سأبدأ هذا الجزء بسؤال: هل هناك نجم أول؟ تخبرنا نظرية الانفجار العظيم أن لكل شيء بداية؛ لأن الكون نفسه له بداية. وقد تطرقنا إلى موضوعات مثل تضخم الكون والنقاط اللامتناهية الكثافة، ولذا يبدو أن أي سؤال في هذه المرحلة بديهي وغير مستبعد. ومن ثم يمكننا التساؤل عما يلي: هل انبثق أول نجم بعد الانفجار العظيم بهيئته الكاملة؟ وهل تعتبر المجرات حطاما حقيقيًّا ناجماً عن انفجار هائل، وتضاءل حجمها بطريقة ما لتتناسب مع النقطة اللامتناهية الكثافة ولكنها تضخمت حتى وصلت إلى حجمها الكامل اليوم؟
بعد ثوان قليلة من الانفجار العظيم، كان الكون يحتوي في الأساس على الإشعاع ووحدات البناء الأساسية لكل ما تراه حولك، أو ما يُطلق عليه اسم الجسيمات دون الذرية، مثل البروتونات والنيوترونات في هذه المراحل المبكرة كانت العناصر المكونة للكون متماثلة في درجة حرارتها وفي حالة من التوازن الحراري. وقد تساوت نسب تكوين الذرات وتكسيرها، وظل كل شيء على حاله تقريبا من حيث النسب. تخيل غرفة في روضة مليئة بالأطفال الصغار ومكعبات الليجو. قد يعزم نصف الأطفال على بناء الأبراج، في حين قد يعزم النصف الآخر على الجري في أرجاء الغرفة وتحطيم الأبراج إذا كان جميع الأطفال مفرطي النشاط، فبمجرد أن يبني أحدهم برجا بمجموعة من المكعبات، سيتحطم على الفور. وقد تصبح القطع جزءًا من أبراج أخرى ... قبل أن تتحطم مرة أخرى. وفي أي وقت من الأوقات، سيوجد عدد معين من الأبراج، ولكن لن يدوم أي برج لفترة طويلة. في حالة التوازن الحراري، لا يتغير أبدًا عدد المكعبات البروتونات والنيوترونات)، ولا يتغير أبدًا عدد الأطفال المفعمين بالحيوية (الإشعاع)، وعلى الرغم من أن عدد الأبراج قد يختلف في أي ثانية، فالوضع الفوضوي يحول دون أن يظل أي برج (ذرة) موجودًا لفترة طويلة للغاية على الإطلاق. ومن المؤكد أن الجو يكون حارا جدا بما لا يسمح بتكون أي هياكل أكبر من الذرات، كالنجوم على سبيل المثال. وقد اعتدنا الحديث على نطاقات كبيرة من حيث المسافة والزمن، لدرجة أنه قد يكون من المفاجئ الحديث عن وتيرة المراحل الأولى للكون. فقد كانت الدقائق الثلاث الأولى من الكون مليئة بالأحداث لدرجة أنها استحقت أن يُفرد لها كتاب خاص يحمل العنوان نفسه، وهو كتاب الدقائق الثلاث الأولى» لستيفن واينبرج. بعد حوالي 1382 ثانية من الانفجار العظيم، انخفضت مستويات طاقة الكون، حيث تمدد الكون وانخفضت درجة حرارته بما يكفي للسماح بتراكم النوى. فالنوى هياكل تتألف من الجسيمات دون الذرية المتمثلة في البروتونات والنيوترونات. وتشكل النواة مع إلكترون واحد على الأقل ،ذرة ولكن في المراحل الأولى للكون كان الجو حارا جدا بما لا يسمح للإلكترونات بالارتباط بالنواة في قصتنا، يفقد الأطفال الصغار المفعمون بالنشاط طاقتهم وبالتالي تبدأ الأبراج تكبر قليلا. كلما ازداد طول البرج، أصبح أقل استقرارًا، ويمكنني قول الشيء نفسه عن النوى المنخفضة الكتلة، وإن كان هذا التشبيه لا ينطبق على جميع عناصر الجدول الدوري. فعلى الرغم من إمكانية اندماج نوى الهيدروجين والهيليوم، لا يزال من الصعب للغاية اندماج أي شيء أكبر من ذلك. وبإمكان فوتون منخفض الطاقة تفتيت جزيئات متطايرة أثقل من الهيدروجين، تماما كما يستطيع طفل صغير كسول تحطيم برج طويل متأرجح أثناء مروره بجواره عندما انتهى التخليق النووي (وهو المصطلح الذي يُطلق على تكون النوى) بعد 3 دقائق و46 ثانية من الانفجار العظيم، استقر حوالي25 ٪ من الكتلة الطبيعية للكون في صورة هيليوم - 4 ، الذي تتكون نواته من بروتونين ونيوترونين (سنتحدث عن الكتلة غير الطبيعية في الفصل الرابع). أما ما تبقى من الكتلة، وهو 75% فقد تُرك على هيئة نوى هيدروجين (بروتونات)، مع حوالي 0.01٪
من الديوتيريوم، وهيليوم -3 (نظير للهيليوم يتكون من بروتونين ونيوترون واحد)، وقليل من الليثيوم. وفي فترة زمنية وجيزة جدًّا، كان الكون قد أنهى عمله الشاق وأنتج كلَّ الهيدروجين والهيليوم اللازمين لتكوين النجوم الأولى بعد مائة مليون سنة أو نحو ذلك.
بعد تلك الدقائق الأربع من العمل الشاق، ظلَّ الكون عبارة عن ساحة رقص مليئة بالنوى والإلكترونات والفوتونات، فوضوية للغاية بحيث لا يتوفر للفوتونات مسار واضح في أي مكان. كانت الفوتونات تتصادم مع الإلكترونات في كل مكان، وكانت مساراتها تبدو كأنها خط سير سكير مترنح. في حال أنك قدت سيارتك على أحد الطرق في يوم شديد الحرارة، فربما تكون قد شاهدت سرابًا على الطريق السريع وهو عبارة عن تذبذب للهواء فوق الطريق. يؤدي اختلاف درجة حرارة الهواء فوق الطريق إلى اختلاف مقدار الانكسار في الهواء، مما يؤدي إلى انحراف الفوتونات عن مساراتها المستقيمة وتشكيل الوهم البصري لطريق متذبذب أو غير موجود. فنحن لم نتمكن من رؤية أي شيء باستخدام الضوء قبل 380 ألف سنة؛ لأن البيئة كانت شديدة التقلب مما حال دون السماح بانتقال الفوتونات إلى تلسكوباتنا في مساراتٍ خالية من العوائق في هذه المرحلة، بعد حوالي 380 ألف سنة من الانفجار العظيم اتحدت الإلكترونات الحرة مع البروتونات الحرة، مما أدى إلى تكوين ذرات الهيدروجين في حدث يسمى (إعادة الاتحاد). ومع انخفاض عدد الإلكترونات الحرة، وجدت الفوتوناتُ نفسها قادرة على التنقل بحرية لأول مرة، ويمكن القول بأن الكون أصبح شفافًا أمام الإشعاع يتبع طيف هذه الفوتونات توزيع طيف الجسم الأسود. وهذا الإشعاع هو ما قاسه بنزياس وویلسون بالهوائي البوقي ببلدة هو مديل. إن إشعاع الخلفية الكونية الميكروي موجود في كل مكان؛ لأنه انتشر في كل جزء من الكون الصغير الساخن عندما انفجر من نقطة لا متناهية الكثافة. وكان من الممكن أن يصبح الكون أكبر بكثير، لكن الإشعاع، أو بقايا الإشعاع لا يزال ينتشر فيه. ولا تزال الفوتونات التي نقيسها اليوم تحتفظ بطيف الجسم الأسود، وهو التوزيع الدقيق الذي كنا نتوقعه إذا بدأ الكون بانفجار عظيم إن إشعاع الخلفية الكونية الميكروي موجود تماما مثلما كان في عام 1964 ، ولا يزال يُرصَد كتداخل من هوائيات الراديو. إذا كنت تتذكر أيام التلفزيون التناظري، فإن بعض التشويش الذي كان يظهر في القنوات غير مضبوطة التردد كان إشعاعًا من الانفجار العظيم.
يهدف هذا الفصل إلى تفسير النظرية القائلة بوجود نجوم أولى يتعين البحث عنها. وقد استشهدنا بدليلين رئيسيين على نظرية الانفجار العظيم هما حركة المجرات المرتدة
من حولنا، واكتشاف إشعاع الخلفية الكونية الميكروي. وباستخدام خطوط الامتصاص المعروفة التي تنتجها بعض العناصر الكيميائية، يمكننا قياس سرعة المجرات واتجاه حركتها من حولنا. ويمكننا ملاحظة أن ضوءها جميعًا دون استثناء ينزاح نحو الأحمر، مما يشير إلى أن المجرات تتحرك بعيدًا عنا، الأمر الذي يكشف عن الضمني للكون. وعلى مدى عقود، تمكَّنا أيضًا من تحديد آثار الإشعاع الناتج عن الانفجار العظيم، حتى نتمكن من إعادة إنتاج طيف الجسم الأسود المتوقع، والأكثر من ذلك، اكتشاف الانحرافات الصغيرة في درجات الحرارة عبر السماء. لقد عزَّز هذا الدليل من نظرية الانفجار العظيم وجعلها غير قابلة للدحض من الناحية العملية في أذهان معظم العلماء. يمكننا استخدام هذه النظرية للتوصل إلى استنتاجات حول حالة الكون في مراحله الأولى، ومنها أنه لم يكن من الممكن أن يتشكل أي شيء أثقل بكثير من الهيليوم؛ وذلك لأن الكون كان يتسم بدرجة عالية من الحرارة والفوضى. فالنجوم الأولى لم تنبثق بهيئتها الكاملة بعد الانفجار العظيم، بل كان عليها أن تتشكل لاحقًا من عناصر قليلة جدًّا، هي الهيدروجين والهيليوم فقط.
بعد أن أصبح الكون شفافًا أمام الإشعاع، استقر لفترة طويلة جدًّا. ولو أن أي شخص عاش في المراحل الأولى من الكون، فإنه كان سيجده مملا ومظلمًا وخاليًا من الأحداث؛ حيث هدأت كل هذه الفوضى مع تمدد الكون. وسوف تمر مائة مليون سنة أو أكثر قبل أن يحدث شيء جدير بالملاحظة.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

الهيأة العليا لإحياء التراث تناقش مع كلية الإمام الكاظم (عليه السلام) التحضيرات لمؤتمر ألفية الحوزة العلمية

قسم الصيانة يشارك في حملة التبرّع للشعبين اللبناني والإيراني

شرح دعاء أبي حمزة الثمالي.. إصدار جديد للعتبة العباسية المقدسة

العتبة العباسية المقدسة تعلن فتح منفذٍ جديد لاستلام التبرّعات داخل المرقد الطاهر دعماً للشعبين اللبناني والإيراني

المزيد

الآخبار الصحية

علاج طبيعي يخفف أعراض سكري الحمل

كم من الوقت يمكنك تخزين بقايا الطعام في الثلاجة بأمان؟

الوجه المظلم لـ"فيتامين B2" في معركة الجسم مع السرطان

فيروس بيئي يهزم "السالمونيلا" ويعزز سلامة الغذاء

المزيد

الآخبار التكنلوجية

خسائر غير مسبوقة للجليد في أيسلندا وسواحل المحيط الهادئ خلال 2025

رواد "ناسا" يستعدون لأول رحلة مأهولة نحو القمر منذ عقود

"أبل" تخطط لتحديثات ذكاء اصطناعي مهمة في مساعدها "سيري"

العلماء الروس يكتشفون طريقة تحسن فرص نجاح زراعة الأسنان

المزيد

مواضيع ذات صلة

المحاولات الجديدة (سباق إلى المريخ)

Graphical Representation of a Sound Wave

القوى الفيزيائية

الحك ( البوصلة)

اللاتناظر الزمني في الإشعاع الكهرومغناطيسي (الماص في المستقبل)

الفنون البصرية

مانعات الصواعق

تأملات في علم الكون

ملاعق مُعَلَّقَة (فيزياء الاحتكاك والتلاصق: لماذا تلتصق الملعقة بأنفك)

( قليل من التحذيرات) الغشاء المطاطي لا يكفي: تحذيرات لفهم الزمكان المعوج

حركي KINETIC

حساسية الوسيلة (الآلة) INSTRUMENT SENSITIVITY