شرح حواري مع أفكاري وتعليقاتي الخاصة
الكون أكبر مما كنا نعتقد... مرة أخرى
إليكم أمراً مذهلاً: يتفق العلماء على أن الكون يتوسع، لكنهم لا يتفقون على مدى سرعة حدوث ذلك. وهذا ليس مجرد خلاف بسيط بين الباحثين، بل هو أزمة حقيقية جعلت مجتمع الفيزياء في حيرة من أمره.
دعوني أشرح لكم الأمر.
هناك ما يسمى بـ ثابت هابل — وهو ببساطة رقم يخبرنا بمدى سرعة تمدد نسيج الفضاء نفسه. تخيل الأمر كأنك تنفخ بالوناً: ثابت هابل يخبرنا بمدى سرعة نفخ الهواء بداخله.
لكن هنا تصبح الأمور غريبة. فهناك طريقتان شرعيتان تماماً لقياس هذا الرقم، لكنهما تعطيان إجابات مختلفة. وليست مجرد اختلافات طفيفة، بل اختلافات ذات دلالة إحصائية.
الخلاف الكوني الكبير
قام فريق من العلماء، باستخدام بيانات من تلسكوب "بلانك" الفضائي، بفحص الخلفية الكونية الميكروية — وهي الوهج الخافت المتبقي من الانفجار العظيم، تماماً مثل الحرارة التي لا تزال تشع من بيتزا أخرجتها من الفرن قبل ساعات. ويشير تحليلهم إلى أن الكون يتوسع بسرعة 67 كيلومتراً في الثانية لكل ميجابارسيك تقريباً.
ثم تأتي مجموعة أخرى، تستخدم تلسكوبي "هابل" و"جيمس ويب" الفضائيين لرصد النجوم البعيدة المتفجرة التي تسمى "المستعرات العظمى" (Supernovae)، وتحصل على نتيجة تقارب 73.
قد لا يبدو هذا الفارق كبيراً بالنسبة لك أو لي، لكن بالنسبة لعلماء الفيزياء، فهو فارق هائل. إنه الفرق بين كون نموذجنا الحالي للكون صحيحاً بشكل أساسي أو مختلاً بشكل جوهري.
هذا الخلاف له اسم علمي رصين: توتر هابل (Hubble tension). وبصراحة، أحب هذا الاسم لأنه يجسد تماماً شعور علماء الفيزياء في الوقت الحالي.
إذن، ماذا يحدث؟
هنا يصبح الأمر مثيراً للاهتمام حقاً. اقترح فريق من الباحثين مؤخراً شيئاً يبدو وكأنه من أفلام الخيال العلمي: ربما تكمن الإجابة في مجالات مغناطيسية كانت موجودة قبل وجود النجوم أصلاً.
قبل المجرات. قبل الكواكب. قبل وجود أي شيء على الإطلاق، في الواقع.
تُسمى هذه المجالات الافتراضية بـ المجالات المغناطيسية البدائية — وإذا كانت موجودة في الكون المبكر، فقد تكون قد أثرت على السرعة التي تشكلت بها ذرات الهيدروجين بعد الانفجار العظيم. هذه العملية، التي تسمى "إعادة الاندماج" (recombination)، هي اللحظة التي تحول فيها الكون من بلازما ساخنة ومشحونة إلى كون شفاف لأول مرة.
والضوء الذي تحرر أخيراً في تلك اللحظة هو ما نرصده الآن على شكل الخلفية الكونية الميكروية.
التحول المفاجئ في الأحداث
إليك ما اكتشفه الباحثون: إذا كانت المجالات المغناطيسية البدائية تدفع وتجذب الجسيمات المشحونة في الكون المبكر، فقد تكون قد جعلت الهيدروجين يتشكل بشكل أسرع قليلاً في نقاط معينة. وهذا يغير "المسطرة الكونية" التي نستخدمها لقياس المسافات عبر الكون.
وهذا التغيير الضئيل؟ قد يكون كافياً تماماً لسد الفجوة بين 67 و73.
أجرى الفريق محاكاة ثلاثية الأبعاد كاملة لهذه البلازما البدائية مع مجالات مغناطيسية مدمجة — أي إعادة إنشاء الكون في مراحله الأولى داخل الكمبيوتر لمعرفة ما سيحدث. وتشير نتائجهم إلى أن هذه المجالات المغناطيسية القديمة قد تكون بالفعل قد غيرت الخلفية الكونية الميكروية بطريقة تتوافق مع ما نرصده.
كم هذا رائع!
لماذا يجب أن تهتم؟
هذه هي وجهة نظري حول هذا الأمر: لحظات كهذه هي السبب في أن العلم مثير للغاية. نحن لا نملك كل الإجابات بعد، وهذا أمر جيد. المهم هو أننا نطرح أسئلة جريئة ونتبع الأدلة أينما قادتنا.
سواء انتهى الأمر بالمجالات المغناطيسية البدائية لتكون هي الحل لـ "توتر هابل" أم لا، فإن اكتشافات كهذه تدفع فهمنا للفيزياء إلى الأمام. نحن نتحدث عن سبر أغوار طبيعة الكون عند مستويات طاقة أعلى بمليارات المرات من أي شيء يمكننا صنعه على الأرض.
إنه أمر يبعث على التواضع حقاً عندما تفكر فيه.
الكون يتوسع، ويبدو أن فهمنا يتوسع معه تماماً — مع كل خلاف مستعصٍ نحله.
ما رأيك أنت؟ هل تعتقد أننا سنفك هذا اللغز الكوني في حياتنا؟ اترك أفكارك في التعليقات — فأنا أحب حقاً سماع وجهات نظركم حول هذه الأسئلة الكبرى!