علوم

ما الذي حدث قبل الانفجار العظيم؟

قبل الانفجار العظيم

معظم الفيزيائيين يؤيدون نظرية الانفجار العظيم (The Big Bang Theory)، والتي تقول بأن الكون منذ 14 مليار سنة كان أصغر من الذرة بنحو مليون مليار مليار مرة. وهو يتوسع منذ تلك اللحظة إلى الحجم الذي نراه الأن، والذي يضم أكثر من 100 مليار مجرة. لكن السؤال: ما الذي حصل قبل الانفجار؟

بكل تأكيد نحن لم نكن في تلك الحقبة، لكن ظهرت العديد من النظريات التي تعطي تفسير نظري لما يمكن أن يكون قد حدث. ومن أهمها:

كون من العدم

تفترض هذه الفكرة أن الكون والوقت لم يكونا متواجدين قبل الانفجار العظيم، حتى أنه لم يكن هناك أي خلق، أي كوننا قد أتى من العدم، حسب وصف Stephen Hawking لذلك ”لم يكن هناك خلق أو تدمير، هو فقط موجود“.

وكان أول من خرج بهذه الفكرة هو الفيزيائي وعالم الكونيات الكمومية Alexander Vilenkin البروفسور في جامعة Tufts. والذي فسر ظهور الكون من العدم بالاعتماد على ظاهرة تعرف بالنفق الكمي (Quantum Tunneling)، التي تسمح لجسيم أصغر بكثير من الذرة—الذي يوافق حجم الكون عند أول لحظة من الانفجار—بالتواجد بأكثر من مكان في وقت واحد.

إذا كوننا كان عبارة عن جسيم يسبح في عالم كمي ضبابي. مما أدى بـHawking لوضع نظرية تعطي تفسير عن كيف من الممكن للكون أن يخلق نفسه بالاعتماد على قوانين ميكانيك الكم فقط، وبغض النظر عن الظروف الأولية أو أي شيء خارج الكون نفسه، أي بدون الحاجة لوجود الخالق.

كون من ثقب أسود

إن الثقب الأسود (Black Hole) عبارة عن نجم ميت يملك كتلة وقوة جذب هائلة، حيث أن جاذبيته قوية جدا لدرجة أن الضوء لا يستطيع الهرب منها. تقول هذه الفكرة بأن كوننا بدأ من ثقب أسود لكون سابق، أي كان هناك كون ثم انتهى إلى ثقب أسود، ومن هنا بدء كوننا وكل شيء فيه.

أي أن كل ثقب أسود ربما يحتوي على كون بداخله، بكل تأكيد ليس لدينا بعد المقدرة لمعرفة ذلك، لكن إذا كانت الفكرة صحيحة، فالمادة التي شكلت كوننا ربما تكون أتت من مكان آخر (ابتلعها الثقب الذي خُلق كوننا بداخله). وبالنتيجة الكون الذي نعيش فيه موجود داخل ثقب، داخل كون آخر.

أكوان متوازية

فكرة أخرى قد انبثقت من نظرية الاوتار الفائقة (Superstring Theory)، تدعى بالأكوان المتوازية. طورها كل من Paul Steinhardt وNeil Turok في معهد Perimeter للفيزيائيين النظريين في كندا.

الفكرة أتت من احتمالية وجود الكثير من الابعاد لكوننا، أي أكثر من مجرد ثلاث أبعاد مكانية وبعد زماني. فكما نعلم فإن هناك ثلاثة أبعاد مكانية للفضاء، لكن النظرية تتنبأ بوجود أبعاد إضافية أيضا لكن ملتفة على نفسها بطريقة لا يمكن لنا أن نلاحظها.

الفيزيائي Brian Greene في جامعة كولومبيا (Columbia University) شرح الفكرة بقوله: ”من المحتمل أن كوننا هو واحد من العديد من الأكوان العائمة في فضاء ذو أبعاد كثيرة، كأنه قطعة خبز من رغيف كوني عظيم“. وبالإضافة إلى أن هذه الأكوان ليست دائما متوازية، فمن الممكن لكونين أن يتصادما بعنف مخلفين انفجارات عظيمة Big Bangs مرارا وتكرارا.

نظرية الوقت ذو المسارين (Two-Headed Time)

نظرية الوقت ذو المساريين (Two-Headed Time)، والتي طورها Sean Carroll، أستاذ الفيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (California Institute of Technology)، وهو من أحد الفيزيائيين القلائل الذين يدعون بعلماء الكونيات الكمية (Quantum Cosmologists) وتنص نظريته على أن الانفجار العظيم ما هو الا عبارة عن حدث في سلسلة غير منتهية من الزمن، حيث الزمن موجود وغير منتهي. وعلى عكس أرسطو ونيوتن وآينشتاين الذين تخيلوا كونا ساكنا، فالكون وفقا لهذه النظرية يُخلق وينعدم منذ دهور مضت.

أي سلوك الكون قبل الانفجار العظيم هو ما يقارب لصورة طبق الأصل من سلوكه بعد الانفجار. كأن الوقت يتحرك للخلف لمليارات السنين—حيث الكون يتقلص—حتى ينكمش إلى حجم ما تحت الذري (Subatomic)، ثم يحدث الانفجار ويبدأ الزمن، ويتوسع الكون بالشكل الذي نراه الأن، ويعاد هذا السلوك إلى اللانهاية.

تبقى كل هذه الأفكار مجرد احتمالات لتفسير منشأ الكون، في حين يتوقع الفيزيائيين أن بحدود الـ50 سنة القادمة لربما سنحصل على أجوبة من خلال العديد من النظريات الحديثة، كنظرية الأوتار الفائقة.

مقال من إعداد

mm

نيكولا العدره

طالب في كلية العلوم الفيزياء في حمص سوريا.

عدد القراءات: 18٬212