ما هي النظريات الحالية حول كيفية تشكل الكون؟

لقد تأمل البشر في بداية الكون منذ تطور جنسنا البشري. وتطلعت أجيال من الناس إلى السماء كمصدر للدهشة والدين والعجب. ولحسن الحظ، على مدى القرون القليلة الماضية، بدأ علماء من جميع أنحاء العالم بتجميع البيانات التجريبية لدعم فرضيات متنوعة حول كيفية نشأة الحياة كما نعرفها. واليوم، دعونا نلقي نظرة فاحصة على سؤال قديم: ما هي نظريات الكون؟

نظرية الانفجار العظيم

تُعدّ نظرية الانفجار العظيم أقوى نظرية مدعومة بأدلة قوية فيما يتعلق بأصول الكون. كان الكاهن البلجيكي جورج لوميتر أول من اقترح فكرة نظرية الانفجار العظيم في عشرينيات القرن الماضي. ومنذ ذلك الحين، أضفت نظرية النسبية لأينشتاين والعلم الحديث مصداقية على هذه النظرية المتطورة.

افتراضات الانفجار العظيم

قبل الخوض في التفاصيل، دعونا نفهم بعض الافتراضات الأساسية المتعلقة بنظرية الانفجار العظيم. يُفترض أن كل نقطة من النقاط التالية صحيحة في الكون، وهذه الفكرة جزء من الأساس الذي يرتكز عليه الانفجار العظيم.

· الكون ثابت. هذه النقطة الأولى لسبب وجيه؛ إنها مهمة. تعتمد نمذجتنا وفهمنا للعالم على فكرة أن الخصائص الفيزيائية واحدة في كل مكان. على سبيل المثال، نفترض أن الجاذبية والكهرباء والمغناطيسية والضوء جميعها تتصرف بنفس الطريقة، حتى في الأماكن البعيدة في المجرة والكون.

· الكون متجانس. ثانيًا، نفترض أن الكون متماثل تقريبًا في جميع الاتجاهات. يمكنك تشبيه هذه الأمور بأكوام من التراب. قد تحتوي بعض الأكوام على صخور كبيرة، وقد يحتوي بعضها على ديدان، وقد يحتوي بعضها على طين أكثر من غيرها. ولكن على المدى الطويل، ستكون كل 100 أكوام متماثلة تقريبًا في التركيب.

· الكون ليس مركزًا حولنا. يُطلق الفيزيائيون على هذه الفكرة اسم "الموقع المتميز". هذا يعني أن الأرض موجودة في مكان ما من الكون، لكننا لا نعرف حقًا أين تقع بالنسبة إلى "حافتها" (المزيد عن ذلك لاحقًا).

· للكون بداية. كل المادة والطاقة، التي كانت وستظل، خُلقت خلال الانفجار العظيم. لم تُخلق أي مادة أو طاقة جديدة منذ ذلك الحين.

أساسيات الانفجار العظيم

الانفجار العظيم هو النظرية الرائدة في تفسير أصول الكون كما نعرفه. يصف الآلية التي بدأ بها كل ما نعرفه كمتفردة صغيرة تضخمت لتشمل الأرض والنظام الشمسي والمجرة والكون. أسهل طريقة لفهم هذه النظرية هي من خلال الجدول الزمني، فلنبدأ بالتعمق.

· ثانية واحدة. خلال الثانية الأولى، كانت درجة الحرارة حول الانفجار العظيم حوالي 5.5 مليار درجة مئوية (10 مليارات فهرنهايت). مع ذلك، لم يكن هناك ما يُرى في هذه المرحلة. وفقًا لوكالة ناسا، "كانت الإلكترونات الحرة ستتسبب في تشتت الضوء (الفوتونات) كما يتناثر ضوء الشمس من قطرات الماء في السحب".

· 3 ثوانٍ. احتوى الانفجار الأولي على جميع الجسيمات دون الذرية اللازمة لتكوين الذرات والجزيئات: النيوترونات والبروتونات والإلكترونات. تكوّنت العناصر الأساسية الأولى في هذه المرحلة: الهيدروجين والهيليوم والليثيوم.

· 380,000 سنة. وللمرة الأولى، انبعث الضوء إلى الكون. يُشار إلى هذا الإشعاع (الضوء) باسم الخلفية الكونية الميكروية. تنبأ رالف ألفر بوجودها لأول مرة عام 1948، وهي علامة مميزة للانفجار العظيم. لا يزال من الممكن رصد هذه الخلفية من الموجات الميكروية حتى اليوم، وقد استُخدمت لتقدير عمر الكون.

· 300 مليون سنة. نتقدم قليلاً هنا. مع تمدد الانفجار الأولي للذرات والغاز، تبدأ الجاذبية في أن تصبح عاملاً مؤثراً. تُولّد جيوب من الغازات ذات الكثافات المختلفة النجوم، وتبدأ مجموعات النجوم في تكوين المجرات.

· ~9 مليارات سنة. تكوّنت شمسنا. يبلغ عمر الكون حوالي 14 مليار سنة، ويبلغ عمر شمسنا حوالي 4.6 مليار سنة.

الكون في الحالة المستقرة

تُخالف فرضية الكون في الحالة المستقرة أحد أهم افتراضات نظرية الانفجار العظيم. تنص فرضية الحالة المستقرة على أن المادة والطاقة تتولدان باستمرار وثبات. طرح السير جيمس جينز هذه النظرية لأول مرة في عشرينيات القرن الماضي، وتتخيل كونًا بلا بداية أو نهاية حقيقية. في نظرية الحالة المستقرة، كان الكون دائمًا في حالة تمدد وتكوين للمادة، وسيستمر في ذلك. على الرغم من مراجعة النظرية وتحديثها طوال منتصف القرن العشرين، إلا أن عددًا هائلاً من الأدلة المتناقضة يدعم فكرة أن فرضية الحالة المستقرة خاطئة إلى حد كبير.

الكون المتعدد من المستوى الثاني

مفهوم الكون المتعدد معقد. وقد يكون هذا أقل من الحقيقة. أحد العوامل المحفزة التي أدت إلى تطوير هذه النظرية هو الطبيعة المثالية ظاهريًا للفيزياء في كوننا. الضوء، والجاذبية، والفيزياء... يبدو أن جميعها تعمل معًا بشكل مثالي للسماح بوجود الحياة في كوننا. يمكن اعتبار هذا مصادفة كبيرة أو حتمية بالنظر إلى عدد كبير من التجارب. يفترض مفهوم تعدد الأكوان وجود أكوان متعددة في آنٍ واحد، ولكلٍّ منها ثوابت فيزيائية مختلفة. على سبيل المثال، قد يوجد كونٌ 2.0 (أو 3.0 أو 18.0 أو 821.0) إلى جانب كوننا، حيث ينتقل الضوء بسرعة مختلفة. يؤدي تغيير هذه السرعة إلى تغيير عدد كبير جدًا من الثوابت الكونية الأخرى، وبالتالي، كل ما نعرفه عن كوننا.

نظرية المحاكاة أو فرضية المحاكاة

يُثير العلماء والفلاسفة ضجةً حول فرضية المحاكاة. لم تعد مجرد خيال علمي، بل إن لهذه الفكرة جذورًا فلسفية حقيقية، وتدعمها التطورات التكنولوجية. تقول النظرية: قد يكون واقعنا بأكمله محاكاة رقمية. الأرض، والكون، وكل شيء - كلها من صنع كائنات فائقة التطور. قد يبدو الأمر غريبًا، لكن مفكرين جادين يشاركون في هذه الفرضية. إنهم يستخدمون الرياضيات من فيزياء الكم ونظرية المعلومات لدعمها. ما منطقهم؟ إذا استطاعت الحضارات المتقدمة إجراء عمليات محاكاة معقدة، فربما نكون في واحدة منها. يوضح الفيلسوف نيك بوستروم الأمر قائلاً: إما أن البشر لم يصلوا أبدًا إلى هذا المستوى من التكنولوجيا، أو أن الحضارات المتقدمة لا تُكلف نفسها عناء المحاكاة، أو أننا بالتأكيد في واحدة منها الآن. تخيلوا - إذا كانت الكائنات قادرة على إجراء محاكاة أسلاف، وترغب في ذلك، فقد يفوق الواقع المزيف الواقع الحقيقي بكثير.