مكونات الفضاء_تكوينات الكون

موضوع: مكونات الفضاء_تكوينات الكون 29/1/2011, 22:30

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]

يتكون
الكون في محتواه حاليا , كما قدره العلماء , علي 5% مادة عادية كالنجوم
والكواكب والغازات والغبار الكوني ,و25% مادة مظلمة لم تكتشف بعد و70%
طاقة مظلمة يفترض أن لها كتلة حسب معادلة نسبية إينشتين (E = mc2).) التي
تعبر عن صلة الطاقة بالكتلة . فالكون كما يقال , يسوده قوي الطاقة المظلمة
والمادة المظلمة والطاقة الضوئية الكاشفة للأجزاء المرئية بالكون .
فالطاقة المظلمة قوة طاردة في كل مكان تشق الكون . وهذه القوة لا تندفع ضد
قوة الجاذبية فقط بل لها رؤوس تدور سريعا دورات حلزونية .فبينما الجاذبية
تربط الكواكب والنجوم والمجرات معا برفق وهوادة , نجد أن القوة المظلمة
تدفع بالمجرات بعيدا عن بعضها لتتسارع سرعتها في أقصي أرجاء الفضاء .
فالكون في بدايته كان حساء مظلما يتكون من الطاقة المظلمة والمادة المظلمة
والمادة العادية .
المادة المظلمة
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
مما تتكون المادة المظلمة ؟ .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]

لا أحد يعرف . عكس مانعرفه عن المادة العادية التي نراها من حولنا . فنجدها ذرات تتكون من بروتونات والكترونات ونيترونات .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
وقد
يتبادر لأذهاننا تساؤل ملح حول الفرق مابين الطاقة المظلمة والمادة
المظلمة .وهل هما طاقة مادة مظلمة , و يعتبران نفس الشيء ؟.حيقة الطاقة
المظلمة تبدو أنها تعتمد علي سطوع ضوء المستعرات العظمي البعيدة جدا التي
تشير إلي القوة الغامضة التي تظهر لنا أن الكون يتمدد ولاسيما أن
الإكتشافات الجديدة قد أمدت علماء الفلك بأدلة جيدة من بينها , أن ثمة قوة
تتجه باتجاه خارج المنظومة الكونية اطلق عليها الثابت الكوني أو الطاقة
المظلمة .فالمعلومات حول دوران [b]المجرات بين لنا أن الأجزاء
الخارجية من الكون تدور بسرعة دوران الأجزاء الداخلية به . وهذه المعطيات
الفيزيائية بان ثمة إحساس طاغ بانه يوجد توزيع كروي للمادة في كل مجرة
بحيث لانراها . وهذا يشير إلي وجود مادة مظلة فيها ز قد تكون جسيمات غريبة
أو نجومهائبة العدد و متناهية الصغرلدرجة لايمكن إشتعالها .

وبعيدا
عن الجدل حول هذه المادة المظلمة التي لم يهتد العلماء لكنهها . غل أنه
يمكن قياسها برصد ابعاد المستعرات العظمي البعيدة والخلفية الكونية
الميكروويفية(background microwave Cosmic).وهذا ماتم القيام به مؤخرا حيث
أظهرت القياسات وجود الطاقة والمادة المظلمتين .فالطاقة المظلمة أصبحت
حقيقة لايمكن لأحد تفسيرها , لكن العلماء يعرفون تأثيرها . لكن رغم هذه
الفرضيات يظل السؤال حول هذه المادة الغير منظورة والغامضة لايجد جوابا
شافيا للعلماء ولاسيما وأنها موجودة في كل مكان بالكون . لكنهم لم
يستطيعوا فهمها حتي الآن . إلا أن المستعر الأعظم الذي توهج متفجرا بين أن
ثمة قوة غامضة بالكون تعمل ضد جذب الجاذبية مما جعل المجرات تطير
بعيدا عن بعضها بسرعة هائلة في الفضاء . وأخيرا .. نجد أن 95% من الكون
مازال غامضا ومجهولا لنا . وستستمر الطاقة تدفع بالكون بعيدا إلي المجهول
.لكنه سيظل خاضعا لهيمنة القوي العظمي به حتي يواجه مصيره الغامض خلال
بلايين السنين القادمة ليصبح كونا مملا وباردا, وأرق كثافة مما هو عليه
الآن . ومع هذا ..مازال العلماء ينظرون للكون السحيق نظرة متخاذلة وبرؤية
ضبابية.
الطاقة الضوئية
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
عندما
إخترق العلماء الفضاء بواسطة التلسكوبات العملاقة من فوق الأرض أو بالفضاء
,لاحظوا طاقة الضوء المنبعث من الأجرام السماوية .فأطلقوا عليها الإشعة
الكهرو مغناطيسي electromagnetic radiation التي تأتينا في شكل موجات
طولية كموجات الراديو( أطول هذه الموجات طولا ), والأشعة دون بنفسجية,
والضوء العادي, والأشعة فوق البنفسجية وأشعة X وأشعة جاما (أقصر هذه
الموجات طولا .وأعلي شكل من الطاقة ). وبعض هذه الأشعة يري بصريا بالعينين
كالضوء المرئي الذي يعتبر أحد طاقات الضوء . والمجرات والنجوم وبقية
الأجرام والأشجار فوق الأرض , وكل ماتراه العين , يتوهج بطاقة أحد هذه
الموجات الطولية . لكن في العقود الأخيرة .أصبح الباحثون أكثر إقتناعا
بوجود مادة بكميات هائلة في الكون لاتضيء ولا تتوهج . واصبح معظم العلماء
بعتقدون في وجود المادة المظلمة الغامضة التي تشكل 90% أو أكثر من الكتلة
الكلية للكون . كما أن العنقود المجراتي الذي يضم العديد من آلاف المجرات
, يظهر عليه تأثيرات الجاذبية التي تعلل بوجود مادة مظلمة خفية لا تري
داخل هذا العنقود .لأن هذه المادة المظلمة لاينبعث منها طاقة كافية ليمكن
إدراكها مباشرة . والباحثون قد تمكنوا من ملاحظة وجودها بطريقة غير مباشرة
.لأن اي شيء له كتلة . و لابد وأن يكون له جاذبية . لهذا المادة المظلمة
لها قوة جاذبية ساحبة(جاذبة ) للأجسام داخل وحول المجرات البعيدة
. حتي الضوء المنبعث منها ينجذب بقوة جاذبيتها. .ومن خلال قياس هذه
التأثيرات الغامضة, تمكن العلماء من تقدير الجاذبية الزائدة والموجودة
بهذه المجرات . ومن خلالها قدروا كمية المادة الزائدة بها .وقالوا
أن ثمة مادة مظلمة موجودة هناك . وأن العناقيد المجراتية الكبري يوجد بها
مادة مظلمة أكبر من التي بالنجوم والغازات 5- 10 مرات.
الكثافة الكونية

هناك
جدل ثان يقوم علي الدراسات حول كثافة الطاقة الكلية للكون . حيث كان
معروفا نظريا ومشاهدا تيا منذ مدة,أن هذه الطاقة الكلية كثافتها تقترب من
الكثافة الحرجة The critical density المطلوبة لجعل الكون مسطحا ومنبسطا .
أو بعبارة أخري التقوس الكوني يصبح صفرا في الزمان والمكان كما جاء في
النظرية النسبية العامة لإينشتين .و حبث كانت الطاقة تعادل الكتلة كما في
النظرية النسبية الخاصة (E = mc2) .وهذا يمكن التعبير عنه بكثافة الكتلة
الحرجة اللازمة لجعل الكون منبسطا . فالكتلة المضيئة من مادة الكون تعادل
2-5 % من الكتلة اللازمة لكثافة هذه الكتلة . لأن المادة المظلمة لاتشع
ضوءا كافيا لرؤيته, مما يجعلها كتلة مخفية. لكن من خلال الملاحظات التي
توصل اليها علماء الفلك عام 1990 ,حول المجرات وعناقيدها . قد
جعلتهم يخمنون أن هذه المادة المظلمة لاتتعدي 25% من كثافة الكتلة الحرجة.
ومن خلال الملاحظات للمستعر الأعظم تنبأ علماء الفلك بأن الطاقة المظلمة
تشكل 70%من كثافة الطاقة الحرجة . وعندما تجمع كتلة المادة مع طاقتها ,
تصبح الكثافة الكلية للطاقة تعادل تماما ما يحتاجه الكون ليكون منبسطا
ومسطحا .
المادة ومضادها

ماهي مادة الكون ؟.
تكونت
المادة العادية في الكون من ثلاثة أشياء هي الهيدروجين والهليوم وبقايا
رماد النجوم الميتة بعد تفجرها بالفضاء خلال بليون 4,5سنة الماضية . وبعد
الإنفجار الكبير منذ حوالي 15 بليون سنة كان الهيدروجين يمثل 75% من كتلة
الكون والهيليوم 25%. وكانت العناصر الكيماوية اللازمة للحياة كالكربون
والأكسجين والنيتروجين ليس لها وجود . ولما تقلصت سحب الهيدروجين
والهيليوم بتأثير جاذبيتهما الذاتية تكونت النجوم كأفران نووية
إندماجيةللعناصر الخفيفة كالهيدروجين والهيليوم مولدة عناصر ثقيلة قامت
بتشكيل صخور الكواكب والبحار الدافئة وأشكال ذكية من الحياة . وانطلقت هذه
الكتل الثقيلة للفضاء بعيدا عن النجوم الملتهبة لتصبح جيلا ثانيا من
النجوم والكواكب . والكربون أحد هذه العناصر وهو أساسي لبعث الحياة , وقد
بدأت أنويته تتكون في قلوب النجوم في أواخر حياتها حيث إحترق كل
الهيدروجين وتحول إلي الهيليوم الذي تحول إلي كربون وأكسجين وغيرهما .
وتتكون المادة في الأرض من ذرات بها إلكترنات وبروتونات ونيوترونات
وكواركات . ولا يوجد بها مضادات جسيمات كمضادات البروتون أو النيوترون أو
الكواركات وإلا فنيت . لأن الجسيمات ومضاداتها سترتطم ببعضها ويفني بعضها
بعضا مما يسفر عن توليد إشعاعات عالية الطاقة . والكون قد بدأ بزيادة
مفرطة في عدد الكواركات وقلة في عدد مضادات الكواركات . لأنهما لو تساويا
فإنهما كانا سيقتربان من بعضهما وسيفنيان المادة الكونية الوليدة ولأصبح
الكون مليئا بالإشعاعات عالية الطاقة ولاسيما في طفولة الكون .ولن يكون به
مادة ولا أجرام أو مجرات أو حتي حياة فوق الأرض لولا ستر الخالق سبحانه.
لأن الكون بعد الإنفجار الكبير كانت حرارته هائلة وهذه الحرارة كانت كافية
لصنع مضادات المادة وهذا لم يحدث ولاسيما وأن طاقة الجسيمات الأولية كانت
عالية وكافية لإحداث هذا التغيير. فلم تتحول الإلكترونات والكواركات إلي
مضاداتها في الكون الطفولي . لكن حدث العكس فلقد تحولت مضادات الكواركات
إلي إلكترونات وهذا ما جعل الكواركات موجودة . وكان الكون قبل الإنفجار
الكبير حجمه صفرا وحرارته بعده كانت عالية جدا . وكلما تمدد قلت حرارته .
فبعد ثانية من الإنفجار الكبير هبطت الحرارة 10 آلاف مليون درجة مئوية .
وهذا الهبوط يعادل ألف ضعف درجة حرارة قلب الشمس . وكان محتوي الكون وقتها
فوتونات وإلكترونات ونيترونات وكلها جسيمات خفيفة جدا لاتتأثر إلا بالقوي
النووية الضعيفة وقوة الجاذبية. فإذا كان الكون في بدايته ساخنا جدا بسبب
الفوتونات إلا أنه حاليا حرارته محدودة فوق الصفر المطلق .وخلال الساعات
الأولي المعدودة أنتج الهيليوم والعناصر الأخري .وأخذت الإلكترونات
والأنوية تفقد طاقتها .لتتحد معا مكونة الذرات بينما الكون يتمدد ويبرد.
والمناطق التي أصبحت أكثر كثافة من المتوسط فإن سرعة تمددها تقل بسبب
تزايد قوة الجاذبية . مما يسفر عنها توقف التمدد في بعض المناطق بالكون .
وهذا يجعلها تتقلص ثانية . وخارج هذه المناطق .. فإن قوة الجاذبية تجعل
هذه المناطق المحيطة تبدأ في الدوران مما أظهر المجرات الدوارة التي تشبه القرص .
أما المناطق التي لا يحدث بها الدوران فيصبح شكلها بيضاويا ويطلق عليها المجرات
البيضاوية . ومن أهم الأفكار في ميكانيكا الكم معادلة العالم الإنجليزي
(بول ديراك) التي تنبأ فيها بالمادة المضادة في الكون والذرة . ولما أكتشف
البوزيترون (الإلكترون الموجب) إعتبره مضادا للإلكترون السالب الشحنة رغم
أنه يشبهه .لهذا نجد أن لكل مادة أو جسيم بالذرة مضادا . ولو تقابلت أو
إرتطمت المادة مع مضادها يحدث تفجير إشعاعي كما حدث مع البروتون عندما
إرتطم مع مضاده في مسرع (سرن )السويسري . ويعتقد علماء الفيزياء النظرية
أن الكون ككل له مضاد يناظره . ولو تقابلا يحدث بينهما تفجير إشعاعي . ومن
ثم إعتبرت المادة المضادة لغزا حتي الآن لاسيما عندما تتلاشي كما حدث
للبروتون مع مضاده في مسرع (سرن)بجنوب سويسرا . والسؤال الذي يحير العلماء
فعلا.. إذاكان لكل جسيم بالكون مضاد له . فلماذا الكون صنع من المادة ؟.
ولاسيما وأن كل مادة يقابلها عشرة ملايين مادة مضادة . فأين ذهبت هذه
المواد المضادة ؟. وعلماء الفيزياء الحديثة يؤكدون علي أنه بعد الثانية
الأولي من الإنفجار الكبير بالكون كانت توجد مادة فائضة تغلف المواد
المضادة . وبعد إرتطامها ببعض نتج عنها إشعاعات كونية ومادة فائضة صنعت كل
شيء بالكون حاليا بما فيه النجوم والمجرات والأرض . وفي مسرع (سرن) تعتبر
بعض الجسيمات وحوشا رهيبة ويطلق عليها جسيمات لحظية(فيمتوثانيتية) . لأنها
تعيش لجزء من بليون البليون من الثانية كجسيمات (Z.W). وتسبب تلفا إشعاعيا
في ذرات بعض العناصر كاليورانيوم .وهذه الجسيمات اللحظية تحمل قوة ضعيفة
نسبيا بالنسبة للقوي الأربع التي تحكم الذرات .

القوة المسؤولة عن تماسك الكون(القوة التجاذبية):

على
الرغم من أن هذه القوة هي القوة الوحيدة التي نستطيع إدراكها عادة، فإنها
هي أيضا القوة التي نعرف عنها أقل قدر من المعلومات وعادة ما نطلق على هذه
القوة اسم الجاذبية، في حين أنها تسمى في الواقع ''قوة جذب الكتل''''mass
attraction force'' .

وعلى
الرغم من أن هذه القوة هي أقل القوى شدة مقارنة بالقوى الأخرى، فإن الكتل
الكبيرة جدا تنجذب بواسطتها نحو بعضها البعض وهذه القوة هي السبب في بقاء المجرات
والنجوم الموجودة بالكون في مدارات بعضها البعض ومرة أخرى، تظل الأرض
والكواكب الأخرى تدور في مدار معين حول الشمس بمساعدة هذه القوة التجاذبية
كما أننا نتمكن من المشي على الأرض بسبب هذه القوة ولو حدث انخفاض في قيمة
هذه القوة، لسقطت النجوم، لانتزعت الأرض من مدارها، ولتشتتنا نحن عن الأرض
في الفضاء قال الله تعالى :
(إِنَّ
اللَّهَ يُمْسِكُ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضَ أَن تَزُولَا وَلَئِن
زَالَتَا إِنْ أَمْسَكَهُمَا مِنْ أَحَدٍ مِّن بَعْدِهِ إِنَّهُ كَانَ
حَلِيمًا غَفُورًا)[سورة فاطر:41].

وفي حال حدوث أدنى زيادة في قيمة هذه القوة تتصادم النجوم ببعضها البعض،
وتصطدم الأرض بالشمس، وننجذب نحن نحو القشرة الأرضية·
وقد يبدو لك أن احتمالات حدوث تلك الأشياء بعيدة جداً الآن، ولكنها ستكون
حتمية لو انحرفت هذه القوة عن قيمتها الحالية ولو حتى لفترة قصيرة جدا من
الوقت ويعترف كل العلماء الذين يجرون بحوثاً حول هذا الموضوع أن القيم
المحددة بدقة لهذه القوى الأساسية تعتبر من العوامل الحاسمة في وجود الكون
وعندما تناول هذه النقطة عالم البيولوجيا الجزيئية الشهير مايكل دنتون
Michael Denton، أشار في كتابه ''قدر الطبيعة:
كيف
تكشف قوانين البيولوجيا الغاية من الكون ''How the Laws of Biology Reveal
Purpose in the Universe Nature's Destiny '' إلى أنه: ''لو كانت، على
سبيل المثال، القوة التجاذبية أقوى تريليون مرة، لكان الكون أصغر بكثير،
ولكان تاريخ حياته أقصر بكثير ولكانت كتلة أي نجم عادي أقل تريليون مرة من
الشمس ولبلغت دورة حياته نحو سنة واحدة ومن ناحية أخرى، لو كانت الجاذبية
أقل قوة، لم تكن أية نجوم أو مجرات لتتكون على الإطلاق وليست العلاقات
والقيم الأخرى أقل خطراً فلو كانت القوة الشديدة أضعف قليلاً، لكان
الهيدروجين هو العنصر الوحيد المستقر ولما تمكنت أية ذرات أخرى من الوجود
ولو كانت القوة الشديدة أقوى قليلاً مقارنة بالقوة الكهرومغناطيسية،
لأصبحت النواة الذرية المكونة من بروتونين فقط سمة ثابتة في الكون - ويعني
ذلك انعدام وجود الهيدروجين - وإذا نشأت أية نجوم أو مجرات، ستكون مختلفة
جداً عن شكلها الحالي ومن الواضح أنه لو لم تكن لهذه القوى والثوابت
المختلفة قيمها الحالية بالضبط، لما كانت هناك أية نجوم، أو نجوم متفجرة
فائقة الوهج supernova، أو كواكب، أو ذرات، أو حياة "
(1)
وقد عبر الفيزيائي المعروف بول ديفيز Paul Davies عن إعجابه بالقيم
المقدرة سلفاً لقوانين الفيزياء في الكون : " عندما يلجأ المرء لدراسة علم
الكونيات، يزداد لديه الميل إلى الشك· ولكن الاكتشافات الأخيرة فيما يتعلق
بالكون البدائي تضطرنا إلى القبول بأن الكون المتمدد قد بدأ في حركته
بتعاون يتسم بدقة مثيرة للدهشة
(2)
ويسود الكون كله تصميم فائق وتنظيم متقن يقومان على أساس توفر هذه القوى
الأساسية ومالك هذا النظام هو، دون شك، الله سبحانه وتعالى، الذي خلق كل
شيء من العدم دون أية عيوب وإذا تأملنا قليلاً سنجد أن الله، رب العالمين،
يبقي النجوم في مداراتها بأضعف القوى، ويبقي على توازن نواة الذرة الدقيقة
بأشد القوى وتعمل كل القوى وفقاً ''للحدود'' التي قدرها الله وقد أشار
الله إلى النظام الموجود في خلق الكون والتوازنات ''المقدرة بمنتهى الدقة'' في إحدى آياته: (الَّذِي
لَهُ مُلْكُ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضِ وَلَمْ يَتَّخِذْ وَلَدًا وَلَمْ
يَكُن لَّهُ شَرِيكٌ فِي الْمُلْكِ وَخَلَقَ كُلَّ شَيْءٍ فَقَدَّرَهُ
تَقْدِيرًا) (الفرقان: ·2).

م.ن

المصدر: [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]

» الكون الدائم الاتساع
» نهاية الكون والثقوب السوداء
» الكون رائع لكنه مرعب ورهيب