What is the universe expanding into Sajan Saini

المترجم: Hanan Zakaria المدقّق: Fatima Zahra El Hafa بدأ الكون بفعل انفجار عظيم قبل حوالي أربع عشرة مليار سنة وما زال في توسع من حينها. ولكن، يتوسع ليصبح ماذا؟ ذلك سؤالٌ معقد. وإليكم السبب: معادلة النسبية العامة لأينشتاين تصف المكان والزمان كنسيج متصل ومتداخل مع الكون. يعني هذا أن ما نعرفه بالمكان والزمان يوجد فقط كجزء من الكون وليس ما بعده. عادةً عندما تتوسع الأجسام تتحرك من مكانها لتغطي مكانًا أكبر. ولكن إذا لم يكن هناك ما يدعى بالمكان حتى تغطيه هذه الأجسام ما الذي تعنيه كلمة توسع في هذه الحالة؟ عام 1929 قدم العالم إدوين هوبل اكتشافاته التي قطعت الشك باليقين. فلقد سجل أثناء مشاهداته للسماء ليلاً أن جميع المجرات البعيدة عنا تنحسر أو تبتعد عن كوكب الأرض. كلما كانت المجرة بعيدة، كلما كانت أسرع في الاختفاء. كيف يمكننا تفسير هذا؟ لنتخيل قطعة من الخبز بالزبيب تنتفخ داخل الفرن. يرتفع الخليط بنفس النسبة بين كل حبات الزبيب. لو اعتبرنا هذه الحبات مثلها مثل المجرات والخليط هو المكان أو الفضاء الذي بينها يمكننا تخيل أن التمدد أو التوسع للمكان الذي بين المجرات سيجعلها تبتعد عن بعضها. وبالنسبة لأي مجرة، فالمجرة الأبعد عنها ستبتعد بمسافة أكبر من تلك المجرات المجاورة لها خلال نفس الفترة الزمنية. وبالرغم من أن نظرية النسبية العامة تنبأت بصراع كوني بين الجاذبية والتوسع. فالثقوب السوداء التي بين المجرات هي حيث استطاع التوسع أن ينتصر والمكان أن يتمدد. لذا هذه هي إجابتنا. الكون يتوسع ليصبح نفسه. ومع ذلك، لا يزال العلماء يحاولون كسر قيود النماذج الحسابية والرياضية للتكهن بما هو موجود -إن كان موجودًا فعلًا- خارج حدود مكاننا وزماننا. وهذه ليست مجرد تخمينات فارغة، بل فرضيات علمية تعالج جوانب الخلل في النظريات العلمية حول الانفجار العظيم. تقول نظرية الانفجار العظيم أن المادة تتوزع بشكل متساوٍ في الكون مثل الغاز المتطاير... ولكن كيف تشكلت المجرات والنجوم؟ يشرح النموذج التضخمي فترة قصيرة من التوسع المذهل والسريع الذي يربط التقلبات الكمية في طاقة الكون البدائي، بتلك التشكلات من الكتل الغازية التي أدت لتشكل المجرات. لو اقتنعنا بهذا المفهوم، فهذا يعني أن كوننا يمثل منطقة واحدة صغيرة من واقع كوني أكبر والذي يمر بمرحلة أبدية من التضخم المستمر. نحن لا نعرف شيئا عن هذا الواقع التضخمي الذي افترضنا وجوده حسب نظريات العلماء فهو في توسع أبدي قد يكون ذلك بسبب طاقة كمية في حالة غير مستقرة. مع ذلك في العديد من المناطق على الأرض، قد تستقر الطاقة بفعل صدفة عشوائية إلى حالة مستقرة وبهذا سيتوقف التضخم وبهذا ستتشكل فقاعة من الأكوان. كل فقاعة كونية -وكوننا أحدها- سيصبح لديها انفجارها العظيم الخاص بها وقوانينها الفيزيائية الخاصة بها. وكوننا سيكون جزءًا من عدة أكوان أكبر منه وتواجد التضخم الأبدي الرائع فيها يجعل فرصة لقائنا بكون مجاور أمرًا مستحيلًا. تقول نظرية الانفجار العظيم أنه قديما، توحد كوننا الملتهب والقوى الأساسية لتصبح قوة كبرى موحَّدة. تشرح نظرية الأوتار الرياضية فكرة هذه الوحدة، كما أنها تشرح البناء الأساسي للكواركات الذرية الأولية والإلكترونات في هذه النماذج النظرية، اهتزاز السلاسل هو المسؤول عن تشكيل بنية الكون. أدى تهافت النظريات على استخدام السلاسل إلى وجود إجماع على تفسير وشرح هذه الأشكال التي تتفاعل فيما بينها بأسطح ضخمة وعالية الأبعاد تسمى الأغشية. وعلى الأرجح فإن كوننا يوجد داخل غشاء مماثل. يطفو في مكان عالي الأبعاد وله اسم مضحك هو "الضخم" أو "الحيز المدمج" تحتوي الأغشية الأخرى على أنواع أخرى من الأكوان متواجدة كلها في الحيز المدمج وقد تتشارك الأغشية المجاورة بعض القوى الجوهرية مثل الجاذبية. يمثل كل من التضخم الداخلي والأغشية الأكوان المتعددة، الأكوان في التضخم الداخلي معزولة في حين أن التي في الأغشية تستطيع تغيير مكانها. قد يظهر صدى تصادم مماثل في إشعاع الخلفية الميكروي: فيض من الأشعة تقطع الكون والتي تعتبر بقايا من حقبة الانفجار العظيم. ومع ذلك، حتى الآن لم نجد هذا الصدى الكوني. يظن البعض أن النظريات المختلفة حول الأكوان المتعددة قد تخلص إلى نظرية مشتركة أو يمكن استبدالها بنظريات أخرى. ولكن حتى اللحظة لا تزال مجرد أبحاث متضاربة من النماذج الرياضية. في حين أن هذه النماذج مستوحاة من ومبنية على الكثير من التجارب العلمية هناك القليل من التجارب الموضوعية لقياسها مباشرة، حاليًا. إلى حين ظهور "أدوين هابل" آخر، سيستمر الجدل والمنافسة بين العلماء حول كفاءة وروعة نماذجهم الحسابية. وسيستمرون في الطموح لمعرفة ماذا يوجد، إن وجد أصلًا، شيء ما وراء كوننا هذا.