بحث عن مراحل نشأة الكون
بحث عن مراحل نشأة الكون، في علم الفلك، يشير علم الكون إلى دراسة أصل الأجسام أو أنظمة فيزيائية فلكية معينة، وهو الأكثر استخدامًا في الإشارة إلى أصل الكون أو النظام الشمسي أو نظام الأرض والقمر.
إن النموذج الكوني السائد للتطور المبكر للكون هو نظرية الانفجار الكبير، تابعوا موقع مقال للتعرف على بحث عن مراحل نشأة الكون.
ما هو الكون؟
الكون (بالإنجليزية: Universe)، هو عبارة عن جميع الأمكنة والأزمنة، والمحتويات الخاصة بهما.
وبالتأكيد فإنه يحوي الكواكب والنجوم، والمجرات، وجميع أشكال المادة والطاقة الأخرى.
وعلى الرغم من أن الحجم المكاني الكامل للكون مجهول، إلا أنه من الممكن قياس حجم الكون المرئي، والذي يقدر حاليًا بقطر 93 مليار سنة ضوئية.
وفي الفرضيات المتعددة الأكوان المتعددة، الكون هو واحد من العديد من الأجزاء المكونة المنفصلة، سببيًا من الأجزاء المتعددة للأكوان المتعددة الأكبر.
والتي تضم بنفسها كل من المكان والزمان ومحتوياته، ونتيجة لذلك، فإن الكلمات “الكون” و”الكون المتعدد” تعتبر مترادفة في مثل هذه النظريات.
شاهد أيضًا: ما أقل درجة حرارة سجلت في الكون
ما هي نظرية الانفجار العظيم؟
النظرية المقبولة على نطاق واسع لأصل، وتطور كوننا هي نموذج الانفجار العظيم.
فالذي ينص على أن الكون بدأ كنقطة ساخنة وكثيفة بشكل لا يصدق، منذ حوالي 13.7 مليار سنة.
إذن، كيف انتقل الكون من كونه كسورًا من البوصة (بضعة مليمترات)، إلى ما هو عليه اليوم.
هنا تفصيل للانفجار الكبير إلى الآن في 9 خطوات سهلة الفهم، حيث استغرق إنشاء الكون كما نعرفه اليوم أكثر من سبعة أيام.
كيفية بداية كل شيء
لم يكن الانفجار العظيم انفجارًا في الفضاء، كما قد يوحي اسم النظرية، ولكنه بدلاً من ذلك، كان ظهور الفضاء في كل مكان في الكون.
كما قال الباحثون؛ وفقًا لنظرية الانفجار العظيم، ولد الكون كنقطة مفردة ساخنة جدًا، وكثيفة جدًا في الفضاء.
علماء الكونيات غير متأكدين مما حدث قبل هذه اللحظة، ولكن مع المهام الفضائية المعقدة.
(التلسكوبات الأرضية والحسابات المعقدة)، يعمل العلماء على رسم صورة أوضح للكون المبكر وتشكيله.
يأتي جزء رئيسي من هذا من ملاحظات الخلفية الكونية للميكروويف، والتي تحتوي على شفق الضوء، والإشعاع المتبقي من الانفجار العظيم.
كما تتخلل هذه البقايا من الانفجار العظيم الكون وتكون مرئية، لكواشف الميكروويف، والتي تسمح للعلماء بتجميع أدلة للكون المبكر.
في عام 2001م، أطلقت وكالة ناسا مهمة مسبار “ويلكينسون” للميكروويف المتغاير (WMAP)، لدراسة الظروف التي كانت موجودة في الكون المبكر.
وذلك عن طريق قياس الإشعاع من الخلفية الكونية الميكروية، ومن بين الاكتشافات الأخرى.
حيث تمكنت “WMAP” من تحديد عمر الكون، والذي قدر بحوالي 13.7 مليار سنة.
طفرة النمو الأولى في الكون
عندما كان الكون صغيرًا جدًا، شيء مثل مائة من مليار من تريليون من تريليون من الثانية (يا للعجب!).
شهد طفرة نمو لا تصدق؛ خلال هذا الاندفاع التوسعي، الذي يُعرف بالتضخم، إنما الكون بشكل مضاعف وتضاعف حجمه 90 مرة على الأقل.
وهذا ما يؤكده قول عالم الفيزياء الفلكية النظري في جامعة برينستون “دافيد سبيرجيل”: “الكون كان يتوسع، ومع توسعه، أصبح أكثر برودة وأقل كثافة”.
بعد التضخم، استمر الكون في النمو، ولكن بمعدل أبطأ، ومع توسع الفضاء، برد الكون وتشكلت المادة.
حار جدًا للسطوع
تم إنشاء العناصر الكيميائية الخفيفة خلال الدقائق الثلاث الأولى من تكوين الكون، ومع توسع الكون، بردت درجات الحرارة.
واصطدمت البروتونات والنيوترونات لصنع الديوتريوم، وهو نظير للهيدروجين، واجتمع الكثير من هذا الديوتريوم لصنع الهليوم.
ومع ذلك، في أول 380 ألف عام بعد الانفجار العظيم، جعلت الحرارة الشديدة من خلق الكون الجو حارًا جدًا.
بحيث لا يمكن للضوء أن يلمع؛ كما تحطمت الذرات معًا، بما يكفي من القوة، لتتحول إلى بلازما كثيفة ومبهمة من البروتونات، والنيوترونات والإلكترونات، التي تشتت الضوء مثل الضباب.
يجب أن يكون هناك ضوء
بعد حوالي 380,000 سنة من الانفجار العظيم، تم تبريد المادة، بما يكفي لكي تتحد الإلكترونات.
فمع النوى لتشكيل ذرات محايدة، وتُعرف هذه المرحلة باسم “إعادة التركيب” (Recombination)، وقد أدى امتصاص الإلكترونات الحرة إلى جعل الكون شفافًا.
ويمكن الكشف عن الضوء الذي تم إطلاقه في هذا الوقت اليوم، في شكل إشعاع من خلفية الميكروويف الكونية.
ومع ذلك، أعقب عصر إعادة التركيب فترة من الظلام قبل أن تتشكل النجوم، والأشياء الساطعة الأخرى.
الخروج من العصور الكونية المظلمة
بعد ما يقرب من 400 مليون سنة من الانفجار العظيم، بدأ الكون يخرج من العصور المظلمة.
كما تسمى هذه الفترة في تطور الكون بـ “عصر إعادة التأين” (Age of re-ionization).
كان يعتقد أن هذه المرحلة الديناميكية استمرت أكثر من نصف مليار سنة، ولكن استنادًا إلى الملاحظات الجديدة.
حيث يعتقد العلماء أن عصر إعادة التأين ربما حدث بشكل أسرع مما كان يعتقد سابقًا.
وخلال هذا الوقت، انهارت كتل الغاز بشكل كافٍ، لتشكيل النجوم والمجرات الأولى.
كما أن الأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من هذه الأحداث النشطة طهرت، ودمرت معظم غاز الهيدروجين المحايد المحيط بها.
علاوة على ذلك، تسببت عملية إعادة التأين، بالإضافة إلى إزالة غاز الهيدروجين الضبابي، في أن يصبح الكون شفافًا للضوء فوق البنفسجي لأول مرة.
اقرأ أيضًا: قانون الجذب الكوني العام
المزيد من النجوم والمزيد من المجرات
يقوم علماء الفلك بتمشيط الكون بحثًا عن المجرات النائية، والأقدم لمساعدتهم على فهم خصائص الكون المبكر.
وبالمثل، من خلال دراسة الخلفية الكونية للميكروويف، يمكن لعلماء الفلك العمل إلى الوراء، لتجميع الأحداث التي وقعت من قبل.
البيانات من البعثات القديمة مثل “WMAP” ومستكشف الخلفية الكونية (COBE)، التي تم إطلاقها في عام 1989م.
والبعثات التي لا تزال قيد التشغيل، مثل تلسكوب “هابل” الفضائي، الذي تم إطلاقه في عام 1990م.
كلها أشياء تساعد جميع العلماء على محاولة حل الألغاز الأكثر دوامًا، والإجابة على الأسئلة الأكثر جدلًا في علم الكونيات.
ولادة نظامنا الشمسي
تشير التقديرات إلى أن نظامنا الشمسي قد ولد بعد 9 مليارات سنة عقب الانفجار العظيم، مما يجعله يبلغ 4.6 مليار سنة.
ووفقًا للتقديرات الحالية، تُعد الشمس واحدة من أكثر من 100 مليار نجم في مجرتنا (درب التبانة) وحدها، وتدور تقريبًا 25000 سنة ضوئية من قلب المجرة.
يعتقد العديد من العلماء أن الشمس وبقية نظامنا الشمسي، تشكلت من سحابة عملاقة دوارة من الغاز والغبار تعرف باسم السديم الشمسي.
وعندما تسببت الجاذبية في انهيار السديم، فإنه قام بالدوران بشكل أسرع وتسطح إلى قرص.
ومن خلال هذه المرحلة، تم سحب معظم المواد باتجاه المركز لتشكيل الشمس.
الأشياء غير المرئية في الكون
في فترة الستينيات والسبعينيات، بدأ علماء الفلك يفكرون، في أنه قد يكون هناك كتلة في الكون أكثر مما هو مرئي.
ولاحظت “فيرا روبين”، عالمة الفلك في معهد كارنيجي بواشنطن، سرعات النجوم في مواقع مختلفة في المجرات.
تشير فيزياء نيوتن الأساسية إلى أن النجوم الموجودة في ضواحي المجرة، ستدور بشكل أبطأ من النجوم الموجودة في المركز.
لكن “روبين” لم تجد أي فرق في سرعات النجوم البعيدة؛ بل أنه في الواقع، وجدت أن جميع النجوم في المجرة، تبدو وكأنها تدور حول المركز بنفس السرعة تقريبًا.
أصبحت هذه الكتلة الغامضة وغير المرئية تعرف باسم المادة المظلمة، ويتم استنتاج المادة المظلمة، بسبب الجاذبية التي تمارسها على المادة العادية.
وتنص إحدى الفرضيات على أن الأشياء الغامضة، يمكن أن تتكون من جسيمات غريبة لا تتفاعل مع الضوء أو المادة العادية، وهذا هو السبب في صعوبة اكتشافها.
يعتقد أن المادة المظلمة تشكل 23 في المائة من الكون، وبالمقارنة، فإن 4% فقط من الكون يتكون من مادة عادية تشمل النجوم والكواكب، والأشخاص.
الكون المتسع والمتسارع
في عشرينيات القرن العشرين، اكتشف عالم الفلك “إدوين هابل” اكتشافًا ثوريًا للكون.
حيث أنه من خلال استخدام تلسكوب تم إنشاؤه حديثًا في مرصد ماونت ويلسون في لوس أنجلوس، لاحظ “هابل” أن الكون ليس ثابتًا، وإنما يتوسع.
بعد عقود، في عام 1998م، قام تلسكوب الفضاء الغزير الذي سمي على اسم عالم الفلك الشهير، “تلسكوب هابل الفضائي”.
بدراسة المستعرات العظيمة البعيدة جدًا ووجد أنه منذ وقت طويل، كان الكون يتوسع ببطء أكثر مما هو عليه اليوم.
كان هذا الاكتشاف مفاجئًا لأنه كان يُعتقد منذ فترة طويلة أن جاذبية المادة في الكون ستبطئ توسعها، أو حتى تتسبب في الانكماش.
يُعتقد أن الطاقة المظلمة هي القوة الغريبة، التي تفصل الكون عن بعضها بسرعات متزايدة باستمرار.
اخترنا لك: بحث قصير عن الظواهر الكونية
في النهاية، بينما تم اكتشاف الكثير حول إنشاء الكون وتطوره، هناك أسئلة دائمة لا تزال دون إجابة، كما تبقى المادة المظلمة والطاقة المظلمة من أكبر الألغاز، لكن علماء الكون يواصلون استكشاف الكون على أمل فهم أفضل لكيفية بدء كل شيء!