تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
النظريات الكونية اللا معتمدة
المؤلف:
ب . ك. و. ديفيس
المصدر:
المكان و الزمان في العالم الكوني الحديث
الجزء والصفحة:
ص185
2025-07-21
34
لقد تمحورت حتى الآن جل المناقشات التي عرضناها في هذا الكتاب حول النظريات الكونية المستمدة من نماذج فريدمان التي مثلناها بالشكل 5 - 5 ، وإن كنا ، فيما يخص المرحلة المبكرة جداً ، قد خرجنا عنها بعض الشيء خروجاً ربما يكون ذا معنى . وسبب هذا الالتزام يعود الى أنه يعكس الرأي الشائع جداً في أوساط الفلكيين والكونيين حين كتابة هذه السطور. والواقع أن كثيراً من معطيات الرصد الفلكي ماتزال من قبيل المحاولات الناقصة ، مما تسبب في نشوء آراء عديدة مختلفة في الماضي ، وقد يحدث مثله في المستقبل .
لقد اقترحت ، من وقت لآخر ، نماذج أخرى يختلف أغلبها جذرياً عن نموذج الانفجار الأعظم المعتمد . وكثير من هذه النماذج الكونية البديلة يعتمد على تعديل نظرية آينشتاين في النسبية العامة وحتى على هجرها أحياناً وابدالها بنظرية تثاقل أخرى ، أو باعتماد جملة مبادىء جديدة. ومن هذه البدائل نخص بالذكر نظرية الحالة الراسخة التي كان لها في علم الكون تأثير عظيم دام عدة سنوات .
إن هذه النظرية لا تنطوي على انفجار أعظم، وهي بذلك تتناقض مع الشواهد التي تدل ، كما يدل إشعاع القاع الكوني، على أن العالم كان في وقت ما من الماضي في حالة سخونة وكثافة عاليتين. أما انعكاسات هذه النظرية على طبيعة الزمن فسنعرضها في الفصل القادم .
أما النماذج اللا معتمدة الأخرى، والتي تنطوي على انفجار أعظم ، فربما كان أجدرها بالذكر نوعان : يعتمد أحدهما على ادخال حد إضافي كوني تنافري على معادلات آينشتاين في النسبية العامة ، ويقول الآخر بأن ثابتة التثاقل الكونية ، G ، تتغير بمرور الزمن . وقد ذكرنا في الفقرة 5 - 3 أن آينشتاين كان قد أدخل تعديلا على معادلاته الأولى في النسبية العامة بهدف الحصول على نموذج كوني يكون سكونياً ، وذلك قبل أن يكتشف هويل أن العالم في حالة توسع . ورغم أن المعادلات المعدلة تشكل منافساً مقبولاً تماماً في مجال توصيف الثقالة ، إلا أن الحد الاضافي كان له نتائج غريبة ، وفي رأي بعض الكونيين ، غير مرضية . فقد كان للحد الاضافي الجديد مفعول فيزيائي ينطوي على قوة تنافر في كل نقطة من الفضاء . وقد تمكن آينشتاين ، من خلال موازنة التنافر الكوني بالتجاذب الثقالي ، من صنع نموذج عالم سكوني. على أن هذا التوازن الدقيق قلق في الواقع، مما يتيح لأي اضطراب ضعيف يطرأ عليه أن يجيله الى حالة تقبض أو توسع دائم .
وهناك نماذج عديدة ، متجانسة ومتناحية ، تنطوي على تنافر كوني وتفضي الى هذا النوع من التوسع الدائم. وبما أن التنافر يتزايد ، في العالم الواقعي ، مع المسافات الفاصلة بين النقاط، فإن مفعول التوسع سيولد المزيد من التنافر . وعلى ذلك يكون العالم في حالة توسع متنام دائم. أي أن R سيتزايد أسياً ، وبذلك ينمو الفضاء بتسارع متزايد خالد ، لا على شكل النماذج المبينة في الشكل 5 - 5 والتي تظهر تباطؤاً في عملية التوسع . فأحد هذه النماذج ، وهو الذي قدمه الفلكي الالماني دوسيتر W.de Sitter (1872 - 1934) ، يقود الى هذا النوع من التوسع الدائم ولكن دون أن يحتوي على أية مادة - إنه فضاء خال متوسع فحسب ! إن بعض هذه النماذج التنافرية (لا كلها) يتوسع انطلاقاً من R = صفر، مما يجعلها مرشحة لأن تكون عوالم ذات انفجار أعظم، ونخص بالذكر نموذج ادينغتن - لوميتر - A.Eddigton G.Lemaitre الذي يتكشف عن نوع من السلوك مثير جدا . فهو ينطلق من التوسع على شاكلة نماذج فريدمان العامة المعتمدة ، ولكن مع معدل تباطؤ ناجم عن التجاذب الثقالي للمادة. ويتفق أن يتفوق التنافر الكوني على التجاذب الثقالي ويستمر التوسع الدائم . على أنه عندما يحدث توازن تقريبي بين هذين المفعولين يبقى العالم في حالة شبه سكونية . وطور «الرسو» هذا يمكن جعله طويلاً بقدر مانريد ، وذلك باختيار قيمة للتنافر الكوني قريبة من القيمة التي اختارها آينشتاين ليحصل على عالم سكوني .
وقد انبعث هذا النموذج الى الوجود منذ بضع سنوات كتفسير ممكن لفرط الوفرة في عدد الأجرام المسماة كوازارات quasars والمرصودة بفضل الانزياح الكبير نحو الأحمر . وهناك اتجاه جديد أساسياً نحو نظرية كونية اقترحها عام 1937 الفيزيائي البريطاني ، الحائز على جائزة نوبل ، ديراك P.Dirac . لقد تعجب ديراك ، كما تعجب الفلكي ادينغتن ، من المساواة التالية :
(فكلا النسبتين تساوي 1040 تقريباً ). على أن قطر العالم ، كما ذكرنا في الفقرة 5 - 5 ، يتزايد باستمرار مع تقهقر الأفق ، وهذا يدعو الى الاعتقاد بأن هذه المساواة قد حصلت بالصدفة في هذا الزمن الذي نعيشه والعالم في حالة توسع لا في حالة أخرى . وسنعود الى بحث هذه «الصدف» في الفقرة 7 - 3 . على أن ديراك لا يرى في هذه المساواة بين النسبتين مجرد صدفة ، بل يقول أنها تظل قائمة في كل زمان . وهناك ، لتعليل هذه الامكانية ، اقتراح يقول بأن قوة الثقالة تضعف بمرور الزمن . والمعدل المطلوب لهذا الضعف نحصل عليه من جعل G متناسباً مع 18 وبذلك تتناقص G بمرور الزمن t . وهذا يقود إلى عالم شبيه بنموذج فريدمان رقم 2، لكنه يتوسع أسرع منه بمرتين، (لأن تناقص G يجعل التوسع و (أسهل ()، وأن عمر العالم، بالتالي، أقل بمرتين. وهذه النتيجة الأخيرة تطرح مسألة في السلّم الزمني. إذ لو كان العالم يتوسع فعلا بالمعدل الذي يقتضيه نموذج ديراك لكان عمر العالم الآن أقل من 10 مليارات عام ، في حين أن القياسات الرصدية تشير إلى أن مجرتنا قد تكونت قبل 10 مليارات عام على الأقل . على أن اقتراح ديراك تطور إلى نظرية متكاملة لدى جوردان P. Jordan ثم لدى برانز . Brans وديك R. Dicke. وقد اكتسبت هذه النظرية مؤخراً صيغة تجعلها منافساً خطيراً لنظرية آينشتاين، ولا تطرح مشاكل صعبة بخصوص سلم الزمن. وانطلاقاً من وجهة نظر مختلفة تماماً اقترح الفلكي البريطاني هويل F. Hoyle وزميله الهندي نارليكار Nartikar . د نظرية مماثلة في التثاقل ذات G تابع للزمن وتشتق فيها كتلة الجسيم من تفاعله. مادة بعيدة، على طريقة ماخ. وفوق ذلك اضطلع ديراك نفسه، وكان له من العمر 75 عاماً، بتطوير فكرته عام 1937 إلى نظرية متكاملة من طراز برانز - ديك وتوصل إلى نتائج تختلف عن نتائج أعماله الأولى. إن كل هذه النظريات تساق اليوم إلى الامتحان الرصدي في المنظومة الشمسية من خلال حركة الكواكب التي لابد أن تتأثر قليلاً إذا تناقصت ثابتة التثاقل ببطء. والمستقبل، بارصاده المتواصلة لابد قادر على كشف أي تغير محسوس في G.
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في علم الفلك
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
