نشاط من إعداد الطالب { على اشرف عبد الحميد }

نظرية نشاةالكون

1) -------------------------------------------------------------
2) نظرية نشأة الكون أو ما يسمى نظرية الضربة الكبرى ( الإنفجار العظيم )هي نظرية تبحث في البدايات الأولى للكون وما حدث له منذذلك الحين وحتى يومنا هذا وأول من سماها بهذا الاسم الإنفجار العظيم هو العالمالكبير عالم الكونيات البريطاني { هويل } .
3) ********************************************************
4) كيف بدأ الكون فعلاً ؟ سيقول معظم علماء الفلك : بدأ الكون بانفجار عملاق , نادى الضّربة الكبيرة . حصلت نظريّة الانفجارالأكبر على بدايتها المبكّرة مع الملاحظة بنتوء إدوين الذي أظهر أن الكون يكبر .وإذا تخيّلت تاريخ الكون كفيلم قديم , ماذا يحدثعندما تظهر الفيلم بالعكس ؟ ستتحرّك كلّ المجرّات أقرب و أقرب معًا , حتّى في النّهاية يُسْحَقُونَ جميعًا معًا في واحد ضخم لكن دائرة صغيرة . وهذا أدّى إلى مفهوم الضّربة الكبيرة ولننظر ماذا حدث في ذلك الزمان السحيقففي مابين المدة من10إلى 20 بليون سنة حدثت الضربةالكبرى وبدت معرفة العلماء لتلك الضربة في حوالي الجزء 10-43 من الثانية وحيث كان قطر الكون ككل 10-33 جزء من سنتيمتر وهو حجم صغير جداً غير قابل للتصور وهو أصغر من نواة الذرةبمليارات المليارات من المرات وللمقارنة فإن قطر النواة يبلغ 10-13 سنتيمتر، وكانت القوى الأربع تتحكم فيه وتصف نظرية الوتر الفائق القوةالمهيمنة إذ ذاك بالجاذبية الكمومية وكان الكون في ذلك الوقت يمكن وضعه في بروتونواحد وانفصلت قوة الجاذبية عن القوى الثلاث الأخرى لنظرية التوحيد عند درجةالحرارة 10+32كالفن وذلك يساوي ألف تريليون تريليون درجة الحرارةالمكتشفة لشمسنا وهي تعتبر جدار الحرارة أو حدود الحرارة القصوى بحيث تنهار فيماوراءها القوانين الفيزيائية التي نتحدث عنها والتي يصعب للفكر الإنساني تصورهوكانت طاقة الكون المتولدة بناء على هذه الحرارة هائلة جداً وكانت المادة مكونة منشورباء من القسيمات البدائية الغير موجودة الآن وهي أجداد الكاركز البعيدة وكانتهذه القسيمات تتفاعل فيما بينها بشكل مستمر ودائم وكان حجم الكون يتضاعف كل 10-35 ثانية وكان الكون يبرد ويتمدد في نفس الوقت ويمكن أن تكون هذه الحقبةالأكثر جنوناً في تاريخ فضائنا الكوني ، تتوالى فيه الأحداث بإيقاع مذهل لدرجة أنما حصل في مليارات الأجزاء من الثانية الأولى أكثر مما حصل في مليارات السنواتالتالية بحيث إن ما ندركه الآن على شكل ومضة ضوء تساوي في هذا العالم المولودمليارات السنوات لأن الكثافة المتطرفة للحوادث تستتبع تحريفاً في المدة يطلق عليهاعلماء الفيزياء الحقبة التضخمية ففي الفترة الممتدة من 10-35 من الثانية إلى 10-32من الثانية تضخم الكون 10+50 مرة .فمن حجم أقل من نواة الذرة إلى حجم ليمونة قطرها عشرة سنتيمترات وهذاالتوسع الهائل أكبر من التوسع الذي حصل من حينها إلى الآن فمعدل التضخم الآن صارضعيفاً نسبياً أي بمقدار 10+9وبطريقة أخرى نقول إنه فارق الحجم الموجود بين القسيم أوالجزء الأولي وبين الليمونة هو أكبر نسبياً من الفارق بين الليمونة وبين حجم الكونالآن ، ويتوالى توسع الكون وبرودته ويحصل شيء مهم في الفترة ما بين 10-11 من الثانية و 10-15من الثانية إذ تترابط الكاركز من النيترون والبروتونومعظم القسيمات المضادة التي وجدت حتى ذلك الحين تختفي لتترك المجال للبارتيكولز particules _ اصغر الأجزاء المعروفة للمادةإلى الآن ؛ وبدت _ نظرية التوحيد الكبرى _ بالتفكك وتمايزت القوى الأربع خلال فترةالبرودة هذه.
5) والقوى الاربع هي : الأولى القوة النووية الشديدة. والثانية القوة النووية الضعيفة . والقوة الثالثة هي القوة الكهرومغناطيسية .والقوة الرابعة قوة الجاذبية............
6) وعندما كانت درجة الحرارة 10+15 كالفن بعد 10-9 ثانية منلحظة الخلق فصمت عرى القوى وتمايزت وصارت كقوة منفصلة عن الأخرى بعد أن كانت قوةواحدة عند نقطة البداية وكان الكون بمثابة وسط من الكواركات واللبتوناتوالفوتونات.
7) وبعد ذلك ومع استمرار تبرد الكون اتحدت الكواركات لتكوينالبروتونات والنيوترونات وتكاتثفت حقول يانغ ميلز في هيئة مادة مهمتها ربطالهادرونات بالكواركات وأخيراً تجمعت الكواركات السابحة في هذا المحيط الكوني فيهيئة بروتونات ونيوترونات انضمت لبعضها البعض لتشكيل نوى الذرات فيما بعد ، وكانحجم الكون ألف ضعف حجمه السابق عندما كانت المادة والطاقة مركزتين في نقطة اصغر منقطعة نقود صغيرة وعند ذلك صارت جميع الطاقة يمكن قياسها تملأ حجماً بنحو حجمالمجموعة الشمسية ، وذلك في 10-4 جزء من الثانية وتوقف أثر البرودة فناء الكوركاتوبدت بالأتحاد مكونة البروتونات والنيترونات بعد أن كانت قبل ذلك تفني بعضها البعضفي الجزء10-6 من الثانية ..
Cool

وعندما كان الزمن ثانية واحدة فقط ، كانت درجة حرارةالكون أكثر من 10 بليون درجة، 1000 مرة أحرّ من مركز الشمس في درجة الحرارة تلكالفروق بين الأنواع المختلفة من الاوضاع والطاقة ما كانت مؤكّدة مثل ما هي تحتالشروط الحالية ولكن مثل هذه الدرجات العالية من الحرارة يتم الوصول إليها فيانفجارات القنابل النيتروجينية وفي هذه المرحلة لابد أن يكون الكون في معظمهمحتوياً على فوتونات وإلكترونات ونيوترينوات ( وهي جمع نيوترينو neutrinoأي جسيمات خفيفة للغاية لاتتأثر إلا بالقوة النووية الضعيفة ) والجزيئات الذرّيةالفرعية مثل النيوترون والبروتونات تغيّرا بشكل ثابت ذهابا وإيابا إلى أحدهماالآخر، "طبخ" الإلكترونات الوفيرة والنشيطة بالتفاعلات,وكذلك جزيئاتمحايدة. النيوترون أثقل قليلا من البروتونات، على أية حال؛ كلما قلت الحرارة، أغلبالوضع استقر إلى الشكل الأكثر استقرارا للبروتونات كنتيجة، و عندما هبطت درجةالحرارة إلى أقل من 10 بليون درجة ، كان هناك بروتونات حوالي سبعة أضعافالنيترونات وعندما كان الزمن بضعة دقائق وفي درجة حرارة حوالي البليون درجة، بردتالبروتونات والنيوترون بما فيه الكفاية . ووجد كلّ نيوترون شريك بروتون وشكلازوجاً يدعى بالدوتيريوم ، deuterom تباعا وتجمعا لتكوين نوى الهليوم،الذي يحتوي بروتونين ونيوترونين. إضافة كميات صغيرة من عنصرين أكثر ثقلاً هماالليثيوم والبريليوم كثافة الكون كانت واطئة جدا مما أدى للسماح بالإنشطار الآخرلتشكيل عناصر أثقل في الوقت المناسب؛ ولذلك، تقريبا كلّ النيوترون دمج إلى الهليوم.ولذلك،يتوقّع نموذج الضربة الكبرى بأنّ حوالي ربع واحد من كتلة المسألة الطبيعية للكونيصنع من الهليوم والثلاثة أرباع الأخرى للهيدروجين. ويقبل هذا التنبؤ البسيط الجيدبالملاحظات. لأن الهيدروجين الوقود الرئيسي للنجوم في الكون، وسيطرته السببالأساسي لضوء النجوم وضياء الشمس وكان الزمن في 100 ثانية من الضربة الأولى ودرجةالحرارة بليون درجة وهي درجة الحرارة في داخل أكثر النجوم سخونة وأول من قدم هذهالصورة لمرحلة مبكرة وحارة من الكون هو العالم جورج غاموف George Gamwo في مقال شهير كتبه سنة 1948م مع احد تلامذته هو رالفآلفر RAlf Alpher وكان اقنع العالم النووي هانزبيث Hans Betheبإضافة اسمه إلى المقال ليكون المؤلفون (آلفر - بيث - غاموف ) أول ثلاثة حروف فيألف باء اليونانية ألفا - بيتا - غاما.
9) ثم بعد ذلك اتحدت البروتونات والنيوترونات لتشكل نوىذرية لعنصر الهيليوم والدوتريوم الموجودين اليوم كل ذلك حدث في الدقيقتين الأولتينمن نشؤ الكون.
10) وكان كل ذلك في الثلاث الدقائق الأولى من بداية الكون وحيث بدأ الكون الذينعرفه بالتموضع تدريجياً ثم صارت الأمور تسير ببطء كبير وظل الكون غارقاً فيالإشعاعات وفي بلازما من الغاز في زوبعة عشرات الملايين من السنين وبعد هذهالدقائق الثلاث اخذت النوى بالظهور ، وولدت الذرات الأولى بعد ثلاثمائة ألف سنة مناللحظة الأولى للخلق ، وانخفضت درجات الحرارة إلى 3000 كلفن مما سمح لذراتالهيدروجين بالظهور والبقاء دون أي تهديد بالانفصام أو الفناء نتيجة الأصطداماتالمتبادلة ، والسبب الذي لم يجعل النوى الذرية بأن تمسك بالإلكترونات هو شدةالحرارة ولكن بعد برودة الكون ظهرت الذرات المتعادلة Neutral atoms بكثرة وكان الكون اصغر مما هو عليه الآن بكثير جداًوتجمعت الذرات المتعادلة مكونة غيوم غيوماً غازية تطورت بعد ذلك لتصبح نجوماً وغداالكون شفافاً في النهاية في ذلك الوقت واصبح الضوء ينطلق لسنوات ضوئية دون مواجهةخطر الامتصاص ولم تكن الرؤية ممكنة قبل ذلك الوقت لأن الضوء كان يمتص مما يجعلرصده _ لو قدر أن رصد _ مستحيلاً وكان الفضاء شبيه بالضباب الكثيف.
11) في حوالي المائة المليون سنة تظهر النجوم الأوائل في زوابع هائلة من الغباروتنصهر داخلها ذرات الهيدروجين والهيليوم لتتولد منها العناصر الثقيلة بعد ملياراتالسنين .
12) وعندما بلغ الكون خمس حجمه الحالي تشكلت المجرات الفتية Yourg galaxies من مجموعة من النجوم .
13) وعندما بلغ الكون نصف حجمه الحالي انتجت التفاعلات النووية في النجوم كلالعناصر الثقيلة التي تكونت منها الكواكب الأرضية .
14) وعندما بلغ حجم الكون ثلثي حجمه الحالي تكونت منظومتناالشمسية.