استكشف نظريتَي الكون المستقر والانفجار العظيم، وتعرّف على الأدلة التي رسمت صورة نشأة الكون
وضع العلماء العديد من النظريات لتفسير نشأة الكون، منها نظريتا الكون المستقر والانفجار العظيم، وتُعدّ نظرية الانفجار العظيم أكثر النظريات قبولًا عند العلماء.
التعرف على بعض النظريات التي فسّرت نشأة الكون
توضيح الأدلة التي تدعم نظرية الانفجار العظيم وتوسع الكون
Cosmology — العلم الذي يدرس مكونات الكون ونشأته والفرضيات المفسِّرة لها
تنصّ نظرية الكون المستقر على أن "الكون أزلي ليس له بداية أو نهاية، وأن الكون يتوسع باستمرار مع احتفاظه بمتوسط كثافة ثابت وخصائص لا تتغير بمرور الوقت".
تفترض هذه النظرية أن هناك مادة جديدة تتشكّل باستمرار مع تمدد الكون وتوسّعه، أي أن كتلة الكون تزداد بنسبة ثابتة مع حجمه، ما يحافظ على متوسط كثافته.
تُعرَّف الكوازارات Quasars بأنها أنوية مجرات نشطة تُصدر كميات هائلة من الطاقة، وتتميز بلمعانها الشديد، وتقع على مسافات شاسعة من مجرة درب التبانة، وتزداد أعدادها كلما ابتعدت عنها باتجاه حافة الكون المرصود.
تنص نظرية الانفجار العظيم على أن "الكون في بداية نشأته كان موجودًا في حيّز صغير يُدعى الذرة البدائية التي تمتاز بكثافتها اللانهائية وحرارتها العالية جدًا، وبقدرة الله تعالى انفجرت انفجارًا عظيمًا أدى إلى انتشار أجزائها في الاتجاهات جميعها، وبدأ تشكّل الكون وتوسّعه إلى أن صار على هيئته المعروفة في هذا الوقت".
اكتُشف إشعاع الخلفية الكونية عام 1965م، وهو إشعاع كهرمغناطيسي يمثل إشارات ميكروية منتظمة الخواص قادمة من كافة الاتجاهات في الفضاء وفي الأوقات كافة وبصورة مستمرة.
فُسِّرت هذه الإشارات على أنها بقية الإشعاع الذي نتج من عملية الانفجار الكوني العظيم الذي تكوّن بعد (380,000 years) من الانفجار، في الوقت نفسه الذي تشكّلت فيه ذرات الهيدروجين والهيليوم.
درجة حرارة إشعاع الخلفية الكونية في الوقت الحالي \(\approx 2.7 \text{ K}\)، وهي مماثلة للقيمة المقيسة حاليًا.
لاحظ العلماء حدوث تباعد بين المجرات في كل مكان من الكون بسرعات هائلة جدًا، مما يدل على اتساع الكون بشكل مستمر، مصداقًا لقوله تعالى: ﴿وَالسَّمَاءَ بَنَيْنَاهَا بِأَيْدٍ وَإِنَّا لَمُوسِعُونَ﴾ (سورة الذاريات: الآية 47).
على الرغم من أن اكتشاف الكوازارات كان دليلًا معارضًا لنظرية الكون المستقر، إلا أنها كانت دليلًا مؤيِّدًا لنظرية الانفجار العظيم التي تفترض أن الكون يتطوّر وتتغير خصائصه مع الزمن.
تشير نتائج الرصد إلى أن غاز الهيدروجين يكوّن حوالي 74% من المادة العادية في الكون، يليه غاز الهيليوم بنسبة 24%، أما بقية العناصر مجتمعة فتكوّن 2%.
هذه النسب تتفق مع توقعات نظرية الانفجار العظيم وتؤكد أن للكون بداية، إذ الهيدروجين هو الأكثر وفرة، يليه الهيليوم الذي تشكّل من اندماج ذرات الهيدروجين.
| وجه المقارنة | نظرية الكون المستقر | نظرية الانفجار العظيم |
|---|---|---|
| أصل الكون | أزلي — لا بداية ولا نهاية | له بداية — الذرة البدائية |
| التوسع | يتوسع مع ثبات الكثافة | يتوسع مع انخفاض الكثافة والحرارة |
| خصائص الكون | ثابتة لا تتغير | تتطور وتتغير مع الزمن |
| الكوازارات | دليل معارض | دليل مؤيّد |
| إشعاع الخلفية | دليل معارض | دليل مؤيّد |
| الحالة العلمية | مرفوضة | الأكثر قبولًا |
أُطلق مقراب جيمس ويب الفضائي (JWST) بتاريخ 2021/12/25م إلى الفضاء نحو نقطة لاغرانج (L2) على بُعد (1.5 million kilometers) من الأرض.
يُعدّ هذا المقراب أقوى مرصد فضائي حتى الآن ويوصف بأنه خليفة مقراب هابل الفضائي، ويتمتع بقدرة كبيرة على رصد وتحليل طيف الأشعة تحت الحمراء القادمة من الأجرام البعيدة.
| رقم | الإجابة | التوضيح |
|---|---|---|
| 8-1 | ب | أزلي ليس له بداية أو نهاية، ويتوسع مع احتفاظه بمتوسط كثافة ثابت |
| 8-2 | ب | خصائص الكون متماثلة عبر الزمن |
| 8-3 | ب | التغيّر في خصائص الكون مع مرور الوقت |
| 8-4 | ب | تمتاز بكثافة لانهائية وحرارة عالية جدًا |
| 8-5 | ب | الترتيب الصحيح: \(2 \to 4 \to 1 \to 3 \to 5\) |
اختبر فهمك لنظريات نشأة الكون — الأسئلة متدرجة المستوى
📚 المركز الوطني لتطوير المناهج — الدرس الرابع: نظريات نشأة الكون
تم تصميم هذا الدرس التفاعلي لموقع تعليم الفيزياء