بقلم ويل دنهام
واشنطن (رويترز) – الوقت شيء زلق مثل المفكرين العميقين مثل الفيزيائي ألبرت أينشتاين والمسافر الخيالي عبر الزمن الدكتور الذي فهم بوضوح. هذا الأخير ، في حلقة عام 2007 من سلسلة خيال علمي بريطاني ، وصف بدقة الوقت بأنه “متذبذب متذبذب”.
أوضح العلماء هذه النقطة من جديد يوم الإثنين في دراسة استخدمت ملاحظات لفئة شرسة من الثقوب السوداء تسمى الكوازارات لإثبات “تمدد الوقت” في الكون المبكر ، مما يوضح كيف مر الوقت بعد ذلك بنحو الخمس فقط بالسرعة التي يمر بها اليوم. تمتد الملاحظات منذ حوالي 12.3 مليار سنة ، عندما كان الكون يبلغ عُشر عمره الحالي تقريبًا.
تم استخدام النجوم الزائفة – من بين ألمع الأجسام في الكون – كـ “ساعة” في الدراسة لقياس الوقت في الماضي العميق. النجوم الزائفة هي ثقوب سوداء فائقة الكتلة نشطة بشكل هائل تبلغ ملايين إلى مليارات المرات كتلة شمسنا ، وعادة ما تكون موجودة في مراكز المجرات. إنهم يلتهمون المادة التي تجذبهم بسبب جاذبيتهم الهائلة ويطلقون العنان لسيول من الإشعاع بما في ذلك نفاثات من الجسيمات عالية الطاقة ، بينما يدور قرص متوهج من المادة حولهم.
استخدم الباحثون الملاحظات التي تتضمن سطوع 190 كوازارًا عبر الكون يرجع تاريخها إلى حوالي 1.5 مليار سنة بعد حدث الانفجار العظيم الذي أدى إلى ظهور الكون. قارنوا سطوع هذه الكوازارات بأطوال موجية مختلفة مع سطوع الكوازارات الموجودة اليوم ، ووجدوا أن بعض التقلبات التي تحدث في فترة زمنية معينة اليوم تفعل ذلك ببطء أكثر بخمس مرات في أقدم الكوازارات.
أظهر أينشتاين ، في نظريته النسبية العامة ، أن الزمان والمكان متشابكان وأن الكون يتمدد للخارج في جميع الاتجاهات منذ الانفجار العظيم.
قال عالم الفيزياء الفلكية جيرانت لويس من جامعة سيدني في أستراليا ، المؤلف الرئيسي للدراسة المنشورة في مجلة Nature Astronomy ، إن هذا التوسع المستمر يشرح كيف كان الوقت يتدفق ببطء أكثر في تاريخ الكون بالنسبة إلى اليوم.
ليس الأمر كما لو أن كل شيء كان في حركة بطيئة. إذا كان من الممكن إعادتك إلى ذلك الوقت ، فستظل ثانية واحدة بالنسبة لك. ولكن من وجهة نظر شخص اليوم ، فإن ثانية في ذلك الوقت كانت تتكشف في غضون خمس ثوان الآن.
قال لويس: “في الفيزياء الحديثة ، الوقت شيء معقد”. “دكتور من كان على حق ، أفضل وصف لذلك الوقت هو” أشياء wibbly-wobbly ، timey-wimey “. هذا يعني أننا لا نفهم حقًا الوقت وحدوده ، ولا تزال بعض الأشياء غير مستبعدة: السفر عبر الزمن ، ومحركات الالتفاف ، وما إلى ذلك. قد يكون المستقبل مثيرًا للغاية ، ولكن ربما لا يكون كذلك. “
من خلال النظر إلى الأشياء البعيدة ، ينظر العلماء إلى الوراء في الزمن بسبب المدة التي يستغرقها الضوء للسفر عبر الفضاء.
وثق العلماء سابقًا تمددًا زمنيًا يرجع تاريخه إلى ما يقرب من 7 مليارات سنة ، بناءً على ملاحظات للانفجارات النجمية المسماة بالمستعرات الأعظمية. مع العلم بالفعل بالوقت الذي تستغرقه المستعرات الأعظمية اليوم لتتألق وتتلاشى ، فقد درسوا هذه الانفجارات في الماضي – تلك التي تقع على مسافات بعيدة من الأرض – ووجدوا أن هذه الأحداث تتكشف بشكل أبطأ من منظورنا الزمني.
لا يمكن رؤية انفجار النجوم الفردية خارج مسافة معينة ، مما يحد من استخدامها في دراسة الكون المبكر. النجوم الزائفة ساطعة لدرجة أنه يمكن ملاحظتها مرة أخرى إلى مراحل الطفولة في الكون.
“ما يتم ملاحظته بمرور الوقت هو سطوع الكوازار. هذا يتقلب لأعلى ولأسفل ، نتيجة للعديد من الفيزياء المعقدة في قرص المادة الذي يدور حول ثقب أسود بسرعة الضوء تقريبًا. هذا التغيير في السطوع ليس مجرد تلاشي ساطع ، مشرق ، يتلاشى. إنه يشبه إلى حد كبير سوق الأسهم ، مع وجود توترات صغيرة على المدى الطويل ، مع بعض التقلبات الحادة ، “قال لويس.
وأضاف لويس: “تحتوي الخصائص الإحصائية للاختلافات الضوئية على مقياس زمني – وهو وقت نموذجي للتقلبات لامتلاك خاصية إحصائية معينة. وهذا هو ما نستخدمه لضبط حركة كل كوازار”.
(من إعداد ويل دنهام ، تحرير روزالبا أوبراين)