تخيل المستقبل حيث الكون، في وقت قريب جدا، يمزق نفسه. في النهاية، يتمزق الزمكان، مما يجعل الكون غير صالح للسكن.
تخيل المستقبل حيث الكون، في وقت قريب جدا، يمزق نفسه. أولاً، تأتي العناقيد، حيث يتم سحب مجراتها بعيدًا عن بعضها البعض. ثم، المجرات تذوب. ثم أنظمة النجوم والكواكب. وثم الذرات أنفسهم. مؤخراً، فضاء–وقت يتمزق، مما يجعل الكون غير صالح للسكن.
هذا مستقبل محتمل يُعرف باسم التمزق الكبير. قد يبدو الأمر مخيفًا ويكاد يكون من المستحيل تخيله، لكن الجزء المرعب حقًا هو أن بعض الأدلة تشير بشكل مباشر إلى هذا المصير.
متعلق ب: هل كان أينشتاين مخطئا؟ القضية ضد نظرية الزمكان
الطاقة الوهمية
اكتشف علماء الفلك ذلك قبل ربع قرن الطاقة المظلمةوهو الاسم الذي يطلق على المعجل الظاهر توسع الكون. هذه الطاقة المظلمة غامضة للغاية. نحن لا نفهم حاليًا أسبابه، ومن أين جاء أو ماذا سيفعل. لكن هذا لم يمنع المنظرين من التخمين.
إن أبسط شيء يمكن أن تكونه الطاقة المظلمة هو ما يسمى بالثابت الكوني. في هذه الصورة البسيطة، الطاقة المظلمة هي مادة تتخلل كل المكان والزمان. هناك طاقة مظلمة في كل مكان، بما في ذلك الغرفة التي تتواجد فيها الآن. هذه الطاقة المظلمة ثابتة تمامًا. إنه نفس الشيء تمامًا عبر المكان والزمان. هذه المادة تتسبب في تسارع توسع الكون، وبخلاف ذلك فإنه لا يتغير أبدًا.
الاحتمال الآخر هو أن المادة الكامنة وراء الطاقة المظلمة يمكن أن تتضاعف مرة أخرى على نفسها، مما يتسبب في تضخيم نفسها مع مرور الوقت. تُعرف هذه الحالة باسم الطاقة المظلمة الوهمية (أو مجرد الطاقة الوهمية). في هذه الحالة، سيزداد التسارع مع مرور الوقت.
اقرأ أكثر: بعد مرور 25 عامًا على اكتشافها، لا تزال الطاقة المظلمة بعيدة المنال بشكل محبط
أشباح في الآلة
ومن المفارقات أن هذا التسارع المتزايد من شأنه أن يجعل الكون المرئي أصغر بكثير. وذلك لأن السرعة بين أي نقطتين سوف تستمر في النمو، حتى أبعد من ذلك سرعة الضوء. في هذا السيناريو، ستطير المجرات بعيدًا عن بعضها البعض بسرعة كبيرة بحيث لن تتمكن من رؤية بعضها البعض مرة أخرى. وهذا من شأنه أن يجعل الحد الملحوظ لما يمكننا رؤيته يتقلص مع مرور الوقت بطريقة لا يمكن السيطرة عليها.
إذا تم تمزيق نقطتين بسرعة أكبر من الضوء، فلن تتفاعلا بعد الآن من خلال أي قوة فيزيائية. في حين أن الطاقة المظلمة الثابتة ستترك خلفها أجسامًا سليمة بالفعل، مثل مجموعات من المجرات، فإن الطاقة الوهمية يمكن أن تمزقها. وفي فترة زمنية محدودة، بعد مليارات السنين من الآن، سوف تتمزق العناقيد، تليها أجسام أصغر حجمًا. وحتى الروابط الذرية والنووية لن تصمد أمام الهجوم.
في نهاية المطاف، الفضاء نفسه سوف يذوب في حدث يعرف باسم التمزق الكبير. أي نقطتين، بغض النظر عن مدى قربهما، سيتم تمزيقهما بعيدًا عن بعضهما البعض إلى ما لا نهاية. إن بنية الزمكان نفسها، والأسس السببية التي تجعل كوننا يعمل، لن تتصرف بعد الآن. سوف ينهار الكون.
ومع ذلك، لحسن الحظ، لا يعتقد معظم الفيزيائيين أن هذا السيناريو يمكن أن يحدث بالفعل. فمن غير الواضح كيف تتفاعل عملية التمزق هذه مع قوانين الفيزياء الأخرى. على سبيل المثال، جسيمات دون الذرية لا يمكن تمزيقها – عندما تحاول القيام بذلك، تحتاج إلى قدر كبير من الطاقة بحيث تتشكل الكواركات الجديدة من الفراغ. لذا فإن تمزيق الكواركات قد يؤدي إلى تفاعلات أخرى مثيرة للاهتمام.
كما أن الطاقة الوهمية لا تتصرف وفقًا للفيزياء العادية. ولإتمام هذا العمل، يجب أن تتمتع المادة الوهمية بطاقة حركية سلبية. لكن الطاقة الحركية السلبية لا تحدث عادة في الكون – مثال على ذلك هو كرة تتدحرج بشكل طبيعي إلى أعلى – لذلك سيكون هذا استثناءً كبيرًا لفهمنا الراسخ للفيزياء.
الأدلة على التمزق الكبير
لعقود من الزمن، ظل علماء الفلك يحاولون قياس قوة الطاقة المظلمة. ويقومون بذلك من خلال رقم يعرف باسم معادلة معلمة الحالة، والتي بالنسبة لمادة الطاقة المظلمة، تقيس نسبة ضغطها إلى كثافة طاقتها. يتوافق الثابت الكوني مع معامل يساوي -1، في حين أن سيناريو الطاقة الوهمية هو أي شيء تكون هذه المعلمة فيه أقل من -1.
حتى الآن، تتوافق جميع القياسات الفلكية مع الثابت الكوني، وهو معادلة معلمة الحالة -1. لكن الغريب أن كل تلك القياسات نفسها، سنة بعد سنة، تفضل قيمة أقل بقليل من -1. تحتوي كل هذه القياسات على شكوك، بما في ذلك الحالة “المملة” للثابت الكوني، ولكن من المثير للاهتمام أن البيانات تبدو وكأنها تفضل كون الطاقة الوهمية.
قصص ذات الصلة:
– العلماء يحسبون النهاية “الحزينة والموحشة” للكون
-كيف نعرف أن الثوابت الأساسية ثابتة؟ نحن لا نفعل ذلك.
-إليك كيف يمكن أن ينتهي الكون في “اضمحلال فراغ كاذب”
ويعتقد بعض الفيزيائيين أن المزيد من الأدلة سوف تبعدنا عن السيناريو الوهمي، وتدفعنا بقوة نحو الأمان المتمثل في الثابت الكوني. ومع ذلك، يرى آخرون أن هذا علامة على أن الكون قد يخبرنا بشيء مثير للاهتمام. ربما هناك مزيج من الفيزياء التي تسمح بها القوانين الحالية والتي تعطي مظهر الطاقة الوهمية. (على سبيل المثال، إذا ركلت كرة بقوة كافية، فمن الممكن أن ترتفع مؤقتًا إلى أعلى التل). أو ربما هناك بعض الفيزياء الجديدة التي تبدو مستحيلة الآن ولكنها ستصبح منطقية مع الفهم الجديد.
ولكن حتى لو كان لدينا سيناريو الطاقة الوهمية، فليس الأمر كما لو أن الكون سوف يمزق نفسه في أي وقت قريب. ومع قيود القياس المعروفة، فإن التمزق الكبير لن يستمر لمئات المليارات من السنين. لذا، في هذه الأثناء، يمكننا الاستمتاع بالكون اللطيف والهادئ والثابت.