معلومات مشوّقة.. هل كان الضوء موجودًا في بداية الكون؟
الإجابة المختصرة هي "لا". لكن الإجابة المطولة تكشف عن رحلة الضوء الاستثنائية. في البداية، كان ضوء الكون المبكر "محاصرًا"، واستغرق خروجه مئات الآلاف من السنين. ثم استغرق تشكل النجوم حوالي 100 مليون سنة.
وقال الموقع:" بفحص سرعة واتجاه حركة المجرات، اكتشف عالم الفلك إدوين هابل أن الكون يتمدد. وأشار هذا الاكتشاف عام 1929 إلى أن الكون كان أصغر حجمًا في الماضي، حيث حسب العلماء في النهاية أن الكون بأكمله كان مُركّزًا في نقطة واحدة شديدة الكثافة منذ حوالي 13,8 مليار سنة، حتى وقوع الانفجار العظيم .
يقول أندرو لايدن ، رئيس قسم الفيزياء والفلك في جامعة بولينغ غرين ستيت في أوهايو، لموقع لايف ساينس: "مع الانفجار الكبير، تم إنشاء الفضاء وتوسعته، إلى جانب كل شيء في الكون".
تابع الموقع:" قال لايدن إن الطريقة الوحيدة التي يمكن بها للمادة التي تُشكل الكون حاليًا أن تتسع في بقعة صغيرة هي أن تكون طاقة في ذلك الوقت. وأوضح أن معادلة أينشتاين الشهيرة E=mc² كشفت أن الطاقة والكتلة يمكن أن تكونا متبادلتين. مع تمدد الكون ، انخفضت كثافة طاقته وبرد. ثم بدأت الجسيمات الأولى بالتشكل خلال الثانية الأولى بعد الانفجار العظيم، وفقًا لمرصد لاس كومبريس . وشملت هذه الجسيمات الفوتونات التي تُكوّن الضوء، بالإضافة إلى البروتونات والنيوترونات والإلكترونات التي تُكوّن الذرات. وبعد حوالي 3 دقائق من الانفجار العظيم، اندمجت البروتونات والنيوترونات معًا لتكوين نوى الذرات مثل الهيليوم، وفقًا لوكالة ناسا".
واستطرد الموقع:" قال لايدن: "تخيل الضباب والندى. الجسيمات عالية الطاقة تنتشر كالماء في الضباب، وعندما تنخفض الطاقة بما يكفي، تتكثف كقطرات الندى". مع ذلك، على الرغم من وجود فوتونات الضوء منذ الثانية الأولى بعد الانفجار العظيم، إلا أنها لم تكن قادرة على التألق عبر الكون بعد. ويرجع ذلك إلى أن الكون المبكر كان ساخنًا للغاية لدرجة أن "الإلكترونات كانت تتحرك بسرعة فائقة بحيث لم تتمكن النوى الذرية من حملها في مدار حولها"، كما قال لايدن. "كان الكون مجرد حساء كثيف شديد الحرارة".
كانت جميع الإلكترونات التي كانت تتحرك بحرية في الكون المبكر تعني أن الضوء لم يكن قادرًا على الحركة كثيرًا. قال لايدن: "عندما حاول الضوء السفر في خط مستقيم خلال تلك الفترة، كان يصطدم دائمًا بالإلكترونات، لذا لم يتمكن من الذهاب بعيدًا".
تابع الموقع:" نُلاحظ حالة مشابهة داخل الشمس، وفقًا لما صرّح به سرينيفاسان راغوناثان ، عالم الكونيات بجامعة إلينوي في أوربانا-شامبين، لموقع لايف ساينس. وأضاف: "يمكنك تخيّل فوتون ضوء ناتج عن تفاعلات نووية في مركز الشمس يحاول الخروج إلى سطحها. مركز الشمس شديد الحرارة، ولذلك توجد فيه الكثير من الإلكترونات الحرة. هذا يعني أن الضوء لا يستطيع الانتقال في خطوط مستقيمة". تبلغ المسافة من مركز الشمس إلى سطحها حوالي 432,450 ميلًا (696,000 كيلومتر). تبلغ سرعة الضوء في الفراغ حوالي 186,000 ميل في الثانية (300,000 كيلومتر/ثانية)، ولكن في الشمس ، "يستغرق الضوء حوالي مليون إلى مليوني سنة لينطلق من مركزها إلى سطحها"، وفقًا لراغوناثان.
ومع ذلك، بعد حوالي 380,000 عام من الانفجار العظيم، سمح تمدد الكون بتبريده بما يكفي لتجميع النوى الذرية على الإلكترونات. يقول لايدن: "عندما يحدث ذلك، تفقد كل تلك الإلكترونات حريتها. يحدث هذا عند حوالي 3,000 كلفن (4,940 درجة فهرنهايت، أو 2,725 درجة مئوية)، وهي درجة حرارة سطح نجم بارد محمر".
في غضون سنوات قليلة، "يتحول كل شيء من حساء ساخن كثيف إلى كون صافٍ حيث ينتقل الضوء بحرية»، كما قال لايدن. «في تلك اللحظة، يمكن للفوتونات الأولى في الكون أن تنطلق".
لاحظ لايدن أن الضوء النموذجي للكون عندما كانت درجة حرارته حوالي 3000 كلفن كان في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة والأطوال الموجية المرئية. ومع ذلك، مع تمدد الكون على مدار أكثر من 13 مليار سنة وانخفاض درجة حرارته إلى متوسط درجة حرارة يبلغ حوالي 2.73 كلفن (ناقص 455 فهرنهايت، أو ناقص 270 درجة مئوية)، امتد ضوء الكون الأول إلى أطوال موجية ميكروويف أطول.
اكتشف علماء الفلك لأول مرة هذا الإشعاع المتبقي من الانفجار العظيم، والذي يسمى الخلفية الكونية للميكروويف، في عام 1964 .
لقد أثمر تحليل هذه الموجات الميكروية عن العديد من الرؤى. على سبيل المثال، يمكن لجاذبية المجرات أن تُشوّه الضوء - وهي ظاهرة تُسمى عدسة الجاذبية. وقال راغوناثان إن دراسة مقدار التشوه الذي تعرضت له الخلفية الكونية الميكروية في نقاط مختلفة من السماء يمكن أن تساعد العلماء على إعادة بناء البنية واسعة النطاق للكون - أي ترتيب المجرات والفراغات العملاقة بينها عبر الكون.
بعد انبعاث ضوء الانفجار العظيم، مرّ الكون بفترة تُعرف بالعصور المظلمة الكونية. وفي النهاية، وبعد ملايين السنين، أدت جاذبية سحب الغاز إلى انهيار كتل المادة هذه على نفسها.
"لقد أدى هذا إلى نشوء الجيل الأول من النجوم، وكان الكون يحتوي على مجرات مليئة بالنجوم بعد حوالي مليار سنة من الانفجار الكبير، وهو ما يمثل بداية الفجر الكوني"، كما قال لايدن، حسب الموقع. (live science)
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
MTV
منذ 2 ساعات
- MTV
كويكب يقترب من الأرض... والخطر حقيقي؟
أعلنت وكالة ناسا عن كويكب بحجم برج بيزا الإيطالي يقترب من الأرض. وأعلنت وكالة الفضاء الأميركية أنّه من المتوقّع أن يمرّ الكويكب الذي يحمل إسم OW 2025 على مسافة 393 ألف ميل من الأرض، أي أقرب مسافة من كوكبنا، يوم الإثنين 28 تموز. ويعتبر العلماء أنّ هذه المسافة قريبة نسبياً ويمكن أن تشكل خطرًا حقيقيًّا. تفاصيل هذا الخبر وسواه من أخبار مواقع التواصل الاجتماعي تتابعونها ضمن فقرة Connected في الفيديو المرفق.
المردة
منذ 11 ساعات
- المردة
كويكب بحجم برج بيزا يقترب من الأرض خلال أيام
رصد علماء الفلك كويكبًا يُعادل حجمه برج بيزا المائل في إيطاليا، ومن المنتظر أن يمر بالقرب من الأرض خلال الأسبوع المقبل، ما يُشكل خطرًا. وأعلنت وكالة الفضاء الأميركية 'ناسا' أنه من المتوقع أن يمر الكويكب (2025 OW) على مسافة 393 ألف ميل من الأرض يوم الاثنين 28 يوليو (تموز). ويرى علماء الفلك أن هذه المسافة قريبة نسبيًا وتشكل خطرًا حقيقيًا. وقال تقرير نشرته جريدة 'ديلي ميل' البريطانية، إن الكويكب واحد من 5 كويكبات سيمر بالقرب من مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة 'ناسا' خلال الأسبوع المقبل. ومن المتوقع أن يمر كويكبان آخران، يتراوح طول كل منهما بين 100 و200 قدم، بالقرب من الأرض بمسافة تزيد على مليون ميل يوم الخميس المقبل. كذلك، من المتوقع أن يمر كويكب صغير آخر بالقرب من كوكبنا في وقت لاحق. وذكر العلماء أن الكويكب (2025 OW) هو الأكبر في هذه المجموعة، وسيصل إلى أقرب نقطة من الأرض يوم الاثنين المقبل. وتبين أن طول هذا الكويكب يبلغ حوالي 210 أقدام، مما يجعله بحجم مبنى مؤلف من 15 طابقا أو طائرة كبيرة. وتبلغ المسافة المتوقعة للكويكب عن الأرض نحو 393 ألف ميل، ما يجعله يمر خلف القمر مباشرةً، إذ يدور القمر حول الأرض على بُعد 239 ألف ميل. في حين صرّحت وكالة 'ناسا' بأن الكويكب (2025 OW) لا يشكل أي خطر في الوقت الحالي، لكنها أشارت إلى أن الكويكبات بهذا الحجم قد تسبب أضرارًا هيكلية طفيفة أو تحطم النوافذ إذا دخلت الغلاف الجوي فوق منطقة مأهولة بالسكان. يُصنّف علماء الفلك (2025 OW) كويكبًا صغيرًا إلى متوسط الحجم، مما يعني أنه ليس بالحجم الذي قد يسبب انقراضًا على الأرض. عادةً ما ينفجر هذا النوع من الكويكبات في الغلاف الجوي ولا يصل إلى سطح الأرض بسبب التسخين الاحتكاكي الشديد والضغط الواقع على الصخرة عند دخولها بسرعات عالية. وكشف العلماء إن كويكب (2025 OW) يتحرك بسرعة حوالي 47 ألف ميل في الساعة، وهي سرعة متوسطة لكويكب قريب من الأرض. للمقارنة، كان كويكب (2024 MK)، الذي يبلغ طوله 500 قدم، يتحرك بسرعة تقارب 34 ألف ميل في الساعة عندما اقترب من الأرض على بُعد 184 ألف ميل في يوليو (تموز) من العام الماضي. في الوقت نفسه، يتحرك كويكب 'أبوفيس 99942' الضخم الذي يبلغ طوله 1100 قدم، بسرعة 67 ألف ميل في الساعة، ومن المتوقع أن يقترب من الأرض على بُعد 20 ألف ميل في 13 أبريل (نيسان) 2029. وبطوله الذي يبلغ 210 أقدام فقط، لن يكون مرئيًا بالعين المجردة أو باستخدام المنظار عندما يصل إلى أقرب نقطة له من الأرض. عندما يتعلق الأمر بتتبع الكويكبات التي يُحتمل أن تكون خطرة، فإن حسابات وكالة «ناسا» عادةً ما تكون دقيقة، مما يعني أن احتمالات تصادم الكويكب (2025 OW) بالأرض مستبعدة. ويستخدم مركز دراسات الأجسام القريبة من الأرض (CNEOS) التابع لمختبر الدفع النفاث التابع لناسا التلسكوبات الأرضية وأنظمة الرادار الكوكبية مثل رادار غولدستون للنظام الشمسي لرصد الكويكبات وتتبعها، إذ تقيس هذه الأنظمة موقع الكويكب وسرعته وسطوعه لتحديد مداره وحجمه.
صدى البلد
منذ 4 أيام
- صدى البلد
الصين تشيد أكبر سد كهرومائي في العالم وسط مخاوف عالمية.. ماذا سيحدث؟
قامت الصين بالإعلان عن عزمها بناء أكبر سد كهرومائي في العالم، كجزء من خطتها الخمسية الرابعة عشرة، الأمر الذي أثار حالة من المخاوف والجدل العالمي. هذا المشروع الصيني الضخم الذي بدأ البناء فيه مؤخرًا يثير مخاوف خاصة لدى دولتين، وهما الهند وبتنغلاديش، بسبب موقعه الاستراتيجي على نهر "يارلونغ تسانغبو". تفاصيل السد الصيني يتكون مشروع السد الصيني من خمس محطات كهرومائية متتالية، ويُتوقع أن تنتج هذه المحطات نحو 300 مليون ميجاواط في الساعة من الكهرباء سنويًا. بالمقارنة، يُعتبر سد "الممرات الثلاثة"، الذي كان في يوم من الأيام أكبر سد كهرومائي في العالم، بمثابة مرجع حيث إنه تكلف حوالي 35 مليار دولار وينتج 88.2 مليون ميجاواط في الساعة. رئيس الوزراء الصيني، لي تشيانغ، وصف هذا المشروع بـ"مشروع القرن" وأكد أهمية السد في تعزيز تطوير الطاقة المتجددة. كما أكدت الحكومة الصينية أنها ستعمل على الحفاظ على قنوات التواصل مع الدول الواقعة في المصب، مشيرة إلى الدور المهم الذي يلعبه المشروع في توفير فرص العمل وتعزيز الطاقة المتجددة. ما تأثير السد الصيني؟ تشعر الهند وبنغلاديش بالقلق من عواقب هذا المشروع على المياه التي تمر عبر أراضيهما. فقد أعربت الهند رسميًا عن مخاوفها من أن يؤدي بناء السد إلى حجز المياه أو تحويل مساراتها بعيدًا عن المناطق التي تعيش فيها. وعلى الجانب الآخر، تطمح الصين لطمأنة جيرانها بعدم وجود نية للهيمنة على الموارد المائية. تشير التقارير إلى أن سكان المناطق المحيطة بنهر "يارلونغ تسانغبو" في التبت أبدوا قلقهم بشأن إمكانية تهجيرهم جراء بناء هذا السد. إضافة إلى القلق حول التأثير على المواقع المقدسة على طول النهر، يعبر نشطاء البيئة عن مخاوفهم من تأثير هذا المشروع على الحياة البرية في المنطقة. تأثير السد على دوران الأرض يستند تقرير من موقع "ساستينابيليتي تايمز" إلى نتائج الدراسات العلمية التي تشير إلى أن كمية المياه الضخمة المخزنة في السد قادرة على إطالة مدة اليوم بمقدار 0.06 ميكروثانية. علاوة على ذلك، يمكن أن تُغير تضاريس الأرض، مما يجعلها أكثر انتفاخًا عند خط الاستواء وأقل تسطحًا بالقرب من القطبين. في دراسة سابقة لوكالة ناسا تعود إلى عام 2005، تم التأكيد على أن الأعمال البشرية العميقة، مثل بناء سدود كبيرة، يمكن أن تؤثر على دوران الأرض. يوضح الدكتور بنجامين فونغ تشاو من مركز "غودارد" الفضائي التابع لناسا أن حتى الأعمال البسيطة، مثل قيادة السيارة، لها تأثيرات طفيفة على كوكبنا. التأثير الناتج عن سد اليانغتسي يشبه إلى حد كبير التأثير الذي أحدثه زلزال سومطرة-أندمان في إندونيسيا عام 2004، والذي أسفر عن تقصير مدة اليوم بمقدار 2.68 ميكروثانية. هذه الظواهر تعد دليلاً إضافيًا على مدى حساسية توازن كوكب الأرض أمام التدخلات البشرية.
