لغز الوجود: هل اقترب العلماء من معرفة كيف نشأ الكون؟
يسعى العلماء في مختبرٍ يقع في غابات ولاية ساوث داكوتا الأمريكية إلى الإجابة عن أحد أبرز التساؤلات العلمية: كيف نشأ الكون الذي نعيش فيه؟
ويخوض العلماء سباقاً علمياً أمام فريق منفصل من العلماء اليابانيين، الذين سبقوهم بعدة أعوام، من أجل معرفة ماذا حدث.
وتعجز النظرية الحالية لنشأة الكون عن تفسير وجود الكواكب والنجوم والمجرات المحيطة بنا، ولهذا يعمل الفريقان على ابتكار أجهزة رصد تهدف إلى دراسة جسيم يُعرف باسم "نيترينو"، على أمل التوصل إلى تفسيرات جديدة.
كما يهدف هذا المشروع العلمي الدولي، الذي تقوده الولايات المتحدة، أن تكون الإجابة كامنة في باطن الأرض، ضمن تجربة أُطلق عليها "تجربة نيترينو العميقة تحت الأرض".
وسوف يصل العلماء إلى عمق 1500 متر تحت سطح الأرض، إلى داخل ثلاث مغارات شاسعة في باطن الأرض، ويُظهر حجم هذه الكهوف مدى ضخامتها، إذ يبدو عمال البناء وجرافاتهم كما لو كانوا دمى صغيرة عند مقارنتهم بها.
ووصف مدير الأبحاث العلمية في هذه المنطقة، غاريت هايز، الكهوف العملاقة بأنها "كاتدرائيات مكرّسة للعلم".
وشارك هايز في أعمال بناء هذه الكهوف في مركز سانفورد للأبحاث تحت الأرض على مدار نحو 10 سنوات، وتعزل هذه الكهوف "تجربة نيترينو العميقة تحت الأرض" عن الضوضاء والإشعاع الصادرين من العالم الخارجي، وأصبحت هذه التجربة حالياً جاهزة تماماً للانتقال إلى المرحلة التالية.
ويقول: "نحن في مرحلة الاستعداد لبناء جهاز الرصد الذي سيُحدث تحولاً في فهمنا للكون، وذلك باستخدام أدوات ستُنشر من قِبل تعاون يضم ما يزيد على 1400 عالم من 35 دولة، يتطلّعون جميعاً للإجابة عن سؤال: لماذا نوجد؟"
ويقول العلماء إنه عند نشوء الكون، وُجد نوعان من الجُسيمات هما: "المادة"، التي تتكوّن منها النجوم والكواكب وكل ما يحيط بنا، و"ضد المادة"، أي النظير المضاد تماماً للمادة.
وكان من المفترض، نظرياً، أن تُفني "المادة" و"ضدّ المادة" بعضهما البعض، فلا يتبقى شيء سوى انفجار هائل من الطاقة، وعلى الرغم من ذلك، ها نحن هنا، موجودون مثل المادة.
ويرى العلماء أن مفتاح فهم السبب وراء انتصار المادة ووجودنا حتى الآن يكمن في دراسة جسيم يعرف باسم "نيترينو" ونظيره المضاد، أي "مضاد نيترينو".
وسوف يُطلق العلماء حزماً من كلا النوعين من الجسيمات من أعماق الأرض في إلينوي إلى أجهزة الرصد الواقعة في ساوث داكوتا، على مسافة تصل إلى 800 ميل، وذلك لأن جسيمات نيترينو ومضاداتها تخضع لتغيرات طفيفة أثناء تنقلها.
ويرغب العلماء في التحقق مما إذا كانت تلك التغيرات تختلف بين جسيمات نيترينو ومضاداتها، وإذا ثبت ذلك، فقد يقودهم هذا إلى تفسير سبب عدم إفناء المادة ومضاد المادة لبعضهما البعض.
ويُعدّ المشروع تعاوناً دولياً يضم 1400 عالم، من بينهم العالمة كيت شو، من جامعة ساسكس، التي قالت إن النتائج المتوقعة سوف "تغيّر" فهمنا للكون ورؤية الإنسان لذاته.
وأضافت: "كم هو مثير حقاً أننا نملك حالياً التكنولوجيا والهندسة ومهارات البرمجيات اللازمة التي تساعدنا بالفعل في معرفة الإجابة عن هذه الأسئلة الكبرى".
في ذات الوقت، يجري فريق من العلماء اليابانيين تجربة أخرى يستخدمون فيها كرات ذهبية لامعة للبحث عن ذات الإجابات، إذ توصف هذه الكرات بأنها "محراب مقدس للعلم"، منافس للكاتدرائية الواقعة في ساوث داكوتا على بُعد 9650 كيلومتراً، ويعمل العلماء على بناء ما يعرف بـ "هايبر-كي"، وهو نسخة أكبر وأفضل من جهاز الرصد الحالي لجسيمات نيترينو، المعروف باسم "سوبر-كي".
وسوف يكون الفريق الياباني جاهزاً لتجربة النيترينو في غضون أقل من ثلاث سنوات، أي قبل الفريق الأمريكي.
ومثل مشروع "تجربة نيترينو العميقة تحت الأرض"، يعد مشروع "هايبر-كي" تعاوناً دولياً، ويعتقد مارك سكوت، من إمبريال كوليدج في لندن، أن فريقه في موقع متقدم لتحقيق أحد أعظم الاكتشافات بشأن نشأة الكون.
وقال: "سنقوم بتشغيل الجهاز في وقت مبكر، ولدينا جهاز رصد أكبر، لذا من المتوقع أن تتوفر لدينا حساسية أكبر قبل مشروع (تجربة نيترينو العميقة تحت الأرض)".
ويعني تنفيذ كلا التجربتين معاً أن العلماء سيحصلون على معرفة أعمق مقارنة بتنفيذ تجربة واحدة فقط، لكن سكوت يضيف: "أود أن أكون أول من يصل إلى نتائج".
لكن ليندا كريمونيسي، من جامعة كوين ماري في لندن، التي تشارك في مشروع "تجربة نيترينو العميقة تحت الأرض، تلفت إلى أن وصول الفريق الياباني إلى النتائج أولاً قد لا يوفر له الرؤية الكاملة لما يجري على أرض الواقع".
وتضيف: "هناك جانب من جوانب التنافس، ومشروع هايبر-كي لم يكتمل بعد بكل العناصر اللازمة لفهم إذا كانت جسيمات نيترينو ومضاداتها تتصرف بطريقة مختلفة".
وإن كان السباق جارياً ومحتدماً بين العلماء، إلا أن النتائج الأولية ليس من المتوقع الكشف عنها قبل بضع سنوات، ويبقى سؤال ما الذي حدث في بداية الزمن وأدى إلى وجودنا لغزاً محيراً في الوقت الراهن.
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
BBC عربية
منذ 7 ساعات
- BBC عربية
لغز الوجود: هل اقترب العلماء من معرفة كيف نشأ الكون؟
يسعى العلماء في مختبرٍ يقع في غابات ولاية ساوث داكوتا الأمريكية إلى الإجابة عن أحد أبرز التساؤلات العلمية: كيف نشأ الكون الذي نعيش فيه؟ ويخوض العلماء سباقاً علمياً أمام فريق منفصل من العلماء اليابانيين، الذين سبقوهم بعدة أعوام، من أجل معرفة ماذا حدث. وتعجز النظرية الحالية لنشأة الكون عن تفسير وجود الكواكب والنجوم والمجرات المحيطة بنا، ولهذا يعمل الفريقان على ابتكار أجهزة رصد تهدف إلى دراسة جسيم يُعرف باسم "نيترينو"، على أمل التوصل إلى تفسيرات جديدة. كما يهدف هذا المشروع العلمي الدولي، الذي تقوده الولايات المتحدة، أن تكون الإجابة كامنة في باطن الأرض، ضمن تجربة أُطلق عليها "تجربة نيترينو العميقة تحت الأرض". وسوف يصل العلماء إلى عمق 1500 متر تحت سطح الأرض، إلى داخل ثلاث مغارات شاسعة في باطن الأرض، ويُظهر حجم هذه الكهوف مدى ضخامتها، إذ يبدو عمال البناء وجرافاتهم كما لو كانوا دمى صغيرة عند مقارنتهم بها. ووصف مدير الأبحاث العلمية في هذه المنطقة، غاريت هايز، الكهوف العملاقة بأنها "كاتدرائيات مكرّسة للعلم". وشارك هايز في أعمال بناء هذه الكهوف في مركز سانفورد للأبحاث تحت الأرض على مدار نحو 10 سنوات، وتعزل هذه الكهوف "تجربة نيترينو العميقة تحت الأرض" عن الضوضاء والإشعاع الصادرين من العالم الخارجي، وأصبحت هذه التجربة حالياً جاهزة تماماً للانتقال إلى المرحلة التالية. ويقول: "نحن في مرحلة الاستعداد لبناء جهاز الرصد الذي سيُحدث تحولاً في فهمنا للكون، وذلك باستخدام أدوات ستُنشر من قِبل تعاون يضم ما يزيد على 1400 عالم من 35 دولة، يتطلّعون جميعاً للإجابة عن سؤال: لماذا نوجد؟" ويقول العلماء إنه عند نشوء الكون، وُجد نوعان من الجُسيمات هما: "المادة"، التي تتكوّن منها النجوم والكواكب وكل ما يحيط بنا، و"ضد المادة"، أي النظير المضاد تماماً للمادة. وكان من المفترض، نظرياً، أن تُفني "المادة" و"ضدّ المادة" بعضهما البعض، فلا يتبقى شيء سوى انفجار هائل من الطاقة، وعلى الرغم من ذلك، ها نحن هنا، موجودون مثل المادة. ويرى العلماء أن مفتاح فهم السبب وراء انتصار المادة ووجودنا حتى الآن يكمن في دراسة جسيم يعرف باسم "نيترينو" ونظيره المضاد، أي "مضاد نيترينو". وسوف يُطلق العلماء حزماً من كلا النوعين من الجسيمات من أعماق الأرض في إلينوي إلى أجهزة الرصد الواقعة في ساوث داكوتا، على مسافة تصل إلى 800 ميل، وذلك لأن جسيمات نيترينو ومضاداتها تخضع لتغيرات طفيفة أثناء تنقلها. ويرغب العلماء في التحقق مما إذا كانت تلك التغيرات تختلف بين جسيمات نيترينو ومضاداتها، وإذا ثبت ذلك، فقد يقودهم هذا إلى تفسير سبب عدم إفناء المادة ومضاد المادة لبعضهما البعض. ويُعدّ المشروع تعاوناً دولياً يضم 1400 عالم، من بينهم العالمة كيت شو، من جامعة ساسكس، التي قالت إن النتائج المتوقعة سوف "تغيّر" فهمنا للكون ورؤية الإنسان لذاته. وأضافت: "كم هو مثير حقاً أننا نملك حالياً التكنولوجيا والهندسة ومهارات البرمجيات اللازمة التي تساعدنا بالفعل في معرفة الإجابة عن هذه الأسئلة الكبرى". في ذات الوقت، يجري فريق من العلماء اليابانيين تجربة أخرى يستخدمون فيها كرات ذهبية لامعة للبحث عن ذات الإجابات، إذ توصف هذه الكرات بأنها "محراب مقدس للعلم"، منافس للكاتدرائية الواقعة في ساوث داكوتا على بُعد 9650 كيلومتراً، ويعمل العلماء على بناء ما يعرف بـ "هايبر-كي"، وهو نسخة أكبر وأفضل من جهاز الرصد الحالي لجسيمات نيترينو، المعروف باسم "سوبر-كي". وسوف يكون الفريق الياباني جاهزاً لتجربة النيترينو في غضون أقل من ثلاث سنوات، أي قبل الفريق الأمريكي. ومثل مشروع "تجربة نيترينو العميقة تحت الأرض"، يعد مشروع "هايبر-كي" تعاوناً دولياً، ويعتقد مارك سكوت، من إمبريال كوليدج في لندن، أن فريقه في موقع متقدم لتحقيق أحد أعظم الاكتشافات بشأن نشأة الكون. وقال: "سنقوم بتشغيل الجهاز في وقت مبكر، ولدينا جهاز رصد أكبر، لذا من المتوقع أن تتوفر لدينا حساسية أكبر قبل مشروع (تجربة نيترينو العميقة تحت الأرض)". ويعني تنفيذ كلا التجربتين معاً أن العلماء سيحصلون على معرفة أعمق مقارنة بتنفيذ تجربة واحدة فقط، لكن سكوت يضيف: "أود أن أكون أول من يصل إلى نتائج". لكن ليندا كريمونيسي، من جامعة كوين ماري في لندن، التي تشارك في مشروع "تجربة نيترينو العميقة تحت الأرض، تلفت إلى أن وصول الفريق الياباني إلى النتائج أولاً قد لا يوفر له الرؤية الكاملة لما يجري على أرض الواقع". وتضيف: "هناك جانب من جوانب التنافس، ومشروع هايبر-كي لم يكتمل بعد بكل العناصر اللازمة لفهم إذا كانت جسيمات نيترينو ومضاداتها تتصرف بطريقة مختلفة". وإن كان السباق جارياً ومحتدماً بين العلماء، إلا أن النتائج الأولية ليس من المتوقع الكشف عنها قبل بضع سنوات، ويبقى سؤال ما الذي حدث في بداية الزمن وأدى إلى وجودنا لغزاً محيراً في الوقت الراهن.
BBC عربية
٠٩-٠٥-٢٠٢٥
- BBC عربية
أسماء مناطق جزائرية على كوكب المريخ …العالم نور الدين مليكشي يحكي لترندينغ التفاصيل الخطوة؟
إعداد: نسيمة بن أحمد أسماء مناطق جزائرية على كوكب المريخ …العالم نورالدين مليكشي يحكي لترندينغ تفاصيل الخطوة؟ ماذا قال العالم الجزائري نورالدين مليكشي لترندينغ؟ في مقابلة خاصة مع العالم الجزائر نورالدين مليكشي تحدث ضيفنا فيها عن فخره الشديد بإطلاق أسماء 3 مناطق جزائرية على أجزاء من كوكب المريخ في خطوة رأى فيها ردا للجميل لبلده الجزائر. ورأى العالم الجزائري تشابها كبيرا بين تلك المناطق في المريخ والمناطق الجزائرية خاصة في لون التراب الأحمر ويمتلك عالم الفيزياء الجزائري نورالدين مليكشي باعا طويلا في المجال العلمي والبحثي وحصل باكتشافاته واختراعاته على براءات اختراع في مجالات التشخيص الطبي وعلاج الأسنان والهندسة المدنية وحتى علوم المريخ وحصل على جوائز عدة. درس في الجزائر وتخرج منها بشهادة الدراسات العليا في الفيزياء وأكمل في بريطانيا بمنحة وحصل على الدكتوراه في الفيزياء من جامعة ساسكس في بريطانيا. إعداد: نسيمة بن أحمد يمكنكم مشاهدة الحلقات اليومية من البرنامج الساعة الثالثة بتوقيت غرينيتش، من الإثنين إلى الجمعة، وبإمكانكم أيضا الاطلاع على قصص ترندينغ بالضغط هنا.
BBC عربية
٢٩-٠١-٢٠٢٥
- BBC عربية
علماء يكشفون كيف وصلت الحياة إلى الأرض
توصل تحليل حديث إلى أن حبيبات الغبار على الكويكب بينو تحتوي على عناصر كيميائية أساسية لازمة للحياة، إذ تحتوي عينات الصخرة الفضائية، التي جلبتها مركبة فضائية تابعة لناسا إلى الأرض، على مجموعة متنوعة من المعادن وآلاف المركبات العضوية. تلك العينات تشمل أيضا الأحماض الأمينية، وهي الجزيئات التي تُكوّن البروتينات، بالإضافة إلى القواعد النووية، التي تعتبر المكونات الأساسية للحمض النووي. وعلى الرغم من أن هذا لا يعني وجود حياة على كويكب بينو، إلا أن الاكتشاف يدعم النظرية القائلة بأن الكويكبات قد جلبت المكونات الحيوية إلى الأرض من خلال اصطدامها بكوكبنا منذ مليارات السنين. ويرجح العلماء أن هذه المركبات من الممكن أن تُنقل إلى عوالم أخرى ضمن نظامنا الشمسي، مما يفتح المجال لدراسة احتمالات وجود الحياة في أماكن مختلفة. وقالت البروفيسورة سارة راسل، عالمة المعادن الكونية في متحف التاريخ الطبيعي بلندن إن "ما اكتشفناه يعد أمراً مذهلاً"، مضيفة أن "هذه الاكتشافات تساهم في فهم أصولنا وتساعدنا في الإجابة على الأسئلة الكبرى حول مكان بداية الحياة. ومن لا يتمنى أن يعرف كيف نشأت الحياة؟". وتم نشر هذه النتائج في مجلة "نيتشر". ويعتبر جمع أجزاء من كويكب بينو من أجرأ وأهم المهام التي نفذتها وكالة ناسا في تاريخها، إذ أرسلت الوكالة مركبة فضائية تُدعى "أوزوريس ريكس" مزودة بذراع آلية لالتقاط بعض الصخور من كويكب يبلغ قطره 500 متر، ثم تم تعبئتها في كبسولة وإعادتها إلى الأرض في عام 2023. وتم جمع حوالي 120 جراماً من الغبار الأسود وتمت مشاركتها مع العلماء حول العالم، ورغم أن هذه الكمية قد تبدو صغيرة، إلا أنها أثبتت كونها "كنزاً ثميناً". وقالت البروفيسورة راسل، التي كانت تدرس الحبيبات الصغيرة إن "كل حبة تخبرنا بشيء جديد عن كويكب بينو". وتم إرسال كمية تعادل ملعقة صغيرة من غبار الكويكب إلى العلماء في المملكة المتحدة. كما أظهر البحث الجديد أن الصخرة الفضائية بينو غنية بالنيتروجين والمركبات التي تحتوي على كميات عالية من الكربون. وتشمل هذه العينات 14 من أصل 20 حمضاً أمينياً تستخدمها الحياة على الأرض لبناء البروتينات، بالإضافة إلى جميع الجزيئات الدائرية الأربعة التي تُشكل الحمض النووي، وهي: الأدينين والجوانين والسيتوزين والثايمين. كما كشفت الدراسة أيضاً عن مجموعة من المعادن والأملاح، مما يدل على وجود الماء على الكويكب. بالإضافة إلى ذلك، تم العثور على الأمونيا في العينة، وهي مادة أساسية للتفاعلات الكيميائية الحيوية. وتم رصد بعض هذه المركبات في الصخور الفضائية التي سقطت على الأرض، في حين أن البعض الآخر لم يُكتشف إلا خلال التجارب الأخيرة. وأوضحت البروفيسورة راسل أنه "من المدهش كم هي غنية هذه العينة. إنها تحتوي على معادن لم نرها من قبل في النيازك، بالإضافة إلى مزيج غير مسبوق من المواد. كانت تجربة مثيرة للغاية في دراستها". وتساهم هذه الدراسة الأخيرة في تعزيز الأدلة المتزايدة التي تشير إلى أن الكويكبات جلبت الماء والمواد العضوية إلى كوكب الأرض. من جانبه أوضح الدكتور أشلي كينج، من متحف التاريخ الطبيعي أن "النظام الشمسي كان في مراحله المبكرة مليئاً بالاضطرابات، وكانت هناك ملايين من الكويكبات مثل بينو تجوب الفضاء من حولنا". وتتمثل الفكرة في أن هذه الكويكبات اصطدمت بالأرض في مراحلها المبكرة، مما جلب المكونات التي ساعدت في تكوين المحيطات وجعلت الحياة ممكنة. لكن الأرض لم تكن الكوكب الوحيد الذي تعرض لاصطدامات الصخور الفضائية، فقد كانت الكويكبات قادرة على الاصطدام بكواكب أخرى. أشار الدكتور كينج إلى أن "الأرض تعد فريدة من نوعها لأنها المكان الوحيد الذي اكتشفنا فيه الحياة حتى الآن، ولكننا نعلم أن الكويكبات كانت تنقل تلك المكونات، مثل الكربون والماء، عبر النظام الشمسي". وأضاف كينغ أن "إحدى الأسئلة الرئيسية التي نبحث فيها الآن هي ما إذا كانت الظروف مناسبة، ولماذا ظهرت الحياة على الأرض، وهل يمكننا العثور عليها في مكان آخر داخل نظامنا الشمسي؟". ويُعد هذا سؤالًا رئيسياً سيواصل العلماء محاولاتهم للإجابة عليه. وربما، مازال أمامهم عقود من البحث حول الغبار الذي جلبوه من كويكب بينو، بالإضافة إلى أجزاء من محيطنا الكوني التي يتعين عليهم استكشافها.
