الأيام الستة الأولى من خلق الكون

هناك أسئلة شغلت أذهان الناس منذ القديم مثل "هل الكون لانهائي؟ أم هو واسع فقط؟ وأين بدايته وأين نهايته؟.." وبالنسبة للذين لا علاقة لهم بالدين فالكون لا بداية له ولا نهاية. وحتى السنواتِ الأولى من القرن العشرين كان الاعتقاد السائد هو أن الكون ثابت ضمن الزمن، ولكن هذه القناعة تغيرت في بداية القرن العشرين تغيرًا جذريا؛ إذ تبين أن الكون في توسّع مستمر، وأن هناك بداية للكون ونهاية.
ونحن نعلم الآن بأننا إذا رجعنا إلى الماضي البعيد جدًّا نرَى أن الكون كلّه بنجومه ومجراته كان متركزًا في نقطة واحدة حين ظهر إلى الوجود من العدم. وعندما نأتي إلى هذه المرحلة نرى أن علم الكونيات (Cosmology) يبحث عن قصة الكون في علم "الفيزياء النووية" وأنه يبحث عن قصة الكون في الحركات التي نستطيع مشاهدتها في هذه الجزيئات التي هي أصغر الموجودات في كرتنا الأرضية. فمن المثير للانتباه أن تكون القوانين التي تحكم الكون مخبوءة في نواة الذرة وفي الجزيئات دون الذرية.(1)
من المستحيل طبعًا إعادة وتكرار الشروط والظروف التي أدّت إلى الخلق على سطح أرضنا، ولكننا نستطيع مشاهدة بعض الشروط والظروف التي كانت موجودة في المراحل الأولى من خلق الكون وذلك بتسريع هذه الجزيئات دون الذرية تسريعًا كبيرًا، ومشاهدةِ طبيعة تصرف هذه الجزيئات في تلك الظروف وفي تلك السرعات؛ أو نستطيع -في الأقل- بالمعادلات والحسابات التي نجريها للظروف والشروط التي نستطيع مشاهدتها، القيامَ بتخمين الحوادث التي لا نستطيع مشاهدتها. وهكذا فإن المعلومات التي نملكها حول "الانفجار الكبير" (Bing Bang) في الثواني الأولى من الانفجار، ثم في سنواتها الأولى، ثم في مئات السنوات التي أعقبتها إنما تستند إلى الحسابات المبنية على هذه المشاهدات وعلى نتائجها. وقد دلت البحوث بأن الجزء الأكبر من الكون يتألف من الألكترونات والنيوترونات والبروتونات.
نستطيع القيام في محطات "المعجّلات الذرية" (التي نستطيع وصفها بأنها ميكروسكوبات ضخمة) بإعطاء سرعات كبيرة جدًّا للأجزاء دون الذرية. وبهذه السرعات الكبيرة نستطيع مشاهدة بعض المراحل التي كانت موجودة في بداية الكون، وأن نكررها على سطح أرضنا.
قام العلماء العاملون في محطة "المعجلات الذرية" الموجودة في حدود فرنسا مع سويسرة والتي يبلغ طول نفقها 27 كم بتأمين اصطدام "الألكترون" مع "ضد الألكترون"(2) ودرسوا طبيعة الإشعاع الذي ينتج من هذا التصادم حيث تتحول كل من الألكترون وضده إلى طاقة. ومن دراسة النتائج التي أسفرت عن هذا التصادم، وصلوا إلى معلومات حول بداية خلق الكون، وإلى نتائج مذهلة. تناولوا في أول الأمر مقياس الزمن، ثم تناولوا الثوابت الثلاثة التي تشكل أساس الفيزياء وهي: ثابت بلانك، وثابت السرعة، وثابت جاذبية الكتلة. وباستعمال هذه الثوابت توصلوا إلى حساب أصغر جزيئة غير قابلة للتجزئة لوحدة الزمان والمكان والطاقة.
لقد أظهرت المعادلات الفيزيائية أن الزمن يستمر في الصغر حتى يصل إلى 10-43 ثانية (أي جزء واحد من تريليون x تريليون x تريليون x مائة مليار من الثانية)(3) وأنه لا يوجد في الكون وحدة زمنية أصغر من هذه الوحدة. وهذا يرينا بأن الزمن لا يمكن أن يصغر بشكل لانهائي، وأن أصغر وحدة زمنية لا يمكن أن تكون أصغر من 10-43 ثانية. وليس من الممكن لنا تخيل مثل هذه الوحدة الزمنية البالغة في الصغر.
كانت الحرارة في لحظة خلق الكون (أي عندما كان عمر الكون (10-43) ثانية تبلغ 3210 درجة مئوية (أي تريليون x تريليون x مائة مليون درجة مئوية). فإذا علمنا أننا نستطيع حاليا التحدث عن مليار درجة مئوية فقط، علمنا مبلغ الارتفاع الهائل لدرجة الحرارة عند ولادة الكون.
طبعا لم تكن الحرارة فقط هي المرتفعة عندما كان عمر الكون 10-43 ثانية (أي عند ولادة الكون)، بل كانت الكثافة وقوة الجاذبية مرتفعة إلى درجة لا يتخيلها العقل. كانت تلك المرحلة مرحلة بين التجريد والتشكيل، أي مرحلة لا شكل للمادة فيها. وبعد تجاوز هذه المرحلة التي نطلق عليها اسم "مرحلة بلانك"، إن جئنا إلى الكون عندما أصبح عمره 10-37 ثانية نرى أن الحرارة لا تزال مرتفعة جدًّا إذ تصبح 2910 مo (أي الرقم واحد وأمامه 29 صفرًا) هنا لا تزال الذرات غير موجودة، ولا تزال القوى الأساسية في الكون (وهي القوة النووية والقوة الضعيفة والقوة الكهرومغناطيسية) غير منفصلة عن بعضها، بل توجد معاً.
عندما أصبح عمر الكون 10- 9 ثانية (أي جزءً من مليار جزء من الثانية) نستطيع متابعة ما جرى فيه من المعجلة الذرية "CERN" الموجودة في سويسره. يقول المختصون أنهم نجحوا في الحصول على درجة حرارة عالية جدًّا تبلغ 1510مo (يساوي ألف تريليون درجة مئوية).
والآن تتم المحاولات للوصول إلى معرفة خواص الفترة الغامضة الموجودة في المرحلة الأولى من الخلق التي لا نعرف حاليا عنها شيئا، وذلك بالاستعانة بالجزيئات دون الذرية وبالوحدة الصغيرة جدّاً لأجزاء الزمن، وبالتغيرات التي حصلت مع تغير درجات الحرارة. أما في المراحل التي تلتْ فنستطيع القول بأن الكون المادي بدأ يأخذ شكله تدريجيّاً. ويتناول العالم الفيزيائي البروفسور الدكتور ستيفن وينبرغ "Prof. Dr. Steven Winberg" الحائز على جائزة نوبل (والذي يعد من أفضل الكتاب العلميين) في كتابه "الدقائق الثلاث الأولى" التَّطوراتِ التي حدثت منذ حصول الانفجار الكبير وحتى تشكل المجرات، ويقسمها إلى ست مراحل. والآن لنتابع هذه المراحل الست المثيرة للخلق:

الأيام الستة الأولى: من العدم إلى الوجود
اللحظة الأولى التي تجلى فيها الأمر الإلهي ﴿كُنْ﴾ تقابل مرحلة 10-2 من الثانية (أي 1/100 من الثانية). الحرارة هنا مرتفعة جدّاً وتبلغ 100 مليار درجة مئوية. الكون في هذه المرحلة الأولى يشبه حساءً من الطاقة الإشعاعية. ومع أن الجزيئات دون الذرية مثل البروتونات والنيوترونات التي تؤلف نواة الذرة لم تتشكل بعد، إلا أن فترة الخلق بدأت تأخذ مسارها. لا توجد هناك سوى الألكترونات وضدها البوزوترونات، والزمن يبلغ جزءً من مائة جزء من الثانية. وعملية الخلق تجري بسرعة كبيرة إلى درجة أن الطاقة والمادة والكثافة بدأت تأخذ أبعادها الفيزيائية (المادية)، أي المادة بدأت تتشكل بدرجةٍ ما، وبدأت تكتسب أبعادها.
والكثافة أيضاً (مثلها في ذلك مثل الحرارة) مرتفعة جدًّا في هذه اللحظات الأولى للخلق. وحسب الحسابات التي استخرجها المختصون من معادلة =m.c2 E(4) فإن كتلة لتر واحد من المادة آنذك كانت تساوي 3,8 مليار كغم (3,8 مليون طن).
وهكذا نرى كيف أن نواة الكون الصغيرة التي ظهرت في جزء من مائة جزء من الثانية تظهر من ظلام العدم إلى نور الوجود، وكيف أنها بدأت تتوسع بيد القدرة اللانهائية بسرعة كبيرة حتى بلغت في ذلك الجزء الصغير جدّاً من الزمن إلى سعة بلغت 4 سنوات ضوئية.

ظهور النيوترون والبروتون
في بداية المرحلة الثانية تكون الحرارة قد انخفضت إلى 30 مليار درجة مئوية. وبدأت البروتونات والنيوترونات (التي هي أجزاء من الذرة) بالظهور. هنا نرى أن الألكترونات والبروترونات والنيوترونات وضد النيوترونات والفوتونات في حالة مختلطة. وبدأت نسب الجزيئات دون الذرية التي تشكل نواة الذرة بالتعيّن: 38 % نيوترونات، 68 % بروتونات. وبظهور البروتونات والنيوترونات تكون الكواركات والغليونات(5) قد خلقت أيضا.
وبعد هذه المرحلة التي تحققت في عُشر جزء من الثانية تأتي المرحلة الثالثة، في هذه المرحلة التي تكون فيها المادة الموجودة في الكون في حالة كثيفة جدًّا، لا تزال الحرارة مرتفعة جدًّا. ومع أنها انخفضت عما كانت عليه في المرحلة الثانية إلا أنها لا تزال في مستوى 10 مليار درجة مئوية. أما كثافة المادة فيها فهي أكثر من كثافة الماء بـ 380,000 ضعفا.(6)
ولكن الحرارة لم تنخفض بعد في هذه المرحلة إلى الدرجة التي يمكن فيها اتحاد النيوترونات(7) والبروتونات لتشكيل نوى الذرات.

عمر مقداره 14 ثانية
في المرحلة الرابعة تكون الحرارة قد انخفضت إلى 3 مليارات درجة مئوية. والكون أصبح بعمر 14 ثانية، وهو مستمر بالتوسع بسرعة رهيبة. وعندما كانت الألكترونات والبوزترونات تتقابل مع بعضها، كانتا تفنيان وتتولد طاقة بشكل فوتونات الضوء. وهذه أيضا هي المرحلة التي تبدأ فيها النوى المستقرة لذرات الهيدروجين والهليوم بالتشكل. أي أصبحت الظروف ملائمة لأول مرة لاستقرار بروتون بجانب نيوترون. وهاتان الجزيئتان دون الذرة تولّدان قوة جاذبية تبدأ بمقاومة سرعة التوسع.
وبما أن معظم كتلة الذرة متجمعة في نواتها، فالنواة هي التي تمثل المادة. والنواة تمثل بنية مادية كثيفة جدًّا إلى درجة أننا لو ملأنا ملعقة شاي بمادة نوى الذرات فقط لبلغ وزن الملعقة مليار طن.
وبما أن عناصر النواة مضغوطة في حجم أقل بالنسبة للألكترونات فإن سرعاتها تفوق سرعة الألكترونات كثيرا. فهي تملك سرعة هائلة تزيد على 60،000 كم/ث. والسرع الهائلة للبروتونات والنيوترونات تحيلها إلى ما يشبه قطرات سائل تغلي وتفور. فقد ظهر في نتائج العديد من التجارب العلمية حول الذرة وحول النواة أن المادة تظهر كقطيرات صغيرة وكثيفة ومتباعدة بعضها عن البعض الآخر. وتم تشبيه البروتون والنيوترون (أي الجزيئات دون الذرية التي تشكل النواة) كرغوة أو كقطيرات صغيرة كثيفة تفور على الدوام.
والمرحلة التالية لخلق جزيئات البروتونات والنيوترونات التي تشكل نواة الذرة، هي مرحلة تعيير وضبط أعداد هذه الجزيئات. ولو لم يتم مثل هذا التعيير والتنظيم لَتحولت النيوترونات والبروتونات (التي تكون أعدادها متقاربة) وكذلك جميع نوى الذرات في الكون إلى نوى مادة الهليوم، وبالتالي لم تكن الشمس (التي يتألف خزينها من الهليوم) تستطيع أن تسطع وأن تبث ضياءها. أي لم يكن بمقدورها إرسال أشعة الحياة إلى الكوكب الحي (أرضنا) الذي يبعد عنها 150 مليون كم؛ لأن الهليوم بالنسبة للنجوم -التي يبلغ حجمها حجم الشمس- لا يعد وقوداً بل رماداً متخلفاً. ولكي يمكن إيقاد هذا الرماد هناك حاجة لنجوم أكبر بكثير وإلى انفجارات رهيبة تحدث فيها.
وهكذا تكون الحرارة قد انخفضت بعد عُشر ثانية من خلق الكون إلى 30 مليار درجة مئوية؛ حيث جرَت في أثنائها عمليات التعيير، وبدأت النيوترونات تنقلب بسرعة إلى بروتونات. ونسبة وجود الهليوم والهيدروجين المشاهدة حاليا في الكون تشير إلى صحة الحسابات التي أجريت حول عمليات التعيير هذه.
بعد مرور 14 ثانية على خلق الكون انخفضت الحرارة إلى 3 مليارات درجة مئوية، وانتهت وتمّت مرحلة خلق الألكترونات. وبينما خزنت الشحنات الكهربائية الموجبة في البروتونات، أُعطيت الشحنات الكهربائية السالبة إلى الألكترونات. وهكذا تم تحويل القوة الكهربائية الهائلة في الكون إلى حالة متعادلة. فقد نظم كل شيء ضمن توازن متسق ومنظم بشكل خارق، وهكذا خُلقت الألكترونات بعددٍ مساوٍ لعدد البروتونات.

الحرارة تنخفض
في المرحلة الخامسة من الخلق انخفضت درجة حرارة الكون إلى مليار درجة مئوية. وتبلغ هذه الحرارة 60 ضعف الحرارة الموجودة في مركز شمسنا. والزمن الذي مضى منذ المرحلة الأولى حتى الآن بلغ 3 دقائق وثانيتين حسب حساب العلماء. في هذه المرحلة نرى سيادة الفوتونات والنيوترونات وضد النيوترونات.
في المرحلة السادسة انخفضت الحرارة إلى 300 مليون درجة مئوية. وفي الدقيقة الخامسة والثلاثين من عمر الكون أصبحت المواد الخام لكل شيء في الكون جاهزة. والحرارة انخفضت من المليارات إلى الملايين. وانخفاض الحرارة يشكل أهم سمة لهذه المرحلة، وفيها تستمر الألكترونات في إطلاق الطاقة الفوتونية عبر اصطدامها بالبوزيترونات.
منذ ولادة الكون بالانفجار الكبير وحتى أخْذه شكلا معينا في هذه المرحلة، تسترعي هذه المراحل الست انتباهنا، وقد ورد في القرآن الكريم ﴿إِنَّ رَبَّكُمُ اللهُ الَّذِي خَلَقَ السَّمَاوَاتِ وَالأَرْضَ فِي سِتَّةِ أَيَّامٍ ثُمَّ اسْتَوَى عَلَى الْعَرْشِ يُغْشِي اللَّيْلَ النَّهَارَ يَطْلُبُهُ حَثِيثًا وَالشَّمْسَ وَالْقَمَرَ وَالنُّجُومَ مُسَخَّرَاتٍ بِأَمْرِهِ أَلاَ لَهُ الْخَلْقُ وَالأَمْرُ تَبَارَكَ اللهُ رَبُّ الْعَالَمِينَ﴾(الأعراف:54).
فالقرآن يقوم من جهة بتنظيم سلوك الإنسان وأفعاله وبإيضاح الحقائق له، ويقوم من جهة أخرى بلفت انتباهه إلى أسرار الكون، ويطلب منه تأمله وقراءته ككتاب، ومحاولةَ معرفة أسراره وخفاياه، ويلفت أنظارنا وانتباهنا إلى مراحل الخلق الأولى وهي ست مراحل مختلفة. ونستطيع أن نقول إن ذكر مفهوم اليوم -في الوقت الذي لم يكن هناك النظام الشمسي ولا كوكبنا موجودا- هو مفهوم نسبي يأتي بمعنى المرحلة.
أجل، كان الكون في البداية نواة صغيرة، وتحول عبْر مليارات السنوات من شكل إلى شكل؛ في المليار الأول انفصلت المادة عن الطاقة، وتحول الكون إلى حالة شفافة. وبعد مليارين من السنوات تم تركيب نوى الذرات الثقيلة وخلقت أوائل المجرات. استمرت المرحلة الثالثة حتى بلوغ الكون عمر 3 مليارات سنة. في هذه المرحلة ظهرت المجرات التي تمت مشاهدتها بتلسكوب "هوبل" الفضائي ضمن حسابات "الساحة العميقة Deep Field". وفي المرحلة الرابعة للكون ظهرت المجرات التي تملك موادَّ ذات نوًى ثقيلة، وتشبه المجراتِ الحاليةَ. وفي المرحلة الخامسة للكون تشكلت مجموعتنا الشمسية مع جميع كواكبها الدائرة في أفلاكها، وفيها أيضاً أخذ كوكبنا الأرضي مكانه وموقعه وحجمه ضمن أفضل الشروط الملائمة لظهور الحياة فيه. أما في المرحلة السادسة والأخيرة فقد ظهرت الحياة. وعندما أصبح كل شيء ملائماً ظهر الإنسان.
لقد خُلق الكون وما فيه مرحلةً مرحلة، وكما هو واقع في جميع الأمور الفنية الدقيقة كان هناك سير منظم وتحول من البساطة إلى الكمال. وفي كل مرحلة كانت يد القدرة متجلية وواضحة.
أجل! لم يُخلق الكون دفعة واحدة، بل على مراحل، وكان الإنسان هو الثمرة النهائية لهذه المراحل. والإنسان نفسه مرّ بمراحل ست، فقد تحول في رحم الأم من نطفة إلى علقة ثم إلى مضغة، ثم خلقت عظامه ثم كسيت لحماً ثم تم إنشاؤه خلقاً آخر... فتبارك الله أحسن الخالقين..

_______________________
(*) الترجمة عن التركية: أورخان محمد علي.
الهوامش
(1) الجزيئات دون الذرية: هي الجزيئات الأصغر من الذرة من أمثال "الألكترونات" و"البروتونات" و"النيوترونات".
(2) الألكترون: جزيئة دون ذرية تحمل شحنة كهربائية سالبة. وهي تدور حول نواة الذرة. ضد الألكترون (تدعى أيضا "بوزترون=pozitron"): جزيئة ذرية بنفس كتلة الألكترون ولكنها تحمل شحنه موجبة.
(3) أو نستطيع التعبير عنه بالكسر الآتي: 1-43 = 1/4310 وهذا يساوي العدد مقسومًا على رقم واحد وأمامه 43 صفرًا.
(4) هذه هي المعادلة التي وضعها ألبرت أنشتاين حول العلاقة بين الطاقة والكتلة:
الطاقة = E
الكتلة = m
سرعة الضوء = c
أي إن الطاقة تساوي الكتلة مضروبة في مربع سرعة الضوء.
(5) الكواركات والغليونات: هي من الجزيئات دون الذرية المكتشفة حديثا
(6) أي إن 1 سم3 في المادة آنذاك كانت تزن 380 كغم، أي أكثر من ثلث طن
(7) النيوترينو: من الأجزاء الذرية.

عدد الرسائل : 54 تاريخ التسجيل : 13/01/2008

نور الاسلام ..

تسلم ع هالمجهووود الرائع ..

تقبل مروري

هــواء الخــاطـر