
تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء


الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية


الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية


علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت


الفيزياء الحديثة


النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية


الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي


فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد


الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر


علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء


المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة


الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات


الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

الفيزياء العامة


مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى
الإزاحات الحمراء
المؤلف:
ريتشرد موريس
المصدر:
حافة العلم عبور الحد من الفيزياء الى الميتافيزيقا
الجزء والصفحة:
ص55
2026-02-25
32
يترتب استنتاج واضح من اكتشاف هابل لتمدد الكون. فإذا كانت المجرات الآن تحلق مبتعدة إحداها عن الأخرى، فلا بد أن ثمة وقتاً كانت المجرات فيه متقاربة جداً. وإذا كان للمرء أن يستقرئ بعيداً إلى الوراء هكذا، فإنه ما من سبب يمنع الواحد من أن يلقي النظر وراء لما هو أبعد. وهناك فيما يفترض وقت كانت المجرات فيه لم تخلق بعد، حيث كانت المادة موجودة في حالة انضغاط شديد. ومن الواضح أنه لو أمكن للمرء أن يحسب متى كان ذلك، فسيصبح من الممكن تحديد تاريخ لنشأة الكون.
ولسوء الحظ، فقد ثبت في النهاية أن هذا الحساب يصعب إجراؤه. ورغم أنه قد مر ما يزيد عن نصف القرن منذ اكتشاف هابل اكتشافه العظيم، إلا أن الفلكيين مازالوا لا يتفقون على السرعة التي يتمدد بها الكون وكنتيجة لذلك فإن هناك قدراً كبيراً من عدم اليقين فيما يتعلق بمقدار الوقت الذي انقضى منذ البداية. وقد أمكن حسب مجموعة من الافتراضات إعطاء الكون عمراً يبلغ صغره 7 بلايين سنة. وثمة مجموعة افتراضات أخرى تؤدي إلى استنتاج أن عمر الكون هو 25 بليون سنة. ويبدو أن أحسن ما يمكننا فعله هو أن نقدر الرقم الحقيقي بأنه وفيما يحتمل يقع في زمن ما بين 10 إلى 20 بليون، إلا أنه قد يثبت في النهاية، بما يمكن تصوره أنه قد يكون أكثر من ذلك شيئاً أو أقل شيئاً.
والجزء الأكبر من عدم اليقين ينشأ عن مشاكل تتعلق بقياس بعد المجرات. فهذه القياسات صعبة صعوبة بالغة ولا يعرف منها على وجه الدقة إلا مسافات بعد المجرات القريبة جداً. ومن الممكن قياس سرعة ارتداد المجرات بدقة كبيرة. أما تحديد سرعة التمدد وبالتالي عمر الكون، فهذا يتطلب بالضرورة معرفة كلا المقدارين السرعة والمسافة.
ولحسن الحظ فإن المشكلة ليست جد خطيرة كما قد تظن. فالتساؤل عما إذا كان عمر الكون هو 10 بلايين سنة أو 15 بليون أو 18 بليون، ليس في الواقع أمراً عظیم الأهمية. وأياً ما يكون عمر الكون، فإن ديناميات التمدد ستكون هي نفسها. ولو اكتشف الفلكيون في النهاية دليلاً يتيح لهم استنتاج أن أحد الأرقام هو فيما يحتمل أكثر دقة من الأرقام الأخرى، فإنهم إذن في أسوأ الاحتمالات سيكون عليهم أن يمطوا أو يضغطوا المدى الزمني الذي كانوا يستخدمونه.
وبالإضافة إلى ذلك، فحتى إذا لم يكن من الممكن أن نقول بدقة ما هي مسافة بعد إحدى المجرات، فإن المسافة النسبية يمكن قياسها بدقة بالغة. وكمثل، فليس من مشكلة في تحديد أن المجرة (ب) تبعد عن الأرض بمسافة هي ضعف بعد المجرة (أ).
والسبب في أنه يمكن القيام بذلك هو أنه إذا كان تمدد الكون متسقاً على المسافات البعيدة - وما من أحد قد اكتشف بعد أي دليل ينفي ذلك ـ فإن المسافة لا بد وأن تكون على علاقة وثيقة بمقدار يسمى بالإزاحة الحمراء. وفي الحقيقة، فإنه عندما تكون المسافات ليست كبيرة جداً يكون المقداران متناسبين. وتضاعف الإزاحة الحمراء يدل على زيادة المسافة بمثلين.
والضوء الآتي من كل المجرات ينزاح في اتجاه الأحمر، وذلك فيما عدا تلك المجرات القريبة جداً. وسبب ذلك بسيط جداً. فكما سبق أن رأينا، فإن الضوء يتكون من موجات كهرومغناطيسية. وهذه الموجات لها ذروات وقرارات تماثل ذروات وقرارات موجات المحيط. والمسافة ما بين ذروتين متتاليتين أو قرارين متتاليين تسمى طول الموجة. وعندما يكون أحد مصادر الضوء ساكناً، فإن طول الموجة يظل ثابتاً. ولكن لنفترض أن مصدر ضوء يتحرك تجاهنا (أو أننا نتحرك تجاهه، فالمهم وحسب هو الحركة النسبية). ستجعل هذه الحركة ذروات الأمواج المتتالية تتقارب وكنتيجة لذلك سيصبح طول الموجة أصغر. ولنفرض أن مصدر الضوء بدلاً من ذلك سيتحرك بعيداً عنا. من السهل أن نرى أنه في هذه الحالة ستصبح ذروات الموجات أكثر تباعداً. وإذ بيث المصدر كل ذروة متتالية، فإنه سيكون أبعد قليلاً. وهكذا فإن طول الموجة سيصبح أكبر.
وأطول الموجات في الطيف المرئي هي ما ندركه على أنه اللون الأحمر، بينما أقصر طول مرئي هو اللون البنفسجي أو الأزرق والضوء الذي يبثه مصدر يتحرك سريعاً تجاهنا سيصبح إذن أكثر زرقة، أما الضوء الذي يأتي من مصادر تتحرك بعيداً عنا، فإنه سيصبح محمراً. وحيث إن كل مجرات الكون، فيما عدا استثناءات قليلة، تتحرك بعيداً عن الأرض، فإن ضوءها ينزاح إلى الأحمر.
ولا يعني هذا أن الضوء الآتي من المجرات البعيدة جداً يجب أن يبدو أحمر للعين (أو للوح التصوير الضوئي) بينما الضوء الآتي من المجرات الأقرب يظل يبدو أكثر طبيعية. فالأمور أكثر تعقداً بعض الشيء. فالمجرات البعيدة لا تبدو مطلقاً حمراء، ذلك أن الضوء الأزرق حين يصبح أحمر، فإن الإشعاع من الجزء فوق البنفسجي من الطيف الذي كان غير مرئي، يصبح أزرق والضوء الذي يأتي إلينا من مجرة بعيدة سيكون لديه إذن مجموعة متكاملة من أطوال الموجات، وسيكون المظهر البصري للمجرة مشابهاً جداً لمظهر مجرة هي أقرب كثيراً.
وهكذا فمن الواضح أنه يستحيل قياس الإزاحة الحمراء بأن ننظر إلى لون الشيء. ورغم هذا، فإن من الممكن قياس الإزاحات الحمراء بدقة بالغة. فكل عنصر كيماوي يبث عند تسخينه ضوءاً له أطوال موجات معينة. وحيث إن الضوء الذي يأتي إلينا من الأجرام الفلكية البعيدة يكون مصدره من النجوم الحارة أو من السحب المتوهجة التي تتكون من الغاز ما بين النجوم، فإنه يمكننا أن نحدد سرعة ارتداد الجرم البعيد، وليس هذا فحسب وإنما أيضاً يمكننا أن نحدد تركيبه
الكيماوي. فيمكننا مثلاً أن نعرف مقدار الهليوم الموجود، وذلك بأن ننظر إلى أطوال الموجات (المزاحة للأحمر) التي هي بمثابة التوقيع المميز للعنصر.
هب أننا نراقب سيارتين تتحركان بسرعة كيلومتراً في الساعة. وهب بالإضافة إلى ذلك أنهما كلتاهما قد بدأتا من مدينة تبعد 50 كيلومتراً. وأخيراً تخيل أن إحداهما ظلت تتحرك بنفس السرعة منذ أن بدأ سائقها تحركه، أما الأخرى فقد تحركت في البداية بسرعة 80 كيلومتراً في الساعة، ولكنها ما لبثت بعدها أن هبطت سرعتها. أي السيارتين ظلت زمناً أطول؟ من الواضح أنها السيارة ظلت محتفظة بسرعة ثابتة. أما تلك التي هبطت سرعتها فإنها كانت تتحرك
بأسرع فيما مضى. وبالتالي فإنها قد قطعت المسافة في فترة زمن أقصر. وبالمثل فإن حساب الزمن الذي انقضى منذ بداية الكون يعتمد على عاملين: السرعة التي يتمدد بها الكون الآن، والدرجة التي قللت بها الجاذبية من سرعة التمدد. وكلما زاد ما يقع من كبح) بالجاذبية، كان عمر الكون أصغر.
ولو عرفنـا مـقـدار المادة الموجودة في الكون، سيكون من الممكن حساب تأثيرات هذا الكبح بالجاذبية. ومرة أخرى فإن العلماء لم يتمكنوا من قياس كثافة مادة الكون قياساً مضبوطاً. وكما سنرى في فصول تالية، يبدو أن في الكون صنوفاً من المادة لا يفهم العلماء طبيعتها. وبالتالي، فمع أنه توجد أسباب نظرية للاعتقاد بأن الكون له كثافة نوعية معينة للمادة ... إلا أن هناك هكذا عدم يقين آخر يدخل على تقديراتنا لعمر الكون.
ومع كل، فإنه من المفيد أن نتخذ رقماً ما كتقدير للزمن الذي انقضى منذ الانفجار الكبير. وبالتالي فسوف أتخذ رقم 15 بليون سنة. ومن الممكن أنه أثناء السنوات القليلة التالية، سوف يتبين أن هذا الرقم خطاً. وقد يجد علماء الفلك وسيلة ما للحصول على تقدير أدق كثيراً مما لدينا الآن. وعلى كل، فإنهم لو فعلوا ذلك، فسيكون من غير المحتمل أن الرقم الجديد سيقل كثيراً أو يزيد كثيراً عن الرقم الذي اخترته اعتباطياً إلى . حد ما. فاتخاذ رقم 15 بليون سنة كعمر للكون يتوافق مع ملاحظاتنا عن ، تمدد الكون ويتوافق أيضاً مع قياس عمر بعض العناصر المشعة؛ و15 بليون سنة هي أيضاً أقل قليلاً من الرقم الذي سجل لأعمار بعض النجوم القديمة جداً. على أن تقديرات هذه الأعمار قد روجعت في السنين الأخيرة، وقد تكون هذه النجوم أصغر عمراً مما اعتقده الفلكيون وعلى أي حال، فلست أزعم أي مزاعم بشأن دقة هذا الرقم، وإذا ثبت في النهاية أن عمر الكون أكبر ببضعة بلايين أو أصغر ببضعة بلايين، فإن هذا لن يكون له أي تأثير مهم في المناقشات التالية.
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في علم الفلك
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
الآخبار الصحية

قسم الشؤون الفكرية يصدر كتاباً يوثق تاريخ السدانة في العتبة العباسية المقدسة
"المهمة".. إصدار قصصي يوثّق القصص الفائزة في مسابقة فتوى الدفاع المقدسة للقصة القصيرة
(نوافذ).. إصدار أدبي يوثق القصص الفائزة في مسابقة الإمام العسكري (عليه السلام)