سلسلة النظرية النسبية: النسبية العامة
كيف يمكننا معرفة ما اذا كان الكون سيبقى يتمدد الى الابد ام لا؟
لقد كنت أقرأ عن الكون وأردت أن أعرف بعض الأشياء التي تبدو غير واضحة بالنسبة لي.
لست متأكدًا إذا كنت تستطيع الإجابة عن هذين السؤالين أم لا ولكني أتمنى أن تفعل.
الأول وهو كيف لنا أن نعرف إذا كان الكون سيتمدد إلى الأبد أم لا؟
وإذا كان كذلك هل سيأتي الوقت ويتوقف فيه عن التمدد أم سيتمدد إلى الأبد؟
شكرًا على المساعدة.
لقد وجدت صفحاتك على شبكة الإنترنت مفيدة ومهمة جدًا عندما يكون لدي بعض الأسئلة.
هناك فعلًا طريقة واحدة للكون لكي يتوقف عن التمدد:
إذا كانت هناك كتلة كافية في الكون تُمكِّن الجاذبية من التغلب على التمدد.
كثافة الكتلة (كمية الكتلة الموجودة في وحدة الحجوم من الفضاء) المطلوبة لوقف التمدد تُسمى غالبًا «الكثافة الحرجة».
إذا كانت كثافة الكون أكبر من الكثافة الحرجة، ستكون جاذبية كل الأجسام في الكون قادرة على التغلب على التمدد مما يؤدي إلى توقفه، ثم أخيرًا ينهار الكون مرة أخرى.
أما إذا كانت كثافة الكون أقل من الكثافة الحرجة فسيظل تمدد الكون مستمرًا إلى الأبد.
من الصعب جدًا معرفة كثافة الكون، لأن معظم المادة الموجودة في الكون لا تشع الضوء الذي يمكننا رؤيته باستخدام تليسكوباتنا.
ولكن يُمكننا أن نرى عدد المجرات في الخارج هناك، وإلى أي حد من السرعة تدور حول بعضها البعض (فكلما زادت ضخامة المجرة، كانت سرعة دورانها أكبر).
هذا يعطينا فكرة جيدة حول كثافة الكون.
يمكننا أيضًا قياس إلى أي حد تتراجع سرعة تمدد الكون عن طريق قياس سرعة تمدد المجرات البعيدة. وهذه أيضًا تجربة صعبة.
تحديث عن طريق «كريستوفر سبرنجوب»:
فهم علماء الفلك لتلك المشكلة تغيّر بطريقة دراماتيكية منذ أول مرة أُجيب عن هذا السؤال في يناير من عام 1999.
الآن هناك دليل مُقنع أن الكون يتمدد بسرعة متزايدة وليست متناقصة.
هذا لا يمكن أن يكون نتيجة الجاذبية، لكنه يجب أن يكون نتيجة “الطاقة المظلمة” (هي طاقة تملأ مساحات خالية من الفضاء تمتلك ضغطًا سالبًا مشابهًا لقوة معاكسة للجاذبية في المقاييس الكبيرة).
بافتراض أن تفسير علماء الفلك للبيانات صحيح، وأن الكون يتمدد بسرعة متزايدة كبيرة، فما زلنا لا نعرف المصير النهائي للكون لأننا لا نعلم إذا كانت الطاقة المظلمة ستظل مُعاكسة للجاذبية أم لا.
هناك بعض النماذج التي سمحت للطاقة المظلمة في المستقبل بأن تكون شبيهة للجاذبية في تأثيرها مما سيؤدي إلى جعل الكون ينكمش في النهاية.
وإذا كانت الطاقة المظلمة حقيقة فإن كثافة الكون لن يكون لها تأثير على المصير النهائي للكون، لأن الطاقة المظلمة غالبًا ستتغلب على قوى الجاذبية على المدى الطويل.
ترجمة: محمد خالد عبدالرحمن
تدقيق: جعفر الجزيري
المصدر
