5 دورات حياة للكون: في أي مرحلة نعيش؟

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

يولد كل كائن حي على كوكبنا وينضج ويكبر ويموت في النهاية. كل هذه القوانين تنطبق أيضًا خارج الأرض - فالنجوم والأنظمة الشمسية والمجرات أيضًا تهلك بمرور الوقت.

الاختلاف موجود فقط في الوقت المناسب - ما يبدو لي ولكم وكأنه الخلود ، وفقًا لمعايير الكون ، هو مجرد هراء. لكن ماذا عن الكون نفسه؟ كما تعلم ، لقد ولدت بعد الانفجار الكبير 13 ، قبل 8 مليارات سنة ، لكن ماذا يحدث لها الآن؟ ما هي دورة حياة الكون نفسه ولماذا يميز الباحثون خمس مراحل لتطوره؟

خمسة قرون من الكون

يعتقد علماء الفلك أن المراحل الخمس للتطور هي طريقة مناسبة لتمثيل العمر الطويل بشكل لا يصدق للكون. توافق ، في الوقت الذي نعرف فيه 5٪ فقط من الكون المرئي (95٪ المتبقية مشغولة بالمادة المظلمة الغامضة ، والتي لم يتم إثبات وجودها بعد) ، من الصعب إلى حد ما الحكم على تطوره. ومع ذلك ، يحاول الباحثون فهم الماضي والحاضر للكون من خلال الجمع بين إنجازات العلم والفكر البشري في القرنين الماضيين.

إذا كنت محظوظًا بما يكفي لتجد نفسك تحت سماء صافية في مكان مظلم في ليلة غير مقمرة ، فعندما تنظر لأعلى ، تنتظرك منظر فضاء رائع. باستخدام المناظير العادية ، يمكنك رؤية أفق مذهل من النجوم وبقع الضوء التي تتداخل. يصل الضوء من هذه النجوم إلى كوكبنا متجاوزًا مسافات كونية هائلة ويشق طريقه إلى أعيننا عبر الزمكان. هذا هو عالم العصر الكوني الذي نعيش فيه. يطلق عليه العصر النجمي ، لكن هناك أربعة آخرين.

هناك العديد من الطرق لعرض ومناقشة ماضي الكون وحاضره ومستقبله ، لكن إحداها جذبت انتباه علماء الفلك أكثر من غيرها. نُشر أول كتاب عن خمسة قرون من الكون في عام 1999 بعنوان "خمسة عصور للكون: داخل فيزياء الخلود". (آخر تحديث في عام 2013). أعطى مؤلفا الكتاب ، فريد آدامز وغريغوري لافلين ، عنوانًا لكل قرن من القرون الخمسة:

• عصر بدائي
• عصر النجوم
• عصر التنكسية
• عصر الثقوب السوداء
• عصر مظلم

وتجدر الإشارة إلى أنه ليس كل العلماء مؤيدين لهذه النظرية. ومع ذلك ، يجد العديد من علماء الفلك أن تقسيم الخطوات الخمس طريقة مفيدة لمناقشة مثل هذا القدر الكبير من الوقت بشكل غير عادي.

عصر بدائي

بدأ العصر البدائي للكون بعد ثانية من الانفجار العظيم. خلال الفترة الأولى ، وهي فترة زمنية قصيرة جدًا ، لم يكن الزمكان وقوانين الفيزياء ، كما يعتقد الباحثون ، موجودة بعد. هذه الفترة الغريبة غير المفهومة تسمى عصر بلانك ، ويعتقد أنها استمرت 1044 ثانية. من المهم أيضًا مراعاة أن العديد من الافتراضات حول عصر بلانك تستند إلى مزيج من النسبية العامة ونظريات الكم ، تسمى نظرية الجاذبية الكمية.

في الثانية الأولى بعد الانفجار العظيم ، بدأ التضخم - توسع سريع للغاية للكون. بعد بضع دقائق ، بدأت البلازما في البرودة ، وبدأت الجسيمات دون الذرية في التكون والالتصاق ببعضها البعض. بعد 20 دقيقة من الانفجار العظيم - في كون حراري فائق الحرارة - بدأت الذرات في التكون. استمر التبريد بوتيرة سريعة حتى تم ترك 75٪ هيدروجين و 25٪ هيليوم في الكون ، وهو ما يشبه ما يحدث على الشمس اليوم. بعد حوالي 380000 عام من الانفجار العظيم ، برد الكون بدرجة كافية لتكوين أول ذرات مستقرة وخلق إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف ، والذي يسميه علماء الفلك إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف.

عصر النجوم

نعيش أنا وأنت في عصر النجوم - في هذا الوقت ، تأخذ معظم المادة الموجودة في الكون شكل النجوم والمجرات. النجوم الأولى في الكون - أخبرناك مؤخرًا عن اكتشافها - كانت ضخمة وأنهت حياتها في شكل مستعرات أعظم ، مما أدى إلى تكوين العديد من النجوم الأخرى الأصغر. مدفوعين بقوة الجاذبية ، اقتربوا من بعضهم البعض لتشكيل المجرات.

تتمثل إحدى بديهيات العصر النجمي في أنه كلما زاد حجم النجم ، زادت سرعته في حرق طاقته ثم تموت ، عادةً في غضون بضعة ملايين من السنين فقط. النجوم الأصغر التي تستهلك الطاقة بشكل أبطأ تبقى نشطة لفترة أطول. يتوقع العلماء أن مجرتنا درب التبانة ، على سبيل المثال ، سوف تصطدم وتندمج مع مجرة أندروميدا المجاورة في حوالي 4 مليارات سنة لتشكيل مجرة جديدة. بالمناسبة ، يمكن لنظامنا الشمسي أن ينجو من هذا الاندماج ، لكن من الممكن أن تموت الشمس قبل ذلك بكثير.

عصر الانحطاط

ويلي ذلك عصر الانحطاط (الانحطاط) ، والذي سيبدأ بعد حوالي 1 كوينتيليون سنة بعد الانفجار العظيم وسيستمر حتى 1 ديوديكليون بعده. خلال هذه الفترة ، ستهيمن جميع بقايا النجوم المرئية اليوم على الكون. في الواقع ، الفضاء مليء بمصادر الضوء الخافت: الأقزام البيضاء والأقزام البنية والنجوم النيوترونية. هذه النجوم أكثر برودة وتنبعث منها ضوء أقل. وهكذا ، في عصر الانحطاط ، سيُحرم الكون من الضوء في الطيف المرئي.

خلال هذه الحقبة ، ستتمسك الأقزام البنية الصغيرة بمعظم الهيدروجين المتاح ، وستنمو الثقوب السوداء وتنمو وتنمو وتتغذى على بقايا النجوم. عندما لا يكون هناك ما يكفي من الهيدروجين ، سيصبح الكون أكثر قتامة وأبرد بمرور الوقت. ثم ستبدأ البروتونات التي كانت موجودة منذ بداية الكون في الموت ، مما يؤدي إلى إذابة المادة. نتيجة لذلك ، ستبقى معظم الجسيمات دون الذرية وإشعاع هوكينغ والثقوب السوداء في الكون.

إشعاع هوكينغ هو عملية افتراضية لانبعاث من ثقب أسود لجسيمات أولية مختلفة ، خاصة الفوتونات ؛ سمي على اسم عالم الفيزياء النظرية البريطاني ستيفن هوكينج.

عصر الثقوب السوداء

لفترة طويلة من الزمن ، سوف تهيمن الثقوب السوداء على الكون ، وتجذب بقايا الكتلة والطاقة. ومع ذلك ، فإنها سوف تتبخر في النهاية ، وإن كان ذلك ببطء شديد.

يعتقد مؤلفو الكتاب ، وفقًا لـ Big Think ، أنه عندما تتبخر الثقوب السوداء أخيرًا ، سيكون هناك وميض صغير من الضوء - الطاقة الوحيدة المتبقية في الكون. في هذه المرحلة ، سيكون الكون شبه تاريخي ، يحتوي فقط على جسيمات وفوتونات منخفضة الطاقة ، وجسيمات دون ذرية ضعيفة جدًا.

عصر مظلم

في النهاية ، ستتصادم الإلكترونات والبوزيترونات التي تنجرف عبر الفضاء مع بعضها البعض ، وتشكل أحيانًا ذرات البروترونيوم. هذه الهياكل غير مستقرة ، ومع ذلك ، سيتم تدمير الجسيمات المكونة لها في النهاية. سيستمر تدمير الجسيمات الأخرى منخفضة الطاقة ، وإن كان ذلك ببطء شديد. لكن انظر الليلة إلى سماء الليل المليئة بالنجوم ولا تقلق بشأن أي شيء - لن يذهبوا إلى أي مكان لفترة طويلة جدًا ، وقد يتغير فهمنا للكون والوقت في المستقبل.