من هو صاحب نظرية الانفجار الكبير؟
4022#2
قدّم الكاهن الكاثوليكي والعالم البلجيكي جورج لومتر الفرضية التي أصبحت لاحقًا نظرية الانفجار العظيم عام 1927. ومع مرور الوقت، انطلق العلماء من فكرته الأولى حول تمدد الكون لتتبُّع أصل الكون، وما الذي أدى إلى تكوّن الكون الحالي. اعتمد الإطار العام لنموذج الانفجار العظيم على نظرية النسبية العامة لأينشتاين، وعلى تبسيط فرضيات كتجانس نظم وتوحد خواص الفضاء. وقد صاغ ألكسندر فريدمان المعادلات الرئيسية للنظرية، وأضاف فيليم دي سيتر صيغ بديلة لها. وفي عام 1929، اكتشف إدوين هابل أن المسافات إلى المجرات البعيدة مرتبطة بقوة بانزياحها الأحمر. استُنتج من ملاحظة هابل أن جميع المجرات والعناقيد البعيدة لها سرعة ظاهرية تختلف عن فكرتنا بأنها كلما بَعُدت، زادت سرعتها الظاهرية، بغض النظر عن الاتجاه.
الانفجار العظيم
4022#20
بعد الحرب العالمية الثانية، ظهرت فرضيتان متميزتان. الأولى نظرية الحالة الثابتة لفريد هويل؛ إذ وفقًا لها فإنه لا بد من تولُّد مادة جديدة في حالة تمدد الكون. يفترض هذا النموذج أن الكون يبقى كما هو في أي وقت من الزمن. والثانية كانت نظرية الانفجار العظيم للوميتر التي دافع عنها وطوّرها جورج جاموف الذي وضع فكرة تخليق الانفجار العظيم النووي (BBN)، والذي شارك رالف ألفر وروبرت هيرمان في التكهن بوجود الخلفية الإشعاعية للكون (CMB). ومن المفارقات، أن هويل هو من صاغ العبارة التي جاء منها اسم نظرية لوميتر، عندما أشار إليها بقوله: خلال مقابلته مع راديو هيئة الإذاعة البريطانية في مارس 1949 م. ولفترة من الوقت، انقسم المؤيدون بين هاتين النظريتين. وفي نهاية المطاف، أعطت الأدلة الرصدية أفضلية للانفجار العظيم في مقابل الحالة الثابتة. كان اكتشاف وتأكيد وجود الخلفية الإشعاعية للكون سنة 1964 م حاسمًا في جعل نظرية الانفجار العظيم أفضل نظرية حول أصل ونشأة الكون. يسعى الكثير من العمل الحالي في علم الكونيات إلى فهم كيفية تكوّن المجرات وفق نظرية الانفجار العظيم، ومحاولة فهم فيزياء الكون في الأزمنة السحيقة، والتوفيق بين الأرصاد والنظرية الأساسية.
الانفجار العظيم
1265052#40
صرّح البابا فرنسيس في أكتوبر سنة 2014 أمام الأكاديمية البابوية للعلوم أنّ النظريات العلمية لنشوء الكون، وبينها نظرية الانفجار الكبير الذي يعتقد أنه أوجد الكون قبل 13.7 مليون عام، لا تتعارض مع تعاليم الكنيسة الكاثوليكية حيث صرّح: "نظرية الانفجار الكبير، التي تُعتبر اليوم أصل نشأة العالم، لا يتناقض مع دور الخالق، بل هو في حاجة إليه".
المسيحية والعلم
2369810#6
صرّح البابا فرنسيس في أكتوبر سنة 2014 أمام الأكاديمية البابوية للعلوم أنّ النظريات العلمية لنشوء الكون، وبينها نظرية الإنفجار الكبير الذي يعتقد أنه أوجد الكون قبل 13.7 مليار عام، لا تتعارض مع تعاليم الكنيسة الكاثوليكية حيث صرّح: "نظرية الإنفجار الكبير، التي تُعتبر اليوم أصل نشأة العالم، لا يتناقض مع دور الخالق، بل هو في حاجة إليه".
التأويلات الدينية لنظرية الانفجار العظيم
4022#1
تُقدّم نظرية الانفجار الكبير شرحاً وافياً لمجموعة واسعة من الظواهر المرئية، بما في ذلك وفرة من العناصر الخفيفة والخلفية الإشعاعية للكون والبنية الضخمة للكون وقانون هابل. ونظرًا لكون المسافة بين المجرات تزداد يوميًا، فبالتالي كانت المجرات في الماضي أقرب إلى بعضها البعض. ومن الممكن استخدام القوانين الفيزيائية لحساب خصائص الكون كالكثافة ودرجة الحرارة في الماضي بالتفصيل. وبالرغم من أنه يمكن لمسرعات الجسيمات الكبرى استنساخ تلك الظروف، لتأكيد وصقل تفاصيل نموذج الانفجار الكبير، إلا أن تلك المسرعات لم تتمكن حتى الآن إلا البحث في الأنظمة عالية الطاقة. وبالتالي، فإن حالة الكون في اللحظات الأولى للانفجار العظيم مبهمة وغير مفهومة، ولا تزال مجالاً للبحث. كما لا تقدم نظرية الانفجار العظيم أي شرح للحالة الأولية للكون، بل تصف وتفسر التطور العام للكون منذ تلك اللحظة.
الانفجار العظيم
2526300#4
عمليات المراقبة، في عام 1910 من قبل 
فيستو سليفر Vesto Slipher ولاحقا كارل ويلهلم فيرتز Carl Wilhelm Wirtz
ادت إلى اعتبار أن معظم السدم الحلزونية (الآن تسمى بشكل صحيح المجرات الحلزونية) تبتعد عن الأرض.
أتى الإطار العلمي لنظرية الانفجار الكبير (Big Bang Theory) من حلول معادلات تسمى معادلات الحقل في النظرية النسبية العامة التي وضعها ألبرت آينشتاين عام 1916، أما تفاصيل النظرية فقد وضعت لاحقاً و طرأت عليها تعديلات كثيرة و لا تزال.
اعتقد آينشتاين نفسه في البداية أن الكون ثابت و مستقر لا تمدد فيه و لا انكماش، و لكنه عندما اكتشف أن معادلاته تشير ضمناً إلى كون متمدد أو منكمش لم تعجبه الفكرة، فقام بإضافة ثابت إلى معادلاته أسماه الثابت الكوني و كانت وظيفة هذا الثابت أن جعل المعادلات تشير إلى كون ثابت بإيجاد توازن بين قوى الجذب وبين قوى أخرى تقاومها، و بعد اكتشاف تمدد الكون لاحقا تراجع آينشتاين عن أفكاره و حذف ذلك الثابت من معادلاته و اعترف بأنه كان أكبر خطا في حياته.
نجح الكثير من العلماء لاحقا بإيجاد حلول لمعادلات الحقل و رسموا على أثرها نماذج لكوننا حيث قدم العالم الهولندي ويليم دي سيتر حلولاً ترسم لنا كونا بدون مادة و هذا - رغم عدم صحته – ليس بعيدا عما هو معروف اليوم من أن كثافة المادة منخفضة جدا بالنسبة للكون، أما العالم الروسي ألكسندر فريدمان فقال إن الكون تمدد من تجمع صغير جدا و شديد الكثافة، و اعتبرت الحلول التي قدمها فريدمان عام 1922 لمعادلات الحقل إطاراً علمياً للكثير من الدراسات النظرية اللاحقة حول الانفجار الكبير، كما قدم القس البلجيكي جورج ليماتر نموذجا لكون تمدد من ذرة بدئية (طبعا ليس المقصود ذرة مؤلفة من نواة و إلكترونات بل المقصود حجم صغير جدا كان يطلق عليه اسم البيضة الكونية).
جاء الاكتشاف الكبير عن طريق الفلكي إدوين هابل عام 1929 حيث اكتشف أن ضوء المجرات البعيدة ينزاح نحو الأحمر و هذا يؤكد أن المجرات تبتعد عن بعضها البعض، و هذا بصفة عامة , حيث أنة في حالة مجرة أندروميدا التي تبعد عنا 2.2 مليون سنة ضوئية و هي أقرب المجرات الكبيرة إلينا فأن مجرة أندروميدا تنجذب نحونا، كما وجد أيضا أن المجرات الأبعد تبتعد بسرعات أكبر مما يؤكد أن الكون يتمدد (قانون هابل)
تاريخ نظرية الانفجار العظيم
96850#3
نظرية تمدد الكون التي ذكرها (هبل) جعلت علماء الفلك يوعزونه هذا التمدد إلي الانفجار الكبير. ويعتبرون كوننا بقايا هذا الحدث العظيم الذي وقع في الزمن السحيق. ورجح العلماء أنهم لو عادوا بالزمن سوف يعلمون الكثير عن مسألة خلق الكون وكيف وأين نشأ. وهذا يرجح من خلال انكماشه علي ذاته. والفلكيون يعتمدون علي نظرية تمدد الكون والإزاحة الحمراء وعلاقتها بالمجرات البعيدة. ولو اهتدوا إلي تفسير آخر. فلن يكون لنظرية الانفجار الكبير للكون وجود. وهذا الاتجاه المعاكس نجده في نظرية تأثير (شيبرو) حيث فسر فيها الإزاحة الحمراء لضوء الأجرام السماوية. وهو عالم شهير بمعهد التكنولوجيا بجامعة ماشوسيست. فنراه يقول : حسب نظرية النسبية العامة لإينشتين. فإن موجة الضوء تعتمد علي شدة وقوة الجاذبية التي تقع عليها في مسارها. لأن سرعة الضوء تقل عندما تمر بحقل جاذبية. وقد لاحظ (شيبرو) أن إشارات الرادار التي ترسل من الأرض لكوكبي الزهرة وعطارد لتعود كصدي إلينا قد تأخرت 200 ميكروثانية (0،002ثانية) بسبب تأثير جاذبية الشمس وكان معدل التباطؤ في سرعة الإشارة الرإدارية يزداد كلما اقتربت من الشمس. وهذا التأخير أظهر صحة النظرية النسبية لإينشتين. وأطلق علي هذه التجربة (تأثير شيبرو). ولما كان مركبتا الفضاء (مارينر 6ومارينر 7) يدوران حول المريخ لتصويره بالألوان وكانت ترسل إليهما إشارات راديوهية. ولوحظ تأخيرزمن عودتها ووصولها للأرض. ويطلق علي تأثير (شيبرو) التمدد الجاذبي للزمن Gravitational time dilatation. 
والضوء يفقد سرعته وطاقته عندما يمر بحقل جاذبية مما يسفر عن إزاحة حمراء في طيفه.وهذا مايطلق عليه تأثير طويل المديLong-range effect الذي يبين انحناء الضوء يواسطة شدة جاذبية الشمس والأجرام الكبيرة. وتأثير قصير المدي effect Short- rangeالذي يتلاشي بسرعة عندما يبتعد شعاع الضوء. لكن تأثير العالم (شيبرو) يعتبر تأثيرا طويل المدي والذي بين فيه أن تأخر الزمن يقل عكسيا حسب حسب المسافة وبعد مسار الضوء عن مركز الشمس أو الجرم. أي أن تأثير (شيبرو) يقل عكسيا حسب المسافة.
ويعلق (ثاكر) علي هذا بقوله : تصور ضوءا يبث من مجرة تبعد عنا مائة مليون سنة ليصل إلينا بعد مائة مليون سنة. فلو سار هذه المسافة طوال هذه السنين المديدة بلا كلل باتجاه الأرض. فسوف يمر خلال حقل جاذبية بالفضاء الخارجي عبارة عن تجمع جاذبية كل نجم ومجرة يمر به خلال مساره. وحسب نظرية تأثير (شيبرو). فإن الضوء سوف ينتابه تباطؤ تراكمي صغير بسبب الجاذبية التي سوف تؤثر عليه في مساره الطويل المدي.. وهذا الضوء ستقل طاقته مما يظهر له إزاحة حمراء في طيفه ليس بسبب بعد مصدره بالمجرة الوافد منها. أي أن الإزاحة الحمراء تزيد ببعد مصدره بسبب الجاذبية التي تقلل من طاقته. وهذا ما لاحظه (هبل) إلا أن هذا ليس سببه تأثير (دوبلر) أو تمدد الكون كما قال (هبل) أو الانفجار الكبير كما يرجح الفلكيون حاليا. وقد لايكون هناك قوة جاذبية خفية في الفضاء الخارجي البعيد تنبعث من الأجرام البعيدة لتحدث هذه الإزاحة الحمراء في طيف الضوء تساوي ما سبق وأن قيس في طيف ضوء المجرات البعيدة. لكن هذا ليس واقعا حقيقيا كما يقول (ثاكر). لأن علماء الفلك قد درسوا حركة المجرات في سيرها بالكون. فوجدوا أنها تتأثر بحقول الجاذبية للمجرات الأخرى التي تبعد عنها ملايين السنين الضوئية.وهذا ما لاحظوه فعلا من خلال الاختلافات ثنائية القطب Dipole variations.وهذه الظاهرة تشكل زيادة طفيفة جدا في الحرارة للأشعة الخلفية للكون عندما ترحل باتجاه الأرض. وتنقص طاقتها في الاتجاه المعاكس لحركة الأرض. وهذه المقاييس الثنائية القطب يمكن الاستعانة بها في تحديد سرعة الأرض في مدارها حول الشمس وهذه السرعة معروفة لدينا حاليا. إلا أن اتجاه وسرعة حركة نظامنا الشمسي ككل تتناسب مع سرعة وحركة مجرتنا. وهذا شيء لم يسبق لنا قياسه بدقة ولاسيما قياس حركتها بالنسبة للمجرات البعيدة عنها. لكن الدراسات بينت أن مجرتنا تسحب باتجاه مجرات هيدرا وقنطورس وفيرجو. وبسبب هذا السحب الجاذبي المؤتلف. نري مجرتنا تتجه باتجاه هذه المجرات البعيدة الجاذبة لها بسرعة أكبر من مليون ميل في الساعة. وهذا سببه التأثير التراكمي لحقول جاذبيتها الهائلة. رغم أنها تبتعد عن مجرتنا بمائة مليون سنة ضوئية. لهذا لايمكن تجاهل قوي الجاذبية في الكون أو إهمالها. رغم أن قوة جاذبية هذه المجرات البعيدة تعتبر قوة قصيرة المدي نسبيا والتي تقل مع مربع السرعة.
وعلي هذا كما يقول (ثاكر). نجد أن تأثير (شيبرو) (التأخير الجاذبي للزمن) وكما توقعه إينشتين.. يجعل الضوء الوافد من المجرات البعيدة يفقد طاقته مما يسفر عن الإزاحة الحمراء في طيفه. لكن كمية الإزاحة تعتمد علي المسافة وبعد المجرات.
وما قاله (شيبرو) لايعتبر جزءا من مفهوم نظرية (هبل) حول تمدد الكون وقياس بعد المجرات إلا أن (ثاكر) لا يطبقه علي بعد الكوازارات. إلا أن (شيبرو) قد بين أن الإزاحة الحمراء بطيف الضوء القادم من أغوار الفضاء الخارجي ليست بسبب تأثير (دوبلر) أو السرعات المتتابعة للضوء. واعتبره نتيجة طبيعية لتأثير حقول الجاذبية بين المجرات التي يمر بها الضوء مما يؤثر علي انتشاره. ويعلق (ثاكر)علي هذا قائلا :إن تأثير (شيبرو) لاينطبق إلا علي الإزاحات الحمراء الصغيرة.ولاينطبق ولا ينطبق علي الإزاحات الحمراء في أطياف الكوازارات التي تتطلب حقولا مغناطيسية شديدة بين المجرات الكبيرة التي تقع في الفضاء ونحن نعيش فيها.
الكون الخادع
4022#11
تعتمد نظرية الانفجار الكبير على فرضيتين رئيسيتين: شمولية القوانين الفيزيائية و الذي يفترض أنه في المقاييس الكبيرة، يُوصف الكون بأنه فضاء متجانس ومُوحّد الخواص. كانت تلك الأفكار في البداية من المُسلّمات، ولكن اليوم هناك جهود لاختبار كل منها. فعلى سبيل المثال، فإن الفرضية الأولى تم اختبارها من خلال الرصد الذي أظهر أن أكبر انحراف محتمل لثابت البناء الدقيق خلال جزء كبير من عمر الكون يُقدّر بنحو 10. كما استخدمت النسبية العامة لعمل اختبارت صارمة على مقاييس النظام الشمسي والنجوم الثنائية.
الانفجار العظيم
2526300#7
تهدف نظرية الانفجار الكبير إلى إعطاء تفسير لما حدث بعد الانفجار الكبير مباشرة و قد استطاع العلماء وضع تصور للكون بدءاً من اللحظة 10-43 ثانية من عمره و لكن ليس قبل ذلك لأن قوانين الفيزياء الحالية بما فيها النسبية العامة تنهار هناك و لا يمكنها وصف ما حدث، و يسعى العلماء الآن إلى توحيد نظرية ميكانيكا الكم مع النسبية العامة بسبب وجود اختلاف جوهري بينهما حيث تعتمد النسبية العامة مبدأ الحتمية في الأحداث أما ميكانيكا الكم فيخضع لمبدأ الارتياب أو الشك الذي يخضع بدوره إلى قوانين احتمالية، و يعتقد العلماء أنهم بهذا التوحيد سوف يمكننا وصف الكون قبل اللحظة10-43 ثانية.
تاريخ نظرية الانفجار العظيم
2526300#5
ظهرت حقيقة اولية أن نظرية الانفجار الكبير يمكن أن تفسر كل التشكيل والتركيزات المرصودة من الهيدروجين والهليوم،لكن لم تفسر لماذا هذة الوفرة 
ومع ذلك، بدأت الأدلة الرصدية تدعم فكرة أن الكون نشأ من حالة كثيفة و ساخنة. وقد لوحظ ان الأجسام مثل النجوم الزائفة والمجرات الراديوية تكون أكثر شيوعا بكثير على مسافات بعيدة في حين أن الحالة الثابتة تتوقع أن متوسط خصائص الكون يجب أن تكون ثابتة مع مرور الوقت ، 
في عام 1965 تم اكتشاف إشعاع الخلفية الكونية الميكروي 
و هي أشعة كهرومغناطيسية توجد في جميع اركان الكون بنفس الشدة والتوزيع وكان نموذج الانفجارالعظيم الوحيد الذي يفسر تلك الأشعة
في نهاية عام 1980 كان معظم علماء الفلك قد قبلوا نظرية الانفجار العظيم ولكن بقي عدة الألغاز، بسبب عدم التمكن من قياس درجة حرارة إشعاع الخلفية الكونية الميكروي الذي لم يتم إلى بعد ذلك .
يبدو التطوير الذي طرحه عالم الكونيات الأمريكي آلان غوث عام 1981 لنظرية الانفجار الكبير منطقيا فهو يتكلم عن مفهوم التضخم الكوني و في هذا النموذج كان تمدد الكون في لحظاته الأولى أسرع بكثير (أول بضع أجزاء من مليون من الثانية) و وصل الكون إلى 5010 ضعف حجمه الأصلي في غضون 10-32 ثانية الأولى من عمره و تابع تمدده و لكن بسرعة أبطأ، تتنبأ نظرية الكون المتضخم بأن كوننا الآن يقف على الحد الفاصل بين أن يكون كونا مفتوحاً يستمر بالتمدد إلى اللانهاية في الزمان، أو أن يكون كونا مغلقا يتوقف عن التمدد في لحظة ما و يبدأ بالانكماش على نفسه حتى ينهار، و يسمي أنصار هذا الفرض ذلك بـ Gnab Gib و هو العكس الكتابي لكلمة Big Bang. أما: هذا أم ذاك، فذلك يتبع لتركيز المادة في الكون، إذا كان أصغر من حد معين فإن المادة ستفشل في تجميع نفسها مجدداً و يكون كوننا كوناً مفتوحاً، أما إن كان تركيز المادة أكبر من ذلك الحد فسوف تتمكن المادة عندئذ من إعادة تجميع نفسها و يكون كوننا كوناً مغلقاً و تنتصر قوة الجاذبية أضعف القوى الكونية، و تشير أبحاث حديثة إلى أن كوننا كون مفتوح.
تاريخ نظرية الانفجار العظيم