الانفجار العظيم، ذلك التوسّع الأسرع من الضوء الذي ميز بداية الكون. يبدو أنه سيكون من الصعب إثباته. كان يمكن أن يحدث منذ وقتٍ طويلٍ في مكانٍ ما بعيدًا. ليست لدينا آلات زمنية أو مركبة فضائية بين المجرات، لذلك سيكون من المفهوم افتراض أن الانفجار العظيم مجرد نظرية لن نثبتها أبدًا. على العكس من ذلك، إذا حدث الانفجار العظيم، فستترك بعض العلامات البارزة التي يمكن أن نكتشفها اليوم، من حصرنا المريح هنا على الأرض، واتضح أنه على مدار القرن الماضي، وجد العلماء كل تلك العلامات تقريبًا، واحدةً تلو الأخرى.
وفقًا لنظرية الانفجار العظيم، منذ 13.8 مليار عام، بدأ كل شيء تعرفه كنقطةٍ صغيرةٍ فائقة الكثافة تعرف باسم (التفرد). بعد ذلك، في تريليون جزء من الثانية، توسع التفرد بمضاعفة ومضاعفة ومضاعفة مرةً أخرى بمعدل أسرع من سرعة الضوء. بعد ذلك بفترةٍ قصيرة، كان الكون -كما نعلم- حساء بلازما كثيفًا من جسيماتٍ أساسية تحترق بمئات المرات أكثر حرارةً من الشمس، وتموج بموجات كثيفة تنتقل إلى الكون الموسع. في نهاية المطاف، تم تبريد البلازما بدرجةٍ كافيةٍ بحيث تمكنت تلك الجسيمات الأساسية من الاندماج في ذرات الهيدروجين والهيليوم، ووُجدت الإلكترونات الحرة التي تجول في المنازل حول نواةٍ ذريةٍ. ترك ذلك مساحةً كافيةً لتدفق الإشعاع عبر الكون دون عوائق. ولكن مع استمرار نمو الكون، كان هذا الإشعاع قد برد أيضًا، بحيث تحول في النهاية إلى موجات ميكروويف غير مرئية.
كل خطوةٍ من خطوات النظرية تجعل التنبؤات قابلة للاختبار. على سبيل المثال، تقول أن الكون كان أصغر في الماضي ومن المرجح أن يستمر في النمو. في عام 1929، اكتشف “إدوين هابل – Edwin Hubble” أن الكون يتسع بالفعل. ولأننا نعرف كيف تلعب الجزيئات الأساسية معًا، تقول النظرية أيضًا أنه يجب دمج البلازما المبكرة في نسبةٍ معينةٍ من الهيدروجين والهيليوم وعناصر أخرى مختلفةٍ، تلك هي النسب التي تجدها في عالمنا الحالي. وهذا الإشعاع، الأشياء التي تم تبريدها إلى موجات ميكروويف، يمكنك أن ترى ذلك أيضًا في ما يُعرف بخلفية الميكروويف الكونية.
هناك تنبؤات أخرى من النظرية -مع ذلك- أثبتت أنها أكثر صعوبةً بعض الشيء. وتشمل هذه التنبؤات جزيئات فائقة السطوع تعرف باسم (النيوترينو). انظر، إذا كان هناك ما يكفي من الطاقة في جميع الأنحاء -مثلما كان هناك في بداية الكون-، فإن تصادم جسيمين عشوائيين يمكن أن ينتج زوجًا جديدًا من الجسيمات: جسيم واحد، وجسيم واحد مضادٌ (الإصدار المضاد من هذا الجسيم). بمرور الوقت، ألغت معظم أزواج الجسيمات والجسيمات المضادة بعضها البعض، أو تحطمت في جزيئاتٍ أخرى. لكن جسيمات النيوترينو لا يمكن أن تتحلل، لذلك بمجرد توقفهم عن التفاعل -الذي حدث بعد ثانيةٍ واحدةٍ من الانفجار العظيم- كانوا يتجولون فقط، ويتصفحون موجات الكثافة في الكون المتمدد.
يقودنا ذلك إلى تنبؤ آخر ألا وهو: تتفاعل جسيمات النيوترينو مع أي شيءٍ، لذا فمن المحتمل أنهم قطعوا خطوات قليلة قبل بقية موضوع الكون أثناء توسعه. من شأن ذلك أن يترك تعديلات غير محسوسة تقريبًا في نمط الخلفية الكونية لموجات الميكروويف وفي الهيكل العام للكون. بالطبع، يصعب اكتشاف جسيمات النيوترينو حتى عندما تكون جديدةً ومتحمسةً. جسيمات النيوترينو التي كانت تسافر عبر الفضاء، تفقد قوتها تدريجيًا على مدى مليارات السنين، يمكنك افتراض أنه لن يحدث أبدًا.
في عام 2015، اكتشف باحثون من جامعة كاليفورنيا أدلةً على تلك الجسيمات القديمة من النيوترينو في خلفية الميكروويف الكونية. وفي فبراير من هذا العام، اكتشف فريق دولي أدلةً في التذبذبات الصوتية لباريون في الكون -وهو مصطلح خيالي للمراوغات في بنية الكون الناجم عن موجات الكثافة، التي مرت عبر حساء البلازما البدائي بعد الانفجار العظيم-. تم اكتشاف آثار جسيمات النيوترينو عند ولادة كوننا في خلفية الميكروويف الكونية، والآن تم اكتشافها في الهيكل العام للكون.
في حين أن هنالك بعض التحسينات التي يجب إدخالها على هذا الاكتشاف، سيظل الانفجار العظيم هو أفضل نظرية لدينا عن كيفية بدء الكون، ويستمر الأمر في التحسن.
كتابة: ملاك فريد
مراجعة: سارة صلاح
تحرير: زياد محمد
تصميم: أسامة الشيمي
