المقدمة
في البداية لم يكن هناك شيء. ثم ، منذ حوالي 13.7 مليار سنة ، تشكل الكون. ما زلنا لا نعرف الظروف الدقيقة التي حدث فيها هذا ، وما إذا كان هناك وقت قبل وقت. ولكن باستخدام ملاحظات التلسكوب ونماذج فيزياء الجسيمات ، تمكن الباحثون من تجميع جدول زمني تقريبي للأحداث الرئيسية في حياة الكون. هنا نلقي نظرة على بعض اللحظات التاريخية الأكثر أهمية في عالمنا ، منذ طفولته وحتى وفاته في نهاية المطاف.
الانفجار الكبير
وقال شون كارول ، الفيزيائي النظري في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، لـ Live Science ، إن كل شيء يبدأ في Big Bang ، "إنها لحظة زمنية ، وليست نقطة في الفضاء". على وجه التحديد ، إنها اللحظة التي بدأ فيها الوقت نفسه ، اللحظة التي تم من خلالها حساب جميع الغرسات اللاحقة. على الرغم من لقبه المعروف ، لم يكن الانفجار الكبير حقًا انفجارًا بل بالأحرى فترة كان فيها الكون ساخنًا وكثيفًا للغاية وبدأ الفضاء في التوسع إلى الخارج في جميع الاتجاهات في وقت واحد. على الرغم من أن نموذج الإنفجار الكبير ينص على أن الكون كان نقطة صغيرة بلا حدود من الكثافة اللانهائية ، إلا أنها مجرد طريقة يدوية للقول أننا لا نعرف تمامًا ما كان يحدث في ذلك الوقت. اللانهائي الرياضي لا معنى له في المعادلات الفيزيائية ، لذا فإن الانفجار الكبير هو حقًا النقطة التي ينهار فيها فهمنا الحالي للكون.
عصر التضخم الكوني
كانت الحيلة التالية للكون هي أن تنمو بشكل كبير حقًا بسرعة كبيرة. في أول 0.0000000000000000000000000000001 (هذه علامة عشرية مع 30 أصفار قبل 1) ثانية بعد الانفجار الكبير ، كان من الممكن أن يكون الكون قد توسع بشكل كبير في الحجم ، مما دفع مناطق منفصلة من الكون كانت في السابق على اتصال وثيق. لا تزال هذه الحقبة ، المعروفة بالتضخم ، افتراضية ، لكن علماء الكونيات يحبون الفكرة لأنها تفسر سبب ظهور المناطق النائية في الفضاء متشابهة جدًا مع بعضها البعض ، على الرغم من فصلها بمسافات شاسعة. في عام 2014 ، اعتقد فريق أنهم وجدوا إشارة لهذا التوسع في الضوء من الكون المبكر. لكن النتائج تحولت فيما بعد إلى شيء أكثر دنيوية: التدخل في الغبار بين النجوم.
بلازما Quark-gluon
بعد بضع ثوانٍ من بداية الوقت ، كان الكون المبكر ساخنًا حقًا - نحن نتحدث بين 7 تريليون و 10 تريليون درجة فهرنهايت (4 تريليون و 6 تريليون درجة مئوية) ساخنة. في مثل درجات الحرارة هذه ، تتجول الجسيمات الأولية التي تسمى الكواركات ، والتي عادة ما تكون مرتبطة بإحكام داخل البروتونات والنيوترونات ، بحرية. تم خلط جلونز ، التي تحمل قوة أساسية تعرف باسم القوة القوية ، مع هذه الكواركات في سائل بدائي حساء تغلغل في الكون. تمكن الباحثون من خلق ظروف مماثلة في مسرعات الجسيمات على الأرض. لكن الحالة التي يصعب تحقيقها لم تستمر سوى أجزاء قليلة من الثانية ، في محطمات ذرة أرضية وكذلك في أوائل الكون.
الحقبة المبكرة
كان هناك الكثير من الإجراءات في المرحلة التالية من الزمن ، والتي بدأت حوالي بضعة آلاف من أجزاء الثانية بعد الانفجار الكبير. مع توسع الكون ، تبرد ، وسرعان ما كانت الظروف هادئة بما يكفي لكي تتجمع الكواركات معًا في البروتونات والنيوترونات. بعد ثانية واحدة من الانفجار العظيم ، انخفضت كثافة الكون بما فيه الكفاية بحيث يمكن للنيوترينوات - الجسيمات الأساسية الأخف والأقل تفاعلًا - أن تطير إلى الأمام دون أن تضرب أي شيء ، مما يخلق ما يعرف بخلفية النيوترينو الكونية ، والتي لم يكتشفها العلماء بعد.
الذرات الأولى
في الدقائق الثلاث الأولى من حياة الكون ، اندمجت البروتونات والنيوترونات معًا ، لتشكل نظيرًا من الهيدروجين يسمى الديوتريوم وكذلك الهيليوم وكمية صغيرة من العنصر الأخف التالي ، الليثيوم. ولكن بمجرد انخفاض درجة الحرارة ، توقفت هذه العملية. وأخيرًا ، بعد 380 ألف سنة من الانفجار العظيم ، كانت الأمور باردة بما يكفي بحيث يمكن للهيدروجين والهيليوم أن يتحد مع الإلكترونات الحرة ، مما يخلق أول ذرات محايدة. يمكن للفوتونات ، التي كانت قد دخلت من قبل إلى الإلكترونات ، أن تتحرك الآن بدون تدخل ، مما يخلق خلفية الميكروويف الكونية (CMB) ، وهي بقايا من هذه الحقبة تم اكتشافها لأول مرة في عام 1965.
العصور المظلمة
لفترة طويلة جدا ، لا شيء في الكون يبعث الضوء. تُعرف هذه الفترة ، التي استمرت حوالي 100 مليون سنة ، باسم العصور المظلمة الكونية. لا يزال من الصعب للغاية دراسة هذه الحقبة لأن معرفة الفلكيين للكون تأتي بالكامل تقريبًا من ضوء النجوم. بدون أي نجوم ، من الصعب معرفة ما حدث.
النجوم الأولى
بحوالي 180 مليون سنة بعد الانفجار العظيم ، بدأ الهيدروجين والهيليوم في الانهيار في مجالات كبيرة ، مما أدى إلى توليد درجات حرارة جهنمية في قلوبهم التي أضاءت إلى النجوم الأولى. دخل الكون فترة تعرف باسم الفجر الكوني ، أو إعادة التأيين ، لأن الفوتونات الساخنة التي تشعها النجوم والمجرات المبكرة حطمت ذرات الهيدروجين المحايدة في الفضاء بين النجوم إلى بروتونات وإلكترونات ، وهي عملية تعرف باسم التأين. من الصعب تحديد المدة التي استمرت فيها إعادة التأين. نظرًا لحدوثها مبكرًا جدًا ، فإن إشاراتها تحجبها الغازات والغبار اللاحق ، لذا فإن أفضل العلماء يمكن أن يقولوا أنها تجاوزت حوالي 500 مليون سنة بعد الانفجار الكبير.
هيكل واسع النطاق
هنا ينطلق الكون إلى العمل ، أو على الأقل الأعمال المألوفة التي نعرفها اليوم. بدأت المجرات المبكرة الصغيرة في الاندماج معًا في مجرات أكبر ، وبعد حوالي مليار سنة من الانفجار العظيم ، تشكلت ثقوب سوداء فائقة الكتلة في مراكزها. تم تشغيل الكوازارات الساطعة ، التي تنتج منارات ضوئية شديدة يمكن رؤيتها من مسافة 12 مليار سنة ضوئية.
السنوات الوسطى للكون
استمر الكون في التطور على مدى عدة مليارات من السنين القادمة. اجتذبت البقع ذات الكثافة العالية من الكون البدائي الجاذبية لأنفسهم. نمت هذه ببطء إلى عناقيد المجرات وشرائط طويلة من الغاز والغبار ، منتجة شبكة خيالية كونية جميلة يمكن رؤيتها اليوم.
ولادة النظام الشمسي
قبل حوالي 4.5 مليار سنة ، في مجرة معينة ، انهارت سحابة من الغاز إلى نجمة صفراء مع نظام حلقات حولها. تجمعت هذه الحلقات في ثمانية كواكب ، بالإضافة إلى المذنبات المختلفة ، والكويكبات ، والكواكب القزمة ، والأقمار ، لتشكيل نظام نجمي مألوف. تمكن الكوكب الثالث من النجم المركزي من الاحتفاظ بطن من الماء بعد هذه العملية ، أو بعد ذلك قامت المذنبات في وقت لاحق بتسليم طوفان من الجليد والماء.
