1495792173_maxresdefault

لا يوجد أيّ مركزٍ للكون!

وفقًا للنّظريات القياسيّة في علم الكونيّات، بدأ الكون مع "الانفجار الكبير" منذ حوالي 14 ألفَ مليون سنة، ومازال يتوسّع حتّى الآن.

حاليًّا, لا يوجد مركزٌ للتوسّع، فإنّه متماثلٌ في كلِّ مكان.

لا ينبغي أن نتصوّر الانفجار الكبير كانفجارٍ اعتيادي.

فالكون لا يتوسّع خارجًا من مركزٍ ما إلى الفضاء؛ بل إنّه يتوسّع بشكلٍ متساوٍ في كلِّ مكانٍ، بقدر ما يمكننا أن نقول.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
في عام 1929 أعلن إدوين هابل أنه قاسَ سرعةَ مجراتٍ على مسافاتٍ مختلفةٍ منّا، ولاحظَ أنه كلما كانت المجرّة أبعد، كانت أسرع في انحسارها.

قد يوحي هذا بأنّنا مركزُ الكون الآخذ في الاتساع، ولكن في الواقع إذا كان الكون يتوسّع بشكلٍ موحّدٍ وفقًا لقانون هابل، فإنّه سيبدو كذلك من أيّ وجهةِ نظر.

إذا رأينا المجرة B تنحسر عنّا بسرعة 10،000 كم / ثانية، فإنّ كائنًا فضائيًّا في المجرة B سيرى مجرتنا A تنحسر مبتعدةً عنهم بسرعة 10،000 كم / ثانية في الاتجاه المعاكس.

مجرة أخرى C تبعدُ عنا ضعفَ بعدِ المجرّة B في نفسِ الاتجاه، سنراها تنحسرُ عنّا بسرعة 20،000 كم / ثانية. وسيراها الفضائي «في المجرّة B» تنحسر بسرعة 10،000 كم / ثانية.

A B C
From A 0 km/s 10,000 km/s 20,000 km/s
From B -10,000 km/s 0 km/s 10,000 km/s

إذًا من وجهةِ نظر الفضائي في المجرّة B، كلّ شيءٍ يتوسّع مبتعدًا عنهم، في أيّ اتجاهٍ كان، تمامًا كما يبدو لنا الأمر.
<h3>مماثلةُ البالون الشهيرة</h3>
هناك طريقةٌ جيدة للمساعدة في تصوّر توسّع الكون وهي مقارنةُ الفضاء بسطح بالونٍ يتمدّد.

وقد استخدم آرثر إدينغتون هذا التشبيه في وقتٍ مبكر في عام 1933 في كتابه «الكون المتمدّد-The Expanding Universe».

كما استخدَمه أيضًا فريد هويل في كتابه الشهير «طبيعة الكون-The Nature of the Universe» في طبعة 1960.

كتبَ هويل: "غالبًا ما يقول لي أصدقائي غير الرّياضيّين إنهم يجدون صعوبةً في تصوّر هذا التوسّع.

ولعجزي عن استخدام الرّياضيّات كثيرًا معهم، لا أستطيعُ أن أصفه بطريقةٍ أفضلَ من استخدامِ مماثلة البالون مع عددٍ كبيرٍ من النقاطِ المرسومةِ على سطحهِ.

إذا كان البالون يُنفخ فإنّ المسافات بين النقاط تزداد بنفس الطريقة التي تزاد فيها بين المجرّات."

مماثلة البالون جيدة جدًّا ولكن يجبُ أن تُفهَمَ بشكلٍ صحيح، وإلّا قد تسبّب مزيدًا من الخلط.

كما قال هويل: "هناك العديد من الجوانب الهامّة التي هي مضلّلة بالتّأكيد."

من المهمّ المراعاة أنّ الفضاء ثلاثيّ الأبعاد سيقارَن مع سطح البالون ثنائيّ الأبعاد.

السّطح متجانسٌ بدون وجود نقطة تُعتبر المركز.

فمركز البالون نفسه ليس على السطح، وينبغي ألّا يُعتقَد أنّه مركز الكون.

إذا كان هذا يساعد، يمكنك التفكير في الاتجاه الشّعاعي للبالون على أنّه الوقت.

وهذا ما أشار إليه هويل، ولكن يمكن أيضًا أن يكون هذا مُشوّشًا.

فمن الأفضل ألّا نعتبر النقاط جزءًا من الكون على الإطلاق.

كما اكتشف غاوس في بداية القرن الـ19، يمكن وصف خصائص الفضاء مثل الانحناء وفقًا لشروط الكمّيات المجرّدة الّتي يمكن قياسها دون الحاجة للتفكير في ما هو الانحناء نفسه.

إذ أنّ الفضاء يمكن أن ينحني دون أن يكون هناك أيّ أبعادٍ أخرى تتحدّبُ "للخارج".

كما حاول غاوس أيضًا تحديد الانحناء في الفضاء عن طريق قياس زوايا مثلثٍ كبير بينَ قممِ تلالٍ ثلاث.

عند التفكير في مماثلة البالون يجب أن نتذكر أنّ. . .

• السّطح ثنائيّ الأبعاد للبالون مماثلٌ للفضاء ثلاثيّ الأبعاد.

• المساحة ثلاثيةّ الأبعاد المضمّنة في البالون لا تماثل أيّ مساحة فيزيائيّة ذات بُعدٍ أعلى.

• قد يكون الكون محدودًا من حيث الحجم والنّمو مثل سطح البالون المتمدّد، ولكن يمكن أيضًا أن يكون لانهائيًّا.

• المجرّات تتباعد كما تتباعد النّقاط على سطح البالون المتمدّد, لكن المجرّة الواحدة لا تتمدّد لأنّها مقيّدة بالجاذبيّة.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
<h3>... ولكن ماذا لو كان الانفجار الكبير انفجارًا</h3>
في الانفجار المألوف، تنتشر المادّة خارجًا من نقطةٍ مركزيّة.

وسيكون المركزُ بعد لحظاتٍ قصيرة من بدء الانفجار أهمّ نقطة.

وبعدها سيكون هناك مقذوفاتٍ كرويّة من المواد تنتشر مبتعدةً عن المركز إلى أن تجلبها الجاذبيّة للأرض مجدّدًا.

«الانفجار الكبير» -كما نفهمه- لم يكن انفجارًا كهذا على الإطلاق. كان انفجارًا للفضاء، وليس انفجارًا في الفضاء.

وفقًا للنّماذج القياسيّة لم يتواجد أيّ زمانٍ أومكانٍ قبل الانفجار الكبير.

لم يكن هناك حتى "قبل" يمكننا الحديث عنه. لهذا، يختلفُ الانفجار الكبير كثيرًا عن أيّ انفجارٍ اعتدناه، وهو ليس بحاجةٍ لنقطةٍ مركزيّة ينطلق منها.

إذا كان الانفجار الكبير انفجارًا عاديًّا في فضاءٍ موجودٍ مسبقًا، سنكون قادرين على رؤية حافّة الانفجار ورؤية فضاء خالٍ تمامًا بعدها. .بدلًا من ذلك، نحن ننظر للانفجار الكبير نفسه ونضبط خلفيّة خافتة تشعُّ من غازاتٍ حارّة أوّليّة للكون المُبكر.

هذه "الأمواج الراديويّة للخلفيّة الكونيّة" متشابهة في كلّ الاتجاهات. يخبرنا ما سبق أنه لا يهمّ توسّعها للخارج من نقطةٍ معيّنة، وإنما يتوسّع الفضاء نفسه بالتّساوي.

ومن المهم التأكيد على ملاحظاتٍ أخرى تدعم الرأي القائل بعدم وجود مركز للكون، على الأقل بقدرِ ما تستطيعُ الملاحظات الوصولَ إليه.

وحقيقةُ أنّ الكونَ يتوسّع بشكلٍ موحّد لا يستبعد إمكانيّة كونِ مكانٍ ما أكثر كثافة وحرارة، يمكننا تسميته المركز، ولكن أكدّت الّدراسات الدّقيقة لتوزيع وحركة المجرّات أنّ الكون متجانس على أعلى المستويات، مع عدم وجود أيّ إشارة لنقطةٍ مميّزة يمكن تسميتها بـ المركز.
<h3>المبدأ الكوني</h3>
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
الفكرة الّتي توجِب أن يكون الكونُ موحّدًا "متجانس ومتماثل" على أعلى المستويات قُدمَت على أنها «المبدأ الكوني» من قبل آرثر ميلن في عام 1933.

وقبل وقتٍ ليس ببعيد، ناقش بعض علماء الفلك فكرة أنّ الكونَ محصورٌ في مجرّتنا فقط، ومركزُ مجرّة دربِ التبانة هو مركز الكون.

ولكن إدوين هابل وضع حدًّا لهذه المجادلات عندما أثبتَ وجود مجرّات أخرى غير دربِ التبانة.

على الرّغم اكتشاف البنية الرائعة لتوزيع المجرّات، فالعديد من علماء الكون التزموا بالمبدأ الكوني إما لأسبابٍ فلسفية، أو لأنّه من المفيد العمل على نظريّاتٍ لم تتناقض مع أيّ ملاحظات حتّى الآن.

ومع ذلك، نظرتنا للكون محدودة بسرعة الضّوء والوقت الّذي ينتهي بالانفجار الكبير.

الجزء المرئي كبيرٌ جدًّا ولكنّه على الأغلب ضئيلٌ إذا ما قورِن بالكون كلّه، والّذي قد يكون بدوره لانهائيّ.

لا نملك طريقةً لمعرفة شكل الكون الموجود وراء الأفق المُدرك، ولا طريقة لمعرفة إن كان المبدأ الكونيّ ساري الصّلاحية بشكلٍ مطلق أم لا.

في عام 1927 وجد جورجس ليمااتر حلولًا لمعادلات آينشتاين في النّسبية العامة حول كيفيّة توسّع الفضاء.

ولقد قدّم وفقًا لنظريّة الانفجار الكبير مع هذه الحلول نماذجَ للكون الآخذ في الاتساع. وكانت أشهر فئة من الحلول الّتي اطلع عليها ليمااتر مجموعة الحلول المتجانسة، والمعروفة الآن بـ نماذج «FLRW», "فريدمان-ليمااتر-روبرتسون-ووكر".
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
«فريدمان وجد الحلول أوّلًا ولكنّه ظنّ أنّها نماذج غير معقولة فيزيائيًّا».

والأمر الأقلّ شهرة أن ليمااتر وجد فئة أكثر شموليّة من الحلول تصوّر كونًا كرويًا ومتماثلًا، آخٌذًا في الاتساع.

هذه الحلول، معروفة الآن بـ نماذج «LTB»، "ليمااتر-تولمَن-بوندي"، وتصوّر كونًا من المحتمل أن يحوي مركزًا.

طالما أنّ نماذج «FLRW» هي في الحقيقة حالة خاصّة ومحدّدة من نماذج «LTB»، فنحن لا نملك طريقةً مؤكّدةً لمعرفة ما إذا كانت نماذج «LTB» غير صحيحة.

قد تكون نماذج «FLRW» مجرّد تقريبات جيّدة تصلح لتصف الجزء المدرَك من الكون لكن ليس ما وراءه.

بالطّبع هناك العديد من الأشكال الّتي قد تكون أقل تنظيمًا للكون، مع أو بدون مركز معروف.

وإذا تبيّن وجود مركز على مستوى أعلى من الكون المرصود، فإنّه سيكون مجرّد واحدٍ من عدّة مراكز على مستويات أعلى.

تمامًا كمان كان مركز مجرّتنا من قبل.

بعبارةٍ أخرى، على الرّغم من أنّ نماذج الانفجار الكبير القياسيّة تصوّر الكون المتمدّد بدون مركز، وهذا يتفّق مع جميع الملاحظات، لا يزال هناك احتمال أن هذه النماذج ليست دقيقة على مستوياتٍ أعلى ممّا يمكننا أن نرصده.

ما زلنا لا نملك إجابةً فعليّة على السّؤال: "أين مركزُ الكون؟"..

<hr />

<ul>
 	<li>ترجمة: صلاح أيمن عثمان</li>
 	<li>تدقيق: بيان أبو ركبة</li>
 	<li>تحرير: ناجية الأحمد</li>
 	<li><a href="http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/GR/centre.html" target="_blank" rel="noopener noreferrer">المصدر </a></li>
</ul>

أين يقع مركز الكون؟

Architectural-glass-background1

للوهلة الأولى، يبدو الزجاج المقاوم للرصاص متطابقًا مع لوح الزجاج العادي، ولكن لحد النظرة ينتهي هذا التشابه.

ستتكسر قطعة عادية من الزجاج عندما تضربها رصاصة واحدة.

لكن الزجاج المقاوم للرصاص مُصمَّم ليُقاوم طلقة واحدة أو عدة طلقات من الرصاص اعتمادًا على سماكة الزجاج ونوع السلاح الذي يُطلق عليه.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
<h3>إذًا، ما الذي يُعطي الزجاج المقاوم للرصاص القدرة على وقف الرصاص؟</h3>
إن العديد من الشركات تصنع أشكالًا مختلفة من الزجاج المقاوم للرصاص، لكنه مصنوع أساسًا من طبقات من مادة الـ (بولي كربونات- Polycarbonate) بين قطع الزجاج العادي في عملية تسمى التصفيح.

وتخلق هذه العملية مادةً تشبه الزجاج لكنها أكثر سماكةَ من الزجاج العادي.

والبولي كربونات هي مادة بلاستيكية شفافة قوية -غالبًا تُعرف من قِبَل اسم العلامة التجارية «Lexan – Tuffak - Cyrolon».

وتتراوح سماكة الزجاج المقاوم للرصاص بين 7 مم و75 ملم.

وستخترق الرصاصة التي تُطلَق على لوح من الزجاج المقاوم للرصاص الطبقة الخارجية من الزجاج، ولكن مادة البولي كربونات الزجاجية قادرة على امتصاص طاقة الرصاصة ووقفها قبل أن تخترق الطبقة النهائية.

وتُحدَّد قدرة الزجاج المقاوم للرصاص على وقف الرصاصة وفقًا لسماكته.

وستتصادم رصاصة بندقية مع الزجاج بقوة أكثر بكثير من رصاصة مسدس عادي، لذلك سيكون هناك حاجة إلى قطعة أكثر سماكةً من الزجاج المقاوم للرصاص لوقف رصاصة بندقية بدلًا من رصاصة مسدس.

كما أن هنالك أيضًا زجاج مقاوم للرصاص باتجاهٍ واحد فقط، أي أن جانبًا واحدًا فقط قادر على إيقاف الرصاص، في حين أن الجانب الآخر يسمح بمروره بشكل عادي، وهذا ما يُعطي الشخص من الجانب الذي يسمح بمرور الرصاص إمكانية الرد على المُطلِق.

ويكون هذا النوع من الزجاج المقاوم للرصاص مصنوع من صفائح ومواد مرنة.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
تخيل سيارة مجهزة بزجاج مقاوم للرصاص باتجاهٍ واحد فقط، فإذا أطلق شخص خارج السيارة رصاصة على النافذة، فإن الرصاصة ستضرب الجانب الهش أولًا.

وستتحطم هذه المادة الهشة حول نقطة الاصطدام وستمتص بعض من الطاقة على مساحة واسعة.

كما ستمتص المواد المرنة الطاقة المتبقية من الرصاصة، وتوقِف الرصاصة.

ويمكن أن تمر رصاصة من داخل السيارة نفسها بسهولة من خلال الزجاج لأن قوة الرصاصة تتركز على منطقة صغيرة، وهذا بسبب مرونة المواد.

وهذا ما يُفسِّر أن المواد الهشة تنكسر إلى الخارج، وتسمح للرصاصة باختراق المواد المرنة وضرب هدفها.

<hr />

<ul>
 	<li>ترجمة: صلاح أيمن عثمان.</li>
 	<li>تدقيق: هبة فارس.</li>
 	<li>تحرير: عامر السبيعي.</li>
 	<li><a href="https://science.howstuffworks.com/question476.htm" target="_blank" rel="noopener">المصدر</a></li>
</ul>

صلاح أيمن عثمان

الأعمال

أين يقع مركز الكون؟

كيف يعمل الزجاج المضاد للرصاص؟