أزمة تجديد في الكوسمولوجيا؟
أزمة التوسع الكوني: عندما تتعارض قياسات الكون نفسه
1. التمييز بين الكوسمولوجيا والفيزياء الفلكية:
الكوسمولوجيا تدرس الكون ككل: نشأته، تطوره، ومصيره النهائي، مع التركيز على القوانين الأساسية والحسابات النظرية. بينما تركز الفيزياء الفلكية على خصائص الأجرام السماوية الفردية (نجوم، مجرات، ثقوب سوداء) والعمليات الفيزيائية داخلها. المشكلة الحالية في قياس توسع الكون هي لبّ الكوسمولوجيا، إذ تتعلق بفهم سلوك الكون الكلي.
2. السرعة والتسارع في الكون الحالي على ضوء تلسكوب جيمس ويب:
أكدت اكتشافات تلسكوب جيمس ويب وغيره أن الكون يتوسع بالفعل (كما اكتشف إدوين هابل) بل ويتسارع في تمدده خلال الثلث الأخير من عمره (نحو ٥ مليارات سنة). هذا التسارع يُعزى عادةً إلى “الطاقة المظلمة” الغامضة. ويبقى قياس معدل هذا التوسع والتسارع هو جوهر الأزمة الحالية.
3. اللامتناهي في الكبر والصغر وتأثيرهما على فهم توسع الكون:
تكمن المشكلة في التحدي القائم بين المقاييس:
- اللامتناهي في الصغر: تُستمد قياسات التوسع من الخلفية الكونية الميكروية (CMB)، وهي “صدى” الانفجار العظيم عندما كان الكون صغيرًا جدًا وساخنًا (بعمر ٣٨٠ ألف سنة فقط). تعطينا هذه “الصورة المبكرة” توقعًا نظريًا دقيقًا لمعدل التوسع الحالي.
- اللامتناهي في الكبر: تُقاس سرعة التوسع اليوم مباشرةً عبر رصد المجرات البعيدة والسوبرنوفا، مستخدمين ظاهرة دوبلر (الانزياح الأحمر) وطرق قياس المسافات (مثل السوبرنوفا من النوع 1a).
- التأثير: القياسات المستمدة من “الطفولة الكونية” (CMB) لا تتطابق مع القياسات المباشرة للكون “البالغ” الحالي (المجرات والسوبرنوفا). هذا التناقض يشير إلى فجوة في فهمنا لكيفية تطور الكون من المقياس الصغير جدًا إلى الكبير جدًا.
4. الفهم الأكاديمي للمشكلة والفهم التطبيقي للميدانيين:
- الأكاديمي: يركز على الجوهر النظري للأزمة: هل ثوابت الفيزياء الأساسية تغيرت؟ هل هناك خطأ في نموذج الانفجار العظيم؟ هل طبيعة الطاقة المظلمة أكثر تعقيدًا؟ هل هناك فيزياء جديدة مجهولة؟ يتطلب حلولًا رياضية ومعادلات معدلة.
- التطبيقي (الميدانيين – التقنيين والباحثين): يركزون على دقة القياسات: تحسين معايرة أدوات الرصد (مثل تلسكوب جيمس ويب)، اكتشاف مؤشرات مسافات جديدة أكثر دقة (نجوم متغيرة، سوبرنوفا)، تحليل بيانات CBM بمزيد من التفصيل، واستبعاد الأخطاء المنهجية في كلا الطريقتين. هدفهم تأكيد أو نفي وجود التناقض فعليًا عبر بيانات أدق.
5. الجاذبية والثقوب السوداء وقياسات الأبعاد: عناصر في المشكلة أم مقاربات منفصلة؟
هذه ليست موضوعات منفصلة، بل هي عناصر متشابكة في قلب المشكلة:
- الجاذبية: فهم الجاذبية على المقياس الكوني (نظرية النسبية العامة) هو أساس نماذج التوسع. أي تناقض قد يشير إلى حاجة لتعديل فهمنا لها.
- الثقوب السوداء: دورها في تطور المجرات وتأثيرها المحتمل (مع المادة والطاقة المظلمة) على ديناميكية التوسع الكوني موضع دراسة.
- قياسات الأبعاد: تحديد المسافات الكونية بدقة هو التحدي العملي الأكبر في قياس سرعة التوسع (طريقة السوبرنوفا والمجرات). أي خطأ هنا يغذي الأزمة مباشرة. الثقوب السوداء نفسها قد تكون “شموعًا معيارية” محتملة مستقبلًا لقياس المسافات.
6. تأثير التدهور الاقتصادي للغرب على أبحاث توسع الكون:
نعم، التدهور الاقتصادي يُعد خطرًا حقيقيًا:
- التمويل: المشاريع الضخمة مثل تلسكوبات الفضاء المتقدمة أو مسرعات الجسيمات لفهم فيزياء الطاقة العالية المرتبطة بالأزمة تتطلب استثمارات هائلة قد تتأثر بالضغوط الاقتصادية.
- البحوث طويلة المدى: قد تدفع الأزمات الاقتصادية الحكومات والجهات الممولة نحو أبحاث تطبيقية ذات عائد فوري على حساب البحوث الأساسية الكونية طويلة الأمد.
- التعاون الدولي: بينما تبقى ضرورة، المنافسة الاقتصادية قد تعقد عمليات تشارك البيانات والتكاليف.
- ملاحظة: الأزمة العلمية بحد ذاتها تحفز البحث، لكن نقص التمويل قد يعيق تقدم الحل.
7. غزو واكتشاف الفضاء: مساهمة الصين في تطوير بحوث الفضاء:
أصبحت الصين فاعلًا رئيسيًا لا يُستهان به:
- الاستثمار الضخم: تضخ الصين موارد هائلة في برنامجها الفضائي (محطات فضائية، بعثات قمرية ومريخية، تلسكوبات فضائية مثل Xuntian القادم).
- البحوث العلمية: تساهم بنشاط في أبحاث علم الكونيات، المادة المظلمة، الطاقة المظلمة، ورصد المجرات البعيدة.
- تعددية الأقطاب: مساهمتها تعزز تعددية مصادر البيانات والرؤى العلمية، مما قد يساعد في حل أزمات مثل “التوتر الكوني” من خلال تقديم قياسات ووجهات نظر مستقلة.
- التحدي للهيمنة الغربية: نجاحاتها تشكل حافزًا تنافسيًا إضافيًا للغرب للحفاظ على ريادته في هذا المجال الاستراتيجي.
- أزمة “التوتر الكوني” الحالية (تناقض قياسات توسع الكون) ليست دليلًا على خطأ الانفجار العظيم أو حقيقة التوسع، بل هي إشارة قوية إلى أن فهمنا لتطور الكون والفيزياء التي تحكمه، خاصة على المقاييس الشاسعة بين اللامتناهي في الصغر (CMB) واللامتناهي في الكبر (المجرات الحالية)، ما زال ناقصًا. إنها دعوة مثيرة لإعادة النظر في النماذج القائمة واستكشاف فيزياء جديدة، في سباق علمي يتأثر بالتحديات الاقتصادية وتصاعد دور لاعبين جدد مثل الصين.
