قصة تمدد الكون

بدأت القصة الحديثة لفهم الكون عام 1917، عندما حاول ألبرت أينشتاين تطبيق نظريته العامة في النسبية على الكون كله. كانت الصورة السائدة آنذاك أن الكون ثابت وأبدي، لا يتمدد ولا ينكمش، ولذلك عندما أظهرت معادلات النسبية العامة أن الكون لا يمكن أن يبقى ساكناً بسبب تأثير الجاذبية، أدخل أينشتاين تعديلاً على معادلاته أطلق عليه اسم الثابت الكوني (Λ). كان هذا الثابت يمثل قوة مضادة للجاذبية تسمح بوجود كون ساكن ومستقر.

لكن هذا التصور لم يدم طويلاً. ففي عشرينيات القرن العشرين بدأت تظهر أدلة نظرية ورصدية تشير إلى أن الكون ليس ساكناً. فقد بيّن الفيزيائي الروسي ألكسندر فريدمان أن معادلات أينشتاين تسمح بكون متغير، ثم جاء الفيزيائي والفلكي البلجيكي جورج لومتر ليقترح أن الكون يتمدد انطلاقاً من حالة أولية شديدة الكثافة. وبعد ذلك، أظهر إدوين هابل من خلال رصد المجرات البعيدة أن معظم المجرات تبتعد عنا، وأن سرعة ابتعادها تزداد كلما زادت المسافة، وهو ما أصبح يعرف بقانون هابل.

كان اكتشاف تمدد الكون نقطة تحول كبرى في تاريخ العلم، لأنه غيّر صورة الإنسان عن الكون: لم يعد كوناً ثابتاً وأبدياً، بل أصبح كياناً ديناميكياً له تاريخ وتطور. وإذا كان الكون يتمدد اليوم، فهذا يعني أنه كان في الماضي أصغر وأكثر كثافة وسخونة، وهي الفكرة التي قادت لاحقاً إلى نشوء نموذج الانفجار العظيم.

ظل نموذج الانفجار العظيم موضع نقاش لعدة عقود، إلى أن جاء الاكتشاف الحاسم عام 1965، عندما اكتشف أرنو بنزياس وروبرت ويلسون إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، وهو الإشعاع القديم الذي يمثل بقايا المرحلة الساخنة الأولى للكون. عندها أصبح نموذج الكون المتوسع هو النموذج المقبول على نطاق واسع.

لكن المفاجأة الأكبر جاءت في نهاية القرن العشرين. فقد كان العلماء يعتقدون أن تمدد الكون يجب أن يتباطأ مع الزمن بسبب تأثير الجاذبية التي تجذب المادة بعضها نحو بعض. إلا أن دراسات المستعرات العظمى البعيدة عام 1998 أظهرت نتيجة غير متوقعة: الكون لا يتمدد فقط، بل إن تمدده يتسارع.

كان لا بد من تفسير هذا التسارع، فعادت فكرة أينشتاين القديمة، ولكن في صورة جديدة. لم يعد الثابت الكوني مجرد تعديل رياضي للحفاظ على كون ساكن، بل أصبح يمثل ما يسمى الطاقة السوداء، وهي مكوّن غامض يبدو أنه يشكل الجزء الأكبر من محتوى الكون ويؤثر في تمدده المتسارع.

مع بداية القرن الحادي والعشرين ظهر النموذج الكوني القياسي المعروف باسم ΛCDM، الذي يصف الكون بأنه يتكون تقريباً من مادة عادية نعرفها، ومادة سوداء لا نراها مباشرة لكنها تكشف عن نفسها من خلال تأثيرها الجاذبي، وطاقة سوداء تمثل النسبة الأكبر من محتوى الكون. ومع ذلك بقي السؤال الأكبر بلا جواب: ما طبيعة هذه الطاقة السوداء؟

في السنوات الأخيرة دخلت دراسة تمدد الكون مرحلة جديدة مع مشاريع ضخمة مثل مطياف الطاقة السوداء DESI، الذي لا يرصد الطاقة السوداء مباشرة، بل يدرس أثرها من خلال رسم خريطة ثلاثية الأبعاد لملايين المجرات وقياس تاريخ تمدد الكون. وقد أثارت نتائجه الأخيرة تساؤلات حول أحد الافتراضات الأساسية للنموذج الكوني، وهو أن الطاقة السوداء ثابتة ولا تتغير مع الزمن.

فإذا تأكد مستقبلاً أن الطاقة السوداء ليست ثابتة، فقد يكون ذلك تحولاً عميقاً في فهمنا للكون، وربما يتطلب تعديلاً في النموذج الكوني الحالي أو حتى في فهمنا للجاذبية نفسها. ولهذا تتجه الأنظار إلى مشاريع أخرى مثل مرصد إقليدس الأوروبي ومرصد فيرا سي. روبين، اللذين قد يساعدان في تأكيد هذه النتائج أو نفيها.

وهكذا، خلال قرن واحد فقط، انتقل تصور الإنسان للكون من عالم ساكن وأبدي إلى كون هائل يتمدد ويتغير، له بداية وتاريخ ومستقبل، ثم إلى كون تحكم تطوره قوى لا تزال طبيعتها مجهولة. وهذه القصة تبرز جوهر العلم: فكل إجابة كبرى لا تنهي البحث، بل تفتح أسئلة أعمق، وكل اكتشاف لا يغلق باب المعرفة، بل يفتح أبواباً جديدة لفهم مكاننا في هذا الكون.