الكون المتمدد
| English | العربية |
|---|---|
| expanding/ekˈspændɪŋ/ | متوسعة |
| redshift/ˈredʃɪft/ | ازاحة حمراء |
| Big Bang/bɪɡ bæŋ/ | الانفجار العظيم |
| cosmic microwave background radiation/ˈkɒzmɪk ˈmaɪkrəʊweɪv ˈbækɡraʊnd ˌreɪdɪˈeɪʃn/ | إشعاع الخلفية الميكروي الكوني |
| Hubble constant/ˈhʌbl ˈkɒnstənt/ | ثابت هابل |
كون متوسع
- انظر بعيداً بما يكفي وستجد أن كل مجرة تبتعد بعيداً عنا.
- الكون بأكمله يتوسع — وهذا يخبرنا بكيفية نشأته.
- الدليل يكمن في لون ضوء النجوم.
الإزاحة الحمراء
- عندما تتحرك مجرة بعيداً عنا، يتم تمديد الضوء الذي نستقبله إلى طول موجة أطول — يتحول نحو الطرف الأحمر للطيف. هذا هو انزياح الأحمر.
- كلما كانت المجرة أبعد ، كان انزياحها الأحمر أكبر.
انزياح الأحمر لطيف مجرة بعيدة
الكون المتمدد
v = H₀·d
تبتعد المجرات أسرع كلما كانت أبعد — السرعة متناسبة مع المسافة.
ضوء من مجرة بعيدة محمول نحو الأحمر. هذا يعني أن المجرة:
المصدر المتباعد يطوّل الضوء إلى طول موجي أطول — نحو الطرف الأحمر للطيف.
كيف يتغير حمولة الحمراء للمجرة مع مسافتها؟
المجرات الأبعد تبتعد أسرع، لذا تظهر حمولة حمراء أكبر — وهذا أساس قانون هابل.
الكون المتوسع وانفجار Big Bang
- المجرات البعيدة منزاحة نحو الأحمر، وكلما ابتعدت زادت هذه الإزاحة — إذن المجرات تبعد عن بعضها: الكون يتوسع.
- إذا عكسنا ذلك، فإن كل شيء كان يوماً ما مجتمعا في نقطة واحدة.
- هذا هو الدليل لنظرية Big Bang.
كل مجرة تبتعد عنا، والمجرات الأبعد تبتعد أسرع — الكون يتوسع
احمرار الطيف للمجرات البعيدة هو دليل على أن:
ابتعاد المجرات يعني أن الكون يتمدد؛ وعكس ذلك يشير إلى نقطة بداية واحدة — الانفجار العظيم.
أدلة إضافية وعمر الكون
- تنبع موجات ميكروية خافتة من كل اتجاه في الفضاء — وهي إشعاع الخلفية الميكروي الكوني (CMBR). إنه إشعاع قديم تمدد بسبب توسع الكون.
- تربط ثابت هابل بين سرعة ابتعاد المجرة $v$ ومسافتها $d$:
- وبالعكس، يُقدّر $\dfrac{1}{H_0}$ عمر الكون — مما يدعم فرضية الانفجار العظيم.
الإشعاع الميكروي الخلفي الكوني (CMBR) يوجد قادم من كل اتجاه في الفضاء.
يمتلئ CMBR كل الفضاء، قادماً من كل اتجاه — إنه إشعاع مبكر امتد إلى موجات ميكروية مع تمدد الكون.
ثابت هابل حوالي $H_0 = 2.0 \times 10^{-18}$ لكل ثانية. قدّر عمر الكون ($1/H_0$)، بالثواني.
العمر $\approx \dfrac{1}{H_0} = \dfrac{1}{2.0 \times 10^{-18}} = 5.0 \times 10^{17}\ \text{s}$ (حوالي 16 مليار سنة).
يربط ثابت هابل $H_0$ سرعة ابتعاد المجرة $v$ والمسافة $d$ عبر:
$H_0 = \dfrac{v}{d}$؛ ومقلوبه $\dfrac{1}{H_0}$ يُقدّر عمر الكون.
لقد فهمت الأمر
- الانزياح الأحمر: يتم تمديد ضوء المجرة البعيدة نحو اللون الأحمر؛ كلما كانت أبعد = انزياح أحمر أكبر
- جميع المجرات البعيدة تبتعد → فإن الكون يتوسع → وهو دليل على الانفجار العظيم
- يعد CMBR (الموجات الميكروية القادمة من جميع الاتجاهات) دليلاً آخر على الانفجار العظيم
- ثابت هابل $H_0 = \dfrac{v}{d}$؛ عمر الكون $\approx \dfrac{1}{H_0}$