يُعتقد أن الانفجار الكبير هو بداية كل شيء: منذ حوالي 13.8 مليار سنة ، ذهب الكون المرئي فقاعة وتوسعت إلى الوجود.
ولكن كيف كانت الأمور قبل الانفجار العظيم؟
إجابة مختصرة: لا نعرف. إجابة طويلة: كان يمكن أن يكون هناك الكثير من الأشياء ، كل انحناء العقل بطريقته الخاصة.
في البداية
أول شيء يجب أن تفهمه هو ما كان الانفجار العظيم في الواقع.
قال شون كارول ، الفيزيائي النظري في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ومؤلف كتاب "الصورة الكبيرة: عن أصول الحياة والمعنى والكون نفسه" إن الانفجار الكبير هو لحظة زمنية وليست نقطة في الفضاء. (دتون ، 2016).
وهكذا ، من المحتمل أن الكون في Big Bang كان صغيرًا جدًا أو كبيرًا بشكل لا نهائي ، كما قال كارول ، لأنه لا توجد طريقة للنظر في الوقت المناسب إلى الأشياء التي لا يمكننا حتى رؤيتها اليوم. كل ما نعرفه حقًا هو أنه كان كثيفًا جدًا جدًا وسرعان ما أصبح أقل كثافة.
كنتيجة طبيعية ، لا يوجد في الواقع أي شيء خارج الكون ، لأن الكون ، بحكم تعريفه ، كل شيء. لذلك ، في Big Bang ، كان كل شيء أكثر كثافة وأكثر سخونة مما هو عليه الآن ، ولكن لم يكن هناك "خارج" منه أكثر مما هو عليه اليوم. وقال كارول إنه من المغري أن تأخذ نظرة تشبه الإلهية وتتخيل أنه يمكنك الوقوف في فراغ وإلقاء نظرة على عالم الأطفال المحطم قبل الانفجار العظيم مباشرة ، سيكون ذلك مستحيلًا. لم يتوسع الكون إلى الفضاء ؛ توسع الفضاء نفسه.
وقال "بغض النظر عن مكان وجودك في الكون ، إذا قمت بتتبع 14 مليار سنة إلى الوراء ، فأنت تصل إلى هذه المرحلة حيث كانت ساخنة للغاية وكثيفة ومتنامية بسرعة".
لا أحد يعرف بالضبط ما كان يحدث في الكون حتى ثانية واحدة بعد الانفجار العظيم ، عندما يبرد الكون بما فيه الكفاية لتصطدم البروتونات والنيوترونات وتلتصق ببعضها البعض. يعتقد العديد من العلماء أن الكون مر بعملية توسعة أسية تسمى التضخم خلال تلك الثانية الأولى. كان هذا من شأنه أن يخفف نسيج الزمكان ويمكن أن يفسر سبب توزيع المادة بالتساوي في الكون اليوم.
قبل الانفجار
من المحتمل أنه قبل الانفجار العظيم ، كان الكون امتدادًا لا نهائيًا لمادة كثيفة شديدة الكثافة ، واستمرت في حالة ثابتة حتى حدث الانفجار الكبير لسبب ما. وقال كارول إن هذا الكون الكثيف ربما كان محكومًا بميكانيكا الكم ، وهي فيزياء النطاق الصغير للغاية. كان الانفجار الكبير ، آنذاك ، سيمثل اللحظة التي تولى فيها الفيزياء الكلاسيكية دور المحرك الرئيسي لتطور الكون.
بالنسبة إلى ستيفن هوكينج ، كانت هذه اللحظة هي كل ما يهم: قبل الانفجار العظيم ، قال ، الأحداث لا يمكن قياسها ، وبالتالي غير محددة. وصف هوكينج هذا الاقتراح بأنه بلا حدود: قال إن الزمان والمكان محدودان ، لكن ليس لديهما أي حدود أو نقاط بداية أو نهاية ، بنفس الطريقة التي يكون بها كوكب الأرض محدودًا ولكن ليس له حافة.
وقال في مقابلة على برنامج ناشيونال جيوغرافيك "ستار توك" في عام 2018 ، "بما أن الأحداث التي تسبق الانفجار العظيم ليس لها نتائج ملاحظية ، يمكن للمرء أيضًا استبعادها من النظرية ويقول إن الوقت بدأ في الانفجار الكبير".
أو ربما كان هناك شيء آخر قبل الانفجار الكبير يستحق التفكير فيه. فكرة واحدة هي أن الانفجار الكبير ليس بداية الوقت ، بل كان لحظة تماثل. في هذه الفكرة ، قبل الانفجار العظيم ، كان هناك كون آخر مطابق لهذا الكون ولكن مع زيادة الكون نحو الماضي بدلاً من المستقبل.
قال كارول إن زيادة الإنتروبيا ، أو زيادة الاضطراب في النظام ، هي في الأساس سهم الوقت ، لذلك في هذا الكون المرآوي ، سيجري الوقت عكس الزمن في الكون الحديث وسيكون كوننا في الماضي. يقترح أنصار هذه النظرية أيضًا أن الخصائص الأخرى للكون سوف تتقلب في هذا الكون المرآة. على سبيل المثال ، كتب الفيزيائي ديفيد سلون في مدونة جامعة أكسفورد للعلوم ، أن عدم التماثل في الجزيئات والأيونات (يسمى chirities) سيكون في اتجاهات معاكسة لما هو عليه في عالمنا.
تشير نظرية ذات صلة إلى أن الانفجار العظيم لم يكن بداية كل شيء ، بل كان لحظة من الزمن تحول فيها الكون من فترة تقلص إلى فترة توسع. تشير فكرة "الارتداد الكبير" هذه إلى أنه قد يكون هناك انفجارات لا حصر لها مع توسع الكون وتقلصه وتوسعه مرة أخرى. قال كارول إن المشكلة في هذه الأفكار هي أنه لا يوجد تفسير لسبب أو كيف سيتقلص الكون المتوسع ويعود إلى حالة الانتروبيا المنخفضة.
يمتلك كارول وزميلته جنيفر تشين رؤيتهما الخاصة قبل الانفجار العظيم. في عام 2004 ، اقترح الفيزيائيون أنه ربما يكون الكون كما نعلمه هو نسل الكون الأم الذي انتزع منه القليل من الزمكان.
قال كارول إنه يشبه تحلل النواة المشعة: عندما تتحلل النواة ، فإنها تبصق جسيم ألفا أو بيتا. يمكن للكون الأصل أن يفعل الشيء نفسه ، باستثناء أنه بدلاً من الجسيمات ، فإنه يبصق الأكوان الصغيرة ، ربما إلى ما لا نهاية. قال كارول: "إنه مجرد تذبذب كمّي يسمح بحدوث ذلك". قال كارول إن أكوان الأطفال هذه "أكوان موازية حرفيا" ، ولا تتفاعل مع بعضها البعض أو تؤثر عليها.
إذا كان كل هذا يبدو ثلاثيًا نوعًا ما ، فهو كذلك - لأن العلماء لا يملكون حتى الآن طريقة للتراجع حتى لحظة الانفجار العظيم ، ناهيك عن ما حدث قبل ذلك. قال كارول إن هناك مجالًا للاستكشاف. يفتح الكشف عن موجات الجاذبية من اصطدام المجرات القوية في عام 2015 إمكانية استخدام هذه الموجات لحل الألغاز الأساسية حول توسع الأكوان في تلك الثانية الحاسمة الأولى.
قال كارول إن الفيزيائيين النظريين لديهم أيضًا عمل يقومون به ، مثل إجراء تنبؤات أكثر دقة حول كيفية عمل قوى الكم مثل الجاذبية الكمية.
قال كارول: "نحن لا نعرف حتى ما نبحث عنه ، حتى نمتلك نظرية".
