ظاهرة الانفجار العظيم :
في علم الكون الفيزيائي، الانفجار
العظيم هو نظرية مطروحة في علم الكون، التي ترى بأن الكون قد نشأ من حالة حارة شديدة الكثافة، تقريبا قبل حوالي 13.7 مليار سنة. نشأت نظرية الانفجار
العظيم نتيجة لملاحظات الفريد هيل حول تباعد المجرات عن بعضها، مما يعني عندما يؤخذ بعين الاعتبار مع المبدأ الكوني أن الفضاء المتري ,
يتمدد وفق نموذج فريدمان للنسبية العامة .هذه الملاحظات تشير إلى أن الكون بكل ما فيه من مادة وطاقة انبثق من حالة بدائية ذات كثافة وحرارة عاليتين شبيهة بالمتفردات الثقالية التي تتنبأ بها
النسبية العامة. ولهذا توصف تلك المرحلة بالحقبة المتفردة.
فإذا كان
الكون يتمدد فما من شك أن حجمه في الماضي كان أصغر من حجمه اليوم أي
حسب نظريات العلماء كان الكون قبل الانفجار العظيم بحجم رأس المسمار، وأن حجمه في
المستقبل سيكون أكبر منهما. وإذا تمكنا من حساب سرعة التمدد يمكننا التنبؤ بالزمن الذي احتاجه الكون حتى وصل إلى الحجم الراهن، وبالتالي يمكننا تقدير عمر
الكون وهو نحو 14 مليار سنة تقريباً. تتحدث نظرية الانفجار العظيم عن نشوء وأصل
الكون إضافة لتركيب المادة الأولى من خلال عملية التخليق النووي كما تتنبأ بها نظرية الفر-بيتا-جاموف
وقد
تكون بداية التأكيد العملي لنظرية الانفجار العظيم قد بدأت مع رصد الفلكي
الأمريكي إدوين هابل للمجرات ومحاولة تعيين بُعد هذه المجرات عن الأرض
مستخدما سطوع النجوم الذي يتعلق بتألق النجوم وبعدها
عنا.
أمر
آخر يمكن تحديده بالنسبة للنجوم هو طيف الضوء الصادر عن النجم عن طريق موشور، فكل جسم غير شفاف عند تسخينه يصدر
ضوءا مميزا يتعلق طيفه فقط بدرجة حرارة هذا الجسم. إضافة لذلك نلاحظ ان بعض
الألوان الخاصة قد تختفي من نجم لآخر حسب العناصر المكونة لهذا النجم. عند دراسة
الأطياف الضوئية للمجرات المحيطة بمجرتنا (درب التبانة)، كان هناك اختفاء للألوان
المتوقعة في الطيف ولكنها ظهرت منزاحة نحو الطرف الأحمر من الطيف. الأمر الذي
يذكرنا بظاهرة دوبلر.
- تفسير الظاهرة
يفسر
نموذج الانفجارالعظيم تلك الاشعة. فعندما كان الكون صغيرا جدا وقبل تكون النجوم والمجرات كان شديد الحرارة جدا وكان يملأه دخان ساخن جدا
موزعا توزيعا متساويا في جميع أنحائه، ومكونات هذا الدخان كانت بلازما الهيدروجين، أي
بروتونات وإلكترونات حرة من شدة الحرارة وعظم الطاقة التي تحملها. وبدأ الكون
يتمدد ويتسع فبدأت بالتالي درجة حرارة البلازما تنخفض، إلى الحد الذي تستطيع فيه
البروتونات الاتحاد مع الإلكترونات مكونة ذرات الهيدروجين.
وبدأ الكون أن يكون شفافا وانتهت فترة تعتمه. وكانت الفوتونات الموجودة تنتشر في جميع الأرجاء إلا أن طاقتها
بدأت تضعف حيث يملأ نفس عددالفوتونات الحجم المتزايد بسرعة للكون. وهذه الفوتونات
هي التي تشكل اليوم إشعاع الخلفية الصغروي الكوني. وأنخفضت درجة حرارتها عبر نحو
7و13 مليار من السنين هي العمر المقدر فلكيا للكون إلى أن وصلت إلى درجة الحرارة
الخلفية في الوقت الحالي والتي تصل إلى 7و2 كلفن في جميع أنحاء السماء.
