هل للازاحة الحمراء صلة بتوسع الكون؟

يحيى محمد
2017 / 1 / 29

في اواسط الثلاثينات من القرن العشرين انهمك الفلكي المعروف هابل في جدل محتدم مع عدد من علماء الكون النظريين بشأن التفسير المناسب لانزياح طيف الضوء الوارد من المجرات الهاربة نحو الاحمر. فقد كان هابل يشعر بان قياسات هذا الانزياح لم تكن جديرة بالثقة، فرفض ان يفسر الازاحة الحمراء كدليل على ابتعاد المجرات عنا، وادى به الرفض الى استنتاج قائل بان المجرات ساكنة بلا توسع. وكان ستيفن واينبرغ يبدي حيرته حول الطريقة التي تم فيها استنتاج العلاقة بين المسافات وبين السرعات المجرية، وكما قال: ((في حقيقة الامر يجب ان لا نتوقع علامة تامة بين المسافات والسرعات من اجل ثماني عشرة مجرة، وان هذه المجرات قريبة جداً منا، اذ لا يبعد كل منها اكثر من كومة العذراء. ويصعب علينا ان لا نخلص من ذلك ان هابل كان قد عرف الجواب الذي كان يريده، باعتماده على الحجج البسيطة التي سقناها اعلاه، او على التفصيلات النظرية التي ترتبط بها)).
ومعلوم ان ثابت هابل وقانونه يتضمنان بعض المشاكل والانحرافات. فعلاقة القانون بالتمدد لا تصح بدرجة مثالية الا بالنسبة للاجرام المتحركة داخل كون متجانس ومتوحد الخواص. لكن الكون ليس متجانساً تماماً، لذا فبعض المجرات تحيد عن (تدفق هابل) وهو ما يسبب التشتت. وعليه اذا كانت علاقة السرعة بابتعاد المجرات تزودنا بثابت هابل، ففي المقابل ان الانحرافات عن هذه العلاقة تقتضي تقوس الفضاء.
لقد تعرض ثابت هابل الى الكثير من التغير والتبديل نتيجة المزيد من الاكتشافات والملاحظات الرصدية. وفي البداية كان قياس هذا الثابت وبالاً على اكتشافات هابل نتيجة بعض الاخطاء، فخلال الثلاثينات والاربعينات من القرن الماضي تم قياس هذا الثابت بحوالي (170 كم في الثانية) لكل مليون سنة ضوئية من المسافة. لكن سرعان ما تبين بان هذا التقدير خاطئ، وانه على اساسه يكون عمر الارض اكبر من عمر الكون باكثر من ضعفين. وتبين فيما بعد ان تقدير ثابت هابل هو اقل بكثير مما كان يتصور، ومع ذلك نجد تقديرات مختلفة حوله، فتارة يقدر بحوالي (15 كم في الثانية) لكل مليون سنة ضوئية. حيث قدر الفلكيون ابعاد المجرات البعيدة بعشرة امثال ما قدره هابل، وهكذا اصبح الثابت يساوي (15 كم في الثانية) لكل مسافة مليون سنة ضوئية، ولدى بعض اخر انه (16 كم في الثانية)، كما هناك من قدره بانه يتراوح حالياً بين (60ـ70 كم في الثانية) لكل ميجا فرسخ فلكي، اي لكل (3.26 مليون سنة ضوئية)، او يتراوح بين (70-75)، او يحدد بحوالي (66.5)، او حوالي (73 كم في الثانية) لكل ميجا فرسخ فلكي.. الخ. فهذه التقديرات خاضعة للمراجعة بين حين وآخر اعتماداً على اكتشاف المزيد من المجرات وابعادها وتقدير سرعاتها.
ان كل ذلك ينعكس على اختلاف التقادير المتعلقة بقياس عمر الكون، وكذلك الكثافة الحرجة، الى درجة التخبط. فقد قُدرت الكثافة الحرجة بانها تتناسب مع مربع ثابت هابل مقسوماً على ثابت الثقالة الكوني، فمثلاً لو كان هذا الثابت عبارة عن (16 كم في الثانية) لكل مليون سنة ضوئية فستكون الكثافة الحرجة عبارة عن (4.5 x 10-30 غرام سم3)، اي بروتون واحد لكل (400000 سم3) من الفضاء. اما عندما يتغير هذا الثابت فان الكثافة الحرجة ستتغير كذلك. وبالتالي تبقى النظريات الفلكية وعلم الكونيات في تغير وعدم استقرار مع اي اكتشاف جديد.
عموماً يصعب التعويل على الازاحة الحمراء وظاهرة دوبلر في تبيان التوسع الكوني المفترض.
كما ان تباعد المجرات عن بعضها البعض لا يدل على نظرية الانفجار العظيم. فكثافة المجرات تعتبر ضئيلة جداً مقارنة بحجم الفضاء المنظور، وفي بعض التقديرات انها حوالي (10%) من الفضاء للكون المنظور. وبالتالي اذا كانت نظرية الانفجار صحيحة كان لا بد من اثبات تباعد سحب البلازما والغازات التي تملأ هذا الفضاء.
ولو عولنا على النسبية العامة لاقتضى ذلك صعوبة اخرى، وهي اثبات تمدد الفضاء ذاته كوعاء هندسي. لكن كيف يمكن اثبات ذلك؟ اذ نعتقد ان الفضاء كوعاء مكاني لا يخضع للتمدد والتقلص والتغير، فكل ذلك نعتبره من المحالات العقلية، وكتعويض عنه يمكن افتراض شيء ما كالاثير هو الذي يتمدد ضمن الوعاء المكاني، ويصبح له ذات الخواص الفيزيائية التي تعزى عادة لهذا الوعاء او الفضاء، ومن ذلك التمدد والتقلص وحمل الطاقات الضخمة كالتي تبشر بها ميكانيكا الكوانتم، فكل شيء يصبح اسير هذا الاثير الكوني، مع ضرورة الحفاظ على وجود الوعاء المكاني من دون ان يكون له خصائص فيزيائية معينة سوى كونه وعاءاً صرفاً ذا ثلاثة ابعاد.
علماً بان الفيزياء الحديثة قد شهدت تبادل ادوار في الخصائص الفيزيائية بين الاثير والوعاء المكاني. ففي الماضي كانت فكرة الاثير هي السائدة وفقاً للنموذج النيوتني، ثم اعقبتها فكرة الوعاء المكاني تبعاً للنموذج الاينشتايني. ورغم ذلك بقي عدد من العلماء البارزين غير مقتنعين بما قدمه اينشتاين من رفض فكرة الاثير، وكان على رأس هؤلاء الفيزيائي الشهير لورنتز. بل ان اينشتاين نفسه قد تحدّث في النسبية العامة عن الفضاء كما لو انه الاثير ذاته من دون مايز. فمن وجهة نظره ان هناك شيئاً ما غير مرئي، وهو حقيقي موجود يعمل على حدوث التسارع، ومن ثم فالاثير موجود، وفي نص له (عام 1920) يعترف ان بدونه لا يمكن تفسير معايير المكان والزمان والفواصل الزمكانية. كما كتب الى لورنتز (عام 1916) قائلاً: ‹‹اتفق معك في ان النظرية العامة للنسبية تعترف بفرضية الأثير››.
واليوم ان الذين عولوا على الفضاء اللامتناهي لا يسعهم منح هذا الفضاء الخصائص الفيزيائية من التمدد والتقلص والتغير، واذا كان لا بد من وجود هذه الخصائص فينبغي ان تكون للاثير وليس للفضاء او الوعاء المكاني الصرف؛ دفعاً للمفارقات والتناقضات..

دور ومكانة اليسار والحركة العمالية والنقابية في تونس، حوار مع الكاتب والناشط النقابي
التسجيل الكامل لحفل فوز الحوار المتمدن بجائزة ابن رشد للفكر الحر 2010 في برلين - ألمانيا