هل الزمن كان موجوداً بالفعل قبل الإنفجار العظيم؟

نشر موقع علمي مرموق تقريراً حديثاً حول الانفجار الكوني العظيم، الذي لا يمل علماء الفلك والفيزياء من مناقشته، جاء فيه أنه "وفقاً للتفسير المباشر للنسبية العامة، لم يكن الانفجار العظيم بداية لـ"كل شيء".

وجاء في تقرير Science Alert أن فريقاً من علماء الفلك والفيزياء الباحثين في الزمن، والذين سلّموا بصحة معادلات آينشتاين بالإضافة إلى الاستناد إلى عدد من الافتراضات العلمية، استطاعوا "إعادة الزمن في كوننا للوراء" ليجدوا أنه لن يصل إلى نقطة توقف ولكنه سيأخذنا إلى نوع آخر من البدايات في كون معكوس.

ولفهم كل هذه الضجة حول الانفجار العظيم، نحتاج أن نعود إلى الوراء قليلاً لنفهم لماذا يعتقد علماء الفيزياء أن الانفجار ربما لا يكون بداية لكل شيء.

افترض عالم فلك بلجيكي يدعى جورج لومتر قبل ما يقارب 90 عاماً، أن التغيرات الملاحظة في تحول الضوء القادم من مجرات بعيدة في كوننا، تتوسع. إذا صارت الآن أكبر، فهذا يعني أنها كانت أصغر.

وإذا استمررنا في إعادة الساعة إلى الوراء –إلى قبل حوالي 13.8 بليون سنة- سنصل إلى نقطة كان عندها الكون حبيساً في حجم شديد الصغر، يعرف أيضاً بـ "التفرد".

شرح ستيفن هوكنغ لبداية الزمن

وشرح ستيفن هوكينغ مرة في محاضرته "بداية الزمن" قائلاً: "في بداية الزمن، كان الانفجار العظيم، المادة الوحيدة في الكون، فوق نفسه. كانت الكثافة لا متناهية.

يوجد العديد من النماذج التي يفسر بها علماء الفيزياء العدم في الفضاء الفارغ. أحدها هو نظرية آينشتاين "النسبية العامية" التي تصف الجاذبية كما هي متصلة بهندسة النسيج الأساسي للكون.

كما تدعي النظريات التي افترضها ستيفن هوكينغ وعالم الرياضيات روجر بنروز أن حلول معادلات النسبية العامة على مقياس من التقييد اللامحدود –مثل ذلك الذي في التفرد- غير مكتملة.

وبمصطلحات الحياة اليومية، يقال في الغالب إن الفيزياء تنهار عند التفرد، ما يؤدي إلى مزيج من التخمينات حول كم أن المنطقي الذي يمكن استخلاصه من الفيزياء قليل.

لم يدل ستيفن هوكينغ بدلوه إلا مؤخراً في مقابلة مع نيل ديغراس تايسون التي شبه فيها أبعاد الانفجار العظيم الزمكانية بالقطب الجنوبي، حين قال: "لا يوجد شيء جنوب القطب الجنوبي، وهكذا لم يكن هناك شيء قبل الانفجار العظيم".

لكن علماء فيزياء آخرين جادلوا بأن هناك شيئاً وراء الانفجار العظيم، يفترض بعضهم بأن هناك كوناً موازياً على الجانب الآخر حيث يتحرك الزمن بالعكس.

واقترح علماء الفيزياء تيم كوسلوفسكي، فلافيو ميركاتي وديفيد سلون نموذجاً جديداً، عن طريق منهج مختلف قليلاً، مشيرين إلى أن الانفصال نشأ من تناقض في الخصائص عند نقطة محددة من الزمن كما توضح النسبية العامة.

النظرية لا تشرح كل شئ

ما لا تشرحه النظرية هو كيف وصل الكون كما نراه إلى هذه النقطة في المقام الأول.

بعد تخطيهم لمسألة التفرد بأكملها، فسر الباحثون النموذج القائم للفراغ المتقلص عن طريق فصل خريطة الزمكان نفسها عن الأشياء التي في داخلها.

قال سلون، وهو عالم فيزياء في جامعة أوكسفورد: "اتضح أن جميع الشروط الإشكالية ليس لها علاقة بالموضوع عند العمل على سلوك الكميات التي تحدد كيف يبدو الكون من الداخل".

ما يضيفه هذا بالتدريج وبشكل جوهري هو وصف للانفجار العظيم تبقى فيه الفيزياء سليمة كما هي المرحلة التي تتبع إعادة التوجيه.

يسمي الفريق هذه النقطة بـ"نقطة يانوس" على اسم الإله اليوناني ذي الوجهين، بدلاً من "التفرد".

تتسطح المواضع والمقاييس النسبية للأشياء التي تصنع الكون إلى فطيرة ثنائية الأبعاد عندما نقوم بلف الزمن. وعندما تمر خلال "نقطة يانوس" تصبح هذه الفطيرة ثلاثية الأبعاد مرة أخرى، وتعود إلى المقدمة أيضاً.

يصعب شرح ما يعنيه هذا بالمصطلحات الفيزيائية، لكن الباحثين يعتقدون أنه قد يؤدي إلى آثار عميقة على التناظر في فيزياء الجسيمات، بل قد تنتج كوناً يرتكز في المقام الأول على المادة المضادة.

وبينما تعد فكرة الكون المعكوس قديمة، فإن المنهج الذي يعمل على مشكلة التفرد بهذه الطريقة المعينة، هو الجديد.

فيقول سلون "نحن لا نقدم أي مبادئ جديدة ولا نقوم بأي تعديلات على نظرية آينشتاين النسبية العامة، نحن نعدل فقط التفسير المفروض على هذه الأشياء".