يُظهر تلسكوب جيمس ويب الفضائي أن الانفجار العظيم لم يحدث؟ انتظر…

كانت هذه القصة رقم 1 في عام 2022 في العقل مهم من حيث عدد القراء. مع اقتراب العام الجديد ، نعيد نشر أهم عشرة قصص لعام 2022 ، بناءً على اهتمام القراء. في “تلسكوب جيمس ويب الفضائي يظهر الانفجار العظيم لم يحدث؟ انتظر … “راجع قسم الأخبار لدينا التقارير التي تفيد بأن البيانات الجديدة غير المتوقعة من التلسكوب كانت تثير الذعر بين علماء الفلك: كان المقصود من Webb ببساطة تأكيد النموذج القياسي للكون ، لكن صوره” سلسة بشكل مدهش ، وصغيرة بشكل مدهش وقديمة بشكل مدهش. ” (13 أغسطس 2022)

وجهة نظرنا في ذلك الوقت: 1) ليس من المستغرب أن ويب نقض بعض الافتراضات المقبولة على نطاق واسع. آفاق جديدة تفعل ذلك. في الواقع ، هكذا نعرف على وجه اليقين أنه ترك منصة الإطلاق. 😉 2) ربما كان الذعر مبالغا فيه. الأخبار المهمة لعام 2022 هي إلقاء نظرة أفضل على الكواكب الخارجية والأقمار في نظامنا الشمسي ومجموعة متنوعة من تشكيلات نجمية غير عادية. 3) لا بد أن تستمر الجدل حول الانفجار العظيم لفترة طويلة مهما حدث ، لأن جزءًا منه مسألة ميتافيزيقية.

على الرغم من أننا لا نسمع عنها عادة ، فقد كان هناك بعض الاستياء من النموذج القياسي، الذي يبدأ بـ الانفجار العظيم، منذ أن تم اقتراحه لأول مرة من قبل جورج ليميتر منذ ما يقرب من قرن من الزمان. لكن لم يتوقع أحد تلسكوب جيمس ويب الفضائي المساهمة في النقاش.

فيزيائي إريك جيه ليرنر يصل إلى النقطة:

بالنسبة لأي شخص يراها ، فإن الصور الجديدة للكون من تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) مذهلة بشكل رائع. لكن بالنسبة لمعظم علماء الفلك وعلماء الكونيات المحترفين ، فإنهم أيضًا مدهشون للغاية – وليس على الإطلاق ما تنبأت به النظرية. في فيض الأوراق البحثية الفلكية التقنية التي نُشرت على الإنترنت منذ 12 يوليو ، ذكر المؤلفون مرارًا وتكرارًا أن الصور تظهر عددًا كبيرًا بشكل مدهش من المجرات ، المجرات التي تتميز بسلاسة مدهشة ، وصغيرة بشكل مدهش ، وقديمة بشكل مدهش. العديد من المفاجآت ، وليست بالضرورة مفاجآت سارة. يبدأ عنوان المقالة بالتعجب الصريح: “هلع! »

لماذا تثير صور JWST الذعر بين علماء الكونيات؟ وما هي التنبؤات النظرية التي تتعارض معها؟ لا تقول الصحف ذلك حقًا. الحقيقة التي لا تذكرها هذه الأوراق هي أن الفرضية القائلة بأن صور JWST في تناقض صارخ ومتكرر هي فرضية Big Bang القائلة بأن الكون بدأ قبل 14 مليار سنة في حالة شديدة الحرارة والكثافة وتوسع منذ ذلك الحين. نظرًا لأن هذه الفرضية تم تبنيها لعقود من الزمن كحقيقة لا جدال فيها من قبل الغالبية العظمى من المنظرين الكوسمولوجيين ، فإن البيانات الجديدة تسبب ذعر هؤلاء النظريين. تقول أليسون كيركباتريك ، عالمة الفلك في جامعة كانساس في لورانس: “في الوقت الحالي ، أجد نفسي مستلقية مستيقظة في الساعة الثالثة صباحًا ، وأتساءل عما إذا كان كل ما فعلته خاطئًا.” [Update: Kirkpatrick has protested Lerner’s handling of this quotation. See Note below.]

إريك جيه ليرنر“لم يحدث الانفجار العظيم” الى IAI.TV (11 أغسطس 2022)

الآن ليرنر هو مؤلف كتاب يسمى لم يحدث الانفجار العظيم (1992) ولكن – حتى لو جعله ذلك طرفًا مهتمًا – فهذا لا يثبت خطأه. سوف يتحدث خلال HowLightEnters مهرجان في لندن (17-18 سبتمبر 2022) برعاية معهد الفنون والأفكار (IAI) ، كمشارك في “علم الكونيات والتمثال العظيم” مناظرة.

المناظرة القادمة التي يشارك فيها فيلسوف العلم بيورن إيكبيرج وعالم الفيزياء الفلكية ييل بريامفادا ناتاراجان ، مع ليرنر ، تأسست على النحو التالي:

تعتمد نظرية الانفجار العظيم (Big Bang) بشكل حاسم على افتراض “التضخم” القائل بأن الكون تمدد في البداية عدة مرات من حيث الحجم أسرع من سرعة الضوء. لكن التجارب فشلت في إثبات التضخم الكوني ومنذ بداية النظرية أحاطت به ألغاز عميقة. اليوم ، أحد مؤسسيها ، بول شتاينهاردت شجب النظرية باعتبارها خاطئة و “لا معنى لها علميا”.

هل يجب أن نتخلى عن نظرية التضخم الكوني ونبحث عن بديل جذري؟ هل يمكن لنظريات بديلة مثل الارتداد الكبير أو التخلي عن سرعة الضوء أن تقدم حلاً؟ أم أن هذه البدائل مجرد أدوات مساعدة لتجنب الاستنتاج الأكثر تشددًا بأن الوقت قد حان للتخلي عن الانفجار العظيم تمامًا؟

إليك مناقشة حول هذا الموضوع العام من مهرجان العام الماضي (ولكن بدون بيانات JWST). يضم فيزيائيًا نظريًا سابين حسينفيلدر ، مؤلف خسر في الرياضيات: كيف يضلل الجمال الفيزياء ، مع إيكيبيرغ وعالم فيزياء الجسيمات سام هنري.

حسنًا ، لقد كان موضوعًا جادًا للنقاش لفترة من الوقت. الآن ، ماذا عن نهج إريك ليرنر؟ فيزيائي تجريبي روب شيلدون حر العقل مهم بعض الأفكار والحل المحتمل:

التفكير الحالي هو أن عصر الإنفجار العظيم للتخليق النووي أنتج 75٪ هيدروجين و 25٪ هيليوم (بالوزن) وحفنة من الليثيوم ، لكن ليس أكثر من ذلك. بعد ذلك ، بعد 300000 عام ، برد الكون بدرجة كافية لإنتاج الذرات ، وجذب الجاذبية ببطء ، وببطء النجوم التي تكونت. كانت الموجات الأولى كبيرة بما يكفي لتنفجر ، وتسببت موجات الصدمة المرسلة عبر غاز الهيدروجين في تكوين جيوب بدأت في تكوين النجوم بشكل جدي. لكن الأمر لا يزال يستغرق 500 مليون سنة للحصول على عدد كافٍ من النجوم لمجرة. الآن ، كلما تشكلت المجرة في وقت مبكر ، كلما تراجعت في الزمن وأبعد من علماء الفلك اليوم ، وكلما ابتعدت ، زادت سرعة ابتعادها عنا. تسبب هذه الحركة تحولًا أحمر للضوء. هذه العلاقة قوية لدرجة أن علماء الفلك يستبدلون “الوقت” بـ “الانزياح الأحمر”. لكن تلسكوب هابل الفضائي لم يتمكن من رؤية سوى الضوء المرئي ، وكانت تلك المجرات المبكرة شديدة الانزياح باللون الأحمر لدرجة أنها كانت “مرئية” فقط في الأشعة تحت الحمراء ، حيث يضيء تلسكوب جيمس ويب. لذا كان أحد أهداف تلسكوب جيمس ويب هو رؤية المجرات الأولى ، وبالفعل ، فإنهم يرون الكثير منها.

ماذا يعني هذا بالنسبة للنموذج القياسي؟

المنظرون لديهم إجابة. الكثير من المادة المظلمة المتجمعة حتى يتجمع غاز الهيدروجين معًا في وقت مبكر. وهو ما يقودنا إلى السؤال “لماذا لا تتجمع المادة المظلمة معًا الآن؟” »

ليس لدي القدرة على التحمل لمتابعة كل الدلائل التي اقترحها علماء الكونيات. بدلاً من ذلك ، أقترح أن النجوم الأولى لم تكن مصنوعة من الهيدروجين ، بل كانت مصنوعة من الجليد. قام الانفجار العظيم بتجميع وفرة من C و O والتي تم دمجها مع H لتشكيل H20 و CO2 و CH4 وما إلى ذلك. تتجمد هذه الغازات في وقت مبكر نسبيًا في الإطار الزمني للكون ، لذلك لم يكن التكتل ثقاليًا بل فيزيائيًا كيميائيًا ، على غرار كيفية تشكل رقاقات الثلج. لذلك لم يكن علينا الانتظار 500 مليون سنة حتى تتجمع رقاقات الثلج معًا ، يحدث ذلك بسرعة كبيرة بمجرد أن يبرد الكون دون درجة التجمد. لذلك ، يرى جيمس ويب العديد من المجرات ذات الانزياح الأحمر في الكون المبكر.

المقال حول هذا الموضوع (وربما التنبؤ بما سيجده جيمس ويب؟) موجود في الوصول المفتوح الخاص بي ورق في معهد بليث للاتصالات في عام 2021.

إنه حل ممكن. نحن نعلم أنه علم عندما لا يزال يمثل تحديات.

يظهر هذا أحيانًا: هل كان الكون موجودًا دائمًا؟ تكمن المشكلة في أنه إذا كان الكون موجودًا لفترة زمنية غير محدودة ، فإن كل ما يمكن أن يحدث يجب أن يكون قد حدث بالفعل عددًا لا نهائيًا من المرات – بما في ذلك أننا غير موجودين ولم نوجد أبدًا. لكننا نعلم أننا موجودون. مثل روبرت جيه ماركس متوترة ، واللعب مع اللانهاية بسرعة يؤدي إلى العبث. تتطلب ممارسة العلم قبول حقيقة أن بعض الأحداث حقيقية وليست متناقضة. لذلك يمكننا أن نفترض أن الكون قد بدأ ، لكننا أقل ثقة في الوقت الحاضر في كيفية حدوثه.

للملاحظه: بعد مقال ليرنر ، تابع كيركباتريك حساب Twitter الخاص به احتجاجا على ذلك لف ليرنر تصريحه الى الطبيعة عنها “أتساءل عما إذا كان كل ما فعلته خطأ”. يوضح اسم حسابها الحالي على Twitter رؤيتها لبداية كونية: “أليسون ، حدث الانفجار العظيم لكيركباتريك.” ماذا تتساءل بعد ذلك؟ من الانجراف في مقال الطبيعة ، يبدو أنه كذلك نظريات فرعية في خيمة Big-Bang الأكبر – على سبيل المثال ، نظريات تطور المجرات ، وعلى حد تعبيرها ، “معدل حدوث تشكل النجوم”. من الواضح أن JWST أثارت العديد من الأسئلة التي قدمت إجابات – بعضها مكثف للغاية.

يمكنك أيضًا قراءة: هل فتح علماء الفيزياء بوابة ل بُعد زمني إضافي ، كما ادعى؟ هذه هي الطريقة التي تُقرأ بها القصة في Scientific American. لكن عالم الفيزياء التجريبية روب شيلدون يقول ليس بهذه السرعة … اكتشف الفيزيائيون ، الذين يبنون “بلورات الوقت” ، تقنية تصحيح الخطأ لأجهزة الكمبيوتر الكمومية. الباقي هو القصة التي نود أن نشارك فيها جميعًا.