تاريخنا الكوني للكون ، لا يتعارض مع أفضل الملاحظات ونظريات اليومالوقت يمر إلى الأمام ، ولم يعد من الممكن إرجاع الماضي. من وجهة نظر إنسانية ، نسمي هذا سهم الزمن: الماضي مجرد ذكرى ؛ المستقبل لم يحن بعد ، وكل ما يمكننا تجربته هو الحاضر. من المفترض أن كل شيء في الكون يطيع هذه الخاصية ، وجميع التفاعلات التي حدثت إما في الماضي ، إما تحدث الآن أو ستحدث في المستقبل. لكن ألا يعني هذا أن الماضي يجب أن يصبح مجرد ذكرى للكون؟ يساور قرائنا القلق من حقيقة أن كل شيء ليس مثل هذا في الواقع:
كيف نرى فوتونات CMB إذا لم تكن الأرض موجودة في الوقت الذي انبعثت فيه؟ ألا يجب أن تهرب هذه الفوتونات منا إلى مستقبلنا؟
من الصعب إدراك هذه الفكرة: نعلن أننا ننظر إلى الوراء لمليارات السنين ، ولكن كيف نفعلها بالضبط ، حتى لو لم تكن الأرض موجودة لفترة طويلة؟
قرص كوكبي أولي حول نجم شاب من وجهة نظر الفنانإن الكشف عن تاريخ نظامنا الشمسي يشبه إلى حد ما قصة بوليسية: لدينا فقط أدلة من تلك التي بقيت وبقيت حتى يومنا هذا ، ونحتاج إلى إعادة صياغة بقية القصة عن كيفية وصولنا اليوم. تعود سجلات الأشخاص إلى عدة آلاف من السنين كحد أقصى - وقبل ذلك لدينا فقط أدلة على التاريخ البيولوجي والكيميائي والجيولوجي والفيزيائي. يمكننا إعادة إنشاء تاريخ الحياة على الأرض من خلال فهم الحمض النووي ، والتطور ، والبقايا الأحفورية ، والتحلل الإشعاعي ، ورواسب الفحم ، إلخ. يمكننا إعادة إنشاء تاريخ النظام الشمسي من خلال دراسة عدد لا يحصى من الكواكب والأقمار والمذنبات والكويكبات المتاحة لنا. بفضل الأدلة غير المباشرة المتاحة لنا ، تعلمنا الكثير عن كيفية وصول الأرض إلى حالتها الحالية.
أدى الاصطدام الضخم للكوكب الكبير إلى ظهور نظام الأرض / القمر ، وتعلمنا عن ذلك من خلال التحليق إلى القمر والعودة إلى صور سطح الأرضالأرض موجودة فقط 4.5 مليار سنة - وهذا أقل من ثلث تاريخ الكون. ولا يسعنا إلا أن نخمن ماضينا ، ولكن لا نلاحظه مباشرة. لكن شخصًا ، يقع على مسافة كبيرة بما يكفي منا ، يمكنه مراقبة ماضينا مباشرة. لماذا؟ لأنهم هم الحاضر.
منظر للأرض والقمر من كاسيني في مدار زحل ، 19 يوليو 2013. في الصورة ، الأرض أصغر بنحو 67 دقيقة مما كانت عليه لنا وقت إنشاء الصورة.إذا نظرت من القمر إلى الأرض ، فسترى الأرض كما كانت منذ 1.3 ثانية ، حيث يستغرق الضوء حوالي 1.3 ثانية لمثل هذه الرحلة. لو كنت على كوكب بلوتو ، سترى الأرض كما كانت قبل أقل من 5 ساعات. لكن لتقدير مدى اختلاف الأرض الماضية عن الحاضر ، يمكنك فقط على مسافات أكثر خطورة:
• من بروكسيما سنتوري ، أقرب نجم للشمس ، سترى الأرض كما كانت قبل 4.2 سنة.
• من سيريوس ، ألمع نجم في السماء ، سترى الأرض كما كانت قبل 8.6 سنة.
• من Rigel ، النجم الأزرق الأكثر سطوعًا في كوكبة Orion ، سترى الأرض كما كانت قبل 773 عامًا.
• من دينب ، النجم اللامع الأبعد ، سترى الأرض كما كانت قبل 2600 سنة.
• من أندروميدا ، أقرب مجرة إلى درب التبانة ، سترى الأرض كما كانت قبل 2.2 مليون سنة.
• مع Messier 84 ، واحدة من أبعد المجرات في عنقود العذراء ، سترى الأرض كما كانت قبل 60 مليون سنة ، بعد انقراض الديناصورات بوقت قصير.
• مع IC 1101 ، أكبر مجرة معروفة في الكون ، سترى الأرض كما كانت قبل 1.05 مليار سنة.
• مع GN-z11 ، أبعد مجرة معروفة لنا ، سترى الأرض كما كانت قبل 13.4 مليار سنة.
بالطبع ، منذ 13.4 مليار سنة لم يكن هناك أرض - ربما درب التبانة لم يكن موجودًا في ذلك الوقت! سترى ما كان هناك في ذلك الوقت - المادة ، التي ستتحول في نهاية المطاف إلى درب التبانة ، النجوم ، الكواكب ، واحدة - بعد 9 مليارات سنة أخرى - ستتشكل في الأرض.
بالنسبة لنا ، تعمل قوانين الفيزياء بنفس الطريقة التي تعمل بها تلك الموجودة في مكان آخر. وعندما ننظر إلى كل هذه النجوم أو المجرات البعيدة ، نرى الضوء المنبعث منها قبل ملايين ومليارات السنين. تغير هذا الضوء بمرور الوقت: توسع الكون ، وزاد الطول الموجي للضوء. امتدت الأشعة فوق البنفسجية الأكثر سطوعًا من أكثر المجرات البعيدة لدرجة أنها مرت من الأشعة فوق البنفسجية ، من خلال الجزء المرئي بالكامل من الطيف ، وتبين أنها في الأشعة تحت الحمراء. من المحتمل أن هناك مجرات تفوق قدرات تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء لدينا ، لأن ضوءها تحول إلى الطول الموجي الأطول للطيف ، الذي لا يمكن الوصول إليه بواسطة الكاميرا تحت الحمراء لتلسكوب هابل.
إذا كنا مصممين بما يكفي ، فيمكننا البحث عن علامات الانفجار الكبير نفسه ، خارج أي مجرة. في المراحل المبكرة ، كان الكون مليئًا ببحر من المادة والجسيمات المضادة والجزيئات الإشعاعية. بمرور الوقت ، تم القضاء على المادة والمادة المضادة ، وترك كمية صغيرة من المادة الزائدة ، وتمتد الأطوال الموجية للإشعاع بسبب توسع الكون. بما أن الطول الموجي والطاقة متصلان - كلما طال الطول ، وأقل طاقة - يبرد الكون بالتوسع ، مما يعني أننا وصلنا في مرحلة ما إلى مرحلة مهمة: بدأت الإلكترونات والبروتونات في تكوين ذرات محايدة ، والتي لم تعد مقسمة إلى أجزاء عن طريق الإشعاع . عند هذه النقطة ، يبدأ الإشعاع في السفر بحرية ودون عوائق ومباشرة.
نرى اليوم أن هذا الإشعاع استغرق 13.81 مليار سنة للسفر إلينا. عندما ننظر إلى الكون ونرى إشعاعًا مستقرًا ، نرى ضوءًا:
• ظهرت خلال الانفجار الكبير ،
• تفاعل آخر مرة ، منتشرًا من إلكترون حر في اللحظة الأخيرة عندما كان الكون مليئًا بالإلكترونات الحرة ،
• سافر 13.81 مليار سنة عبر عالم متسع ،
• جاء إلينا ودخل الكاشف ، وانتقل إلى جزء الميكروويف من الطيف بعد هذه الرحلة المدهشة.
blogs-images.forbes.com/startswithabang/files/2016/10/cosmic_epochs.jpgيزيد ضوء الانفجار الكبير بمرور الوقت من الطول الموجي ويفقد الطاقة والكثافة ، ولكنه لا يزال لا يختفي ؛ ما عليك سوى معرفة كيفية البحث عنه.
هذا النور سيطير بالفعل بعيدًا عن أعيننا ، ولكن دائمًا ، في أي لحظة من المستقبل ، سيظهر ضوء جديد من أماكن أبعد من الكون ، والتي ستصل إلى أعيننا للمرة الأولى. سيكون ضوءًا أكثر برودة ، من الأوقات السابقة ، بكثافة أقل للفوتونات. بعد 100 مليار سنة ، لن يكون ميكروويف بعد الآن ، ولكن انبعاث الراديو ، بسبب التوسع المستمر للكون. لكن كلما نظرنا أبعد ، سيكشف لنا الجزء الأكبر من الكون.
وشخص يقع بعيدًا عنا لن يرى الأرض أو درب التبانة ، وينظر في اتجاهنا - فقط الضوء من الانفجار الكبير ، تمامًا كما نراه عندما ننظر في اتجاههم.