يقضي العلماء وعلماء الفلك طوال اليوم ، كل يوم ، في متابعة البيانات بحثًا عن إجابات لأسئلة الكون العديدة ، لكنهم سيكونون أول من يعترف بأن الفضاء الخارجي صعب حقًا - إن لم يكن مستحيلًا تمامًا - على الأقل بالنسبة لنا عقول البشر - لمعرفة ذلك.
لذا نظرًا لأنه حتى الخبراء لا يعرفون تمامًا ما يجري في ما هو أبعد من ذلك ، فمن الطبيعي فقط أن يكون لدينا قوم يسعون للأرض بعض الأسئلة الملحة. ستجد هنا أكثر الأشياء المربكة للعقل. لذا ، اربط ، واستعد للانفجار المعرفي في ثلاثة… اثنين… واحد! وإذا كنت مهتمًا بالفعل بالتوجه إلى ما لا نهاية وما بعده ، فاستعد لتعلم 27 من الأشياء المجنونة التي يجب على رواد الفضاء القيام بها.
1 ما حجم الكون؟
بالنسبة لأولئك الذين ينامون في علم الفلك ، إليك تجربة تنشيطية: شمسنا ، نجمة ، محاطة بتسعة كواكب (أكثر في ذلك لاحقًا). وتسمى مجموعات الكتل النجمية هذه الأنظمة الشمسية. تسمى مجموعات الأنظمة الشمسية المجرات. ويعتقد على نطاق واسع أن درب التبانة - تلك هي المجرة التي نعيش فيها - تضم حوالي 200 مليار نظام شمسي. قام الباحثون بربط الكون المرئي - وهذا ما يمكننا رؤيته بشكل ملموس - بحوالي 150 مليار مجرة. بصراحة ، مع ذلك ، يمكن أن تستمر وتطول وتطول ، وكذلك ، تحصل على هذه النقطة.
في الواقع ، نشر فريق من الباحثين في جامعة أكسفورد مؤخرًا نموذجًا يوحي بأن الكون أكبر بمقدار 250 مرة من ذلك . لوضع هذا الرقم الناتج في السياق ، هذا هو الأصفار أكثر مما يمكننا أن نفلت من الكتابة دون تعطل متصفح الويب الخاص بك. وهذه مجرد مجرات. التفكير في كيفية تطبيق هذا الرقم على الأنظمة الشمسية ، ناهيك عن الكواكب ، يكفي لإذابة دماغ أي شخص. ولمزيد من علوم ذوبان الدماغ ، اقرأ على 20 نوعًا من الذكاء الاصطناعي تستخدمها كل يوم ولا تعرفها.
2 اذن ، أين الجميع؟
نعم ، تشير هذه الأرقام المذهلة إلى أننا يجب أن نتعثر في الحياة الغريبة الآن. حتى إذا كنت تأخذ التقديرات الأكثر ترددًا والأكثر تعقيدًا - والتي تأتي من باب المجاملة لأحدث الأبحاث في الأكاديمية الوطنية للعلوم - فإن حوالي 1 في المائة من جميع الكواكب في الكون هي على الأقل قادرة على تعزيز الحياة البيولوجية المستدامة. الناس في الانتظار ولكن لماذا وضعناها على هذا النحو: لكل حبة واحدة من الرمال على كل شاطئ على الأرض ، هناك 100 من هذه الكواكب ؛ في درب التبانة وحده ، يجب أن يكون هناك 100،000 حضارة ذكية. لذا ، مرة أخرى ، أين الجميع؟
أدخل: فيرمي مفارقة. صاغه الفيزيائي إنريكو فيرمي في الخمسينيات من القرن الماضي ، وبدأت فيرمي بارادوكس في بذل جهد شجاع للرد على هذا اللغز المحير. حتى الآن ، لم يكن أحد قادرًا على حلها ، لكن المجتمع الفلكي ينقسم إلى حد كبير إلى فئتين: أننا الحياة الذكية الوحيدة في الوجود ، أو أن هناك سببًا جيدًا للغاية وراء عدم اكتشافنا السماوي لنا المتعايشين. على سبيل المثال ، ربما نكون في وضع يشبه حديقة الحيوان ، والحياة خارج كوكب الأرض تراقبنا كما لو كنا في قفص الباندا. أو ربما نحن فقط في جزء "ريفي" من المجرة ولم يتم اكتشافه بعد ، على نحو يشبه كيف لم يكن المستكشفون في القرن الخامس عشر لديهم أدنى فكرة عن وجود قبائل أمريكية قديمة قبل الانطلاق عبر المحيط الأطلسي. مجنون ، أليس كذلك؟
3 أين هو الكوكب 9؟
صراع الأسهم
بلوتو من الناحية الفنية ليس كوكبًا. لكن هذا لا يعني أن نظامنا الشمسي يقتصر على ثمانية كواكب. يعتقد العلماء أنه قد يكون هناك كوكب تاسع غير مكتشف على أطراف زاوية الفضاء لدينا. إذا كنت تهتم بالمسارات المدارية للأجرام السماوية الموجودة في الخارج ، مثل أورانوس ونبتون ، فستلاحظ خصوصياتك.
من المحتمل أن يكون هناك جسم جاذبي ضخم - مثل كوكب - يسحب الأشياء من الضرب. وفقًا لكونستانتين باتيجين ، أستاذ مساعد في علوم الكواكب في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، فإن السبب في أننا ربما لم نتمكن من العثور على "الكوكب 9" بعد هو "لأنه خافت بشكل مذهل… مع أفضل التلسكوبات الموجودة حوله ، بالكاد يمكننا اكتشافه ، نحن نعتقد." وللحصول على مزيد من القصص العلمية عن التواء الدماغ ، هذا ما يمكن أن تبدو عليه الحياة بعد 200 عام من الآن.
4 ما هي الثقوب السوداء؟
الثقوب السوداء - التكوينات التي تشبه المجرة حيث تكون مستويات الجاذبية قوية للغاية - كل شيء ، بما في ذلك الضوء ، يتم امتصاصه - تظل غامضة للغاية. يقدر الباحثون أنه قد يكون هناك ما يصل إلى 100 مليون ثقب أسود فقط في درب التبانة وحده. لكننا لا نعرف كيف تشكلت ، وماذا تفعل ، والأهم من ذلك ، ما يحدث إذا مرت المسألة من خلال واحد.
5 من الذي جاء أولاً: الثقب الأسود أم المجرة؟
من بين الأشياء التي تحير العلماء حول الثقوب السوداء هي عندما تشكلت في المقام الأول. تشير الأبحاث التي أجراها علماء الفلك الذين فحصوا صور الترددات الراديوية التي توفر بيانات حول المجرات المبكرة إلى أن الثقوب السوداء ربما تكون قد بدأت في وقت مبكر. وقال كريس كاريلي من مرصد الإذاعة الوطنية لعلم الفلك في سوكورو ، نيو مكسيكو ، أحد الباحثين في التقرير "التداعيات المهمة هي أن الثقوب السوداء تشكلت أولاً ثم شكّلت مجرة نجميّة من حولها".
6 ما هي المادة المظلمة؟
لا نعرف حقيقة ماهية هذه الأشياء ، لكن يقدر العلماء أن المادة المظلمة قد تشكل حوالي 25 في المائة من إجمالي الكون - مادة تعمل على نحو يشبه شبكة العنكبوت ، وتربط الكواكب والنجوم والمجرات معًا. هناك الكثير من الأدلة على وجودها ، لكنها لغز ما هو بالضبط. ربما هو مركب من الجسيمات غير المكتشفة؟ ربما انها خاصية غير معروفة سابقا للجاذبية؟ لا أحد متأكد.
7 كيف الساخنة هي المادة المظلمة؟
يبقى أحد أكبر الأسئلة حول المادة المظلمة حول درجة حرارته - سواء كانت ساخنة أم لا. تتراوح النظريات بين كونها ساخنة أو دافئة أو باردة ، مع واحدة من أكثر النظريات المقبولة على نطاق واسع - نموذج Lambda Cold Dark Matter - التي تحافظ على أنها ، كما توحي تسميتها ، باردة ومظلمة. ولكن هيئة المحلفين لا تزال خارج كثيرا.
8 ما هي الطاقة المظلمة؟
في التسعينيات ، عندما وجدت مجموعة من علماء الفيزياء الفلكية أن توسع الكون كان يتسارع بسبب نوع من المادة المضادة للجاذبية ، أطلقوا على هذه المادة اسم "الطاقة المظلمة". يعتقد أن تشكل ما يقرب من 70 في المئة أو أكثر من الكون المعروف ، وتختلف النظريات على ما هو بالضبط - مجال الطاقة المتغيرة المعروفة باسم "الجوهر"؟ خاصية الفضاء التي تطل عليها ألبرت أينشتاين؟ انها مجموعة كبيرة من شيء ما. نحن لسنا متأكدين ما.
9 أين شمسنا الثانية؟
يزعم أن 80 في المئة من أنظمة النجوم هي أنظمة ثنائية. لديهم شمسان. لنا ليست - على الأقل ليس أكثر. وقد اقترح علماء الفلك أنه ، ذات مرة ، قد تكون لدينا شمس ثانية ، والتي يطلق عليها اسم العدو. بحث أكثر حداثة ، يبحث في مجموعة من النجوم الشباب في درب التبانة ، يجد بعض الدعم لهذا ؛ على ما يبدو ، كل النجوم الشبيهة بالشمس تقريبًا تولد في أزواج. ولكن ما لم نكتشف نجمًا يكون تكوينه مطابقًا لتكويننا ، فإن العدو سيظل لغزًا إلى الأبد. وللحصول على نصائح حول البقاء في مأمن من أشعة الشمس الوحيدة التي لا تزال لدينا ، تحقق من 20 طريقًا يضر بها شمس صحتك.
10 من اين اتى القمر
صراع الأسهم
النظرية الشائعة هي أنها نتجت عن تصادم ضخم لـ "كوكبة أولية" تضرب الأرض منذ حوالي 4.5 مليار عام ، وتسببت في جزء كبير من الحطام. لكن نظريات أخرى - مثل النظرية الصحيحة نسبيًا كونها كويكب عالق في شد الجاذبية لدينا - لا تزال قائمة. في أي حال ، لا أحد يعرف.
11 ما الذي صنع عطارد؟
من بين كل الكواكب في نظامنا الشمسي ، قد يكون عطارد هو الأكثر غموضًا. إنها قريبة جدًا من الشمس بحيث يمكن أن تواجه التلسكوبات الأرضية مشكلة في النظر إليها ، وما تركنا أن نجمعها قد ترك العلماء يخدشون رؤوسهم.
يمثل جوهر معدني ضخم حوالي نصف حجم الكوكب (كوكب الأرض هو 10 ٪ فقط ، بالمقارنة). بعض النظريات التي اعتادت أن تكون كوكبًا مشابهًا لخصائص الأرض والزهرة ، ولكن كان قد اصطدم به بقشرته أو أن الشمس غلّفت قشرته. في كلتا الحالتين ، عندما يتعلق الأمر بهذا الكوكب ، هناك الكثير من الأسئلة دون إجابات.
12 من ستصل رسالة أريسيبو؟
تم بث أقوى بث على الإطلاق أرسل إلى الفضاء في السماء في عام 1974 - والذي كان يستهدف مجموعة النجوم الكروية M13. ليس من المتوقع أن تصل الرسالة (التي تتكون من رسم يوضح إنسانًا ونظامنا الشمسي وسلالة الحمض النووي ، من بين أشياء أخرى) إلى وجهتها لنحو 25000 عام. ولكن من يدري: ربما قام شخص آخر باستلامها في غضون ذلك.
13 ما الذي يسبب التشابك الكمومي؟
هذا هو عندما يعكس جسيمان بعضهما البعض أو يتفاعلان بطريقة ما ، على الرغم من أنهما مفصولتان بمسافات شاسعة ، حتى في زوايا الكون المختلفة تمامًا. وصفه أينشتاين بأنه "عمل عصبي على مسافة" ، ويبدو أن هذا التشابك يتطلب نوعًا من الإشارات التي تنتقل بين الجسيمات - بمعدل أسرع من سرعة الضوء. قد تكون هذه خدعة صعبة للغاية ، لكن العلماء لم يجدوا بعد تفسيرًا مرضيًا تمامًا لهذه الظاهرة.
14 ما هو المادة المضادة؟
انها مثل المادة العادية ، ولكن العكس. على وجه التحديد ، يكون لجسيم المادة المضادة نفس كتلة جسيم المادة ، ولكن مع الشحن الكهربائي المعاكس ، لذلك يدمر المادة الطبيعية في اللحظة التي يتصل بها. على الرغم من أنه يعتقد أنه تم إنشاؤه إلى جانب المادة التي تتابع الانفجار العظيم - ولا يزال في الكون حتى يومنا هذا - إلا أن العلماء لا يعرفون السبب بالضبط. إنهم يعلمون أننا يجب أن نبقى بعيدًا عن هذا المكان.
15 كيف يبدو "هدير الفضاء"؟
صراع الأسهم
اتضح أنه في الفضاء ، يمكنك سماع شيء يصرخ ، أو على الأقل "هدير". اكتشف الباحثون مجموعة من الإشارات الصوتية التي يمكن أن تجعل من الصعب إخراج إشارات أخرى يتم إرسالها عبر الفضاء (على الرغم من أنه سيكون من المستحيل سماع الأذن البشرية). أخبر دايل فيكسن ، عالم الأبحاث بجامعة ماريلاند ، Mental Floss أن هناك العديد من النظريات حول أسباب ذلك ، من احتمال أن يأتي هدير "من النجوم الأولى" إلى "المجرات الراديوية" ، ولكن هذه هي ، بعد كل شيء ، نظريات فقط.
16 كيف تنفجر النجوم؟
عندما ينفد الوقود من النجوم ، يخرجون مع اثارة ضجة ، ينفجرون في انفجار هائل يعرف باسم المستعرات الأعظمية. لكن في حين أن الأبحاث والتكنولوجيا مثل صفيف التلسكوب النووي الطيفي التابع لناسا قد أضاءت الكثير عن هذه العملية ، فإنها لا تزال غامضة.
وقال فيونا هاريسون ، المحقق الرئيسي في نوستار في كالتك ، "إن النجوم عبارة عن كرات غازية كروية ، وبالتالي قد تعتقد أنه عندما ينهون حياتهم وينفجرون ، فإن هذا الانفجار سيبدو وكأنه كرة موحدة تتوسع بقوة كبيرة". الإعلان عن النتائج في عام 2014. "تظهر نتائجنا الجديدة كيف يتم تشويه قلب الانفجار أو محركه ، ربما لأن المناطق الداخلية تتحول حرفيًا قبل التفجير".
17 هل تتفاقم الأشعة الكونية؟
جزيئات الطاقة العالية من الفضاء السحيق والمعروفة باسم "الأشعة الكونية" تضرب الأرض وقد تزداد سوءًا ، وفقًا للنتائج التي توصلت إليها مركبة الفضاء المتقدمة في مستكشف ناسا. وقال ريتشارد موالدت من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا "في عام 2009 ، زادت شدة الأشعة الكونية بنسبة 19 في المائة عن أي شيء رأيناه في السنوات الخمسين الماضية". "الزيادة كبيرة ، وقد يعني ذلك أننا نحتاج إلى إعادة التفكير في كمية رواد الإشعاع الواقية التي يأخذونها معهم في مهام في الفضاء السحيق." لكن ما لا يعرفونه هو بالضبط ما الذي يسبب هذا الارتفاع أو بالضبط المخاطر التي قد تشكلها.
18 هل يوجد أكوان متعددة؟
يمكن لأي محب للدكتور سترينج أن يقدر أنه ، بقدر ما قد نشعر به في هذا الكون ، قد يكون واحدًا فقط من التريليونات المحتملة من الأكوان الأخرى. ولكن في حين أن هناك عددًا من الأسباب المشروعة - مثل نظرية الفوضى أو تأثير الفراشة ، أو ما يسمى ب "أكوان الابنة" - للوقوف وراء هذا التفكير ، لا توجد ، في الوقت الحالي ، طريقة لإثبات ذلك بطريقة قاطعة أو آخر.
19 هل هم أكوان "ابنة"؟
نسخة من نظرية الأكوان المتعددة ، تنبثق هذه الفكرة من ميكانيكا الكم ، التي تصف العالم من حيث الاحتمالات وتوحي بأن كل النتائج المحتملة تحدث ، كل "عالم ابنة" ينبثق من الأصل - لكننا نعيش فقط في الكون حيث وقعت واحدة من تلك النتائج. "في كل الكون ، هناك نسخة منك تشهد على واحد أو النتيجة الأخرى ، تفكر - بشكل غير صحيح - في أن واقعك هو الواقع الوحيد" ، يكتب عالم الفيزياء في جامعة كولومبيا براين غرين. ولكن من يدري حقا؟ لا أحد.
20… أم أنها أكوان موازية؟
اقترح بول شتاينهاردت من جامعة برينستون ونيل توروك ، من معهد المحيط للفيزياء النظرية في أونتاريو ، كندا ، هذا المفهوم ، الذي توجد فيه أبعاد أكثر من ثلاثة من الفضاء وواحد من الزمن. يضعه غرين على هذا النحو: "كوننا هو واحد من" الألواح "المحتملة العائمة في فضاء ذي أبعاد أعلى ، يشبه إلى حد كبير شريحة الخبز داخل رغيف كوني أعظم".
21 هل سينتهي بأزمة كبيرة؟
لا يزال الانفجار الكبير يكتنفه الغموض ، ولكن هذا صحيح بشكل مضاعف في نظرية Big Crunch ، وهي نظرية نهاية كل شيء التي تقول إن توسع الكون المستمر سوف يتلاشى في النهاية ويفسح المجال للجاذبية. بمعنى آخر ، سيتم تجميع كل الكتلة في الكون (والأكوان المتعددة المحتملة) معًا في مساحة أصغر دائمًا إلى أن توجد جميعها في نقطة واحدة كثيفة وساخنة لا يمكن تصورها - ثم يتم القضاء عليها.
يبدو غير سارة ، بالتأكيد ، ولكن مهلا! ربما لن يحدث لبضع سنوات كوادريليون! وللحصول على مزيد من الحقائق المدهشة التي تبدو وكأنها شيء من رواية خيال علمي ، لا تفوت هذه التقنيات العشرون التي تنبأت بالتنبؤ منذ فترة طويلة والتي لن تحدث أبداً.
