إشعاع الخلفية الكونية

دليل العلماء الأول على توسع الكون

اكتشف العلماء وجود الإشعاع الخلفي الكوني في الستّينات وهو أحيل  كشفق إنفجار الضربة الكبرى. حيث تم اكتشافه من قبل كل من آرنو آلان بنزياس وروبرت ود رو ولسن وهما فيزيائيان أمريكيان يعملان في مختبرات بل تلفون بنيوجيرسي عام 1965م وذلك عن طريق الصدفة حيث كانا يختبران مكشافاً بالغ الدقة للموجات الصغرية وهي موجات ذات تردد في حدود عشرة آلاف مليون موجة في الثانية الواحدة واصابهما القلق بسبب إن مكشافهما كان يلتقط من الضجيج والتشويش أكثر مما ينبغي ولم يظهر أن الضجيج صادر من اتجاه معين ثم اكتشفا إن للطيور فضلات في المكشاف فقاما بالبحث عن كل خلل يمكن أن يؤثر على العمل وكانا يعرفان أن أي ضجيج عن جو الأرض يكون أقوى إذا لم يكن المكشاف موجهاً بشكل عمودي إلى  أعلى منه إذا كان موجهاً عمودياً مباشرة لأن موجات الضوء تخترق مسافة  من جو الأرض عندما تأتي من قرب الأفق أطول منها عندما تأتي عمودياً إلا أن الضجيج كان هو هو لم يتغير أيا كان

 اتجاه المكشاف وبالتالي لابد أن يكون آتياً من خارج جو الأرض كما أنه واحداً في الليل والنهار وعلى مدار السنة رغم دوران الأرض حول محورها وحول الشمس وتبين من ذلك أن هذا الإشعاع آتي من وراء النظام الشمسي بل ومن وراء المجرة إذ لوكان غير ذلك لتغير بتغير اتجاهات الأرض ومما يدل على أن الكون متشابه ولا يتغير مطلقاً بأكثر من واحد في العشرة آلاف وهكذا فقد وقع بنزياس وولسون عن غير قصد على اثبات الفرضية الأولى لفريدمان وبدقة بالغة 

فرضية فريدمان : ألسكندر فريدمان  AlexanderFriedmann هو فيزيائي رياضي روسي  وضع فرضيتين بسيطتين جداً حول الكون :-

 الأولى / أن يكون مظهر الكون واحد من أي اتجاه نظرنا إليه

 الثانية / أن يكون هذا صحيحاً أيضاً بالنسبة إلى أي مكان آخر من الكون

وفي نفس الفترة تقريباً كان هناك فيزيائيان أمريكيان من جامعة برنستون Princeton وهما بوب دايك Bob Dicke وجيم بيبلس Jim Peebles  يعنيان أيضاً بالموجات الصغرية ويعملان على اقتراح قدمه جورج غاموف George Gamov تلميذ فريدمان  وهذا الأقتراح يرى أن الكون المبكّر لابد وأن يكون حاراً جداً وكثيفاً جداً يشع ضوءاً ساطع البياض الحار فاستنتج دايك وبيبلس أنه يجب أن نتمكن من وؤية سطوع الكون المبكر لأن ضوء الأجزاء البعيدة منه يكون الآن في طريقه إلينا ولكن توسع الكون يقتضي بأن يكون هذا الضوء منحاز نحو طرف اليف الأحمر بحيث يبدو لنا على شكل اشعاع موجات صغرية وكانا يعدان العدة لرصد هذا الاشعاع فعندما سمع بنزياس وولسون بأعمالهما وتحققا من كونهما قد وجداه فعلاً فاعلانا ذلك مما جعلهما يحصلان على جائزة نوبل عام 1978م
المقاييس الأكثر دقّة هذا الإشعاع الخلفي الكوني جاء في نوفمبر/ تشرين الثّاني 1989، من قبل مستكشف الخلفية الكوني (سي أو بي إي) قمر صناعي. المقاييس من هذا القمر الصناعي إختبر تنبؤ مهم من نظرية الضربة الكبرى. يقترح هذا التنبؤ بأنّ الإنفجار الأولي بأنّ ولد الكون كان يجب أن يخلق إشعاع بطيف الذي  يتلي  منحنى blackbody. أشارت مقاييس القمر سي أو بي إي بأنّ طيف الإشعاع الكوني تفاوت من منحنى blackbody من قبل فقط 1 %. وهذا الخطأ يعتبر تافه

وقد وجد بنزياس وويلسون إن شدة الحقل المليمتري الذي اكتشفاه توافق درجة حرارة تقرب من 3 كالفن وهذه تعطي دليلاً على أن الإشعاع والمادة كانا في عهد من العهود في حالة توازن

؟يتضمّن الإشعاع الكهرومغناطيسي ضوءا مرئيا، موجات راديو، مايكرويف، يصوّر بالأشعّة، أشعة غاما، وتحت حمراء (حرارة) أشعة. كلّ هذه الأشكال من الإشعاع مميّزة بسفر تذبذبات حقل كهربائي ومغناطيسي مشترك

808

عالم الفلك