BBC Horizon - How Big is the Universe?

الخريطة الأكثر طموحاً في التاريخ تتشكل أمام أعيننا

ويتطلع العلماء إلى حافتها

ربما تكون الخريطة الأغرب التي تراها

وهي أكبر مما يمكنك تصديقه

إنها خريطة للكون بأكلمه

يتضح لنا ذلك النمط الكامل للكون، والذي نبدأ في رسمه

رؤيتها أمكننا من إستيعاب الطريقة التي تشكل بها الكون بطريقة لم تحققها الأرقام والمعادلات

علماء الكون الآن يستوعبون الإكتشافات المذهلة

خرائط العصور الوسطى كانت "لتقول "هناك توجد الوحوش

لن يكونوا مخطئين تماماً

إنهم حتى يُكونون صوراً للمجهول

كيف يمكنك رسم شيء لا يمكنك رؤيته حتى ؟

إن عقولنا ترسم خرائط لأماكن حيث لا تستطيع التلسكوبات الوصول

هذه هي خريطة لكل شيء نعرفه

وهي تزداد كبراً كل يوم

إنها صادمة نوعاً ما من شدة روعتها

إنها أكبر مما يمكن أن نتخيله فعلياً

الكون كبير جداً

ربما لن نبلغ حافته أبداً

رسم الكون هو مهنة الروَّاد

نيك رايزنجر) يشق طريقه) عبر جنوب غرب أمريكا

عليك أن تكون عاقد العزم تماماً لا توقف، عليك المُضي قُدماً

نيك) يريد أن يضع) مجرتنا كاملة على خريطة

إنه في مهمة فردية (لتصوير مجرة (درب التبانة

نيو مكسيكو) مكان رائع لأخذ الصور)

فهو جاف ومرتفع

وليس هناك مدينة متكاملة حولها

هناك إستثناء بالطقس ولدينا تقريباً الليلة كاملة هناك

أحياناً أخرى يكون لديك ربما 10% فقط من الليل

الأمر كله يتعلق بالحظ من الرسم

يبدو أن المكان هناك رائع جداً في الحقيقة

.. في العالم الحديث

القليل منا من يمتلك فرصة سماء (صافية كفاية لرؤية مجرة (درب التبانة

لكن (نيك) يخطط ليرينا مجرتنا الوطن كما لم نراها مطلقاً من قبل

نيك رايزنجر

أنا أحاول أن أقدم للناس هذا الأفق الواسع

وفهم الصورة الكاملة للسماء الكاملة وكيف تتكامل كما نراها

لمجرتنا ما يقرب من 3 تريليون نجم

ومعظمها باهت جداً وبعيد كي نراه

لكن كاميرا (نيك) أكثر حساسية بألفي مرة من العين المجردة

لو كنت أعلم المجهود الذي يتطلبه الأمر، ربما لم أكن لأبدأ أصلاً

لكن شخصيتي تدفعني إلى إتمام أي شيء قد بدأته

بعد سنتين، كان قد قام بتصوير 20 مليون نجم

ذلك بتجميع أكثر من 37 ألف صورة منفصلة

ربما يُقاد بعض الناس للجنون لسماع صوت ضغطات التصوير طوال الليل

لكنها في الحقيقة موسيقى لأذناي لأنها تعني أنني أعمل

بتجميع البيانات الواردة من 6 كاميرات مختلفة

قام بصنع شيء يضاهي حتى أقوى التلسكوبات بالعالم

وصورته الأخيرة هي أفضل صورة حقيقية ملونة (ذات أعلى دقة تم صُنعها لمجرة (درب التبانة

لكنها لم يرسمها فحسب

بل صنع دليل بحركة اليد للمجرة

هذه أشبه بنافذة عبر السماء

ويمكنك توجيهها في أي إتجاه لترى بالضبط ما تنظر إليه

لذا، ها نحن ننظر إلى مركز مجرتنا هذه هي (درب التبانة) مجرتنا

يمكنك رؤية هذا العنقود اللامع من النجوم الصغيرة الكثيرة

تُظهر الخريطة ميزات أكثر عند كل مستوى من التفصيل

بينما نُقرَّب هنا ناحية مركز المجرة

سأشير إلى البقعة المظلمة هنا هذا هو سديم الأنبوب

وهو أحد المعالم المفضلة لدي الذي يساعدني على الإستدلال بالمشرق

لكن الحجم الكلي هو الذي يكشف عن حقيقتها الهائلة

من إحدى جانبيها للأخرى تبلغ المسافة 100 ألف سنة ضوئية

هذه الصورة كيان ضخم وتجعلك تشعر أنك صغير جداً

إن 100 ألف سنة ضوئية تحير العقل لمجرد محاولة إدراك هول مساحتها

لكن الحقيقة هي .. أن خريطة الكون بالكاد تبدأ بهذا

أنتوني أجيري) من جامعة كالفورنيا) بـ (سانتا كروز) عالم كونيات نظري

لذا فهو معتاد بأن يفكر بشكل مُبالَغ

بروفيسور / أنتوني أجيري جامعة كالفورنيا - سانتا كروز

والآن كي نقول أننا سنرسم خريطة للكون، يبدو الأمر جنوني حتى

يبدو الأمر كغطرسة، أليس كذلك ؟

! نحن في طريقنا لرسم خريطة الكون

ورغم ذلك، يتضح أن الكون فعلياً قابلاً للرسم

لكن عليك التفكير بشكل كبير وذكي

وهنا حيث يأتي دور البالونات

لأن خريطة الكون ليست كأي خريطة أخرى

علينا أن نفكر بطريقة مختلفة

لا يمكننا فقط الذهاب والنظر إلى الكون ثم نرسم أشياءً على الورق

"ثم نقول : "ها هي خريطة الكون

إن الكون بالغ الضخامة لدرجة أن قوانين الفيزياء تعوقنا عن إمكانية رؤيته كاملاً

الأمر أشبه بأننا في منتصف بالون ولا يمكننا رؤية ما وراءه

يمكننا وفقط رؤية الضوء والضوء يتحرك بسرعة ثابتة

لذا، بينما ننظر أبعد وأبعد فنحن ننظر للماضي أبعد وأبعد

لأننا نرى الضوء القادم إلينا منذ وقت بعيد

لكن هناك حد معين فقط يمكننا الرجوع فيه للزمن

لذا فهناك حد معين يمكننا رؤيته

إنه يُدعى الكون المرئي

يمكننا فقط رسم ما بداخله لأن الكون يبلغ عُمراً 13.7 مليار سنة ضوئية فقط

ربما هناك الكثير في الكون بالخارج

لكن الضوء لم يمتلك الوقت الكافي للوصول إلينا بعد

.. في العشرون سنة الأخيرة

حققنا تمدد هائل في كلاً من الكمية والدقة للمعرفة التي لدينا عن الكون المرئي

سمح ذلك لعلماء الكون بوضع خريطة على مقياس هائل

(أمكن لنا رسم مجرة (درب التبانة في مساحة أقل مليون مليون مليون مرة

مجرتنا كاملةً ما هي إلا نقطة في المنظر الكلي

.. في الكون المرئي هناك 170 مليار مجرة مثلها تماماً

جانا ليفين) أستاذة نظرية للفيزياء الكونية)

وهي راغبة في وضع كل مجرة منفردة نراها على الخريطة

لكن قبل أن تتمكن من ذلك، من المهم أن يُأخذ في الحساب أحد أهم المزايا المدهشة للكون

صنع خريطة للكون بأكمله ليس كصنع خريطة للولايات المتحدة

إنها حقيقة مرئية أنك إذا .. نظرت إلى المجرات حولنا

بروفيسور / جانا ليفين كلية بارنارد - جامعة كالفورنيا

.. وإلى أكثر المجرات بُعداً يمكننا رؤيتها تظهر جميعها في حركة مبتعدة عنا

والأبعد مسافة عنا، هي الأكثر سرعة إبتعاداً

إن المجرات ليست كمعالم على خرائط عادية

إنها لا تسكن مكانها

في كل مكان ننظر إليه فالمجرات الأكثر بُعداً تتحرك بعيداً عنا

هذا كون غريب وتفسيره أكثر غرابة

يرغب الناس في تخيل نقطة مركزية تنفجر بكل ما لديها من هذه النقطة

وتتحرك بعيداً فقط من هذة النقطة المركزية الوحيدة

وهذه في الواقع صورة خاطئة لما لدينا هنا

هذا يُخيل للعقل بأننا في مكان مميز

مثل أننا في المركز بطريقة ما وأن كل شيء يبتعد عنا

لكن الواقع يختلف عن ذلك حقيقةً

لا يوجد أي شيء مميز حول مكاننا في الكون

إذا ذهبنا إلى مجرة أخرى فسنرى نفس الأمر تماماً

إذا ذهبنا إلى مجرة بعيدة سيكون لديهم نفس المنظور

كانوا سينظرون إلى كل المجرات حولهم ليروا أنها جميعاً تبتعد

عليك فعلياً تخيل أن كل نقطة مُفردة تتحرك مبتعدة عن الأخرى

لذا فلا نقطة مميزة أبداً

لا يهم أين تقف في هذا الكون، فأينما تنظر سترى المجرات تتحرك مبتعدة عنك

تخيل الأمر مثل مُدن على الخريطة الأمريكية

لو كنت تقف في كالفورنيا فسترى أن نيويورك تتحرك مبتعدة عنك

لكن من منظور نيويورك سترى أن بوسطن تبتعد

وإذا كنت تقف في شيكاغو فسترى أن نيويورك وكالفورنيا تبتعد عنك

لذا فلا يهم أي مكان فيه تقف فسترى أي شيء آخر يبتعد عنك

في الكون المرئي فإن المجرات تقوم بالأمر ذاته

التفسير الوحيد لذلك هو أن الفضـاء نفسـه يتمدد

ذلك أن الكون نفسه يزداد في الكبر

فليس الأمر أن المجرات تسافر عبر الفضاء

بل أن الفضاء ذاته آخذ في الإتساع

الأمر أشبه بأن أمريكا بأكملها تتسع أكبر وأكبر كل يوم

لذا يمكنك التفكير بأنه من المستحيل صنع خريطة عند آخر تحديث

لكن علماء الكون يأخذون كل شيء في حساباتهم

بالقيام بقياسات دقيقة لمعدل التمدد

الفكرة تشبه معامل القياس في أي خريطة طريق عادية

تخيل أن الولايات المتحدة يتضاعف حجمها كل يوم

لن تريد صنع خريطة جديدة كل يوم

لن ترسم خريطة جديدة

كل ما عليك القيام به فعلياً هو تغيير الدليل

بدلاً من ميل واحد بين علامات التجزيء

فاليوم التالي سيكون ميلين واليوم اللاحق سيكون أربعة أميال

وهذا المقياس المتغير على .. جانب الدليل بالخريطة

سيحتسب بالكامل لصالح حقيقة أن الولايات ستظل في اتساع

وبذلك يمكنك الحفاظ على الخريطة الأصلية كما هي

لا يتغير شيء في خريطة الكون المرئي عدا معامل القياس

حتى الآن، فهي تبلغ 46 مليار سنة ضوئية نحو الحافة

لكنها تتسع طوال الوقت

.. لذا، بدايةً فإن هذا مربك قليلاً محاولة تخيل شيء مثل كون يتسع

نحن ندرك أنه برسم خريطة بسيطة وبتغيير المقياس على الخريطة

يمكننا التحكم بالتمدد فعلياً ببساطة شديدة

بالنسبة لعلماء الكون فإن تمدد الكون ليس مشكلة

بل في الحقيقة ، منحة

إذا كان الفضاء يتمدد

فإن الأطوال الموجية للضوء بين المجرات تتمدد هي الأخرى

كلما إبتعدت المسافة زاد إحمرار الضوء

ظاهرة الإنزياح الأحمر تلك هي الأداة الهامة لصناع الخرائط في قياس المسافات

والإنزياح الأحمر كان المفتاح للمرحلة الهامة التالية في رسم خريطة الكون

دراسة مسحية لتحديد الموقع الصحيح للمجرات

الممتدة حتى 5.5 مليار سنة ضوئية بعيداً عن كوكب الأرض

بدأ الأمر هنا، في واحدة من أكثر المدن المميزة في أمريكا

(نيوميكسيكو

مكان حيث لا عليك أن تكون رائد فضاء كي ترسم الكون

كل شخص في المدينة يكون له نصيب من العمل

بالنسبة لنا، فالأمر رائع أقصد أنه يمثل جزء من حياتنا اليومية

في ليلة صافية، يقول لي زوجي "حسناً، ستكونين مشغولة غداً"

فرانسيس كوب) تعمل هنا منذ سنتين ونصف)

في آخر إحصاء، قامت برسم قرابة ربع مليون مجرة

يمكن إعتباره علاج طبيعي ممتاز

لكنني أعتبره في الغالب نوع من الإلتزام بشكل شخصي

تراسي نوجيل) تدرب على الميكانيكية) ثم تقاعد لصالح إستكشاف المجرات

من الرائع أن تكون جزء من إستكشاف المجرات الجديدة

إنه إحساس جميل

كرستينا هيناهوف) صحفية مستقلة)

ورسم خرائط الكون تساعدها في الراحة النفسية

إنها موسيقية تماماً، أظن ذلك لأنك -تعلم- تضع الأشياء في مكانها الصحيح

هم يعملون جميعاً مع هذا الرجل

ديفيد شليجل) هو عالم كونيات) من جامعة كالفورنيا - بيركلي

حينما جاء بدايةً إلى المدينة كانت خريطة الكون فارغة تقريباً

الصور الوحيدة التي كانت لدينا للسماء كاملة كانت على ألواح فوتوغرافية

صور تم أخذها بواسطة مرصد سماء بالومار) في الخمسينات)

د . ديفيد شليجل مختبر لورانس بيركلي الوطني

وفي الواقع كنا مازلنا نستخدمها حتى التسعينات

كانت تلك هي أفضل الصور التي لدينا للسماء كاملة

كان مرصد بالومار تقنياً قطعة متحفية

والصور على شرائط زجاجية هشة

حتى بحلول عام 1998

فقط 30 ألف مجرة كان قد تم رسمها على خريطة الكون

هنا حين بدأ (ديفيد) الإنضمام (إلى (مرصد سماء سلون الرقمي

(المجاور لـ (مرصد نقطة أباتشي

كان لدينا ذلك الإحساس أنه سيكون هناك ذلك الشيء العظيم والرائع

لكنه حقيقةً لم يكن قد بدأ بعد

ما أردنا فعله كان شيء أكثر طموحاً

والحصول فعلياً على خريطة من المليون مجرة الأكثر سطوعاً في السماء

والمهمة تطلبت قياس المسافة ومن ثم الإنحياز الحراري لكل نقطة مُفردة من هذه المجرات

بالطبع أنت تحتاج إلى النظر إلى أكثر من مجرة في نفس الوقت

لذا ، هنا الخدعة

: وإذا كنت مستقبلي، يمكنك القول

حسناً، فنحن الآن في تسعينات القرن " "العشرين ولدينا الحواسيب والأجهزة الآلية

فالناس قد بنت مرصد سلون وقرروا إتباع النهج العلمي

وقالوا : حسناً ، نريد لهذا الشيء أن يعمل حقاً

بدلاً من الأجهزة الآلية، فالنظام المبتكر الذي صنعوه يحتاج إلى لمسة التعامل الإنساني