العلماء غلطوا في تقدير موعد نهاية الكون وطلع أقرب مما نتخيل.. دراسة جديدة تهز عرش الفيزياء.

⏳ نهاية الكون: إشعاع هوكينغ يغير قواعد اللعبة

تفتكر الكون ده هيفضل شغال لحد إمتى؟ يعني النجوم هتفضل تنور، والكواكب تلف، والمجرات تتباعد إلى ما لا نهاية؟ ولا في لحظة، مهما كانت بعيدة، كل حاجة هتهدأ… تنتهي… وتختفي؟ السؤال ده حيّر العلماء والفلاسفة من زمان.

بس الجديد إن في علماء من جامعة رادبود في هولندا، اكتشفوا إن الكون ممكن ينتهي أسرع بكتير من اللي كنا متخيلينه! والسبب؟ إشعاع غريب كان ستيفن هوكينغ أول واحد يتكلم عنه… إشعاع بيخلّي حتى الثقوب السوداء تتبخر.

بس المفاجأة إن الظاهرة دي طلعت مش حكر على الثقوب السوداء بس… لأ، ده ممكن أي جسم في الكون يتحلل بيها، حتى النجوم، القمر، وإحنا كمان! يعني لو كنا فاكرين إن نهاية الكون هتكون أرقام ما تتعدش… ممكن نكون غلطانين. لإن إشعاع هوكينغ غيّر كل الحسابات.

خلينا نبدأ الرحلة دي سوا… ونشوف العلماء وصلوا لإيه، وإزاي ده ممكن يغيّر فهمنا لمصير الكون كله.

🏛️ محاولات الفلاسفة لمعرفة مصير الكون: من طاليس لأرسطو

من أول لحظة شاف فيها الإنسان السماء، كان دايمًا عنده سؤال واحد بيطارده: هل الكون ده هيفضل دايم إلى الأبد؟ ولا في لحظة، هتيجي نهايته؟

زمان، قبل ما يبقى فيه تليسكوبات، ولا فيزياء، ولا حتى رياضيات بالمعنى الحديث، كان الفلاسفة هم أول ناس حاولت تفهم الكون، ومكنش من خلال المعادلات، لكن من خلال العقل والمنطق.

فعلى سبيل المثال: الفيلسوف طاليس، أحد أوائل الفلاسفة الإغريق، قال إن كل شيء نشأ من الماء. ومن هنا بدأ التفكير في إن للكون أصل… ولو ليه بداية، يبقى أكيد ممكن يكون له نهاية.

لكن بعدها، جيه الفيلسوف أناكسيماندر وقال: إن الكون نشأ من “اللامحدود” وده بإفتراضه هو عنصر غامض وغير معروف. وكان شايف إن الكون مش دايم، وإن في صراع مستمر بين القوى، والصراع ده هو اللي بيخلق التغيير… وبيمهد للنهاية.

ومن بعده جيه هيراقليطس، وقال جملة شهيرة: “لا يمكنك أن تخطو في نفس النهر مرتين“. بالنسبة له الكون كله في حالة تغير مستمر، وحتمًا هيوصل لنقطة انهيار. النهاية بالنسبة له مش لحظة مفاجئة، لكنها عملية مستمرة.

وعلى النقيض، الفيلسوف بارمنيدس كان عنده ردة فعل معارضة وقال إن التغير وهم. وإن الواقع واحد وثابت، لا بداية له ولا نهاية. الكون عنده ثابت تمامًا، كأن الزمن مش موجود أصلًا.

لكن بعدها دخل أفلاطون، وطرح رؤية فيها عمق مختلف. وكان شايف إن الكون اتخلق في لحظة مثالية، بيد صانع حكيم، لكنه مش دايم. الكون بالنسبة له كيان له نظام دقيق، لكن مش خالد.

أما أرسطو، فكان عنده وجهة نظر ثورية في وقته: الكون عنده أبدي. لا بداية له ولا نهاية. دايم وبيتحرك في دوائر. مفيش لحظة خلق، ومفيش لحظة فناء.

ومع مرور القرون، جه فلاسفة في العصور الحديثة، زي ديكارت وكانط، وبدأوا يتساءلوا: مش بس عن وجود الكون، لكن عن القوانين اللي بتحكمه… هل في “ساعة كونية” بتمشي؟ هل الكون ممكن يكون آلة، بتشتغل لفترة، وبعدها تتعطل؟ ولا هو نظام متكامل بيجدد نفسه تلقائيًا؟

وعلى الجانب الأخر الفيلسوف هيجل كان شايف إن التاريخ والكون كله بيمر بعملية جدلية، من صراع وتطور، لغاية ما يوصل لنقطة نهائية يتحقق فيها كل شيء. أما نيتشه، فشبه الكون بـحلقة أبدية من التكرار، شيء بيعيد نفسه بلا نهاية ولا هدف. لكن الأبرز، يمكن، كان شوپنهاور، اللي شاف إن الكون بيشتغل بطاقة الرغبة والاندفاع، لكنه في النهاية، بيتآكل من الداخل… ببطء… بصمت.

ومن هنا نقدر نقول إن كل فيلسوف كان بيشوف الصورة من زاويته. بس الحاجة الوحيدة اللي اجتمعوا عليها تقريبًا؟ إن مصير الكون، أيًا كان، هو لغز… وسؤال من أعقد ما طرحته البشرية. لكن ييجي القرن العشرين، ويدخل دور العلماء على الخط، ومن أبرزهم ستيفن هوكينغ، اللي قدم فكره إشعاع هوكينغ.

🌌 افتراض ستيفن هوكينغ لاشعاع هوكينغ ومعارضته للنسبية الخاصة بأينشتاين

في سبعينيات القرن الماضي، كان في واحد من أعظم عقول الفيزياء اسمه ستيفن هوكينغ، راجل غير تقليدي وأسلوبه دايمًا كان بيهزّ عرش النظريات. فلما معظم العلماء كانوا مقتنعين تمامًا بنظرية النسبية لأينشتاين، اللي بتقول إن الثقوب السوداء ما بتسيبش حاجة تفلت منها حتى الضوء، جه هوكينغ بفكرة غريبة جدًا، وضرب المنطق تمامًا.

هوكينغ اقترح فكرة عبقرية اسمها “إشعاع هوكينغ“، اللي بتقول إن الثقوب السوداء مش مجرد وحوش بتمتص كل حاجة حواليها بلا رجعة، لأ دي كمان ممكن تبعث طاقة وجسيمات صغيرة للخارج. الفكرة دي كانت بمثابة ثورة في عالم الفيزياء، لأنها قالت إن الثقوب السوداء ممكن “تتبخر” وتفقد كتلتها على مدار وقت طويل.

الطريقة اللي بيشرح بيها هوكينغ الفكرة دي معقدة شوية، لكنها في الأساس بتعتمد على ميكانيكا الكم. في الفضاء حوالين أفق الحدث (الحد اللي بيحدد نقطة اللاعودة في الثقب الأسود)، بتتكون جُسيمات افتراضية يعني بتظهر وتختفي بسرعة. وفي الحالة العادية الجُسيمين دول بيتلاشى وجودهم بسرعة، لكن في وجود الثقب الأسود، واحد منهم بيقع جوه، والتاني بيهرب بعيد، وده بيخلق إشعاع صغير خارجي.

الفكرة دي بتتحدى بشكل مباشر القاعدة اللي كانت متعارف عليها في النظرية النسبية، وفتحت باب كبير في فهمنا للكون، خصوصًا العلاقة بين الجاذبية والفيزياء الكمومية، واللي لحد دلوقتي ما فيش حد وصلها لفهم كامل.

⏱️ تقدير موت ونهاية عمر الكون سابقا من خلال اشعاع هوكينغ

بعد ما ستيفن هوكينغ قدّم فكرة إشعاع هوكينغ، بدأ العلماء يفكروا بعمق في معنى الإشعاع ده وتأثيره على الكون كله، مش بس على الثقوب السوداء. واتساءلوا إن لو الثقوب السوداء بتتبخر ببطء، طب ده معناه إيه بالنسبة لمصير الكون نفسه؟ هل الكون هيفضل للأبد؟ ولا في نهاية معينة مقدر لها؟

في الدراسات اللي اتعملت بعد كده، العلماء حاولوا يحسبوا عمر الكون بشكل نظري بناءً على سرعة تبخر الثقوب السوداء. وكانت النتيجة مذهلة: الكون مش هيعيش للأبد، لكن له نهاية، وإنه في النهاية الثقوب السوداء نفسها هتتبخر وتتلاشى، وبكده هتختفي آخر مصادر الجاذبية الهائلة.

المفاجأة كانت في التقديرات الزمنية الهائلة اللي اتكلموا عنها، عُمر الكون المتوقع كان بيتراوح بين أرقام ضخمة جدًا، بتوصل لـ $10^{1100}$ سنة! رقم خرافي بيبين إن النهاية دي مش قريبة خالص، لكنها برضه بتقول إن الكون مش دائم ولا ثابت، وهو في حالة مستمرة من التغير.

النظرية دي أثارت جدل واسع، لأن لما الواحد بيحسب أرقام كبيرة بالشكل ده، بيبدأ يفكر في مدى دقة التقديرات دي. لكن كمان خلت الناس تراجع فهمها للكون، والبحث عن قوى جديدة أو جسيمات ممكن تساعد في تفسير مصير الكون بشكل أدق. وفي نفس الوقت، استخدم العلماء إشعاع هوكينغ كوسيلة لفهم عمليات معقدة بتتم على مستوى كمومي في الفضاء، واللي ممكن تكون مفتاح لفهم أكبر علاقة بين الجاذبية والفيزياء الكمومية، واللي لحد النهاردة لسه لغز كبير.

لكن بالرغم من ده كله، كانت الدراسات دي بتعتمد بشكل أساسي على الثقوب السوداء فقط، وده اللي خلا بعض العلماء يتساءلوا: هل إحنا فاهمين كل حاجة عن إشعاع هوكينغ؟ وهل ممكن الظاهرة دي تكون موجودة في أماكن وأجسام تانية في الكون؟ وده بالظبط اللي كان نقطة الانطلاق للبحث الجديد اللي هيغير الصورة بالكامل.

🔭 البحث الجديد: إشعاع هوكينغ ليس حكراً على الثقوب السوداء

تخيل معايا، في سنة 2023، شوية علماء في جامعة في هولندا كانوا بيشتغلوا على فكرة جديدة خالص عن إشعاع هوكينغ. الفريق ده كان مكوّن من هاينو فالكي (Hendrik Falcke)، عالم فيزياء فلكية عنده خبرة كبيرة، ومعاه مايكل ووندراك (Michael Wondrak)، الباحث اللي لسه بيكمل دراسته في مرحلة ما بعد الدكتوراه، وكمان عالم الرياضيات والتر فان سويليكوم (Walter van Suijlekom).

واللي مميز في شغلهم إنهم ما اكتفوش بفكرة إن إشعاع هوكينغ بيأثر على الثقوب السوداء بس، لأ، فكروا أوسع. قالوا ليه ما نبصش للأجرام السماوية التانية اللي ليها جاذبية قوية؟ زي النجوم النيوترونية، والأقزام البيضاء؟ دول أجسام ضخمة وثقيلة، ومع ذلك ليهم تأثير كبير على الزمكان حواليهم.

المفاجأة كانت إنهم اكتشفوا إن الزمن اللي بتحتاجه الأجسام دي عشان “تتبخر” بإشعاع هوكينغ مرتبط بكثافتها أكتر ما يكون بحجمها أو كتلتها. يعني، لو جسم مركز كتلته في مساحة صغيرة قوي، هيختفي أسرع.

والجزء اللي خلانا نندهش بجد هو إن النجوم النيوترونية رغم إن جاذبيتها أقل من الثقوب السوداء بتتبخر في نفس الزمن تقريبًا، حوالي $10^{67} \text{ سنة}$. وده كان مفاجأة لأن العلماء كانوا متوقعين الثقوب السوداء بتتلاشى أسرع بسبب جاذبيتها الهائلة. لكن في حاجة غريبة كمان، الثقوب السوداء ملهاش سطح زي النجوم، وده بيخليها تقدر تعيد امتصاص جزء من الإشعاع اللي بتطلعه، فده بيخلي عملية تبخرها أبطأ مما كنا فاكرين.

أما الأقزام البيضاء، اللي هي بقايا النجوم اللي استنفدت وقودها وبتعتبر من أكتر الأجسام ثباتًا في الكون، فزمن تبخرها أطول بكتير، حوالي $10^{78} \text{ سنة}$. والرقم ده بيقول لنا إن دي ممكن تكون علامة النهاية الحقيقية للكون، على الأقل في الصورة اللي احنا شايفينها دلوقتي.

والدراسة دي اتنشرت في مجلة علم الكونيات وفيزياء الجسيمات الفلكية (Journal of Cosmology and Astroparticle Physics)، وفتحت عينينا على إن إشعاع هوكينغ مش بس ظاهرة غريبة للثقوب السوداء، لكن حاجة أعمق بتأثر على كل الأجسام الضخمة في الكون.

🧑‍🤝‍🧑 اشعاع هوكينغ للقمر والإنسان

بعد ما فهمنا تأثير إشعاع هوكينغ على الثقوب السوداء، الأقزام البيضاء، والنجوم النيوترونية، نيجي للسؤال اللي ممكن يجي في بالك: طيب بما إن كل حاجة في الفضاء طلعت بتتأثر بـإشعاع هوكينغ؟ فياترى إحنا البشر، هل ليهم نصيب من الظاهرة الغريبة دي؟

الدراسة اللي عملها الفريق في جامعة رادبود مش بس وقفت عند الأجرام السماوية الكبيرة، لكنها كمان حسبت الزمن اللي ممكن يستغرقه جسم زي القمر أو حتى الإنسان عشان “يتبخر” أو يتلاشى بإشعاع هوكينغ.

تخيل معايا: القمر، اللي هو رفيق الأرض وصاحبها من ملايين السنين، بيواجه مصير بعيد جدًا، لكن مؤكد، هيختفي بعد حوالي $10^{89} \text{ سنة}$. ده رقم مش بسيط خالص، يعني واحد وجنبه 89 صفر! وده معناه أن القمر لسه له عمر ضخم، لكنه مش أبدي.

أما بالنسبة للإنسان، الموضوع مش مختلف كتير، لأن الجسم البشري، في إطار نفس الظاهرة دي، هيحتاج حوالي $10^{90} \text{ سنة}$ عشان يتبخر. بس طبعًا ده لو تجاهلنا كل الأسباب الطبيعية اللي ممكن تخلي الإنسان يختفي أو يتلاشى من زمان، زي الأمراض، الحوادث، أو أي ظروف تانية.

الباحثين قالوا بصراحة إن في عوامل كتير ممكن تخلي الكائنات الحية تختفي أسرع بكتير من الأرقام دي، وده منطقي جدًا لأننا مش عايشين في فراغ كوني ساكن ومستقر. لكن الرقم ده بيخلينا نفكر بشكل مختلف. حتى لو افترضنا إن البشر والكون قادرين على الاستمرار لأزمنة طويلة جدًا، ولكن في النهاية في حدود فيزيائية وأكوانية بتقول إن كل حاجة هتتبخر في الآخر، مهما كانت ضخمة أو صغيرة.

الشيء العجيب إن إشعاع هوكينغ بيظهر إنه مش بس مسألة ثقوب سوداء أو نجوم ضخمة، لكنه ظاهرة شاملة بتأثر على كل جسم له كتلة، حتى لو كان حجمك أو حجمي أو حجم القمر اللي بنشوفه بالليل. النتيجة دي بتخليك تحس بعظمة الكون وبنهاية لا مفر منها، لكن بنفس الوقت بتفتح قدامنا آفاق للتفكير في طرق مختلفة لفهم المادة، الطاقة، والزمن.

🔭 آثار ونتائج الدراسة

ولما نسمع إن الكون بيتبخر، وإن إشعاع هوكينغ مش بس بيأثر على الثقوب السوداء، ده بيخلينا نفكر إزاي في النهاية مش بس كنهاية ظاهرة، لكن كنقطة تحول في فهمنا العميق للكون كله.

أول حاجة، الدراسة دي بتقول لنا إن عمر الكون المتبقي أقصر بكتير مما كنا فاكرين. مش ده بس، لكن كمان بتدي رؤية جديدة عن كيفية تفاعل الجاذبية مع الزمكان والطاقة في الأجسام المختلفة، سواء كانت ضخمة زي النجوم النيوترونية أو صغيرة زي القمر والإنسان.

النقطة المهمة اللي بيشدها الباحثين هي إن إشعاع هوكينغ مش محتاج ظروف خارقة أو غريبة زي ما كان متصور سابقًا، إنما هو نابع من قوانين فيزيائية أساسية وبسيطة بتربط بين الكتلة، الجاذبية، والزمن. وده بيفتح لينا آفاق كبيرة لأسئلة جديدة: هل ممكن نستخدم المعلومات دي عشان نفهم طبيعة المادة المظلمة أو الطاقة المظلمة؟ هل ممكن إشعاع هوكينغ يكون ليه دور في تغيرات كونية كبيرة على مدى الزمن؟

كمان، الدراسة دي بتدي دفع كبير للعلماء عشان يحاولوا يلاقوا طرق عملية لاختبار إشعاع هوكينغ بشكل مباشر، سواء من خلال المراصد الفضائية أو التجارب المعملية المتقدمة.

❓ هل سيأتي يوم وسنكتشف بشكل مباشر اشعاع هوكينغ؟

ومن المعروف إن إشعاع هوكينغ لحد دلوقتي لغز محير، فكرة جميلة ومثيرة، بس صعبة جدًا إننا نشوفها أو نثبتها بشكل مباشر.

والتحدي الحقيقي إن الإشعاع ده ضعيف، وإشاراته ممكن تضيع وسط زحمة الكون اللي حوالينا. بس مع كل تطور في تكنولوجيا المراصد الفضائية والتجارب الفيزيائية المعملية، بنقرب خطوة خطوة من إمكانية رصده. لو فعلاً قدرنا نثبت وجود إشعاع هوكينغ، مش هيكون بس انتصار لعلم الفيزياء، لكن هيغير الطريقة اللي بنفهم بيها الكون وحركته، هيفتح لنا باب كبير لنفهم نشأة الكون ونهايته بشكل أعمق.

لكن في وسط كل ده، بيتطرح سؤال أكبر وأعمق: هل النهاية دي هي نهاية فعلية لكل حاجة؟ ولا النهاية دي مجرد تحول في حالة الكون، زي ما النهار بيخلص عشان ييجي الليل؟ يعني، هل الكون بيخسر طاقته ويتلاشى، ولا هو بينتقل لشكل مختلف، شكل إحنا لسه مش فاهمينه؟ الفلاسفة والعلماء من آلاف السنين بيحاولوا يفهموا معنى النهاية والمعنى اللي وراها. وموضوع إشعاع هوكينغ بيخلينا نفكر إن النهاية مش لازم تكون كارثة، ممكن تكون بداية جديدة أو حالة مختلفة للكون.