متفرقات

نشأة_الباريونات

الكون ؛ و الباريوجينيسيس Baryogenesis)

" مقال طويل لكنه ممتع " 

حضر كوباية الشاي بالنعناع بتاعك، وتعالى أخدك في رحلة هتثبتلك بما لا يدع مجال للشك إن في سر إلهي إحنا منعرفوش، كان سبب ف وجودك و وجودي دلوقتي ❤

العالم بتاعنا كبير.. سواء مدن أو غابات أو محيطات أو بشر.. بس الكون اللي بره عالمنا أكبر وأكبر.. وكل شيء إحنا نعرفه في الكون الواسع بتاعنا ده، إتكون من المادة أو ال Material.. والمادة دي هي اللي اتخلقت في أول ثانية -لو صح وصف الثانية- بعد الإنفجار الكبير Big Bang..

كل نجم.. كل كوكب.. كل ذرة..

كل مساحة عشب.. كل نقطة مية..

المية بالذات في الواقع عمرها راجع لأزمنة سحيقة القدم.. يعني مثلًا ذرات الهيدروجين Hydrogen الموجودة في المية اتكونت بعد الإنفجار الكبير بلحظات معدودة.. ومن تكوينها ده، إتكون كل شيء تاني احنا نعرفه بعدها..

يعني نقدر نقول إن الإنفجار الكبير ده هو اللحظة التعريفية ولحظة البداية لكوننا كله.. اللحظة اللي اكتسب فيها كل صفاته، وإكتسبنا احنا كل صفاتنا بسبب انتماءنا له..

وكل أسرارنا، وأسرار ماضينا وحاضرنا ومستقبلنا، وسر الخلق نفسه، محفوظ جوه اللحظة الزمنية الأقل من الثانية دي.. كل شيء يكون حياتنا كما نعرفها، مشفر جوه لحظة الإنفجار اللي حمل معاه بداية كل شيء..

ما هو " الانفجار الكبير"  ؟

طيب تعالوا نفهم مع بعض بالراحة كده بقى.. إيه هو الإنفحار الكبير ده أصلًا؟! 😀

الموضوع طويل يا عزيزي القاريء، ومحتاج شرح.. خد شفطة من الشاي وركز معايا في اللي جاي، وهتتبسط ❤

البداية يا سيدي كانت سنة ١٩٢٧، مع العالم العظيم جورج لوميتر Georges Lemaitre.. الراجل ده زمان قال حاجة مهمة أوي، بس محدش فهمها كويس إلا بعدها بفترة طويلة.. قال إن الكون المتوسع بتاعنا ده كله، ممكن نتعقبه ونتتبعه لوراء في الزمن لحد نقطة بداية واحدة.. وعلماء الفيزياء بعدها بنوا نظرياتهم على كلامه لفترة..

فترة استمرت لحد ما بعدها بسنتين، سنة ١٩٢٩، جه إدوين هابل Edwin Hubble وأكتشف حاجة اسمها (الإنزياح الأحمر Redshifting) للمجرات.. أيوه هو نفسه العالم اللي متسمي على إسمه مرصد هابل الشهير Hubble Space Telescope..

طب ده بيقودنا لسؤال مهم أوي.. إيه هو الإنزياح الأحمر أو ال Redshift ده؟

هشرحلك ببساطة.. بص يا سيدي..

الوان الطيف : ترددات نقدر نشوفها 

عارف أنت ألوان الطيف؟.. عارف إيه هما ؟

(أحمر - برتقالي - أصفر - أخضر - أزرق - نيلي - بنفسجي)

بالترتيب كده..

طيب.. معنى كده إن أقل تردد للضوء هو الأحمر، وأعلى تردد هو البنفسجي.. عشان كده بتسمع عن مصطلحات إسمها الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء.. أي ضوء تردده تحت تردد الأحمر مبنقدرش نشوفه.. وأي ضوء تردده أعلى من البنفسجي بردو مبنقدرش نشوفه إلا بمعدات خاصة..

جميل.. اللي اكتشفه بقى إدوين هابل باختصار، وهو بيراقب المجرات البعيدة بالتليسكوب بتاعه، هو إن المجرات البعيدة كلها بلا استثناء، الضوء اللي واصلنا منها بيحصله إنزياح ناحية اللون الأحمر..

حد هيسألني يعني ايه، هقوله يعني الضوء تردده بيقل وبيتحول للأحمر تدريجي لحد ما هيختفي تمامًا، وده بسبب إن المجرات في الواقع بتبعد عننا، مش ثابتة في مكانها زي ما العلماء قبلها كانوا فاكرين..

ده كان الإكتشاف اللي وصله هابل، وأتسبب بعدها في تدشين قانون هابل للتوسع الكوني.. القانون ده أهو:
v = H0 x D

بحيث ال V بتعبر عن السرعة، وال H0 هي وقت هابل، وال D اللي هي المسافة اللي بيبعدها الجسم أو المصدر الضوئي..

 تواصل التوسع الكونى 

طيب تمام.. معنى الكلام دى بقى إن الكون بيتمدد في كل الإتجاهات بسرعة مذهلة، وبشكل متجانس Homogeneous.. بغض النظر عن الموضع اللي بترصد منه التمدد ده.. ده بيسموه في لغة الفيزياء (متوحد الخواص Isotropic)

زيه زي الكورة كده.. بيتوسع بشكل متجانس في كل الإتجاهات.. بس كورة أبعادها أكبر من الأبعاد اللي احنا بنستوعبها.. طيب جميل.. معنى بقى إنه بيتوسع زيه زي الكورة، وبشكل متجانس، إذًا معنى كده إنه لازم يكون في نقطة بداية أو مركز، بدأ منها توسع الكون ده كله..

وهنا كانت أول مرة العلم يعرف فيها إن في حاجة إسمها نشأة الكون.. وافترض ساعتها جورج لوميتر إن الكون بدأ من نقطة تفرد واحدة، انفجر منها كل شيء، أو توسع كل شيء..

بدأ بعده بحث طويل من علماء الفيزياء على نظرية واحدة تفسر نشأة الكون.. وعلى مر السنين انتشرت كذا نظرية، كان أشهرها اتنين.. الأولى هي نظرية الحالة الثابتة Steady State Theory اللي مش وقتها ومش هنتكلم عنها دلوقتي..

بس التانية كانت هي نظرية الإنفجار الكبير The Big Bang Theory.. وهي دي الموضوع اللي عايزين نتكلم عنه النهارده..

طيب.. بتقول ايه بقى نظرية الإنفجار الكبير دي؟

نظرية الإنفجار الكبير The Big Bang Theory.

تعالوا معايا نبص على السماء .. نتخيل الكون فى دماغنا .. نتخيل كبر حجمه و تمدده و توسعه اللانهائى ..

نتخيل كل الماده و كل الطاقه الموجوده فيه ..

كان فى عالم عاش زمان فى بولندا إسمه نيكولاس كوبرنيكوس Nicolaus Copernicus .. و الراجل ده قال حاجات مهمة جدا ..

إكتشف مثلًا إن الأرض مش مركز الكون زى ما الناس كانوا فاكرين ساعتها .. و طبعًا -زى كل العباقرة فى زمنه فى الواقع- ده حطه فى مشاكل كتير مع الأوساط العلمية و الكنيسة إستمرت حتى وفاته ..

حاجة ممكن تفكرنا بعالم عظيم تانى هو جاليليو Galileo اللى كانت حصلت معاه مشاكل مماثلة مع بابا الفاتيكان .. مشاكل مش بالظبط بسيطة..

بس سيبونا من كل ده.. هنتكلم عنه فى وقت تانى..

كوبرنيكوس بقى كانت عنده رؤية معينة..

تخيل مثلا لو أنت معاك قوس و سهم.. و أنت بتطير فى الفضاء ..

تخيل إنك أطلقت السهم من القوس.. أيه اللى هيحصل ؟

السهم هيفضل يطير فى الفضاء لحد ما يوصل لحافة معينة أو يخبط فى حاجة.. ساعتها بردو أنت ممكن تروح وراه و تاخده تانى و تطلقه تانى فى الفضاء لحد ما يخبط فى جسم تانى..

و هكذا.. إلى مالانهاية.. الخلاصة إن بناءً على كلامه، الكون ليست له نهاية، بل هو ممتد بلا حدود..

و ما حدش عرف إنه كان صح إلا بعدها بفترة..

و ده بياخدنا لموضوعنا.. تخيل كل الفضاء الواسع اللي حواليك ممتد في كل مكان ده.. كل ده تفتكر جه منين؟!

كل ده في الواقع عزيزي القاريء جه من نقطة واحدة!! نقطة تفرد كانت موجودة من حوالي 13.7 مليار سنة، وبتجمع جواها كل الكون الواسع اللي انت بتشوفه لما بتبص على السما ده..

نقطة ممكن نسميها نقطة الصفر.. نقطة البداية اللي بدأ عندها كل شيء.. بدأ عندها الكون والمساحة والزمن نفسه..

ما قبل نقطة الصفر: Nothingness

لو حاولت تتخيل إيه اللي كان موجود قبل النقطة دي مش هتعرف.. ده لإنه اللي كان موجود قبلها هو اللاشي Nothingness حرفيًا.. مش هنقول فراغ أو عدم حتى.. لأ.. هو كان ولا حاجة.. حتى كلمة عدم مينفعش توصف اللي كان موجود قبل النقطة دي.. محتاجين كلمة لسه مصطلحات البشر الفانية موصفتهاش، عشان توصف الولا حاجة حرفيًا 😅

طيب.. تعالى نكمل.. إيه اللي حصل بقى لما النقطة دي كانت موجودة؟!.. تعالى نحاول نرجع الشريط لورا كده ونشوف ايه اللي حصل ساعتها.. كإنه شريط فيديو، وإحنا بنرجعه لورا وبنعمله Rewind..

إحنا في الواقع لو حاولنا نرجع الشريط لورا كل الفترة دي، ف هيكون في حد معين نقدر نوصله بقوانيننا الفيزيائية الحالية، وبعدها بتنهار القوانين الفيزيائية نفسها، وبتعجز عن إنها توصف اللي كان موجود قبل النقطة دي.. بينهار حتى مفهومنا عن الزمن نفسه، لإنه مفيش معنى لكلمة (زمن) قبل الحد ده.. مفيش حتى نعنى لكلمة قبل أو بعد..

الحد اللي احنا بنتكلم عنه ده إسمه (حقبة بلانك Planck Era).. نسبة للعالم العظيم ماكس بلانك Max Planck.

وعشان نقدر نفهم مدى صغر الحقبة دي، هنحتاج اننا نفهم حاجة إسمها زمن بلانك Planck Time..

 حقبة و زمن بلانك plank Era,Time

زمن بلانك ده يا سيدي -ركز معايا أوي- هو أصغر وحدة فيزيائية لقياس الزمن.. وحدة فيزيائية بتتكون من جزء من مليون مليون مليون مليون جزء من الثانية.. تفتكر تقدر تتخيل رقم زي ده؟!!

لو حاولت تكتبه بالأرقام، هيكون 10 أس سالب 43 من الثانية..

طيب.. إيه بقى اللي كان موجود في الجزء ده؟..

محدش يعرف المعلومة دي 😀 تخيل إننا بكل علومنا البشرية الحالية دي، وبرغم كل التكنولوجيا والتطور اللي وصلناله، منقدرش نوصف إيه اللي كان موجود في زمن بلانك ده.. وده بسبب إن كل القوى الفيزيائية والأبعاد المعروفة لينا كانت متوحدة ومندمجة مع بعض وقتها.. لدرجة إن الجاذبية نفسها اللي هي تعتبر أضعف واحدة في قوى الطبيعة كلها، كانت في نفس قوة القوى الفيزيائية التلاتة التانية، اللي هي الطاقة الكهرومغناطيسية، وطاقة التفاعل النووي القوي، والتفاعل النووي الضعيف..

وقتها كان الكون كله اللي احنا نعرفه، هو عبارة عن نقطة تفرد Singularity واحدة، بتحوي جواها كل شيء.. نقطة واحدة متناهية الصغر، لانهائية الكثافة والطاقة والحرارة والجاذبية.. نقطة تفرد غير مستقرة.. غير مستقرة لدرجة إنها انفجرت..

حين قال الله للكون " كن .. فكان " 

وكان انفجارها ده هو لحظة الخلق.. اللحظة اللي ربنا قال فيها للكون: كُن.. فكان ❤

أنفجرت نقطة التفرد دي بطاقة أكبر من كل الطاقة اللي انتجها الكون كله منذ لحظة ميلاده من 13.7 مليار سنة ولحد دلوقتي.. وبعد الانفجار الهائل ده، إبتدى يتوسع ويتمدد..

وفي جزء من مليون مليون مليون مليون جزء من الثانية، الكون تمدد لحجم أكبر من حجم الذرة بمليون مليون مليون مليون مرة.. عارف إن كمية الأرقام تلغبط، ومبهرة، بس خليني أقولك حاجة.. السرعة اللي احنا بنتكلم عنها هنا دي، واللي تخلي الكون يتوسع كل المساحة دي في الزمن ده، هي -قطعًا- أكبر من سرعة الضوء!!

معنى كده إن الكون في حقبة بلانك اللي جت بعد الإنفجار الكبير، تمدد بسرعة أكبر من سرعة الضوء.. وده أهو أول كسر في عرش قواعد الفيزياء حصل في الفترة الزمنية القصيرة جدًا دي..

عشان أوضحلكم أكتر، يكفي إني أقول إن الكون تمدد في جزء من مليون مليون مليون مليون جزء من الثانية، من حجم كورة جولف، لحجم الكرة الأرضية كلها 😅 متخيلين؟! متخيلين السرعة اللي الموضوع كان متطلبها عشان ده يحصل؟!

السرعة دي في الواقع كانت طبيعية بالنسبة للكون ساعتها، عشان كل حاجة كانت موجودة فيه ساعتها كانت قريبة جدًا من بعضها، ومندمجة ومتداخلة لدرجة إضطرت العلماء لابتكار وحدة زمنية جديدة هي زمن بلانك ده..

عشان تقدر تفهم مدى صغر زمن بلانك ده، تخيل معايا كده إن الثانية الواحدة اللي بتعدي عليك وانت قاعد بتقرا المقال ده، فيها عدد وحدات زمن بلانك أكبر من كل عدد الثواني الموجودة في عمر الكون كله من ساعة ما بدأ في الإنفحار الكبير، من 13.7 مليار سنة!!!

أنت متخيل؟!

السنة الواحدة فيها أكتر من 31 مليون ثانية بتمر.. وعمر الكون هو 13.7 مليار سنة.. تخيل بقى لو ضربنا 31 مليون ف 13.7 مليار.. الناتج هيكون كبير جدًا.. كبير أكتر من حدود التخيل.. لو حاولت تضربهم على الآلة الحاسبة، غالبًا هتطلع Error..

طب جميل.. تعالى نكمل..

في "وحدة بلانك الزمنية الأولى" ؛ الكون تمدد من صغر لا نهائي لحجم كورة تنس..

وفي وحدة بلانك التانية، تمدد من حجم كورة التنس لحجم الكرة الأرضية كلها!!

وفي الوحدة التالتة تمدد لحجم أكبر من النظام الشمسي Solar System بتاعنا كله..

كل ده حصل وهو مازال عاصفة عظيمة من الطاقة، حرارتها لا نهائية.. حرارة بلغت من قوتها إنها مكانش في جواها ذرات ولا جزيئات ولا إلكترونات ولا جسيمات ذرية.. مجرد بحر واسع من الطاقة الصافية المنصهرة على بعضها..

و فضل بقى الكون بعده يتمدد بمرور وحدات زمن بلانك .. و مع التمدد شديد السرعه ده كانت الكثافه و الضغط بيقلوا تدريجيا لحد ما الحراره قلت لحد معين سمح بتكون أول جزيئات ذريه Subatomic Particles ..

مرجلة الكون البلازمى Quark - Gluon Plasma 

و دى كانت أول جزيئات فى تاريخ الكون ..

فى الواقع الكون فى المرحله دى كان ممتلىء بشكل متجانس و فى جميع الإتجاهات الكرويه بالبلازما .. تحديدا Quark - Gluon Plasma ..

بمعنى إنه كان ممتلىء بالجزيئات الأوليه اللى بتكون الباريونات و اللبتونات..

جميل.. بس أيه هى الباريونات و اللبتونات دى ؟

عشان نقدر نفهم أيه هى الباريونات Baryons لازم نقدر نفهم حاجة تانية الأول.. الكواركات Quarks..

ركزوا معايا أوى عشان الحتة الجاية دى صعبة جدًا جدًا وتعتبر أساس علم الفيزياء الجسيمية Particle Phyisics.. هنحاول مع بعض نبسطها بقدر الإمكان..

الكواركات يا سيدي هى المكونات الأساسية للهيدرونات Hadrons..

الهيدرونات دى بقى اللى هى الجزيئات الكبيرة من الذرة و أنواعها كتير مش هشرحها كلها لإننا مش فى درس فيزياء هنا، بس من أنواعها الباريونات .. الباريوناتBaryons..

الباريونات دى من أمثلتها البروتونات و النيوترونات اللى بتكون مركز الذرة..

جميل.. يعنى معنى كده إن الكواركات دى هى المكون الأساسى لجزء من الذرة اللى هو البروتونات و النيوترونات..

البروتونات بتبقى موجبة الشحنة و النيوترونات بتبقى متعادلة الشحنة..

و كمان الكواركات دى هى الجزيئات المادية الوحيدة اللى بتتأثر بجميع القوى الفيزيائية الأربعة مع بعض (اللى هما القوة الكهرومغناطيسية و الجاذبية و التفاعل القوى و التفاعل الضعيف).. القوة الكهرومغناطيسية اللي هي بتبقى موجودة على حدود جزيئات الذرات، وهي اللي بتديها شكلها الصلب المتماسك.. والتفاعل النووي القوي والضعيف اللي بيبقوا جوه الذرة نفسها.. والحاذبية عارفينها طبعًا..

طيب .. معنى كده إن البروتونات و النيوترونات أو أى باريون بيتكون من كواركات.. 3 كواركات بالتحديد..

و كل باريون بيتكون، بيتكون معاه باريون مضاد Antibaryon..

بمعنى إن كل بروتون مثلا بيتكون معاه بروتون مضاد شحنته بتكون معكوسة.. والباريون المضاد زيه زي الطبيعي بيتكون من 3 كواركات مضادة..

هتسألني يعني ايه جسيمات مضادة، هقولك يعني شحنتها معكوسة.. بدل ما تكون الإلكترونات سالبة والبروتونات موجبة، بتبقى البروتونات هي اللي سالبة والإلكترونات موجبة..

المهم.. كل ده إحنا كنا بنتكلم عن الباريونات اللى من أمثلتها البروتونات و النيوترونات..

طيب.. أومال الإلكترونات بقى عباره عن أيه؟

الإلكترونات فى الواقع هى وحده أولية و هى أحدى أمثلة اللبتونات Leptons..

لأ مش لبتون الشاي، لبتون تاني خالص 😅

الليبتونات المشحونه و المتعادلة

Electron & Neutrinos

فى نوعين من اللبتونات.. أولهم اللبتونات المشحونة Charged Leptons و دى معروفة بإسم تانى هو Electron-Like Leptons..

من الإسم ده معناه إن اللبتونات المشحونة دى من أمثلتها الإلكترونات سالبة الشحنة اللى ما بتتأثرش بالتفاعل النووى القوي.. و هى المكون الأساسى الآخر للذرة.. الإلكترونات دى هى اللى -بسبب شحنتها السالبة- بتنجذب و تتجمع مع الباريونات اللى بتنقسم إلى بروتونات موجبه و نيوترونات متعادله و بتكون الذرة اللى بتكون أى مادة فى الكون.. و هى دى اللى ممكن نلاحظها..

النوع التاني من اللبتونات معروف بإسم النيوترينو Neutrinos..

ده بقى بيبقى زى إلكترون متعادل الشحنة.. مش سالب.. بيبقى متعادل الشحنة، و بسبب شحنته المتعادلة دى ما بيتأثرش بالقوه الكهرومغناطيسية ولا بالتفاعل النووى القوى.. و بيبقى ليه كتلة طبعًا زيه زى الإلكترون، لكن كتلته هو و الإلكترون شديدة الصغر حتى بالنسبة للمستويات الذرية اللى إحنا بنتكلم فيها حاليًا..

و معنى إنه مش بيتأثر بالقوة الكهرومغناطيسية اللى بتربط الجزيئات ببعضها، ولا بيتأثر بالتفاعل النووي القوي زي كل اللبتونات فى الواقع، إنه بيتأثر فقط بالقوى النووية الضعيفة و الجاذبية..

وبالنسبة للقوة النووية الضعيفة فهى مجالها شديد الصغر فبالتالي مالهاش تأثير يذكر عليه، والجاذبية تأثيرها يكاد يكون منعدم فى المستويات الذرية.. إذا معنى كده إنه - عمليًا و تقريبًا- ما بيتأثرش بأي قوى فيزيائية !

إذا معنى كده إن النيوترينو ده بيعدي من خلال أى جسم و أي مادة من غير ما نحس بيه و مش بيتأثر بيها إطلاقًا كإنها مش موجودة.. أساسًا و أنت قاعد بتقرا دلوقتي، فى مليارات من النيوترينو ده بتعدي من خلال جسمك و أنت مش ملاحظ أصلا!!

النيوترينو ده بيتكون من التفاعلات النووية و على الأخص الإنهيار الإشعاعى Radioactive Decay اللى بيحصل جوه المفاعلات النووية الكونية العملاقة.. زي الشمس مثلًا..

إذًا معنى كده إن الشمس فى كل ثانية بتطلق علينا مليارات من النيوترينو بتعدي من خلال كوكبنا و بتفضل ماشية فى الفضاء مفيش حاجة تقدر توقفها .. عشان تقدر تتخيل .. كل سنتيمتر مربع من الأرض بيبقى مواجه للشمس ، بيعدى من خلاله أكتر من 65 مليار نيوترينو فى الثانية!! 😅

الجسيمات و الجسيمات المضاده 

اساس الفيزياء الجسيمية

المهم بقى إن اللبتونات بردو بيبقى ليها لبتونات مضادة..

يعنى عند إنتاج كل لبتون بيتم إنتاج لبتون مضاد معاه..

بمعنى إن الإلكترون لما بيتكون، بيتكون معاه بوزيترون Positron اللى هو إلكترون مضاد.. موجب الشحنه يعني..

حتى فكروا فى الإسم كده.. بوزى - ترون..
Positive - Tron
ترون - موجب..

و لكل نيوترينو بيتم إنتاجه من الطاقة، بيتم إنتاج نيوترينو مضاد بردو.. و بردو بيبقى متعادل الشحنة..

فكروا بردو فى الإسم.. Neu - Trino..
Neutral - Trino
ترينو - متعادل..

كلت دماغكوا بالكلام ده صح ؟.. كلام معقد و جديد عارف و مش أى حد دارس فيزياء حتى عارفه 😅

أحب أهنيكوا لو قدرتوا تفهموا اللى فات ده لإنه يعتبر أساس الفيزياء الجزيئيه أو Particle Physics و اللى بتعتبر من أصعب فروع الفيزياء ❤

المهم .. أنا كنت بشرحلكوا كل ده عشان نقدر نوصل مع بعض لإن كل جزيء من الذرة بيتم إنتاجه من الطاقة اللى كانت موجودة فى لحظه الإنفجار الكبير ، بيتم إنتاج جزيء مضاد معاه..

و بعد كده الجزيئين بيصطدموا مع بعض و بيتلاشوا تماما مع بعض.. زى مثلًا لو أنت دارس رياضة:
واحد + سالب واحد = صفر.

طيب .. إذا معنى كده إن فى الحقبة الأولية من زمن الكون أو حقبة بلانك Planck Epoch، كانت الطاقة اللانهائية ساعتها بتنتج الباريونات و اللبتونات دى بشكل لا نهائى صح؟

و معنى إن بيتم إنتاج باريونات و لبتونات إن أكيد بيتم إنتاج باريونات و لبتونات مضادة معاهم بنفس العدد فى نفس الوقت..

إذن كيف ظهر الكون المادى بينما الجسيمات تفنى بعضها ؟

إذا طبقا لكده و بحسبة فيزيائية و رياضية بسيطة، كل الأجسام و الأجسام المضادة دى هتنجذب لبعضها و تنفجر و تتلاشى فى نفس ذات اللحظة اللى هتتولد فيها..

إذا معنى كده إن ما كانش هيبقى فى جسيمات ذرية أصلًا!

ما كانش هيبقى فى مادة لو كانت قوانين الفيزياء صح فى الحالة دى !!

و زى ما إحنا شايفين دلوقتي، أكيد إنتوا ملاحظين إن فى مادة يعني.. مش كده؟.. إحنا موجودين يعني، مش بنحلم 😅

تمام.. يعنى كده فى حلقة مفقودة..

فى حاجة إحنا مش فاهمينها بالظبط..

طب آيه هى الحاجة دي؟

زي ما قلنا قبل كده .. الكون فى حقبة بلانك كان بيتمدد و بيتوسع بسرعة أكبر من سرعة الضوء ..

و ده كان فى مرحله بيسموها مرحلة التضخم الكوني Cosmic Inflation.. حصلت بالظبط بعد حوالي 10 أس -37 ثانية بعد الإنفجار الكبير ..حوالي عشر وحدات بلانك تقريبًا..

و زى ما قلنا.. فى المرحلة دى الكون كان كله عبارة عن بحر كبير جدا من الطاقة الصافية و ما كانش فيه لسه جزيئات ولا جسيمات..

لحد ما بعد كده بدأت البلازما تتكون.. بلازما الكواركات و الجلونات Quark - Gluon Plasma..

ده معناه إن الكواركات و الجلونات -الجلونات بالمناسبة هى الجسيمات المسئولة عن نقل قوة التفاعل النووي القوي- كانت منضغطة و حرارتها كبيرة لدرجة إنها كانت مندمجة مع بعضها فى صورة بلازما.. طيب.. و بعدين؟

بعدها الحرارة قلت سنة صغيرة كمان ف بكده بدأت الطاقة تكون الجزيئات الذرية..

معادلة أينشتاين اللى أي طفل يعرفها E = mc2 بتقول إن الطاقة بتتحول لمادة.. و المادة بتتحول لطاقة.. و ده تمامًا اللي كان بيحصل فى أول أجزاء من الثانية أو وحدات بلانك الأولى فى عمر الكون..

زى ما قلنا.. بدأت الكوراكات تتجمع و تتكون معاها كواركات مضادة، و بدأت اللبتونات تتكون سواء إلكترونات أو نيوترينو.. و طبعًا بما إن بيتم خلق وحدات من المادة، يبقى لازم يتم خلق وحدات من المادة المضادة معاها..

و بكده بدأ يتكون مع كل باريون باريون مضاد.. و مع كل لبتون لبتون مضاد.. الجسيمات و الجسيمات المضادة كانت بتظهر فى كل وحدة بلانك فى كل حتة فى الكون ساعتها.. بتظهر و تختفي فى نفس اللحظة.. بتتلاشى مع بعض بسبب طبيعتها المعكوسة..

و طبعًا بسبب الحرارة و الطاقة و الضغط الرهيبين كانت الجسيمات بتتحرك بسرعات عملاقة بيسموها السرعات النسبية Relativistic Speeds.. و بسبب نفس الحرارة و الضغط و السرعة الرهيبة ما كانتش بتعرف تهرب من بعضها.. فكانت بتتصادم مع بعضها و بتنفجر و ده بيحولها لطاقة.. و كل جسم كان بيتصادم مع جسمه المضاد و يتدمر و يتلاشى..

طيب.. معنى كده إن الكون ساعتها كانت بتتكون فيه الجسيمات الذرية فى كل لحظة و بتتدمر بمعدل ثابت و تتحول لطاقة.. بالظبط زى ما مثلا لو قلتلك ( واحد ) و أنت قلتلي فى نفس اللحظة ( سالب واحد ).. 

ما يزال الناتج " صفر " ..

إذا هيكون الناتج صفر فى نفس اللحظة .. و بعدين؟ .. معنى كده إن مفيش جسيمات هتتكون.. معنى كده إن الكون بيتكون و بيتلاشى فى نفس اللحظة.. لو فضل الموضوع على ما هو عليه ما كانش هيبقى فى كون و لا جسيمات ذرية أصلا..

طب أيه اللى حصل ؟

حصلت حاجه غريبه جدا .. حاجه إسمها (الباريوجينيسيس Baryogenesis)..

عامل مجهول و قوة مجهولة خرقت قانون الرقم الباريونى Baryon Number و خلت قدر صغير جدًا جدًا جدًا من الكواركات و اللبتونات تتكون أكتر من الكواركات و اللبتونات المضادة..

حاجة مجهولة تمامًا و منقدرش نفسرها، عشان كده بيسموها خلق الباريونات 

حاجة إلهية ❤❤Baryogenesis  ..

لحظة الخلق.. لحظة الحسم.. اللحظة اللى إتقرر فيها مصير الكون كله و كل مستقبله و مستقبل الكواكب و النجوم و المجرات..

اللحظة دى هى اللحظة الحاسمة اللى حصلت فى واحدة من وحدات بلانك الأولى بعد الإنفجار الكبير .. اللحظه التى قال فيها ربنا للكون ( كن .. فـ ( كان )..

عامل مجهول أو قوة مجهولة إحنا ما نعرفهاش ومنقدرش نفسرها بعلومنا البشرية الفانية، خلت الصراع اللى كان بيحصل بين المادة و المادة المضادة ينحسم..

زى ما قلنا، كانت الجسيمات و الجسيمات المضادة بتتكون من الطاقة الصافية بمعدل ثابت طبقًا لمعادلة أينشتاين E = mc2 و بكميات متساوية، و كانت الكميات المتساوية دى بتتصادم مع بعضها و تتلاشى و ترجع تاني لطاقة فى نفس اللحظة..

بس القوة المجهولة دى خلت المادة العادية الموجبة تتفوق على الماده المضادة السالبة الشحنة..

عشان أوضحلكوا اللى حصل، تخيلوا معايا إن لكل مليار جسيم من المادة المضادة بيتخلق؛ بيتكون قصاده مليار و واحد من المادة الطبيعية العاديه!!

شايفين عظمة الخلق ؟؟

وكل جسيم إضافي متبقي من المادة العادية دي، بينجو من التحول لطاقة فى كل أنحاء الكون.. و بمعدلات لا نهائية..

الجسيم الإضافي من المادة اللى بيتكون مع كل مليار جسيم من المادة و المادة المضادة ده، هو اللى إتخلق منه الكون كله بكل الجسيمات الذرية اللى فيه، و كل الكواكب و النجوم و المجرات و النيازك و المذنبات و الأقمار و الغازات..

كل ده.. من جسيم إضافى واحد بس 😀

هى دى عظمه الخالق ❤

الجزيئات الناجية اللى بدأت تتكون دى هى اللى كونت كل حاجة بعد كده مع مرور الوقت..

إتكون منها كوننا و كل حاجة بنشوفها لما بنبص على السماء أو الأرض أو على أى حتة بيقع عليها بصرنا..

إتكونت منها حياتنا.. أحلامنا.. طموحاتنا.. أفكارنا..
كل حاجه..

شيء.. من لا شيء..

عدم.. إلى حياة..

لا وجود.. إلى نظام و فوضى..

و كل ده حصل ساعتها..

فى زمن بلانك ❤محم

#محمود_علام

-----

(شوف تاني كومنت هتلاقي نموذج لنظرية الإنفجار الكبير هيساعدك على الفهم 👇)

https://www.facebook.com/mahmoud.dafirenze/posts/3038277802918999

المقال ده يعتبر جزء بسيط جدًا من المشاريع العلمية الثقافية اللي بقدمها.. واللي منها مقالاتي العلمية الأصلية الطويلة اللي منها المقال ده، أو سلسلة مقالات التكنولوجيا القصيرة اللي صدر منها ٣٤ كبسولة تحت إسم وهاشتاج #كبسولات_تكنولوجية، أو كتابي العلمي الأكثر شهرة #الله_لا_يرمي_النرد اللي بيشرح تاريخ علم الفيزياء بأكمله بأشهر نظرياته بأسلوب مبسط لغير المتخصصين.. أو برنامج اليوتيوب الأصلي #فيزيكس_بالعربي، اللي بدأت تقديمه وصدر منه حلقتين بالفعل على يوتيوب.. أو المحاضرات والندوات العلمية اللي قمت بتقديمها في جامعة القاهرة وجامعة عين شمس، وكمان على مسرح مؤسسة TEDx العالمية في مدينة الزقازيق..

مصادر ممكن تفهموا منها أكثر:

http://www.physics.mcgill.ca/~gu…/research/baryogenesis.html

http://math.ucr.edu/…/…/ParticleAndNuclear/baryogenesis.html

https://ar.m.wikipedia.org/…/%D9%86%D8%B4%D8%A3%D8%A9_%D8%A…

#إفهم_فيزيكس
#نشأة_الباريونات