الجمعة، 28 يناير 2022

 

الانفجار العظيم ( 3 ) ( من الذرة إلى المجرة )

إن الكون عبارة عن ( بروتونات ونيوترونات وإلكترونات ) درجة حرارتهم مليار درجة وتدور فى كل مكان ومع ذلك فى هذه الظروف وضعت يدك أمام وجهك فلن ترى شيئا فالموضوع وجود ( الأنثروبى ) مدته ( 10 ث ) فيجب انتظار الأنثروبى حيث أن ( 3 ) الثوانى الأولى من عمر الكون عرفنا أن الطاقة كونت بروتونات ونيوترونات وإلكترونات وكان آخر فرصة لتكوينهم هو عصر الليبتونات حيث درجة الحرارة وصلت فيه إلى ( مليار كلفن ) وهذه أقل درجة حرارة يمكن أن يتكون عندها أى مكون من مكونات الذرة فالمادة الوحدة البنائية لها وهى الذرة كلها أصبحت فى يد العلماء فالذرة نفسها لم تتكون ولا أى عنصر من العناصر الموجودة فى الجدول الدورى المعروفة قد تكونوا فالبروتونات والنيوترونات والإلكترونات فلن يصبحوا أحرار حيث أن أول خطوة فى تكوين الذرة البروتونات والنيوترونات يتحدوا ويكونوا نواة الذرة نفسها فأول نواة ذرة فى العنصر المتكون هى نواة ذرة الهيدروجين لأنها عبارة عن بروتون واحد والبروتون موجود بالفعل حيث أن المشاكل الحقيقية تبدأ فى العناصر الأكبر من الهيدروجين كالهليوم حيث أن نواة الهليوم يوجد بها بروتونين حيث يجب أن نحضر بروتونين موجبين ونقوم بوضعهم بجانب بعضهم البعض أو نجعل لهم إندماج نووى ومن هذه اللحظة تبدأ المشاكل فمن أجل إحضار بروتونين موجبين ونضعهم بجانب بعضهم البعض البروتونين سوف يتنافران بسبب القوة الكهرومغناطيسية وبالتالى نحتاج قوة أكبر من قوة التنافر هذه من أجل أن نقترب بالبروتونين من بعضهم البعض وعند مسافة معينة ينجذبوا لبعض بفعل القوة النووية القوية لأن القوة النووية القوية لا تظهر إلا إذا كانت المسافة قصيرة جدا وبالرغم من أن البروتونين ينجذبوا لبعض ويحصل لهم إندماج يظهر كمية كبيرة من الطاقة لأن فى جزء من الكتلة يتحول إلى طاقة فمن أجل التغلب على التنافر الذى يحدث فى البداية نحتاج أن الجاذبية تكون كبيرة جدا ودرجة الحرارة لا تقل عن 10 مليون كلفن ففى الحقيقة أننا نقوم بتحضير الهليوم فنحن نحتاج لدمج بروتونين فقط وكلما زاد العدد الذرى للعنصر المتكون فالبروتونات للعنصر المتكون تكون أكثر والتنافر سيصبح أكبر وبالتالى سنحتاج لجاذبية أعلى وطاقة أعلى من أجل بناء هذه البروتونات .

فالهليوم يتكون من ( الديوتيريوم ) أسهل مما يتكون من ( الهيدروجين ) فما هو

( الديوتيريوم ) ؟ الديوتيريوم هو نظير الهيدروجين والهيدروجين نواته بها بروتون واحد والديوتيريوم نواته بها بروتون ونيوترون ففى ظل الحرارة والكثافة العالية للكون وقتها فيكون سهل للنيوترون بالتعادل بحيث ينجذب باتجاه البروتون ويكون نواة ( الديوتيريوم ) وكما يوجد أنوية ذرة الهيدروجين لا بد أن يكون موجود أنوية ذرة ( الديوتيريوم ) فمن المهم أنه يوجد ( 3 ذرات ديوتيريوم ) يندمجوا مع بعض ويكونوا ( الهليوم ) فيوجد ( 3 ذرات ديوتيريوم ) به 2 بروتونات والهليوم به ( 2 بروتون ) فعملية الإندماج ليست ( 1 + 1 = 2 ) فالموضوع أعقد من ذلك حيث أن الكون بعد ( 3 دقائق ) درجة حرارته مليار كلفن يعنى أكبر ب ( 100 مرة ) من الحرارة المطلوبة للإندماج من أجل تكوين الهليوم وبالتالى أنوية ( الديوتيريوم ) بدأت فى الإندماج وفى خلال 17 دقيقة ربع كمية الهيدروجين تحولت إلى هليوم فربع أنوية ذرات الهيدروجين تحولت لأنوية ذرات الهليوم وليس الهيدروجين إلى هليوم حيث يتم التعامل مع أنوية وليست الذرات فأول ( 20 دقيقة ) أو ( ثلث ساعة ) فى عمر الكون وإندماج الهيدروجين بعد ذلك توقف فلماذا بعد ( 20 دقيقة ) توقف ؟ لأن بعد ( 20 دقيقة ) الأولى درجة الحرارة قلت عن ( 10 مليون كلفن ) وبالتالى فالإندماج بيقف فلماذا الحرارة قلت من الأساس ؟ لأن الكون بيتوسع وكلما توسع الكون الحرارة بتقل فلماذا الإندماج لم يحصل فى درجة حرارة أعلى من ذلك ؟ فهل يوجد بروتونات أصلا لكى يتم دمجهم فنحن ما زلنا نكون البروتونات ونحاول القيام بعملية دمج البروتونات فالمهم الكون ( 75 % ) منه أنوية هيدروجين و ( 25 % ) منه أنوية هليوم ففى ( 17 دقيقة ) سميت بعصر تخليق الأنوية حيث أن الحرارة عالية جدا والإشعاع موجود فى كل مكان إلا أن السواد مهيمن على الموقف لأنه لا يوجد فرصة لأى نيوترون أن يسافر من مكان لآخر إلا أن الأنوية تكونت لكن الإلكترونات ما زالت حرة ولا تدور حول أى نواة ففوتون الضوء يتحرر من هنا ويضرب فى النيوترون الثانى ويأتى للتحرر يجد نفسه فى النيوترون الثانى ويأتى للتحرر يجد نفسه فى النيوترون الثالث وهكذا ويكون الفوتون محبوس وغير قادر على التحرر حيث أن الفوتون لا يستطيع الهروب حيث أنه يصطدم بشىء ما ويصل لعين الإنسان فكل الفوتونات محبوسة ما بين الإلكترونات وبالتالى الكون سيصبح لونه أسود غامق فالشمس بينها وبين الأرض مسافة قدرها ( 150 مليون كم ) أو ( 8 دقائق ضوئية ) فلو أن فوتون خرج من سطح الشمس سيصل للأرض بعد ( 8 دقائق ضوئية ) فنفس الفوتون لكى يخرج من باطن الشمس ويصل لسطح الشمس أن يقطع نصف المسافة يأخذ ( 150000 سنة ) لأن فى باطن الشمس تكون الإلكترونات حرة وليست مرتبطة بالأنوية فلا يوجد أى فرصة أمام البشرية أن ترى أن هذه الأنوية تجذب الإلكترونات وتجعلها تدور حولها وبعد ذلك الضوء يتحرر ونستطيع رؤية الأشياء فهذا الأمر قد حصل بسرعة فى عمر الكون لكن فى الحقيقة ليس هذا الذى حصل فمن أجل الأنوية تنجذب الإلكترونات محتاجة لأن تكون درجة الحرارة تقل عن ( 3000 درجة كلفن ) لأن هذه هى درجة الحرارة التى يتأين عندها الهيدروجين يعنى أن هذه درجة الحرارة التى تقذف الإلكترون خارج الذرة أقل منها فالإلكترون يرجع مرة أخرى للذرة وبالتالى سننتظر أن درجة حرارة الكون يجب أن تقل درجة حرارة الكون تهبط من 10 مليون كلفن : 3000 درجة فالكون انتظر لكى يقوم بهذا العمل قد إيه ؟ فالكون انتظر رقم بسيط جدا ( 380000 سنة ) ف ( 380000 سنة ) الكون سوف يبرد ليسمح للأنوية بأن تجذب الإلكترونات وتكون أول العناصر فى الكون وهما الهيدروجين والهليوم وهذا حدث تاريخى لأن هذه أول مرة يتحرر فيها الضوء أول مرة نستطيع فيها رؤية الكون مجرد من الإلكترونات التى دارت حول الأنوية فالذرة تكونت والضوء أصبح له مساحة لكى يتحرر وكان هذا أول ضوء يظهر فى الكون حيث ظل الكون يبرد باستمرار حتى وصلت درجة حرارته إلى 2.7 درجة كلفن والذى سمى بالأشعة الخلفية الكونية فيوجد شىء مهم أن كل الذى حصل قبل ( 380000 سنة ) كان عبارة عن استنتاجات من الفيزياء المعروفة لكن إبتداءا من هذه اللحظة بدأ الإنسان يرى كل شىء بعينيه فالضوء الذى ظهر وقتها ما زال موجودا فى كل مكان حول الإنسان ويمكن رصده ورؤيته ومعرفة أسراره فالعصر الذى انفصل فيه الضوء لأول مرة والذى استمر من أول ثلث ساعة حتى

( 380000 سنة ) سمى بعصر الانفصال أو عصر الارتباط لأن هذا العصر حدث فيه ارتباط الإلكترونات بالنواة فى الذرة ولكى نعرف قطر الكون وقتها كان قد إيه

فنحسب الأشعة الخلفية الكونية والتى طولها كان قد إيه ؟ وتمددت حتى كام ؟ أو درجة الحرارة كانت كام ؟ وأصبحت باردة حتى كام ؟ فعرض الأشعة وقتها كان

( 3000 درجة كلفن ) والحرارة الآن ( 2.7 كلفن ) حيث أن الكون تمدد

( 1100 مرة ) وإذا كان نصف القطر الحالى فى حدود ( 46 مليار ) سنة ضوئية فطبيعى أن يكون الكون فى وقت الانفصال أصغر ب ( 1100 مرة ) فى حدود

( 42 مليون سنة ضوئية ) فأشعة الخلفية الكونية  التى عرفت البشرية حجم الكون وقت انفصال الضوء أعطت للبشرية معلومة مهمة جدا فالكون فى بداياته كان متجانس جدا لدرجة أن أشعة الخلفية الكونية بعد تمدد دام  13.8 مليار سنة كان لا يوجد فرق يذكر بين أطوالها الموجية فلا فرق يذكر ولكن لا فرق على الإطلاق لأنه لو كان هناك فرق على الإطلاق عمر ما كانت النجوم والكواكب والمجرات تكونت لماذا ؟ لأن لو أن درجة الحرارة متساوية فمعنى ذلك أن الكثافات متساوية وبما أن الكثافات متساوية فمعنى أنه لا يوجد فرق فى الكتل ما بين مكان وآخر يعنى لا يوجد فرق فى الجاذبية يعنى لا يوجد مكان أثقل فيشد مد أكثر ولا مكان أخف وبالتالى المادة ستنسحب منه وبالتالى سيصبح الكون راكد ولا شىء سيتغير فى الكون فما الذى حصل ؟ فبعد ( 13.8 مليار سنة ) وجد فرق بين درجات الحرارة فى أشعة الخلفية الكونية ( 1 : 10000 درجة كلفن ) وهذا معناه أن درجات الحرارة فى بدايات الكون كانت مختلفة يعنى وجود فرق بسيط فى توزيع الكثافات وفرق فى توزيع الكتل وهذا يعطى فرق فى الجاذبية والفرق هذا ولو كان بسيط فهذا الذى حرك الماء الراكد والفرق هذا من أين أتى ؟ ففى عصر التضخم حصل أخطاء أثناء فصل المادة عن المادة المضادة والمادة التى تكونت ولم تكن قد إيه المادة المضادة بالضبط ؟ بل كانت أكثر منها والاختلاف هذا كان طفيف جدا لأن حجم الكون كان صغيرا لدرجة أن بعد ( 13.8 مليار سنة ) كان فيه فرق واحد من ( 10000 جزء )  لدرجة ( 1 درجة كلفن ) ولو كان الاختلاف طفبف فهو الذى أدى لوجود فرق فى الجاذبية فاختلاف الجاذبية قام بعمل شىء مهم جدا ومؤثرة فى تاريخ الكون بعد ذلك ( الاهتزاز الصوتى للمادة ) فالمنطقة التى يوجد بها جاذبية أعلى ستسحب مادة وستسخن أكثر وستسحب مادة أكثر وستسخن أكثر لحد ما تصبح درجة حرارتها تزيد بشكل كبير والإشعاع الذى بداخلها يفجر المنطقة بالكامل فأى تفجير ينتج موجات صوتية التى هى عبارة عن تضاغطات وتخلخلات فالتضاغطات هى منطقة تنضغط فيها المادة وكثافتها تكون عالية والتخلخلات المادة بها لا تكون مضغوطة وهذا الكلام لا يحصل فى مكان واحد فالكلام يحصل فى أماكن متفرقة فى الكون ويبقى الكون كله فى حالة غليان باستمرار فالذى حصل أن الكون كله أصبح يغلى لمدة ( 380000 سنة ) حتى وصلت درجة حرارته إلى ( 3000 درجة كلفن ) والذرة تكونت حيث أن الإشعاع تحرر والكون ثبت عند آخر وضع له حيث أن التضاغط الذى به مادة مركزة مع الوقت والتوسع بدأ يسحب مادة أكثر والتخلخل الذى به مادة قليلة مع الوقت المادة فيه أصبحت أقل ويترتب عليه أن المناطق التى تتركز فيها المادة هى التى كونت النجوم والكواكب والمجرات فيما بعد وبالتالى حين يتم رؤية توزيع المجرات فى الكون فى الوقت الحالى لا بد من معرفة أن هذه التوزيعة نتجت من

( الاسكرين شوت ) التى أخذت بعد ( 380000 سنة ) من بداية الكون فنترك توزيع المجرات حاليا ونرى كيف أن المجرات تكونت ؟ فلا يوجد إلا الهيدروجين والهليوم ومجرد سحب وأبخرة من الهيدروجين والهليوم موجودة فى أماكن بشكل كبير وموجودة فى أماكن أخرى بشكل قليل والسحب والأبخرة ( السدم ) فالمفروض أن الهيدروجين والهليوم يتحدوا مع بعض ويكونوا النجوم والكواكب والمجرات فالموضوع ليس بسيطا وإلا كان الهيدروجين والهليوم فى الكون كله ضم على بعضه وكونوا نجم واحد أو مجرة واحدة فالموضوع له قواعد وأسس فلا بد أن تكون للسحابة كثافة معينة والكثافة موجودة فى منطقة لها نصف قطر معين حيث أن طول جيمس هو أقل قطر المنطقة التى يوجد بها غاز بكثافة معينة والغاز يستطيع التغلب على درجة حرارته ويضم على بعضه وينجذب لبعضه فلو كان هناك منطقة كبيرة وكثافة الغاز بها قليلة والغاز هذا لن ينضم على بعضه ولو كان يوجد منطقة صغيرة وكثافة الغاز بها كبيرة فلن ينضم على بعضه فلا بد أن تكون الكثافة متناسبة مع قطر المنطقة حتى أن الغازات التى بها تنجذب لبعضها وتضم مع بعضها فأول الشرط عندما يتحقق الغازات تضم على بعضها لتبدأ أول لحظة فى حياة النجم وأول لحظة فى تكوين باقى العناصر الموجودة فى الجدول الدورى فالغاز يبدأ بالضم على بعضه بفعل الجاذبية وكلما ضم الغاز على بعضه درجة الحرارة سوف تغلى لأن أى غاز بينضغط درجة حرارته تغلى ولما الغاز ينضم على بعضه كتلته تتركز والجاذبية تصبح أعلى وتضم غاز أكثر والحرارة تغلى أكثر حتى تتخطى ( 3000 درجة كلفن ) التى تؤين الذرة والإلكترونات تتحرر وتترك الأنوية والأنوية ترجع بدون إلكترونات من جديد لكن الكثافات ليست عالية والضوء الناتج من الحرارة يقدر أن يتحرر وبالتالى رؤية الضوء لأن النجم كان لمبة مغلقة من الضوء ونورت لكن فى هذه اللحظة الجاذبية مستمرة فى التفوق على درجة الحرارة وأخذت تقوم بتجميع غازات أكثر وترتفع درجة الحرارة أعلى حتى تصل إلى ( 10 مليون كلفن ) وقتها الهيدروجين يرجع يندمج من جديد فأول الهيدروجين عندما يندمج التفاعل الاندماجى يخرج طاقة كبيرة وبيعاكس تأثير الجاذبية ويمنع النجم من الاستمرار فى سحق نفسه وفى هذه الحالة يصل لحالة الاتزان وحجمه يشير بالثبات لأن الطاقة الناتجة من عملية الاندماج والمسئولة عن تكبير حجمه = الطاقة الناتجة من الجاذبية والتى تحاول سحق النجم وتصغر حجمه ففى حالة أن كمية الهيدروجين والهليوم الذين كانوا متحدين فى البداية قلائل وفى حدود ( 10 % ) من كتلة الشمس النجم الذى يتكون تكون كتلته صغيرة وجاذبيته صغيرة وبالتالى معدل الاندماج فيه يكون قليل ويقوم بحرق الوقود التابع له بالبطىء فالجاذبية القليلة تجعل كثافة النجم قليلة وبالتالى الهليوم الساخن والذى تكون فى باطن النجم يقدر أن يتحرر ويخرج على سطح النجم ويحل محله هيدروجين بارد ويبدأ فى عملية الاندماج يعنى النجم بالكامل يعتبر كوقود ومعدل الحرق البطىء بجانب أن النجم كله يعتبر كوقود يجعل النجوم أعمارها طويلة جدا تصل إلى ( تريليون سنة ) أو ( 1000 مليار سنة ) بجانب أن حرارته تبقى قليلة وبالتالى لونه أصبح أحمر وحيث أنه أحمر اللون وحجمه صغير ( الأقزام الحمراء ) والنجوم من هذا النوع والتى تكونت فى بداية الكون تعتبر فى مرحلة الطفولة وباعتبار أن الكون عاش حتى اللحظة التى نعيش فيها

( 80 سنة ) فعمر النجوم لا يتخطى بالنسبة ل ( 80 سنة ) ( 10 شهور ) وفى نهاية عمر النجوم من هذه النوعية النجم كله يكون عبارة عن هليوم وبالتالى لا يوجد شىء جديد فلم نستطع تكوين عنصر كزيادة من جديد والذى تكون فى الانفجار العظيم ففى حالة أن كمية الهيدروجين والهليوم الموجودين فى البداية كانوا أكبر من ( 10 % ) من كتلة الشمس حيث أن النجم الذى سيتكون تكون كتلته كبيرة وجاذبيته كبيرة وقادر على سحق كمية أكبر من الغازات ويدمج كمية أعلى من الهيدروجين وهذا يجعل الحرارة والكثافة فى باطن النجم أو فى اللب كبيرة جدا لدرجة كبيرة حيث أن الضوء والحرارة التى فى صورة إشعاع بحيث يصعب أن يخرجوا من النجم ويصلوا لسطحه حيث أن اللب أو باطن النجم يكون منعزل والذى يحصل بداخله بيبقى بداخله فالجاذبية العالية تجعل النجم يدمج هيدروجين بصورة أسرع وما زال اللب يجعل اللب هو الذى يصلح كوقود لأن النجم كالأقزام الحمراء وهذا يجعل عمر النجوم قصيرا لا يتخطى 10 مليار سنة وبعد الهيدروجين الموجود فى اللب كله يندمج ويكون هليوم حيث أن الطاقة الخارجة من الاندماج النووى تقف والجاذبية تستفرد بلب النجم وتبدأ فى سحقه حيث أنه ينضغط ويصغر وتزيد كثافته وترتفع درجة حرارته لدرجة أن الطبقة الملامسة للب تسخن حيث تقوم بدمج الهيدروجين وتحوله إلى هليوم حيث أن الحرارة الناتجة من الاندماج النووى التى تحصل فى هذه الطبقة تبدأ بتسخين الغازات الموجودة بسطح النجم والتى تكون بعيدة نسبيا عن تأثير جاذبية النجم فالغازات تبدأ تسخن وتتمدد لدرجة أن حجم النجم يصل إلى ( 150 مرة ) عن حجمه الأصلى والنجم يسمى فى هذه الحالة ( العملاق الأحمر ) عملاق لأن النجم حجمه زاد وأحمر لأن الغازات التى تمددت بردت وأصبح سطح النجم أحمر اللون حيث أن الشمس من النجوم التى من المتوقع أن يحصل لها ظاهرة الانتفاخ يعنى تأييد فكرة دنو الشمس من الرؤوس حيث يبلغ درجة حرارة الشمس وقتها حيث أنها من المفترض أن تكون أبرد حتبقى كام ؟ لا أحد يعرف ولكن الأحداث التى تحصل على سطح النجم فعن طريق الرجوع إلى اللب لأن الفيلم الحقيقى سيبدأ هناك فالجاذبية تستمر فى سحق لب النجم وترتفع درجة حرارته حتى يصل إلى ضغط وحرارة كافيين حتى يبدأوا فى دمج الهليوم من أجل تكوين الكربون وهذا ثانى نجم يظهر معنا فى عناصر الجدول الدورى لكن النجوم التى مثل ذلك فى النهاية يصبح اللب الخاص بها عبارة عن كتلة من الكربون وتقف عند هذه المرحلة ولكى تستمر بعد الكربون نحتاج كتلة وجاذبية أكبر مما يدخلنا فى النوع الثالث من النجوم حيث أن الغازات التى كانت موجودة فى البداية أكبر ب 10 أو 20 مرة من كتلة الشمس وهذا يجعل النجم الذى ستكون كتلته أكبر وجاذبيته أكبر ولن يقف عند الكربون فى البداية سيدمج الهيدروجين الموجود فى اللب ويكون الهليوم ثم يبدأ بدمج الهليوم ليكون الكربون والطبقة الملامسة للب تبدأ بدمج الهيدروجين لتكون الهليوم بعد ذلك الكربون يكون النيون والتيون يكون الاكسجين والاكسجين يكون السليكون وفى النهاية يقف عند الحديد فكل مرة طبقة جديدة تظهر وتدمج الهيدروجين وتحوله إلى هليوم والطبقة القديمة تبدأ بدمج عنصر أعلى من المكان الذى كان موجود بها فلقد وصلنا للحديد وباستمرار عملية الدمج بتكون باقى عناصر الجدول الدورى للأسف لن ينفع حيث أن أكبر عنصر فى العدد الذرى ممكن الوصول إليه فى لب النجم هو الحديد فمبدئيا عند وجود بروتونات زائدة أو تنافر زيادة أو طاقة زيادة لا بل يوجد سبب آخر فالحديد نفسه هو أثبت العناصر فلا يوجد عنصر فى الكون أثبت من الحديد يعنى إيه أثبت العناصر يعنى الطاقة التى تربط مكونات النواة ( البروتونات والنيوترونات ) فى عنصر الحديد تكون قليلة جدا فمن أجل تكوين الحديد تكون أخرجت كمية كبيرة من الطاقة ووصلت لعنصر الطاقة فى النواة الخاصة به قليلة جدا بمعنى آخر فكل العناصر التى قبل الحديد لا بد لها من طاقة لكى يمكن دمجها ولما تندمج تخرج طاقة من التى تم أخذها إلا الحديد فمن أجل إدماج الحديد لا بد من استخدام طاقة أكبر من التى يستخرج بها إلا نواة الحديد حيث أن بها أقل كمية ممكنة من الطاقة وبالتالى فمن أجل دمج الحديد نحتاج نجم هائل فى الحجم من أجل القيام بهذه المهمة ولا يمكن القيام بها فالنجوم من هذه النوعية تكون كتلتها من ( 10 : 20 مرة ) من كتلة الشمس وبالتالى تصل لمرحلة الحديد وتقف عندها إلا أنه يوجد تغييرات طفيفة فى النهاية فعند الوصول إلى أن اللب أصبح كله حديد فالاندماج يقف والجاذبية تستمر فى سحق أنوية الحديد لكن يوجد حل آخر موجود فى داخل اللب والجاذبية تقدر أن تقضى عليه حيث يوجد داخل اللب بروتونات ونيوترونات وإلكترونات حيث تقوم الجاذبية من شدتها بجذب ودمج الإلكترونات مع البروتونات سالب وموجب سوف يكونوا حاجة متعادلة فالبروتون الموجب والإلكترون السالب يكونوا معا ( النيوترون ) واللب الخاص بالنجم فى هذه الحالة يكون كله عباره عن نيوترونات فهل تقف الجاذبية بالطبع لا فتقوم الجاذبية بضغط النيوترونات وتدخلها بداخل النجم حيث أن الفراغات فى باطن النجم تكون منعدمة ففى هذه الحالة نصل للمرحلة الحرجة والتى هى مبدأ باولى للاستبعاد فعن طريق ميكانيكا الكم فلا يوجد إلكترونين بنفس أعداد الكم يشغلوا نفس مستوى الطاقة يعنى لا يوجد إلكترونين متشابهين هما معا بيشغلوا نفس مستوى الطاقة مهما انضغطوا والنيوترونات التى تكونت ما هى إلا بروتون مضغوط فى إلكترون مضغوط وبالتالى لا ينفع وجود ( 2 نيوترون ) يشغلوا نفس مستوى الطاقة مهما زادت الجاذبية لكن الجاذبية فى هذه الحالة كبيرة جدا فعندما تقوم الجاذبية بكسر هذه القاعدة النجم ينفجر فانفجار النجوم التى بهذه الكتلة يكون أعظم انفجار فى الكون بعد الانفجار العظيم لدرجة أن لو نجم واحد انفجر فى مجرة الطريق اللبنى سيكون أكثر سطوعا من نجوم المجرة بالكامل وهذه النجوم عندما تنفجر المستعر الأعظم فالطاقة التى تخرج من النجوم بعد انفجارها تكون كبيرة جدا لدرجة أنها قادرة على تكوين بعض العناصر بعد الحديد كالنحاس والنيكل ولكن هذا ضئيل جدا يكاد لا يذكر فالسوبرنوفا لم تستطع تكوين العناصر التى بعد الحديد فكيف تكونت هذه العناصر ؟ فمع الانفجار يوجد كم كبير جدا من النيوترونات تقوم بالانجذاب نحو أنوية الذرات التى تكونت بالفعل هذه النيوترونات ترجع لتنحل من جديد لتكون بروتون وتخرج إلكترون فمعنى ذلك أن العدد الذرى بيزيد والعنصر يتحول من عنصر إلى عنصر آخر فتتم تكوين العناصر الأثقل من الحديد فبالنسبة للعناصر التى كانت موجودة بين الهليوم والكربون هذه العناصر الخاملة لماذا لم يتم التحدث عنها ؟ لأن هذه العناصر عناصر مستقرة ولا تتكون بالاندماج بسهولة لكن الذى يحصل أثناء انفجار السوبرنوفا يأتى إشعاع محمل بطاقة عالية جدا يقابل أنوية الذرات ليقسمها قسمين فكل إشعاع محمل بطاقة كبيرة يصطدم بنواة ذرة كبيرة ويقسمها لنواتين أصغر وهكذا يتكون العناصر الخفيفة المستقرة فتم تكوين كل عناصر الجدول الدورى ومثل هذه النجوم ينتهى كالآتى فلو كانت أقل من ( 20 مرة ) من كتلة الشمس اللب يكون كله عبارة عن نيوترونات ويبقى كما هو ويتحول لنجم نيوترونى ولو كانت أكبر من ( 20 مرة ) من كتلة الشمس النجم هذا بعدما ينفجر يترك ورائه ثقب أسود فكل العناصر التى فى الكون وفى الجدول الدورى تكونوا فأين النجوم والكواكب والمجرات فالنجوم عندما تنفجر تبعثر المواد التى بداخلها فى الفضاء والعناصر يبقى أمامها حل من ( 2 ) :

1 ) إما تنجذب لنجم جديد وتركب الدورة من أول وجديد .

2 ) إما تضم على بعضها وتكون الكواكب فالكواكب التى تكونت لو كانت قريبة من نجم معين تبدأ بالتأثر بجاذبيته وتبدأ فى الدوران حوله كما يحصل فى المجموعة الشمسية والمجموعات التى تشبه المجموعة الشمسية تبدأ بالتأثير على بعض بجاذبيتها وتتجمع وتكون المجرة فلماذا النجوم التى فى المجرة لا تضم على بعضها وتنسحق ؟ ولماذا النجوم الموجودة فى أطراف المجرات لا تتبعثر أثناء دورانها ؟

 

أسامه ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف

21 / 6 / 2021

 

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق