تقوم الجاذبية بتقريب الأجسام من بعضها فتخلو المساحة الموجودة بينها؛ مما يخلق ما يُعرف بالفراغ الكوني. ومع أن فراغ الفضاء ليس نقياً تماماً، إلا أنه يحتوي على مادة أقل بكثير من أي فراغ يمكن للبشر محاكاته.
إذن، ما هو الفراغ، ولماذا لا يكون الفضاء فراغاً حقيقياً؟
أولاً، لننسى المكنسة الكهربائية كتشبيه لفراغ الفضاء، كما قالت Jackie Faherty جاكي فيرتي، العالمة البارزة في قسم الفيزياء الفلكية في المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي في مدينة نيويورك، لـ Live Science لايف سينس: تملأ آلة التنظيف المنزلية نفسها بشكل فعال بالأوساخ والغبار الممتص من سجادتك. (بمعنى أن المكنسة الكهربائية تستخدم ضغطاً تفاضلياً لإنشاء الشفط. قد يكون اسم مكنسة الشفط أفضل من المكنسة الكهربائية). لكن فراغ الفضاء هو عكس ذلك. بحكم التعريف، الفراغ يخلو من المادة. الفضاء يكاد يكون فراغاً مطلقاً، ليس بسبب الشفط ولكن لأنه فارغ تقريباً.
ينتج عن هذا الفراغ ضغط منخفض للغاية. وفي حين أنه من المستحيل محاكاة فراغ الفضاء على الأرض، يمكن للعلماء إنشاء أكثر من بيئة ذات ضغط منخفض للغاية تسمى بالفراغات الجزئية.
حتى مع تشبيه المكنسة الكهربائية، “فهم مفهوم الفراغ غريب تقريباً لأنه متناقض جداً مع كيفية وجودنا.” كما قالت فيرتي. تجربتنا كبشر محصورة تماماً في جزء كثيف جداً ومزدحم وديناميكي من الكون. لذلك، قد يكون من الصعب علينا حقاً فهم العدم أو الفراغ، لكن في الواقع، ما هو طبيعي بالنسبة لنا على الأرض، نادر في الواقع في سياق الكون، الغالبية العظمى منه شبه فارغة.
في المتوسط، سيظل الفضاء فارغاً إلى حد ما حتى لو لم تكن لدينا جاذبية. “ليس هناك الكثير من الأشياء المتعلقة بحجم الكون الذي تضع فيه هذه الأشياء.” وفقاً لعالم الفيزياء الفلكية النظرية من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا Cameron Hummels كاميرون هوملز. متوسط كثافة الكون، وفقًا لوكالة ناسا، هو 5.9 بروتونات (جسيم دون ذري موجب الشحنة) لكل متر مكعب. ولكن بعد ذلك تضخم الجاذبية الفراغ في مناطق معينة من الكون عن طريق التسبب في تجمّع المادة في الكون.
في الأساس، أي جسمين لهما كتلة سوف ينجذبان إلى بعضهما البعض. هذه هي الجاذبية. بعبارة أخرى، تقول فيرتي: “المادة تحب أن تكون حول مادة أخرى”. في الفضاء، تقرب الجاذبية الأجسام القريبة من بعضها. تزداد كتلتهما الجماعية معاً، ويعني المزيد من الكتلة أنهما يمكنهما توليد قوة جاذبية أقوى لجذب المزيد من المادة إلى تكتلها الكوني. تزداد الكتلة، ثم الجاذبية، ثم الكتلة. يقول هوملز: “إنه تأثير جامح”.
قال هوملز: إنه عندما تسحب نقاط الجاذبية الساخنة المادة القريبة، يتم إخلاء المساحة الموجودة بينهما، مما يخلق ما يُعرف بالفراغ الكوني. لكن الكون لم يبدأ بهذه الطريقة. بعد الانفجار العظيم، تم تشتيت المادة في الكون بشكل موحد أكثر، “مثل الضباب تقريباً” كما قال: ولكن على مدى مليارات السنين جمعت الجاذبية هذه المادة في كويكبات وكواكب ونجوم وأنظمة شمسية ومجرات. وتترك بينهم فراغات الفضاء بين الكواكب وبين النجوم وبين المجرات.
لكن حتى فراغ الفضاء ليس نقياً حقاً. بين المجرات، هناك أقل من ذرة واحدة في كل متر مكعب، مما يعني أن الفضاء بين المجرات ليس فارغاً تماماً. ومع ذلك، فهي تحتوي على مادة أقل بكثير من أي فراغ يمكن للبشر محاكاته في مختبر على الأرض.
في غضون ذلك، قالت فيرتي: «الكون يستمر في التوسع». مؤكدةً أن الكون سيظل فارغاً في الغالب. وقالت: «يبدو الأمر وحيدًا للغاية».
المصدر: https://www.livescience.com
ترجمة: سليم الشمري
تويتر: @szsh92
تدقيق وتلخيص: فاطمة الحازمي
اشترك في قائمتنا البريدية ليصلك جديد مقالاتنا العلمية وكل ماهو حصري على مجموعة نون العلمية
اترك تعليقاً