تمت دراسة حجم الكون الحقيقي بشكل كبير، وتم عرض العديد من النظريات والآراء والأفكار المتعلقة بهذا الموضوع، وذلك لتحديد حجم الكون بدقة وصحة. وقد اعتمد العلماء على العديد من الوسائل لتقدير أبعاد الكون والمسافات بين الأجرام السماوية، ونجح بعض هذه المحاولات، وفشل الكثير منها، حتى وصل العلماء إلى مجموعة من النظريات التي تساعد في تقدير حجم الكون، ولكنها ما زالت تحتاج إلى دراسة وتحليل لتحديد صحتها في الوقت الحالي .
ما هو حجم الكون
لا يُمكن للعقل البشري أن يتخيل الحجم الحقيقي للكون ، ولكن مع التطور التكنولوجي وخصوصًا فيما يخص أجهزة الرصد الخاصة بحركة وحجم الأجرام السماوية المختلفة ، تمكن بعض العلماء من وضع تصور تقريبي لحجم الأرض ، وفي هذا الصدد ؛ قامت وكالة الفضاء الأوروبية بإجراء مهمة فضائية أطلقت عليها اسم (بلانك) وكان ذلك تحديدًا في عام 2013م ، ومن خلال هذه المهمة تمكنت الوكالة من أن تُقدم خريطة تفصيلية أكثر دقة عن أقدم نور قد ظهر بالكون ، ومنا هنا تم تقدير عمر الكون بحوالي 14 مليار سنة ، وقد اعتمدت مهمة بلانك في حساب عمر الكون هنا على نظرية الخلفية الكونية الميكروية .
حجم الكرة الأرضية بالنسبة للكون
الشمس هي جزء صغير من المجموعة الشمسية والنظام الشمسي، حيث تضم المجموعة الشمسية عددا كبيرا جدا من الأجرام والكواكب والكويكبات والنيازك إلى جانب الشمس. وبالتالي، فإن كوكب الأرض وكل مكوناته وأجزائه ليست سوى نقطة صغيرة في بحر الكون. وبالتالي، الجزء المرئي لنا من الكون لا يتجاوز 1% من حجم الكون بأكمله .
طرق قياس حجم الكون
استخدم العلماء عدة أساليب لقياس وتقدير حجم الكون، ومن أهم هذه الأساليب:
- قياس الموجات : حيث يمكن للعلماء الاعتماد على قياس موجات الكون القديم لأن هذه الموجات تعرف باسم الذبذبات الصوتية الباريونية، وخاصة أن هذه الذبذبات تملأ حيزا هائلا من الخلفية الكونية .
- الشموع القياسية : تعد الشموع القياسية أيضا من بين أشهر وأهم الطرق التي يتم استخدامها لتحديد حجم الكون؛ إذ تعتبر هذه الشموع أجساما كونية سماوية ذات درجة سطوع محددة، ويتم الاعتماد على درجة سطوع هذه الأجسام لقياس المسافات، والتي يمكن من خلالها تقدير حجم الكون بشكل أقرب إلى الشكل الصحيح .
نموذج بايزي لحساب حجم الكون
وفي سياق آخر ؛ اعتمد فريق من العلماء بقيادة العالم المعروف باسم Mihran Vardanyan من جامعة إكسفورد عدة أساليب لتحليل البيانات التي تم جمعها من خلال طرق مختلفة لقياس حجم الكون. وبناء على النتائج التي حصل عليها الفريق ، توصلوا إلى أن حجم الكون يفوق الحجم الذي يبدو عليه بحوالي 250 مرة على الأقل، وبالإضافة إلى ذلك، أشار الفريق باستناده إلى نموذج بايزي إلى أن قطر الكون قد يكون حوالي 7 تريليون سنة ضوئية .
العلاقة بين حجم الكون وشكله
وأشار بعض العلماء إلى أن حجم الكون يعتمد بشدة على شكله؛ ولكن شكل الكون نفسه شهد آراء متباينة. هناك من يشير إلى أن الكون يأخذ شكل كرة مغلقة، أو شكل منحني مثل السرج، وهناك من يشير إلى أن الكون له شكل مسطح غير محدود. ونظرا لأن الكون المحدود يجب أن يكون له حجم قابل للقياس، فإن هذا ينطبق على الكرة المغلقة، أما الكون الغير محدود فلا يمكن قياسه. وبالتالي، إذا كان الكون حقا على شكل دائرة، فقد يكون من الممكن في يوم من الأيام معرفة حجمه الحقيقي، وإذا كان الكون ذو شكل غير محدد، فلن يكون من الممكن التوصل إلى حجمه الحقيقي .
أشار بعض العلماء في وكالة ناسا الفضائية إلى أن الكون ذو الشكل المسطح ونسبة الخطأ في قياسه تصل تقريبا إلى 0.4 بالمائة، وقد يؤدي هذا الأمر إلى تغيير الأفكار المتعلقة بحجم الكون .
وفي وقت سابق، أعلنت وكالة ناسا أيضا أن النتائج التي توصلوا إليها مؤخرا تشير إلى أن الكون ليس له حدود محددة، ولكن بسبب أن الكون لديه عمر محدد، لا يمكن للناس رؤية سوى جزء محدود منه. في النهاية، أكدت ناسا أن جميع الاستنتاجات التي توصلوا إليها تؤكد أن الكون أكبر بكثير مما يبدو عليه عند مشاهدته بشكل مباشر .
الموجات الضوئية وتأثير دوبلر
تأثير دوبلر (Doppler Effect) هو أحد المفاهيم البارزة في عالم الفيزياء. ولكي تفهم هذا التأثير، فإنه يعني أن وجودك في محور المصدر يزيد من تأثيره عليك، وكلما ابتعدت عنه زاد التأثير تدريجيا. على سبيل المثال، عندما تمر بجانب سيارة إسعاف، يكون صوت الصفارة في أقصى قوته بجانب السيارة، ولكن كلما ابتعدت عنها قل تدريجيا وتنخفض حدة الصوت. وبالمثل، كلما ابتعدت عن الموجات الضوئية، قلت نسبة الضوء المرئي .
يتم تطبيق تأثير دوبلر على الموجات الضوئية باستخدام مقاييس دقيقة للكشف عن بعد الأجسام السماوية البعيدة جدا، مثل النجوم .
اكتشف العلماء أن هذا الطيف يحتوي على خطوط مظلمة وداكنة، ويعود ذلك إلى امتصاص أضواء محددة من قبل بعض العناصر. كلما ابتعدت تلك الأجسام، زادت درجة الظلام واقتربت من التحول الأحمر. لا يحدث ذلك لأن تلك الأجسام بعيدة جدا، وإنما لأنها في حالة حركة دائمة ومستمرة. لذلك، مراقبة هذا التحول في الأجرام السماوية تشير إلى أن حجم الكون ليس ثابتا، بل يتمدد طوال الوقت .
وبعض الناس قد يستغربون كيف يتم امتصاص أضواء معينة فقط وليس الأخرى من قبل هذه الأجسام السماوية البعيدة. والإجابة على ذلك يمكن أن تفسر بأن الضوء الأبيض أو الضوء المركب يتكون من سبعة ألوان، وبالتالي عندما ينكسر الضوء الأبيض إلى ألوان مختلفة، وهي الألوان السبعة المعروفة باسم (ألوان الطيف)، يتم امتصاص بعض الألوان دون البعض الآخر من قبل الأجرام السماوية، وذلك يعتمد على شكل ولون وطبيعة كل جسم أيضا .