دعونا نبدا هذه السطور بالاقرار بان الكون هائل الحجم. فاذا نظرت الي اي اتجاه، ستجد ان ابعد نقطه مرئيه لك علي امتداده، تقع علي بعد يقدر بنحو 46 مليار سنه ضوئيه، وهو ما يشكل قطر دائره يصل طوله الي 540 سكستيليون ميل، او 54 وامامه 22 صفرا من الاميال. لكن هذه الارقام لا تعبر سوي عن افضل تقدير توصلنا اليه في هذا الصدد، فما من احد يعلم تحديدا الحجم الفعلي للكون. ويعود ذلك الي اننا لا نستطيع ان نري ابعد من المسافه التي وصل اليها الضوء، او بالاحري شعاع الضوء متناهي الصغر الذي انبعث من "الانفجار العظيم"، عند نشاه الكون. فمنذ تلك اللحظه السحيقه التي حدثت بحسب التقديرات قبل 13.8 مليار عام، يواصل كوننا توسعه وتمدده بلا توقف. لكن لاننا لا نعرف ايضا العمر الدقيق للكون، فان ذلك يجعل من العسير علينا تحديد المدي الذي يمكن للكون التمدد فيه، في ما وراء ما يمكننا رؤيته حاليا. ومن بين الوسائل التي يحاول علماء الفلك الاستعانه بها لمساعدتهم علي بلوره تقدير لهذا الحجم، قيمه عدديه تعرف باسم "ثابت هابل". ويقيس هذا "الثابت"، كما تقول ويندي فريدمان، عالمه الفيزياء الفلكيه في جامعه شيكاغو، السرعه التي يتمدد بها الكون في الوقت الحاضر. وتوضح فريدمان، التي تعكف منذ بدء مسيرتها المهنيه علي السعي لتحديد حجم الكون، ان "ثابت هابل"، يضع "مقياسا للكون، سواء من حيث حجمه او عمره". وقد يفيدنا هنا ان نتصور ان الكون ما هو الا بالون يتزايد حجمه بفعل نفخه، وان المجرات والنجوم تشكل نقاطا تتناثر علي سطحه. وفي هذه الحاله، سنجد ان ابتعاد هذه الاجرام السماويه عن بعضها بعضا بسرعه اكبر، يجعل المسافات تزداد بينها بالتبعيه. وما يعنيه ذلك من وجهه نظرنا، انه كلما كانت المجره بعيده عنا، زادت سرعه تحركها الي ما هو ابعد. مواضيع قد تهمك نهايه يزداد ابتعاد مجرتنا "درب التبانه" عما حولها مع مواصله الكون تمدده لكن لسوء الحظ، يقود الاستعانه بـ "ثابت هابل" الي بعض المشكلات. فكلما زاد عدد الفلكيين الذين يسعون الي تقدير قيمته الرقميه، بدا ان ما يتوصلون اليه في هذا الصدد، يتحدي ما نكونه من توقعات مبنيه علي فهمنا الحالي للكون. فبينما تقود احدي طرق قياس هذا "الثابت"، الي اعطائنا وبشكل مباشر قيمه محدده له، تؤدي طريقه ثانيه تعتمد علي فهمنا للاحداثيات الاخري المتعلقه بالكون، الي نتيجه مختلفه. ويعني ذلك، انه اما ان تكون القياسات الاولي خاطئه، او ان هناك عيوبا وثغرات تشوب الطريقه التي نحسب ان الاليات التي تحكم عمل كوننا، تتحرك بها. غير ان العلماء يعتقدون الان انهم صاروا قريبين من التعرف بدقه علي قيمه "ثابت هابل". ويعود ذلك بوجه عام، الي تجارب وملاحظات جديده، استهدفت تحديد ماهيته علي نحو دقيق. وتعقب عالمه الفلك ريتشيل بيتون، التي تعمل في جامعه برينستون الامريكيه، علي ذلك بالقول: "ما يواجهنا كفلكيين، هو تحد هندسي، يتمثل في الكيفيه التي يمكن لنا بها قياس هذه القيمه باقصي دقه ممكنه". ولمواجهه هذا التحدي، لا يكفي - كما تقول بيتون - ان تكون لدينا البيانات اللازمه لقياس "ثابت هابل"، بل يتطلب الامر كذلك التحقق من صحه اي قياسات نتوصل اليها في هذا الشان، باكبر عدد ممكن من الطرق. المعروف ان اول قياس لـ "ثابت هابل" جري في عام 1929 علي يد ادوين هابل، العالم الفلكي الذي يحمل هذا الثابت اسمه. وفي ذلك الوقت، حددت قيمته بـ 500 كيلومتر في الثانيه لكل مليون فرسخ فلكي، او 310 اميال في الثانيه لكل مليون فرسخ فلكي. ويعني ذلك ان سرعه كل مجره تزيد بواقع 500 كيلومتر في الثانيه كلما ابتعدت عن الارض مليون فرسخ فلكي. والفرسخ الفلكي هو وحده من وحدات قياس المسافات، تعادل الواحده منه 3.26 مليون سنه ضوئيه. وعلي مدار القرن الذي مضي منذ ان قدم هابل للمره الاولي، تقديره الاول لقيمه هذا الثابت المرتبط بسرعه تمدد الكون، جري تعديل هذه القيمه تنازليا مرارا وتكرارا، لتتراوح الان فيما بين 67 و74 كيلومترا في الثانيه لكل مليون فرسخ فلكي . ويتمثل جزء من المشكله المتعلقه بتحديد القيمه الفعليه لـ "ثابت هابل"، في انها يمكن ان تختلف بحسب الطريقه التي تقيسها بها. وتشير غالبيه التحليلات والتفسيرات الخاصه بالتباين في قيمه هذا "الثابت"، الي وجود طريقتين لقياسها؛ احداهما تولي اهتمامها للسرعه التي تتحرك بها المجرات القريبه من الارض بعيدا عن كوكبنا، بينما تستعين الاخري بما يعرف بـ " اشعاع الخلفيه الكونيه الميكروي"، والذي يمكن تعريفه بانه يمثل اول شعاع ضوء انبعث بعد حدوث "الانفجار العظيم"، ويعرف كذلك باسم "اشعاع خلفيه الكون". ولا يزال بوسعنا حتي اليوم ان نري هذا الضوء، الذي تحول الي موجات راديو، بسبب مواصله البقاع النائيه من الكون الابتعاد عنا. وقد اكتشفت هذه الموجات عن طريق الصدفه في ستينيات القرن الماضي، ما اتاح لنا الفرصه لتكوين تصور اولي عن الشكل الذي كان يتخذه الكون في الماضي السحيق. فقوتا الجذب والدفع المتضادتان والمتمثلتان، في الجاذبيه والاشعاع علي الترتيب، مارستا للكون في مهده، ما يمكن تسميته "لعبه شد للحبل"، وهو ما ادي لحدوث اضطرابات يمكن رصدها حتي الان في ثنايا "اشعاع الخلفيه الكونيه الميكروي"، في صوره اختلافات طفيفه في درجات الحراره. وعبر تحليل هذه الاضطرابات، اصبح من الممكن قياس السرعه التي تمدد بها الكون بعيد "الانفجار العظيم"، وهو ما يمكن تطبيقه علي ما يعرف بـ "النموذج القياسي لعلم الكونيات"، وذلك لاستنتاج المعدل الذي يتمدد به كوننا في الوقت الحالي. ويعبر هذا النموذج عن احد افضل التفسيرات، التي توصلنا اليها بشان كيفيه نشاه الكون ومم يتكون، وما الذي نراه حولنا فيه اليوم. يمكننا رصد الاضطرابات الطفيفه التي حدثت في الكون بعيد نشاته، في صوره تقلبات يشهدها اقدم شعاع ضوئي كوني علي الاطلاق، وهو ذاك المعروف باسم "اشعاع الخلفيه الكونيه الميكروي" لكن المشكله هنا، تتمثل في ان محاوله علماء الفلك قياس قيمه "ثابت هابل" من خلال الاعتماد علي السرعه التي تتحرك بها المجرات القريبه من الارض مبتعده عن كوكبنا، تؤدي الي حصولهم علي تقدير مختلف، عن ذاك الذي يحصلون عليه، اذا اعتمدوا علي قياسهم للتقلبات القائمه في "اشعاع الخلفيه الكونيه الميكروي"، وفقا لـ " النموذج القياسي لعلم الكونيات". وفي هذا السياق، تقول فريدمان: "اذا كان هذا النموذج القياسي صحيحا، فسيكون بوسعك تصور ان القيمتين ستتساويان، لكن ذلك لا يحدث". فعندما تولي مرصد بلانك الفضائي التابع لوكاله الفضاء الاوروبيه، قياس الاختلافات التي يشهدها "اشعاع الخلفيه الكونيه الميكروي"، في عامي 2014 و2018، لتحديد قيمه "ثابت هابل"، خلص العلماء الي ان قيمته تبلغ 67.4 كيلومترا في الثانيه لكل مليون فرسخ فلكي، وهو ما كان يقل بنسبه تسعه في المئه عن القيمه التي توصلت اليها فريدمان وغيرها من علماء الفلك، لـ "الثابت" نفسه، استنادا الي سرعه المجرات القريبه من الارض. وفي عام 2020 جرت قياسات اخري للاضطرابات القائمه في ثنايا "اشعاع الخلفيه الكونيه الميكروي"، واستخدم فيها هذه المره تلسكوب اتاكاما الكوني. وتماشت النتائج التي جري التوصل اليها في هذا الصدد، مع تلك التي خلصت اليها القياسات التي اجراها مرصد بلانك. واعتبرت العالمه ريتشيل بيتون، ان ذلك يساعد علي "استبعاد فرضيه وجود مشكله منهجيه شابت بلانك". ومن شان ثبوت صحه قيمه "ثابت هابل" الذي تمت بلورته استنادا الي قياس اضطرابات "اشعاع الخلفيه الكونيه الميكروي"، تركنا مع احد احتمالين؛ اما انه لا يجدر بنا حساب هذه القيمه اعتمادا علي سرعه المجرات القريبه من الارض، او اننا بحاجه الي تغيير "النموذج القياسي لعلم الكونيات". ويعتمد الاسلوب الذي تستخدمه فريدمان وزملاؤها في قياس قيمه "ثابت هابل"، علي نوع معين من النجوم يعرف باسم "المتغيرات القيفاويه". وقد اكتشف قبل نحو مئه عام علي يد عالمه الفلك الامريكيه هنريتا سوان ليفيت، وهو عباره عن نجوم يتباين مستوي سطوعها، بفعل اختلاف شده الضوء المنبعث منها، سواء من يوم لاخر او بين اسبوع وسواه. وقد كشفت ليفيت النقاب، عن انه كلما زاد النجم لمعانا، طالت الفتره الفاصله بين سطوعه وخفوته ومن ثم تالقه من جديد. وبلورت تلك العالمه الامريكيه قانونا بات الان يحمل اسمها، ويستعان به لقياس المسافه التي يبعد بها نجم بعينه عن الارض، استنادا الي مدي سطوعه بالنسبه لنا علي سطح كوكبنا. وكانت فريدمان وفريقها البحثي، اول من استخدم "المتغيرات القيفاويه" الموجوده في المجرات المجاوره لمجرتنا، لقياس "ثابت هابل"، وذلك اعتمادا علي بيانات مستقاه من "مرصد هابل الفضائي". واشارت الدراسه التي اجريت في هذا الصدد عام 2001، الي ان قيمه هذا "الثابت" تبلغ 72 كيلومترا في الثانيه لكل مليون فرسخ فلكي. ومنذ ذلك الحين، تراوحت قيمه "ثابت هابل" - كما احتسبت اعتمادا علي دراسه المجرات المجاوره للارض - حول المستوي ذاته. ففي عام 2019، توصل فريق اخر من الباحثين اعتمد بدوره علي البيانات المستقاه من "مرصد هابل الفضائي"، الي ان قيمه ذلك "الثابت" تبلغ 74 كيلومترا في الثانيه لكل مليون فرسخ فلكي. وبعد بضعه شهور، خلصت دراسه اجراها فريق ثالث اعتمادا علي الضوء القادم مما يعرف بـ "النجوم الزائفه" او "اشباه النجوم"، الي ان قيمه "ثابت هابل" تصل الي 73 كيلومترا في الثانيه لكل مليون فرسخ فلكي. واذا ثبتت صحه هذه القياسات، فسيشير ذلك الي ان تمدد الكون، ربما يحدث بوتيره اسرع كثيرا، مما يفترض ان يحدث وفقا للنظريات التي يتضمنها "النموذج القياسي لعلم الكونيات"، وهو ما قد يعني ان ذلك النموذج بحاجه الي تحديث، جنبا الي جنب مع التصورات التي صغناها في اطاره، لوصف الطابع الاساسي للكون. ورغم ان صحه تلك القياسات من عدمه لم تتحدد بعد، فان ثبوت ذلك، سيكون له تبعات عميقه. فحسبما تقول عالمه الفلك ويندي فريدمان، قد تشير هذه التطورات الي "ان ما نعتبره نموذجنا القياسي ، يفتقر ربما لشيء ما.. لا نعلم الي الان سبب حدوث ذلك، لكنه يمثل فرصه للاكتشاف". علاوه علي ذلك، فمن بين ما سيعنيه التحقق من وجود خطا في هذا النموذج الكوني، ان هناك اخطاء تشوب ايضا تصوراتنا بشان المواد التي يتالف منها الكون، والكميات النسبيه للمواد التي يحتوي عليها، من ماده عاديه واخري معتمه، وكذلك من اشعاع وطاقه مظلمه. كما يعني انه اذا كان الكون يتمدد بوتيره اسرع مما كنا نعتقد، فان ذلك قد يشير الي انه اصغر من عمره، الذي نقدره الان بـ 13.8 مليار سنه. صوره تظهر احد النجوم النابضه، التي تعرف باسم "المتغيرات القيفاويه"، ويمكن الاستعانه بها لقياس المسافات في الكون، وكشف النقاب عن سرعه تمدده لكن هناك تفسيرا اخر لهذا التفاوت في قيمه "ثابت هابل"، يتمثل في اننا نعيش في بقعه من الكون، تتسم بصفات مختلفه او متميزه عن سمات سواها من البقاع الاخري، وان هذا الاختلاف يفسد القياسات التي نجريها. وتوضح بيتون ذلك بالقول: "رغم ان التشبيه الذي ساسوقه ابعد ما يكون عن الكمال، فان بوسعك النظر الي الاختلاف الذي نتحدث عنه هنا، كما لو كان مماثلا للاختلاف الذي يطرا علي سرعه سيارتك خلال صعودك بها الي اعلي تل ما، مقارنه بما يحدث لها وانت تنزل بها من علي التل نفسه، رغم انك في الحالتين تمارس الضغط ذاته علي دواسه الوقود". وتردف العالمه الفلكيه قائله في الوقت نفسه: "لا ارجح ان يكون ذلك هو السبب الاساسي لما نراه من تفاوت في قيمه 'ثابت هابل'. غير انني اعتقد انه من المهم الا نغفل الجهد البحثي الذي بذل علي هذا الصعيد". وبعيدا عن هذا الجدل، يعتقد علماء الفلك انهم يقتربون الان من التعرف علي ماهيه "ثابت هابل"، وتحديد اي القياسات الخاصه بقيمته، هي الاكثر دقه. ففريدمان مثلا تقول: "اشعر بالحماسه، لانني اعتقد ان بوسعنا حسم هذا الامر خلال فتره قصيره نسبيا، سواء في غضون عام او اثنين او ثلاثه. فهناك الكثير من الاشياء التي تلوح الان في الافق، ومن شان الاستعانه بها تحسين مستوي الدقه التي نجري بها هذه القياسات، ما يجعلني اري اننا في سبيلنا، للوصول الي لب تلك المساله". فمن بين الوسائل المساعده التي ظهرت علي السطح في السنوات الاخيره؛ مرصد غايا الذي اطلقته وكاله الفضاء الاوروبيه عام 2013، ويعكف علي تحديد مواضع نحو مليار نجم بدرجه عاليه من الدقه. ويدور المرصد حول الشمس، ويحدد مواقع النجوم في اوقات مختلفه من العام، وهو ما يتيح للعلماء الفرصه، لان يحسبوا بدقه سرعه تحرك النجوم، بعيدا عن مجموعتنا الشمسيه. ومن بين الادوات الاخري التي ستساعد علي اجابه السؤال الخاص بالقيمه الفعليه لـ "ثابت هابل"، تلسكوب "جيمس ويب" الفضائي، الذي ينتظر تدشينه في وقت لاحق من العام الجاري. فمن خلال دراسه اطوال موجات الاشعه تحت الحمراء عبر هذا التلسكوب، سيصبح بوسع علماء الفلك اجراء قياسات اكثر دقه، لا يؤثر عليها الغبار الموجود بين الارض والنجوم والكواكب الاخري. سيلتقط تلسكوب "جيمس ويب" الفضائي المؤلف من 18 قطعه من المرايا الذهبيه ضوء الاشعه تحت الحمراء المنبعث من بعض المجرات الاولي التي تشكلت في الكون واذا وجد الباحثون - بعد الاستعانه بهذه الادوات - ان الاختلاف في قيمه "ثابت هابل" لا يزال قائما، فسيعني ذلك ان الوقت قد حان لظهور فيزياء جديده. من جهه اخري، فبالرغم من تعدد النظريات المطروحه لايضاح اسباب هذا التباين، فلا يوجد منها ما يفسرها بشكل كامل، اذ ان لكل منها عيوبا وثغرات. فمن بين هذه النظريات مثلا، القول ان نوع الاشعاع كان مختلفا في بدايات الكون، عما هو عليه الان. لكن ذلك لا يبدو مرجحا في ضوء نجاح الباحثين، في قياس "اشعاع الخلفيه الكونيه الميكروي" بدقه بالغه. طرح اخر، يتمثل في افتراض حدوث تغيرات بمرور الزمن علي الطاقه المظلمه. غير ان فريدمان تقول انه بالرغم من ان ذلك "بدا وكانه مجال واعد للبحث فيه، فان هناك قيودا تحكم الان مدي التغير الذي يمكن ان يطرا علي الطاقه المظلمه، بمرور الزمن". والي جانب هذا وذاك، توجد فرضيه ثالثه تتحدث عن ان المراحل الاولي من نشاه الكون شهدت وجود طاقه مظلمه، اختفت لتوها. لكن ما من سبب واضح، يفسر لماذا يمكن ان يكون حدوث ذلك ممكنا. وفي ضوء هذا الغموض، بات العلماء مجبرين علي تصور واستنباط افكار جديده، يمكن ان تفسر الاختلافات المحيطه بقيمه "ثابت هابل". وتقول فريدمان في هذا السياق، ان الباحثين "يعملون بجد حقا علي هذا الصعيد. ولا يعني عدم توصل اي منهم حتي الان، انه لن يتسني ظهور افكار جيده بشان ذلك" في المستقبل. يمكنك قراءه الموضوع الاصلي علي BBC Future
رغم اننا نعلم ان كوننا يواصل التمدد منذ لحظه حدوث "الانفجار العظيم"، فاننا لا نعرف السرعه التي يحدث بها ذلك. وقد يؤدي تحديدنا لتلك السرعه، الي ان نكتشف ان كل ما نحسب اننا نعرفه عن قوانين الفيزياء، خاطئ من الاساس.