عارضه أينشتاين.. من هو جورج لومتر صاحب نظرية الانفجار العظيم وتمدد الكون؟

لومتر وأينشتاين

بلال رمضان

الأحد، 17 يوليو 2022 07:00 م

جورج لومتر.. عالم فلك بليجى و‌كاهن كاثوليكي، اقترح ما عرف بـ نظرية الانفجار العظيم لنشأة الكون، وأسماها من قبل بـ افتراض الذرة الأولية، ولد فى مثل هذا اليوم 17 يوليو 1894، ورحل عن عالمنا في 20 يونيو 1966، وكان أستاذاً للفيزياء وعلم الفلك بالجامعة الكاثوليكية بمدينة لوفان.

بعد الحرب العالمية الأولى، قام جورج لومتر بدراسة الفيزياء والرياضيات وبدأ دراسة اللاهوت لكي يصبح قسيسا وحصل عام 1920 على دكتوراه الفلسفة عن موضوع رسالته "تقريب الدوال ذوات المتغيرات المتعددة الحقيقية" في موضوع من مواضيع الرياضيات البحتة. وعين قسيسا للكنيسة الكاثوليكية عام 1923.

دراسة النجوم والبحث عن السدم

التحق لومتر عام 1923 بجامعة كامبريدج لدراسة علم الفلك، وتعلم على يد آرثر إدينجتون مؤسس علم الفلك الحديث دراسة النجوم والتحليل الرياضي، ثم أمضى عاماً في مرصد هارفارد كوليج بكامبريدج مع العالم هارلو شابلي والذي اشتهر حينذاك ببحوثه في السدم، ثم بدأ "لومتر" بحث الدكتوراه في العلوم في معهد ماساتشوستس للتقنية.

وفى عاد عام 1925 إلى بلجيكا وكان يقوم بتدريس بعض المحاضرات في جامعة لوفان الكاثوليكية. ثم قام بنشر بحثٍ علمي في مجلة الكائفة العلمية ببروكسل التي أشهرته عام 1927 وكانت تحت عنوان "كون متجانس ذو كتلة ثابتة ويتسع مسببًا دوران السدم خارج المجرة".

تمدد الكون

وقدم في هذه الرسالة فكرته الجديدة عن كون يتمدد - كما استنتج قانون هابل - وقام بتعيين أول تقدير لثابت هابل ولكن حتى ذلك الوقت لم يُشِر إلى الانفجار العظيم. ولكن كانت الحالة الأولى التي قام بدراستها تعود إلى كون أينشتاين الذي يتصف بأنه كون مستقر ذو حجم ثابت. ولم تلفت تلك الرسالة نظر الفلكيين في وقت نشرها حيث لم تُقرأ خارج بلجيكا.

أينشتاين ولومتر

وفي ذلك الوقت لم يهتم أينشتاين كثيراً بالبحث الرياضي لـ"لومتر" وكان رافضاً لفكرة تمدد الكون، وعلّق على رسالة لومتر قائلاً: "إن حساباتك سليمة ولكن الفيزياء التي استخلصتها ليست واقعية".

وفي نفس السنة سافر لومتر إلى معهد ماساتشوستس للتقنية لتقديم رسالة الدكتوراه عن "مجال الجاذبية في كرة سائلة ذات كثافة متجانسة طبقا للنظرية النسبية". فنال عليها دكتوراه الفلسفة PhD، وعين أستاذاً للفيزياء في جامعة لوفان الكاثوليكية.

وفي عام 1930 قام إدنجتون بنشر مناقشة طويلة عن رسالة لومتر وذلك في المقالات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية ووصف حل لومتر بأنه طريقة ممتازة لحل مشاكل عالقة في علم الكون. وقد أعيدت كتابة المقالة الرئيسية بطريقة مختصرة بالإنجليزية عام 1931 مقترنة بعدة تفسيرات من لومتر على أسئلة طرحها إدينجتون.

ودعي لومتر إلى لندن للمشاركة في اجتماع الجمعية البريطانية للتقدم العلمي ومناقشة العلاقة بين الكون الفيزيائي والتدين. وهناك اقترح لومتر أنّ تمدُّد الكون كان من نقطة ابتدائية أسماها "الذرة الأولية" قام بنشرها في مقالة في مجلة العلمية "ناتشر". ووصف لومتر نظريته بأن "البيضة الكونية تنفجر عند لحظة الخلق"، وعرفت تلك النظرية فيما بعد بنظرية الانفجار العظيم، وهي تسمية صاغها فريد هويل.

كان لومتر رائدا في تطبيق النظرية النسبية العامة لأينشتاين في علم الكون. وفي عام 1927 سبق مقالة إدوين هابل الشهيرة بسنتين كاملتين، حيث استطاع لومتر صياغة ما عُرف بعد ذلك بقانون هابل ووصفها بأنها ظاهرة أساسية في استخدامها في علم الكون مع تطبيق النظرية النسبية، كما استطاع حساب لثابت هابل، إلا أن لم يستطع إثبات أنها علاقة خطية بين بعد المجرات والانزياح الأحمر بسبب عدم توفر نتائج القياسات الفعلية آنذاك وقام بها هابل في ذلك الوقت وقام بنشرها في عام 1929.

وكان فريدمان يعيش في الاتحاد السوفييتي وتوفي عام 1925 مباشرة بعد اقتراحه لنظرية تعرف الآن ب نظرية فريدمان-لومتر-روبرتسون-ووكر. ونظرا لأن أمضى لومتر معظم حياته في أوروبا فهو لم يكن معروفا في الولايات المتحدة الأمريكية مثل إدوين هابل وأينشتاين، ومع ذلك فقد غيرت نظرية لومتر علم الفلك تغييرا جذريا. وذلك لأن لومتر بالإضافة إلى نبوغه فقد كان ملما بالآتي:

أعمال الفلكيين وصاغ نظريته بحيث تستطيع أن تتمشى مع ما تأتي به المشاهدة العملية التي كانت متاحة في ذلك الوقت، وعلى الأخص فهم ظاهرة الانزياح الأحمر للمجرات والعلاقة الخطية بين مسافات المجرات بالنسبة غلينا وسرعتها.

قام بصياغة نظريته في الوقت المناسب حيث كان إدوين هابل على وشك القيام بنشر العلاقة بين المسافة وسرعة المجرات، والتي عززت تمدد الكون، وبالتالي تؤدي إلى نظرية الانفجار العظيم.

درس على يد ارثر إدينجتون الذي أيده وجعل العلميين آنذاك يهتمون بأعمال لومتر العلمية.

وكل من جورج لومتر وألكسندر فريدمان اقترح كونا يمكن وصفه ب النظرية النسبية العامة وأنه كون يتمدد ويتسع. ولكن لومتر كان هو الأول الذي رأى أن تمدد الكون يفسر الانزياح الأحمر لخطوط طيف المجرات،وهو أول من استنتج أن شيئا يمكن وصفه بأنه عملية خلق أدت إلى تكوين الكون في الماضي.

وفي 29 يونيو 1966 رحل جورج لومتر بعد أن اكتـُشف إشعاع الخلفية الميكروني الكوني والذي أتى بتأييد عملي إضافي إلى نظرية لومتر عن نشأة الكون. وقام كل من ألان جوت وأندري ليندا في عام 1980 بإجراء تعديل في نظرية لومتر بأن أضافا إليها مرحلة تضخم كوني أو انتفاخ كوني.