نموذج الحالة المستقرة

في علم الكونيات ، كان نموذج الحالة المستقرة أو نظرية الحالة المستقرة بديلاً لنظرية الانفجار العظيم . في نموذج الحالة المستقرة، تبقى كثافة المادة في الكون المتوسع ثابتة نتيجةً للتكوين المستمر للمادة، وبالتالي يلتزم بالمبدأ الكوني المثالي ، وهو مبدأ ينص على أن الكون المرئي يبقى على حاله في أي زمان ومكان. أما الكون الساكن ، حيث لا يتوسع الفضاء، فيخضع أيضاً للمبدأ الكوني المثالي، ولكنه لا يستطيع تفسير الملاحظات الفلكية المتوافقة مع توسع الفضاء.

من أربعينيات القرن العشرين إلى ستينياته، انقسم المجتمع الفيزيائي الفلكي بين مؤيدي نظرية الانفجار العظيم ومؤيدي نظرية الحالة المستقرة. واليوم، يرفض معظم علماء الكونيات والفيزياء الفلكية وعلماء الفلك نموذج الحالة المستقرة . ^{[ 1 ]} تشير الأدلة الرصدية إلى كونٍ حارٍّ ناتجٍ عن الانفجار العظيم، مع عمرٍ محدودٍ للكون ، وهو ما لا يتنبأ به نموذج الحالة المستقرة. ^{[ 2 ]}

رُصد التوسع الكوني لأول مرة من خلال ملاحظات إدوين هابل . كما أظهرت الحسابات النظرية أن الكون الساكن ، كما وضعه ألبرت أينشتاين (1917)، كان غير مستقر. أما نظرية الانفجار العظيم الحديثة، التي طرحها الأب جورج لومتر ، فتفترض أن للكون عمرًا محددًا، وأنه تطور عبر الزمن من خلال التبريد والتوسع وتكوين البنى الكونية عبر الانهيار الجذبي.

من جهة أخرى، ينص نموذج الحالة المستقرة على أنه بينما يتوسع الكون، فإنه لا يغير مظهره بمرور الوقت ( المبدأ الكوني المثالي ). في هذا النموذج، لا بداية للكون ولا نهاية له. وهذا يتطلب استمرار خلق المادة للحفاظ على كثافة الكون من التناقص. نُشرت أوراق بحثية مؤثرة حول موضوع علم الكونيات ذي الحالة المستقرة من قِبل هيرمان بوندي ، وتوماس غولد ، وفريد ​​هويل عام ١٩٤٨. ^{[ ٣ ] [ ٤ ]} وقد اقترح نماذج مشابهة في وقت سابق من قِبل ويليام دنكان ماكميلان ، وغيره. ^{[ ٥ ]}

لقد فكر ألبرت أينشتاين في نموذج الحالة الثابتة للكون المتوسع، كما هو موضح في مخطوطة عام 1931، قبل سنوات عديدة من هويل وبوندي وغولد، لكنه تخلى عن الفكرة. ^{[ 6 ]}

طُرحت نظرية الكون شبه المستقر (QSS) عام 1993 من قِبل فريد هويل، وجيفري بوربيدج ، وجايانت ف. نارليكار ، كنسخة جديدة من أفكار الحالة المستقرة، بهدف تفسير خصائص إضافية لم تُفسَّر في الاقتراح الأولي. ويشير النموذج إلى وجود جيوب من الخلق تحدث بمرور الوقت داخل الكون، ويُشار إليها أحيانًا بالانفجارات الصغيرة، أو أحداث الخلق المصغرة، أو الانفجارات الدقيقة . ^{[ 13 ]} بعد رصد تسارع الكون ، أُجريت تعديلات إضافية على النموذج. ^{[ 14 ]} جسيم بلانك هو ثقب أسود افتراضي، نصف قطر شوارزشيلد الخاص به يُقارب طول موجة كومبتون ؛ وقد اعتُبر تبخر هذا الجسيم مصدرًا للعناصر الخفيفة في كون متوسع في حالة مستقرة. ^{[ 15 ]}

أشار عالم الفيزياء الفلكية وعلم الكونيات نيد رايت إلى عيوب في النموذج. ^{[ 16 ]} وسرعان ما دحض المؤيدون هذه التعليقات الأولية. ^{[ 17 ]} وأشار رايت وعلماء كونيات آخرون من التيار السائد، ممن راجعوا نموذج QSS، إلى عيوب وتناقضات جديدة مع الملاحظات التي لم يفسرها المؤيدون. ^{[ 18 ]}

• بوربيدج، جي.، هويل، إف.، "أصل الهيليوم والعناصر الخفيفة الأخرى"، المجلة الفيزيائية الفلكية ، 509: L1–L3، 10 ديسمبر 1998
• هويل، ف.؛ بوربيدج، ج.؛ نارليكار، ج. ف. (2000). منهج مختلف لعلم الكونيات . مطبعة جامعة كامبريدج . ISBN 978-0-521-66223-9.
• ميتون، س. (2005). الصراع في الكون: حياة فريد هويل في العلم . دار جوزيف هنري للنشر . رقم ISBN 978-0-309-09313-2.
• ميتون، س. (2005). فريد هويل: حياة في العلم . دار أوروم للنشر . رقم ISBN 978-1-85410-961-3.
• نارليكار، جايانت؛ بوربيدج، جيفري (2008). حقائق وتكهنات في علم الكونيات . مطبعة جامعة كامبريدج . ISBN 978-0-521-86504-3.