لماذا الفضاء فراغ؟

الكون عبارة عن فراغ شبه مطلق . لماذا هذا؟ دعونا نستكشف فراغ الفضاء معًا !

ربما سمعت أن الفضاء عبارة عن فراغ وتساءلت، "لماذا لا يسحبنا بعيدًا عن الأرض، مثلما تمتص المكنسة الكهربائية الأوساخ من السجادة؟" الجواب يعود إلى كيفية بدء الكون وكيفية تشكل الأرض.

تعريف الفراغ

قبل أن نتعمق في هذا، دعونا نتحدث عن ما هو الفراغ وما ليس كذلك. الفراغ ليس شيئًا حقيقيًا، بل هو غياب كل شيء. لذلك عندما يقول شخص ما "الفضاء عبارة عن فراغ"، فإن ما يعنيه في الواقع هو أنه فارغ تقريبًا. على سبيل المثال البسيط، إذا أخذت جرة أثناء سيرك في الفضاء وقمت بإغلاقها، فمن المحتمل ألا تجد بداخلها ذرة واحدة.

تحافظ المكانس الكهربائية الروبوتية أيضًا على الفراغ، لكنه يختلف عن فراغ الفضاء: يتم سحب الغبار والشعر إلى الفراغ بسبب فرق الضغط الناتج عن الشفط.

بداية ضيقة

الكون لم يكن فارغا دائما. خلال أول 400 ألف سنة بعد الانفجار الكبير، كان كل شبر من الكون مليئًا بمزيج كثيف ومتحرك - معظمه من الهيدروجين. كل هذه الذرات المتراصة بإحكام تقفز باستمرار من بعضها البعض، مما يتسبب في أن يصبح الخليط الأولي ساخنًا للغاية. لكن مع مرور الوقت، تتوسع المساحة، مما يجعل الخليط أرق (مثل ما قد يحدث إذا سكبت خليطًا حقيقيًا على الطاولة). ويبرد الخليط المخفف أيضًا ويبدأ في التصلب.

بسبب الجاذبية، فإن المادة لا ترغب في البقاء في حالة مشتتة؛ في نهاية المطاف، كل شيء سوف يأتي معا. تشكلت الكتل الأولى من المادة بالصدفة تمامًا - حيث كانت بعض بقع الفضاء تحتوي على كمية أكبر من المادة من غيرها. وبما أن كل مادة لها جاذبية، فكلما زادت كمية المادة في بقعة ما، كلما جذبت كل شيء آخر نحوها. وبمرور الوقت، جمعت هذه المناطق المادية كميات أكبر وأكثر من المادة. في نهاية المطاف، تصل بعض الكتل إلى أقصى كتلتها وتصبح جاذبيتها قوية جدًا لدرجة أنها تنهار بسرعة إلى نجوم. وقد شكلت الحطام الذي تركوه وراءهم فيما بعد الكواكب التي تدور حولهم. ويبقى فراغ فضائي شبه مطلق في المناطق الواقعة بينهما.

تشكل الجاذبية "البيئات" التي نعيش فيها، ولكنها أيضًا ما يمنع كل شيء على الأرض من الطيران إلى الفضاء. في الواقع، يمارس فراغ الفضاء قوة سحب على الهواء في الغلاف الجوي لدينا. ولكن كما يمكنك سحب إصبعك من أنبوب مفرغ من الهواء باستخدام القليل من القوة، فإن الجاذبية قادرة على منع سحب الهواء الموجود في الغلاف الجوي إلى الفضاء.

ضغط المقصورة

عندما تشاهد فيلم خيال علمي ويوجد ثقب في جانب المركبة الفضائية ويبدأ كل شيء في الامتصاص للخارج. وذلك لأن الضغط داخل السفينة أعلى من الضغط المنخفض للغاية في الفضاء، وبالتالي لا يوجد ما يمنعها من مقاومة شفط الفراغ. كل مادة تجذب، لكن السفينة لا تحتوي على ما يكفي من المادة لسحب الغاز - ستحتاج إلى شيء بحجم الأرض.

الكون ليس فارغا تماما. إذا قمت برمي كيس كبير من القمامة بدلاً من زجاجة صغيرة، فقد تتمكن من التقاط بعض ذرات الهيدروجين التي نجت من الجاذبية الأرضية لجميع النجوم والكواكب. وكما هو الحال مع الغاز الساخن والكثيف للغاية في الكون المبكر، فإن الهيدروجين المتبقي في الفضاء مضغوط بشكل فضفاض لدرجة أنه بارد للغاية.

إن فراغ الفضاء هو السبب أيضًا في صمته. الصوت هو مجرد اهتزاز، وبدون جزيئات الهواء التي تهتز، لا يمكن للصوت أن ينتقل.

في المرة القادمة التي يذكر فيها شخص ما "الفراغ البارد في الفضاء"، يمكنك أن تشرح لماذا يعتبر هذا المكان غير جذاب إلى هذا الحد.