نسخة الفيديو النصية
أكمل الجملة الآتية. العناصر التي تكونت في بداية الكون فراغ من العناصر التي تكونت فيما بعد. أ: أخف، ب: أثقل؟
للإجابة عن هذا السؤال، دعونا نتذكر أولًا أن «ثقل» العنصر يشير إلى كتلته الذرية، التي تعتمد على عدد البروتونات والنيوترونات الموجودة في نواته. في اللحظات الأولى للكون، بعد فترة وجيزة جدًّا من حدوث الانفجار العظيم، كان الكون ساخنًا للغاية، وكثيفًا لدرجة لا تسمح حتى بوجود الجسيمات. بعد ذلك، مع تمدد الكون بسرعة، انخفضت حرارته سريعًا. وبعد أقل من ثانية من وقوع الانفجار العظيم، سمحت الظروف بتكون بروتونات ونيوترونات منفردة.
تذكر أن نواة الهيدروجين، وهو أبسط العناصر وأخفها، تحتوي على بروتون واحد. ومن ثم، كان الهيدروجين أول العناصر التي تكونت، وكان العنصر الأكثر وفرة في الكون. ولا يزال الهيدروجين العنصر الأكثر وفرة في الكون حتى يومنا هذا.
في الدقائق القليلة الأولى بعد الانفجار العظيم، حدث اتحاد للبروتونات والنيوترونات، فيما يعرف بالاندماج النووي؛ فتكونت عناصر أخرى أثقل من الهيدروجين. لكن هذه العناصر الجديدة كانت خفيفة للغاية؛ لأن نواة كل منها كانت تحتوي على زوج واحد فقط من البروتونات والنيوترونات.
وكان الهليوم، الذي تحتوي نواته على بروتونين، أول عنصر تكون بعد الهيدروجين. وتكونت أيضًا نوى الليثيوم، التي تحتوي على ثلاثة بروتونات، لكن الليثيوم كان أقل وفرة بكثير من الهيدروجين والهليوم. ويعتقد أن الليثيوم هو أثقل العناصر المستقرة التي تكونت في بدايات الكون.
خلال الساعة الأولى بعد الانفجار العظيم، انخفضت حرارة الكون وتمدد كثيرًا لدرجة أنه لم يعد ساخنًا وكثيفًا بما يكفي لحدوث الاندماج النووي. وهكذا بعد مرور مئات أخرى من ملايين السنين، تكونت عناصر أثقل نتيجة للاندماج النووي الذي حدث في النجوم الأولى. وتعد دورة حياة النجوم هي المسئولة عن تكوين العناصر الأثقل في الكون. إذن بمرور الوقت تمكنت العناصر الأثقل من التكون.
بمعرفة ذلك، يمكننا ملاحظة أن الإجابة الصحيحة هي الخيار أ. إذن عند ملء الفراغ، نجد أن العناصر التي تكونت في بداية الكون أخف من العناصر التي تكونت فيما بعد.
