العالم العلمي يترنح. اكتشافات جديدة من تلسكوب جيمس ويب للفضاء – مشروع مشترك من قبل وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ، ناسا ، ووكالة الفضاء الكندية (CSA) – ليست مفاجئة فحسب ، بل تتناقض مع أعمق افتراضاتنا حول كيفية عمل الكون.
في الأساس ، يبدو أن الكون قد لا يلعب بالقواعد التي اعتقدنا في الغالب أننا نفهمها.
إذن ، ماذا يمكن أن يعني كل هذا لاستكشاف الفضاء ، وتكنولوجيا الفضاء ، والتكنولوجيا العميقة في المستقبل؟ وما الذي يجب أن تفكر فيه شركات التكنولوجيا الفضائية والمخترعين والمستثمرين وصناديق VC في أوروبا نتيجة لآخر الاكتشافات؟
في وراء مشاريع الأرض، كلنا حول الشركات الناشئة في بناء الصواريخ ، و AIS للأقمار الصناعية ، والتكنولوجيا الحيوية للفضاء ، واندماج الاندماج.
💜 من تقنية الاتحاد الأوروبي
أحدث التذمرات من المشهد التقني في الاتحاد الأوروبي ، وقصة من مؤسسنا الحكيم بوريس ، وبعض فن الذكاء الاصطناعى المشكوك فيه. إنه مجاني ، كل أسبوع ، في صندوق الوارد الخاص بك. اشترك الآن!
ولكن كمتعصبين للفضاء ، نود أيضًا أن ننظر إلى أعمق ، إلى ما وراء طاولات الحد الأقصى وطوابق الملعب ، في الأماكن التي تبدأ فيها النظرية والغموض.
أدخل تلسكوب Webb بقيمة 10 مليارات دولار ، والذي تم إرساله إلى مدار من أوروبا في الفضاء في غويانا الفرنسية ، للنظر إلى أقدم ضوء في الكون. تم إطلاقه في عام 2021 ، وقد تم تشغيل الجهاز بالكامل منذ يوليو 2022.
Webb ليست مجرد ترقية من Hubble. إنها آلة الوقت ، حارس الأشعة تحت الحمراء ، وربما الأهم من ذلك – مدمرة للافتراضات العلمية المريحة.
بفضل نتائجها ، أصبح من الواضح أننا على أعتاب تحول كبير في الفيزياء النظرية وعلم الكونيات. خلال السنوات القليلة المقبلة ، توقع موجة من النظريات الجديدة الجريئة ، والمراجعات إلى الكتب المدرسية ، ونقاش متجدد حول كل شيء من الجاذبية إلى أصل المجرات.
قبل أن نفكر في الآثار المترتبة ، دعنا نكون وننظر في الاكتشافات الكبيرة من Webb التي تضرب الثقوب في ما اعتقدنا أننا نعرفه عن الكون. بعض هذه هي بالفعل أزمات نظرية. قد يؤدي آخرون إلى مجالات جديدة من التحقيق والاختراع.
تبدأ أكبر الثورات عندما لم تعد النظرية تتطابق مع البيانات. هذا ما حدث مع ميكانيكا الكم. مع النسبية العامة. مع الحمض النووي. وربما ، مع تلسكوب ويب.
فيما يلي 10 من اكتشافاتها التي تتحدى نظرياتنا حول الكون:
1. الكون يتوسع بشكل أسرع مما ينبغي
كنا نعرف عن “توتر هابل، “لكن Webb أكد ذلك بدقة أكبر. وفقًا للرياضيات ، يتوسع الكون في 70-76 كيلومترات في الثانية الواحدة لكل ميغابارسيك (KM/S/MPC) – أسرع بكثير من 67 كم/ثانية/mpc تنبأ بها النماذج القائمة على الكون المبكر (خلفية الميكروويف الكونية). ترجمة؟ شيء ما في فيزياءنا خاطئ ، أو على الأقل غير مكتمل. قرص للطاقة المظلمة؟ قوة جديدة؟ أسيء فهم الكون المبكر؟ الباب مفتوح.
2. نشأت المجرات بسرعة كبيرة
رصد ويب مجرات ضخمة بالكامل 500-700 مليون سنة بعد الانفجار الكبير. هذه الأشياء كبيرة مثل درب التبانة ، لكن مظهرها المبكر يتحدى العلم الراسخ. وفقًا للنماذج الكونية القياسية ، فهي ببساطة لا ينبغي أن تكون موجودة بعد. تقول النظريات أن المجرات تنمو ببطء. الواقع يقول: لقد اكتسبوا بسرعة. إما أن نفتقد خدعة – أو كان الكون المبكر أكثر كفاءة مما كنا نظن.
3. قد تكون المادة المظلمة خاطئة – موند كان على حق؟
هذا الشخص المثير للجدل: تتماشى نتائج ويب أكثر مع ديناميات نيوتن المعدلة (موند) من نظرية المادة المظلمة السائدة. لقد كان موند منذ فترة طويلة مستضعف نظريات الجاذبية. ولكن إذا كانت المجرات المبكرة أكثر إشراقًا وأكبر من المتوقع – تمامًا كما تنبأ موند – فقد نحتاج إلى إعادة النظر في أي يد غير مرئية تشكل الكون.
4. كانت الثقوب السوداء طموحة للغاية
كيف يمكنك الحصول على ثقب أسود 9 ملايين من الكتلة الشريحة بعد 570 مليون سنة فقط من الانفجار الكبير؟ هذا ما وجده ويب. هذا أمر مذهل لأنه ، وفقًا للنماذج الحالية ، لم يكن هناك ما يكفي من الوقت أو المواد في الكون المبكر لتنمية مثل هذه الثقوب السوداء الهائلة بسرعة – مما يشير إلى فيزياء غير معروفة أو مسارات تشكيل جديدة تمامًا. الثقوب السوداء في بعض المجرات المبكرة هي 1000x أكثر ضخامة (نسبة إلى المجرة) من تلك الموجودة في عالم اليوم. إما الثقوب السوداء التي تشكلت عبر بعض الآلية الغريبة – أو بدأت كشيء أكبر بكثير من النجوم.
5. الكيمياء المعقدة؟ هذا في وقت مبكر؟
المجرة Jades-GS-Z14-0 يبلغ عمره 300 مليون عام فقط ، لكنه غني بالفعل بعناصر مثل النيتروجين ، والتي عادة ما تستغرق مليارات السنين وعدة أجيال من النجوم للتراكم. كيف وصلت هذه العناصر إلى هناك؟ إما النجوم الأولى تشكلت وتوفي أسرع بكثير مما كنا نظن-أو تركنا Big Bang “تم بناؤه مسبقًا” أكثر مما كان متوقعًا.
6. النجوم تشكلت بسرعة الاعوجاج
يُظهر Webb المجرات المبكرة على أنها مصانع نجمة شديدة الانفجار – وهي مفاجأة للعلماء. النماذج المتوقعة بطيئة ، وتشكيل النجوم التدريجي. بدلاً من ذلك ، إنها “كرات عملاقة من تكوين النجوم”. شيء ما – ربما نقص الغبار ، أو الفيزياء المختلفة – أسرع الجدول الزمني. ومرة أخرى ، لا يمكن للنماذج مواكبة.
7. أقراص الكواكب تدوم لفترة أطول مما كنا نظن
كان من المفترض أن تتلاشى الأقراص المكونة للكوكب حول النجوم بسرعة. لكن ويب يراهم يدوم 20-30 مليون سنة. هذه أخبار رائعة لتكوين الكواكب الخارجية – وربما مدى الحياة. إذا كان لدى أنظمة الكواكب المزيد من الوقت للتطوير ، فقد تكون البيئات الصديقة للحياة أكثر شيوعًا مما تجرؤنا على الأمل.
8. كانت المجرات على شكل غريب
تبدو نصف المجرات المبكرة مثل المعكرونة أو ألواح التزلج على البلياردو ، وليس النقط الدائرية الصغيرة التي توقعناها. يقول النموذج القياسي أن الهيكل يأتي لاحقًا. لكن ويب يظهر لنا أن المجرات قد تم تنظيمها مبكرًا – وفي الأشكال التي لم نتوقعها. شيء عن الزخم الزاوي وديناميات المادة في الكون المبكر يحتاج إلى إعادة التفكير.
9. نماذج الغلاف الجوي للكواكب الخارجية كلها خاطئة
كشفت التحليل الطيفي الفائق من Webb أن نماذجنا من Exoplanet لا يمكن أن تميز الأجواء بشكل موثوق بين أنواع مختلفة. هذا يهز كل شيء من تقديرات القابلية إلى البحث عن biosignatures. في الأساس ، يتم تلطيخ “بصمات الأصابع الطيفية” الخاصة بنا – وتعود إلى لوحة الرسم.
10. كانت الويب الكونية موجودة بالفعل
وجد Webb خيوطًا لمدة 3 ملايين الخفيفة-جزء من ويب كوني – 830 فقط مليون سنة بعد الانفجار الكبير. كان من المفترض أن يستغرق هذا الهيكل مليارات السنين. لذا ، قام الكون المبكر ببناء الأشياء بسرعة ، أو أساءنا فهم الجدول الزمني بشكل أساسي.
إذن ماذا يعني هذا للنظام الإيكولوجي للتكنولوجيا؟ بالنسبة للمؤسسين و VCs في التكنولوجيا العميقة ، فإن هذه النتائج ليست مجرد توافه علمي ؛ إنها إشارات مبكرة.
أفكار أوروبا في التركيز
من وجهة نظرنا ، فإن أوروبا في وضع فريد لقيادة الموجة التالية من الابتكار التي أثارتها اكتشافات جيمس ويب. يقوم تدفق البيانات في تحفيز جهود بحثية جديدة في المراكز الرائدة مثل معاهد Max Planck في ألمانيا وجامعة كامبريدج في المملكة المتحدة و Eth Zurich في سويسرا.
في القطاع الخاص ، يرتفع جيل جديد من الشركات الناشئة في مجال التكنولوجيا العميقة الأوروبية إلى هذا التحدي.
فضاء فورج تقوم (المملكة المتحدة) بتطوير الأقمار الصناعية القابلة لإعادة الاستخدام لتمكين تصنيع المواد المتقدمة في الفضاء-مثل أشباه الموصلات-والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة وانبعاثات الكربون ، مع تداعيات كبيرة على أزمة المناخ.
بيولوجي (المملكة المتحدة) يتقدم في الإنتاج الذي يدعم الجاذبية الدقيقة للبيولوجيا المضادة للسرطان ، مع القدرة على تحويل بعض العلاجات من قطرات المستشفى IV إلى الحقن ذاتية الإدارة في المنزل ، وتحسين وصول المريض وراحةها بشكل جذري.
airmo (ألمانيا) تنشر أسطولًا من الأقمار الصناعية المجهزة بالليار والطائرات بدون طيار لمراقبة انبعاثات غازات الدفيئة بدقة في الوقت الفعلي-الدعم للصناعات في تلبية لوائح الاتحاد الأوروبي الصارمة بشكل متزايد للإبلاغ عن انبعاثات غازات الدفيئة.
يتم دعم شركات التكنولوجيا العميقة الأوروبية بشكل متزايد من قبل Horizon Europe ، برنامج البحث والابتكار الرئيسي للاتحاد الأوروبي (2021-2027) بميزانية إجمالية قدرها 95.5 مليار يورو. تدعم شركة Horizon Europe مشاريع عالية الخطورة ، وعالية المكافآت عبر مجالات المناخ والرقمية والتقنية العميقة ، والتي تعمل كجسر حرج بين الاكتشافات العلمية الحدودية-مثل تلك التي كشفت عنها JWST-وتطبيقات تجارية اختراق.
يمكن أن تفتح الفجوات في فهمنا للكون فرصًا غير متوقعة للتكنولوجيا العميقة الأوروبية. مثلما وضع سيرن أوروبا في طليعة الفيزياء عالية الطاقة ، يمكن أن تصبح Webb منصة انطلاق لصناعة التكنولوجيا الفضائية في القارة.
يمكن أن تثير اكتشافات Webb حقبة جديدة من الابتكار من خلال قلب كل ما اعتقدنا أننا نعرفه عن الكون. إذا لم يكن الكون المبكر كما توقعنا ، فماذا قد نكون مخطئين؟
هل يمكن أن تتطور قوانين الفيزياء نفسها؟ هل نفتقد المتغيرات الخفية في الفضاء؟ هل المسألة المظلمة وهم ، وإذا كان الأمر كذلك ، فما الذي يصوغ المجرات حقًا؟ هل كان من الممكن أن تبدأ الحياة في وقت مبكر وفي كثير من الأحيان أكثر مما نتخيل؟
يمكن لكل واحد من هذه الأسئلة فتح موجة جديدة من الفيزياء الأساسية أو التقنيات الجديدة أو حتى فئات بدء التشغيل الجديدة تمامًا. من نماذج الجاذبية الكمومية إلى المواد الغريبة إلى المحاكاة الكونية المصممة من الذكاء الاصطناعى ، هناك مجال هنا للمؤسسين للبناء على حافة الغموض.
ماذا بعد؟ يحتمل أن يكون جيلًا جديدًا من الاختراعات والمستثمرين واكتشافات فتح العين. أوروبا على استعداد للاستفادة.
من خلال الاستثمار في التكنولوجيا العميقة ، يمكن أن تحول القارة الكشف عن ويب إلى نجاحات تجارية ، وتشكيل مستقبل العلوم والمجتمع على حد سواء.
