عالِم

Saul Perlmutter

1959– · علم الكونيات, الفيزياء الفلكية
عالم فيزياء فلكية، وقائد مشروع رصد المستعرات الأعظمية من النوع Ia، الذي أدى إلى اكتشاف التوسع المتسارع للكون والطاقة المظلمة.

سيرة

وُلد في شامبين، إلينوي. تخرّج من جامعة هارفارد وحصل على الدكتوراه من جامعة كاليفورنيا في بيركلي، حيث قاد مشروع علم الكونيات بالمستعرات الأعظمية. منذ التسعينيات، نسّق فريقًا دوليًا لإجراء قياسات دقيقة للمستعرات الأعظمية البعيدة. في عام 1998، نشر نتائج ثورية تشير إلى تسارع توسع الكون. حصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 2011 (بالمشاركة مع شميدت وريس).

اكتشافات رئيسية

💡 عمل بيرلموتر وفريقه المنافس بقيادة شميدت بالتوازي لفترة طويلة، وعندما توصلا إلى الاستنتاج نفسه، حلّت النشوة محل الشك. وللتأكد من أن النتائج ليست ناجمة عن الغبار الكوني، راجعوا البيانات لسنوات.
"رأى أن الكون لا يتمدد فحسب، بل يفعل ذلك بوتيرة متسارعة، وكأنما تدفعه قوة غير منظورة."
المفاهيم
الطاقة المظلمةتوسع الكون
قوانين
قانون هابل
العلماء
Robert Woodrow WilsonChristian DopplerMaarten SchmidtAdam RiessEmmy NoetherBrian SchmidtRainer SachsVesto Slipher

مقالات ذات صلة

المايسترو الخفي لنظام الكواكب فائقة الانتفاخ
لطالما أثارت الكواكب الثلاثة في نظام Kepler-51 فضول الفلكيين: فهي تشبه زحل في الحجم، لكن كثافتها أقل من كثافة الماء. هذه العوالم «فائقة الانتفاخ»، التي لا تتجاوز كتلتها عشرة أضعاف كتلة الأرض، أشبه ببذور الهندباء الكونية - ضخمة لكنها تكاد تكون عديمة الوزن. مداراتها منتظمة كعازفين في أوركسترا، كل منهم يؤدي دوره، ويقرع الإيقاع بالعبورات.
ذيل الاضمحلال الكمومي: كيف تعتمد ذاكرة الميلاد على اللون
النظام الكمومي، بمجرد أن يولد، لا ينسى ذلك. حتى بعد مرور عشرات أزمنة الحياة، يبقى في اضمحلاله أثر للحالة الابتدائية: ذيل أسّي يتناقص ببطء. بالنسبة لصبغتين فلورسنتين، إريثروزين B وإيوسين Y، تمكن ولأول مرة من رصد هذا الذيل في قناتين طيفيتين في آن واحد. اتضح أن الألوان المختلفة تتلاشى بطرق مختلفة، لكن الإيقاع العام يضبطه قائد واحد: زمن حياة موحد.
علم الكون2025-12-021 دarXiv:2512.02391سريع
تحسين قياس معدل توسع الكون باستخدام طريقة "التوائم" بين المستعرات العظمى من النوع Ia
المستعرات العظمى من النوع Ia هي بمثابة "شموع قياسية" في علم الكون: لمعانها الأقصى متطابق تقريبًا، مما يسمح بتحديد المسافة بناءً على السطوع الظاهري: كلما كان الجسم خافتًا، كان أبعد. هذه المستعرات العظمى تُستخدم كعلامات لقياس المسافات إلى المجرات البعيدة.
علم الكون2025-12-081 دarXiv:2512.07931سريع
وميض الكويزارات والطاقة المظلمة المتغيرة
طريقتان لقياس سرعة تمدد الكون تعطيان صورة متناقضة. القياسات المعتمدة على توهج المستعرات العظمى، التي أجراها فريق آدم ريس، تشير إلى تمدد أسرع مما تدل عليه بيانات إشعاع الخلفية الكونية — الضوء المتبقي من الانفجار العظيم. والفارق كبير لدرجة لا يمكن تفسيره بالصدفة – إنها أزمة حقيقية في علم الكونيات.
علم الكون2025-12-171 دarXiv:2512.15380سريع
الموجات الثقالية وخرائط المجرات: قياس جديد لتوسع الكون
الكون يتمدد، وكل تجمع من المجرات يشارك في رقصة كونية هائلة. وتيرة هذه الرقصة يحددها ثابت هابل — وهو قيمة أساسية تصف سرعة التمدد. وقد قاسه لأول مرة إدوين هابل قبل نحو قرن من الزمان، لكن لا يزال من الصعب تحديد قيمته بدقة: فنحن بحاجة إلى «مسطرة» قادرة على العمل على مسافات تصل إلى مليارات السنين الضوئية.
علم الكون2026-01-061 دarXiv:2601.02886سريع
الكون يفقد تجانسه على مقياس 138 ميغابارسيك
المجرات في الكون ليست متناثرة عشوائياً: فالمجرات المتجاورة تتحرك في اتجاه واحد، مثل سرب من الأسماك، أما البعيدة فلكل منها حركتها المستقلة. أين يقع الحد الفاصل بين «معاً» و«منفصلة»؟ كان ذلك غير واضح حتى الآن. ابتكر علماء الفلك مقياساً جديداً — وهو المقياس الذي عنده يتوقف متوسط حركة المجرات على طول الخط الواصل بين زوج منها عن كونه متسقاً ويبدأ بالتناقض مع بعضه. سُمّي هذا المقياس بمقياس تماسك السرعات.
علم الكون2026-01-081 دarXiv:2601.04774سريع
الموجات الثقالية تحسّن قياس معدل توسع الكون
قياس توسع الكون يشبه توقيت سباق بينما يتسع المضمار. تعمل اندماجات النجوم النيوترونية كصفارات إنذار قياسية: موجاتها الثقالية تنطلق ب"حجم" معروف، وبالتالي فالإشارات الأضعف تعني مسافات أكبر.
علم الكون2026-01-091 دarXiv:2601.05646سريع
المادة المظلمة والطاقة المظلمة: تفاعل بطيء
الكون يتوسع، وسرعة هذا التوسع هي موضوع نقاش حاد في علم الكون. قبل ما يقرب من مئة عام، اكتشف إدوين هابل أن المجرات تتباعد عن بعضها، لكن القياسات الحديثة لثابت هابل، الذي يحدد معدل التوسع، تعطي قيمًا متناقضة.
المجرات2026-01-161 دarXiv:2601.11515سريع
عملاقٌ ساطعٌ في كونٍ رضيع: المجرة PAN-z14-1
بدأ ضوء المجرة PAN-z14-1 رحلته عندما كان عمر الكون 400 مليون سنة فقط — وهو، بمقاييس الكون، طور الطفولة. وبسبب توسع الفضاء، الذي يمدد موجات الضوء، استغرق هذا الضوء نحو 13.5 مليار سنة ليصل إلينا.
علم الكون2026-01-271 دarXiv:2601.19662سريع
راقصو الظلام: عندما تعمل المادة المظلمة والطاقة المظلمة معًا
المجرات تبتعد عن بعضها، لكن معدل التوسع المُقاس من توهج ما بعد الانفجار العظيم ومن انفجارات المستعرات العظمى غير متطابق — وقد أُطلق على هذه المشكلة اسم توتر هابل. وكأن راقصَين يفقدان الإيقاع لأنهما لا يشعران ببعضهما. إدوين هابل كان أول من لاحظ أن المجرات البعيدة تهرب أسرع.
علم الكون2026-01-292 دarXiv:2601.22043سريع
مسطرة كونية بلا مسطرة
الكون يتمدد، لكن بأي معدل؟ سؤال يؤرق علماء الفلك منذ عقود. طريقتان للقياس تعطيان إجابتين مختلفتين، وهذا الفارق يُعرف بتوتر هابل. بعضهم ينظر إلى الكون المبكر عبر إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، بينما ينظر آخرون إلى المستعرات العظمى القريبة والنجوم المتغيرة القيفاوية. الفرق صغير لكنه عنيد: حوالي 9%.
شيطان بتأخير: كيف نخدع حد لانداور
يهتز المذبذب الميكروي بتردد 1270 هرتز، ويتحكم موضعه في جهد افتراضي: مشهد طاقي غير مرئي ذي حفرتين، تنشئه التغذية الراجعة. عادةً يحدث التنقل بين الحفرتين عندما يعبر النظام نقطة الصفر، لكن الآن يدخل التأخير على الخط: إذ تُزاح العتبة بمقدار h. عند التخلف الموجب (h=0.17) يتأخر تبديل النظام، وكل انتقال ينتزع قليلًا من الطاقة من المذبذب، وكأن شيطانًا خفيًا يكبح البت فيبرّده.
الفراغ الدافئ بدلاً من الطاقة المظلمة
في النموذج الكوني القياسي ΛCDM، تتباعد المجرات تحت ضغط الطاقة المظلمة — زنبرك خفي. لكن الطرق المختلفة لقياس سرعة التوسع تعطي أرقاماً مختلفة، وكأن مسطرة القياس قد اختل مقياسها. لاحظ هذا التباين إدوين هابل منذ قرابة قرن مضى.
نجوم منارة في المجرات البعيدة
في المجرات البعيدة تعيش نجوم قديمة تنتفخ وتحمر. بينها مجموعتان تشبهان المنارات: بعضها بدأ للتو احتراق الهيليوم، والبعض الآخر يحرق الكربون والأكسجين. استخدم علماء الفلك تلسكوب هابل للنظر في 92 مجرة ومقارنة سطوع هذين النوعين من النجوم.
علم الكون2026-02-181 دarXiv:2602.16869سريع
الضوء والمسافة: اختبار هندسة الكون
يستغرق الضوء القادم من نجم بعيد مليارات السنين ليصل إلينا، وخلال هذه الفترة يتمدد الكون. كيف يمكن التحقق من أننا نفهم هذا المسار بشكل صحيح؟ يستخدم علماء الفلك "مسطرتين": انفجارات المستعرات العظمى، التي تُرى بلمعان معروف، والومضات الراديوية السريعة — نبضات راديوية قصيرة وقوية من مجرات أخرى. إذا أظهرت المسطرتان نفس المسافة، فهذا يعني أن هندسة الكون تعمل بدقة.
علم الكون2026-02-252 دarXiv:2602.21733سريع
كيف نقيس سرعة توسع الكون دون معرفة عمره
الكون يتمدد، والمجرات تتباعد عن بعضها مثل الزبيب في عجين يرتفع. سرعة هذا التباعد — ثابت هابل (Hubble constant) — هي رقم أساسي في علم الكونيات. لقياسها، نحتاج عادةً إلى «الأفق الصوتي»: أثر موجات صوتية عبرت البلازما الحارة في أول مئات الآلاف من السنين بعد الانفجار العظيم.
المجرات2026-03-021 دarXiv:2603.01882سريع
رياح من المجرة: كيف تلفظ النجوم الغاز
مجرة بعيدة، تشبه مجرتنا درب التبانة، تنفخ الغاز في الفضاء كما تنفخ مجفف الشعر الغبار عن طاولة. اخترقت سبعة أشعة ضوئية قادمة من جسم أبعد سحابة الغاز هذه، فرأى علماء الفلك أن تدفق الغاز ضيق مثل نفث الماء من خرطوم، وليس عريضًا مثل المروحة. تصل سرعة الغاز إلى 239 كيلومترًا في الثانية، أي أسرع بـ200 مرة من طائرة ركاب.
علم الكون2026-04-041 دarXiv:2604.03769سريع
ساعدت الانفجارات الراديوية السريعة في قياس توسع الكون
الكون يتمدد، ولكن بأي سرعة؟ ظل علماء الفلك لعقود يتجادلون حول القيمة الدقيقة لثابت هابل. هناك طريقتان كلاسيكيتان تعطيان نتائج مختلفة قليلاً. والآن ظهرت طريقة ثالثة تعتمد على التدفقات الراديوية الغامضة.
علم الكون2026-04-061 دarXiv:2604.04408سريع
الكون يتنفس بشكل غير منتظم
قام علماء الكونيات بقياس السرعة التي تتباعد بها المجرات البعيدة في مناطق مختلفة من السماء. وللقيام بذلك، استخدموا نوعين من "المساطر الكونية": تجمعات المجرات وانفجارات المستعرات الأعظمية من نوع معين. أظهرت الطريقتان النتيجة نفسها: في اتجاه واحد، يتمدد الكون أسرع قليلاً منه في الاتجاه المعاكس. الفرق صغير — حوالي 2 سيغما، أي أنه قد يكون عشوائياً، لكنه يتكرر في جميع الفحوصات.
علم الكون2026-04-061 دarXiv:2604.05033سريع
خيوط الشبكة الكونية: ملف كثافة كوني
الشبكة الكونية تشبه شبكة ثلاثية الأبعاد عملاقة: المجرات والعناقيد مرتبطة بخيوط من المادة المظلمة. هذه الخيوط تشبه جسورًا غير مرئية تتدفق عبرها المادة نحو العقد الكبيرة. حاول العلماء لفترة طويلة فهم كيفية توزيع الكثافة في هذه الخيوط، لكنهم حصلوا على نتائج متناقضة.
علم الكون2026-04-162 دarXiv:2604.14653سريع
دوامات كونية ترسمها شبكة عصبية
إذا ألقيت حفنة من اللمعان في نهر، فبعضها سيطفو مباشرة، وبعضها سيدور في دوامات صغيرة. مع المجرات في الكون يحدث شيء مشابه: فهي لا تبتعد فقط بسبب التوسع، بل تدور أيضًا في تيارات هائلة، مثل شظايا الخشب في دوامات غير مرئية. هذه الدوامات — التفاف الغاز الكوني والمادة المظلمة — هي أثر بالغ الأهمية لكيفية نمو الكون وتزايد تعقيده.
علم الكون2026-04-191 دarXiv:2604.17534سريع
حلقة كونية عملاقة
أحيانًا تقدم السماء الليلية ألغازًا تخطف الأنفاس. أحدها حلقة من المجرات تمتد على ثلث الأفق. أطلق عليها علماء الفلك اسم «الحلقة العملاقة في السماء»: عنقود من المجرات امتد كخيط رفيع وانغلق ليشكل دائرة يبلغ قطرها نحو 400 ميغابارسيك. إذا وضعت 1300 مجرة درب التبانة خلف بعضها البعض، فستحصل على طول مماثل تقريبًا.
علم الكون2026-04-191 دarXiv:2604.17660سريع
كيف يقيس ولادة النجوم الكون
يحتفظ الكون بسجل لكل نجم يولد. على مدى 13.8 مليار سنة، أُضيء في المجرات عدد من النجوم يجعل من الممكن، عبر "تعدادها"، الحكم على طبيعة الكون نفسه، كما تُقرأ حلقات جذع الشجرة للتعرف على مناخ السنوات الماضية. جمع علماء الفلك بيانات عن معدل تشكل النجوم من يومنا هذا حتى العصر الذي كان فيه عمر الكون أقل من نصف مليار سنة (انزياح أحمر 15).
حلقات الغبار تكشف أسرار أذرع المجرة
غرفة مظلمة، يطفو الغبار في الهواء. يومض مصباح ساطع — فتتوهج ذرات الغبار كاشفةً عن أماكنها. طبق علماء الفلك أسلوبًا مشابهًا على مجرتنا. كان المصباح هو توهجات أشعة غاما — أقوى الانفجارات في المجرات البعيدة — بينما كانت ذرات الغبار هي سحب الغبار بين النجوم. تمر أشعة إكس المنبعثة من التوهج عبر هذه السحب، وينحرف جزء من الإشعاع جانبًا، فنرى حلقة مضيئة.
علم الكون2026-04-292 دarXiv:2604.26541سريع
الإشعاع المظلم وجريان التضخم: ما يخفيه هابل
يشبه الجدل الكوني حرفيين يقيسان نفس الغرفة بشريطي قياس مختلفين. أحدهما، بالنظر إلى المجرات البعيدة، يحصل على رقم واحد. والآخر، بالتأمل في التوهج القديم — الإشعاع الأثري، الضوء البارد للانفجار العظيم — يحصل على رقم آخر أصغر. يُسمى هذا الاختلاف بتوتر هابل. وهو لا يندرج ضمن الخطأ العشوائي ويلمح إلى شيء جديد في بنية العالم.
عدّ الضوء قطرةً قطرة
مقياس المطر العادي يجمع الماء في دلوٍ ويُظهر الحجم الكلي للهطول. أما الجهاز الجديد فهو ككفٍّ حساسة تلمس كل قطرةٍ ساقطة وتعدّها، حتى عندما يصل عدد القطرات إلى عدة آلاف. هذا بالضبط ما بناه الفيزيائيون. لقد تعلّموا عدّ الفوتونات بدقة — وهي أصغر حزم الضوء — في ومضات ليزر ضعيفة جدًا.
علم الكون2026-04-302 دarXiv:2604.27867سريع
المجرات في أطراف الكون أكثر سطوعًا مما يتوقعه النموذج القياسي
إدوين هابل وجورج لومتر وضعا قبل قرن تقريبًا أسس مفهوم توسع الكون — وهي العملية التي يتمدد فيها الفضاء نفسه بين المجرات باستمرار. إحدى الطرق الكلاسيكية لاختبار هذه الفرضية هي اختبار السطوع السطحي: في الكون المتوسع، يجب أن يخفت ضوء المجرة البعيدة مثل رسم على غشاء يتمدد بشكل منتظم.
تعلم الآلة2026-05-061 دarXiv:2605.08212سريع
مساعد الذكاء الاصطناعي يتولى الحسابات المعقدة في علم الكونيات
تسارع توسع الكون، وربما لا تعمل الجاذبية كما نعتقد. يطور الفيزيائيون نظريات بديلة، ولكن لاختبارها، يجب حساب كيف نشأت المجرات من التموجات بعد الانفجار العظيم. هذه الحسابات عبارة عن معادلات طويلة بمئات الحدود، يسهل الضياع فيها.
الكون يختبر صدقه
عندما يصطدم نجمان ميتان في مجرة بعيدة، يصلنا خبر هذا الحدث عبر رسولين: ارتجاج في الفضاء — موجة جاذبية — ووميض ضوء. يركض الرسولان إلينا عبر الكون كله، لكن مساريهما قد يختلفان قليلًا. فالضوء أحيانًا يتأخر بسبب الغبار الكوني، بينما تمر موجات الجاذبية عبر كل شيء تقريبًا دون أن تلاحظ العوائق. وجد مؤلفو الدراسة طريقة لمقارنة ما يقوله هذان الرسولان.
الشبكة المدارية: لماذا سينتظر التمزق الكبير 30 عامًا على الأقل
نظامنا الشمسي ليس جزيرة في الفراغ، بل شبكة حساسة ممتدة في زاوية مظلمة من الكون. تدور الكواكب في مداراتها كقطرات الندى على الخيوط، ونحن العنكبوت الذي يشعر بأدنى اهتزاز. وهذا الاهتزاز بالذات يكشف اقتراب الكارثة التي يسميها علماء الفلك التمزق الكبير. بدأ كل شيء في عام 1929، عندما رصد إدوين هابل تمدد الكون.
المُعجِّل الكوني يحل لغز هابل
في عشرينيات القرن الماضي، لاحظ إدوين هابل أن المجرات تتباعد — وهكذا اكتُشف توسع الكون. بعد عقود، قاس آدم ريس وزملاؤه السرعة عبر انفجارات المستعرات العظمى، ووجدوا: الكون يتوسع أسرع مما توقعت قياسات «صور الطفولة» — الشفق اللاحق للانفجار العظيم. سُمي هذا التناقض بتوتر هابل.
البعد الخامس كفخ للجسيمات
الإحداثي الخامس، المطوي في حلقة صغيرة جدًا، قد يكون مختبئًا تحت أنوفنا مباشرة. في مثل هذا الكون، كل ما نراه سيكون ملتصقًا بغشاء رباعي الأبعاد — البران — مثل قطرات الماء على زجاج النافذة. ولكن لماذا لا تنزلق المادة إلى البعد الخامس؟ ربما يكمن الجواب في التواء الفضاء نفسه. حسب الفيزيائيون سلوك الحقول الفرميونية — لبنات المادة — في عالم خماسي الأبعاد.
علم الكون2026-05-261 دarXiv:2605.27227سريع
الموجات الثقالية تقيس سرعة توسع الكون
تخيل بالوناً ضخماً قابلاً للنفخ مرسوماً عليه مجرات، وعندما يُنفخ يتمدد الرسم وتتباعد النقاط المتجاورة عن بعضها البعض. سرعة هذا التمدد هي ثابت هابل. عادةً ما يلتقط الفلكيون ضوء النجوم البعيدة ويرصدون مدى احمراره بسبب تمدد الفضاء.
الضوء الذي يعمل في فريقٍ يقيس المسافات بدقة أكبر
جهاز قياس المسافة العادي يرسل نبضة ضوئية واحدة وينتظر عودتها – مثل شخص يصرخ في الفضاء الفارغ ويستمع إلى الصدى. لكن إذا استخدمنا عدة مصادر تضيء بتناغم، وحللنا ليس قوة الإشارة بل إيقاع تتابع الومضات المنعكسة، تصبح الصورة أكثر وضوحاً. تأثير الوميض المتزامن – الإشعاع الفائق – معروف من أعمال روي جلاوبر.
كيف تختبئ التباعد اللوغاريتمي في الفضاءات متعددة الأبعاد
أنبوب طويل بلا نهاية، ملتصق بكل نقطة منه كرة صغيرة جدًا — هكذا يبدو الفضاء الذي عمل عليه المؤلفون. جزء منه يشبه السرج (وهو فضاء دي سيتر المضاد، أو AdS)، والجزء الآخر يشبه الكرة. في هذا الكون تعيش حقول كمومية، وسلوكها يعتمد كليًا على شكل هذا «الأنبوب بالكرات». عندما يحسب الفيزيائيون طاقة التقلبات الكمومية في مثل هذه الفضاءات، غالبًا ما يصطدمون باللانهايات.
المد الكمومي من المستقبل: تسارع الكون بدون طاقة مظلمة
يكاد يكون قد مضى قرن وعلماء الكونيات يتصارعون مع اللغز: ما الذي يجعل الكون يتوسع بسرعة متزايدة؟ الإجابة القياسية — الطاقة المظلمة — تؤدي إلى تناقض هائل بين كثافة الفراغ النظرية والملاحظات. لكن هناك طريقًا آخر يقلب السببية رأسًا على عقب.
لغز كوني: دليلان مستقلان في مواجهة النزاع الرئيسي في علم الكونيات
يشبه علم الكونيات قاعة محكمة حيث يدلي شاهدان بشهادتين متعارضتين لا يمكن التوفيق بينهما. الأول — تحليل إشعاع الخلفية الكونية الميكروي بواسطة القمر الصناعي بلانك — يؤكد أن توسع الكون يسير بسرعة 67 (كم/ث)/ميغابارسك.
بندول الإيقاع الكوني فقد إيقاعه: الطاقة المظلمة تعيد كتابة سيمفونية هابل
علم الكونيات هو موسيقى الأفلاك، وثابت هابل بدا لنا فيما مضى كبندول إيقاع موثوق. لكن بيانات أداة DESI، التي تدرس أطياف ملايين المجرات، تلمح إلى أن قائد الأوركسترا — الطاقة المظلمة — يغير هو نفسه الإيقاع خلال السيمفونية.
علم الكون2026-06-041 دarXiv:2606.06495سريع
الإلكترون المرتعش ولغز توسع الكون
بعد 380 ألف عام من الانفجار العظيم، برد الكون بما يكفي لتتحد الجسيمات المتناثرة في ذرات الهيدروجين. هذه المرحلة، المسماة بإعادة الاندماج، أشبه بأول نفس: انفصل الضوء عن المادة وانطلق عبر الفضاء. منذ ذلك الحين، يقيس علماء الفلك سرعة توسع الكون بطريقتين.
الانتقاء اللاحق الكمومي كبديل للطاقة المظلمة: لماذا يتسارع توسع الكون
منذ نهاية القرن العشرين، يعرف العلم أن توسع الكون يتسارع: فالمجرات تتباعد عن بعضها البعض بسرعة متزايدة. على هذا الاكتشاف، حصل كل من آدم ريس وسول بيرلموتر وبرايان شميت على جائزة نوبل.