من بين الاتفجار الاكبر و السحق الاكبر يخرج الزمن عبر المبدأ الثانى للترموديناميك..

مبرهنات المفردة singularity theorems هى مبرهنات فى النسبية العامة اكتشفها بنروز Penrose عام 1965 ثم بنروز Penrose و هاوكينغ Hawking عام 1970 تنص بكل بساطة انه بإفتراض وجود منابع مادية معقوله فى الفضاء-زمن فإن تشكل مفردات singularities فى الفضاء-زمن هو أمر حتمى لا مفر منه فى الحالات التى يحدث فيها انهيار ثقالى..
لكن ماهى المفردة جمع مفردات?
المفردة هى النقطة فى الفضاء-زمن التى تفنى فيها المادة و كذلك الفضاء-زمن عندما يتشكل ثقب اسود..والمفردة هى بالضبط مركز الثقب الاسود..
وهذا النوع من المفردة يمكن ان يظهر ايضا تحت مسمى السحق الاكبر big crunch الذى سينتهى اليه الكون فى حالة ما اذا كان مغلقا-اى كرة- وفى حالة تحققت شروط اضافية على كثافة المادة و الطاقة فى الكون..فى هذه الحالة فإن توسع الكون سيتوقف ثم يرجع الكون الى الانضياق حتى يصل الى نقطة واحدة-كما كان عند الانفجار الاكبر- و هذا هو السحق الاكبر..
اذن هذه المفردة مرفقة بالشرط النهائى للكون..
لكن هناك نوع آخر هو المفردة المرفقة بالانفجار الأكبر big bang نفسه التى تخلق عندها المادة و كذلك الفضاء-زمن..هذه المفردة مرفقة بالشرط الابتدائى للكون..
من الناحية الهندسية الفرق بين الحالتين هو كالاتى..
تنسور ريمان Riemann tensor الذى يقيس انحناء الفضاء-زمن ينقسم الى قسمين: تنسور وايل Weyl tensor و تنسور ريتشى Ricci tensor..
بالنسبة لمفردة الثقب الاسود او السحق الاكبر فان تنسور وايل يذهب الى المالانهاية عند المفردة..
أما بالنسبة لمفردة الانفجار الأكبر فإن تنسور وايل صفر اما تنسور ريتشى فهو الذى يذهب الى المالانهاية عند المفردة..
يبدو من هذا الوصف ان مفردة الانفجار الاكبر هى المعكوس فى الزمن لمفردة الثقب الاسود او مفردة السحق الاكبر..
لكن هذا غير صحيح تماما..
يدخل مرة أخرى الانتروبى و المبدأ الثانى للترموديناميك-احد اعظم و اغرب القوانين الفيزيائية على الاطلاق-بقوة..
مفردة الانفجار الاكبر, اين يكون الكون ناعم smooth الى اقصى الحدود, تتميز بانتروبى صغير جدا جدا جدا..
اما مفردة الثقب الاسود او السحق الاكبر فتتميز بانتروبى كبير جدا..
هذا عكس ما يحدث فى حالة الغاز مثلا..انظروا الصورة..
عندما يكون الغاز لسبب او لآخر متجمع فى زاوية العلبة فان الانتروبى فى هذه الحالة ضعيف جدا....ولما يتوزع الغاز بانتظام فى العلبة بعد بلوغ التوازن الحرارى فان الانتروبى يصبح اعظمى...الانتروبى يزداد مع الزمن..
فى حالة الثقالة..ولان الثقالة تجاذبية و ليست تنافرية...يحدث العكس..
فان مجموعة اجسام ثقالية موزعة بانتظام داخل العلبة تتميز بانتروبى ضعيف جدا-مثل حالة الانفجار الاكبر-..هذه الاجسام سوف تتجاذب ثقاليا وتتراكم فى كتل و ينشأ عنها ثقب اسود فى النهاية-مثل حالة السحق الاكبر-..هذه الحالة تتميز بانتروبى كبير جدا..ودائما الانتروبى يزداد مع الزمن..
اذن من اجل كون مغلق نبدأ من مفردة الانفجار الاكبر اين يكون الكون ناعم مع قيمة صغيرة جدا للانتروبى وحيث يكون تنسور وايل صفر وننتهى عند مفردة السحق الاكبر اين يتخثر عدد هائل من الثقوب السوداء بقيمة كبيرة جدا للانتروبى و حيث يكون تنسور وايل لا نهائى ..
انظروا الصورة الثانية...
اذن الانتروبى المنخفض جدا جدا عند الانفجار الاكبر هو الذى ادى الى المبدأ الثانى للترموديناميك..بمعنى ان السؤال الحقيقي هو ليس: لماذا يتزايد الانتروبى دائما مع الزمن?..لكن السؤال الحقيقى هو: لماذا بدأ الكون اصلا بقيمة صغيرة جدا جدا للانتروبى?
ملحوظة: الكاتب ليس بالضرورة من المعتقدين فى فكرة الكون المغلق و مفردة السحق الاكبر...ايضا الكاتب يستخدم مصطلح الخلق و الافناء دون اى محتوى فلسفى او دينى او ايديولوجى..