ماده تاریک و ۹۵٪ از واقعیتی که نمیتوانیم ببینیم
جهان چه چیزی را از ما پنهان کرده است؟
وقتی شب به آسمان نگاه میکنیم، بهنظر میرسد بیشتر جهان را میبینیم: ستارگان، سیارات، کهکشانها و نورهایی که میلیاردها سال در سفر بودهاند. اما حقیقت شگفتانگیز این است که تمام چیزی که میتوانیم ببینیم—یعنی هر چیزی که نور ساطع میکند یا بازتاب میدهد—کمتر از ۵٪ کل جهان را تشکیل میدهد.
بقیهی جهان چه میشود؟
پاسخ این است: نامرئی، غیرقابل لمس و هنوز ناشناخته.
اما اثر آن همهجا هست.
به دنیای مرموز ماده تاریک و انرژی تاریک خوش آمدید—دو عنصر که در مجموع ۹۵٪ از کیهان را تشکیل میدهند و هنوز برای ما همانند راز باقی ماندهاند.
ماده تاریک چیست؟
#ماده_تاریک نوعی ماده است که با نور یا تابش الکترومغناطیسی برهمکنش ندارد. یعنی نمیتوان آن را دید یا مستقیماً تشخیص داد. اما میدانیم که وجود دارد—چراکه اثرات گرانشی آن بر روی جهان قابل مشاهده است.
شواهدی که وجود ماده تاریک را نشان میدهند:
چرخش کهکشانها:
ستارگان در لبههای کهکشان با سرعتی بیشتر از حد انتظار حرکت میکنند. چیزی نامرئی و پرجرم باید آنها را در مدار نگه دارد.
عدسی گرانشی:
نور کهکشانهای دور هنگام عبور از فضای خمیدهشده توسط جرم نامرئی منحرف میشود. این انحراف تنها با حضور ماده تاریک توجیهپذیر است.
تابش زمینه کیهانی (CMB):
نوسانات کوچک در تابش بازمانده از #بیگ_بنگ، تنها زمانی با مدلهای کیهانی هماهنگ میشوند که ماده تاریک در آنها لحاظ شود.
حرکت خوشههای کهکشانی:
کهکشانها در خوشهها چنان سریع حرکت میکنند که اگر جرم بیشتری—ماده تاریک—در آنها وجود نداشته باشد، باید از هم جدا شوند.
ماده تاریک از چه ساخته شده است؟
ما هنوز دقیق نمیدانیم، اما برخی نظریههای اصلی عبارتاند از:
ذرات WIMP (ذرات سنگین با برهمکنش ضعیف):
ذرات فرضی که بهسختی با ماده معمولی تعامل دارند.
اکسیونها:
ذراتی بسیار سبک و کند، که برخی مدلهای فیزیکی وجودشان را پیشبینی کردهاند.
نوترینوهای استریل:
ذراتی فرضی که تنها از طریق گرانش تأثیر میگذارند و حتی با نیروهای ضعیف هستهای هم تعامل ندارند.
سیاهچالههای نخستین:
برخی نظریهها میگویند شاید ماده تاریک از #سیاهچاله هایی تشکیل شده باشد که در آغاز جهان شکل گرفتهاند.
دانشمندان چگونه در جستوجوی ماده تاریک هستند؟
با اینکه ماده تاریک دیده نمیشود، اما دانشمندان با روشهای مستقیم و غیرمستقیم به دنبال آناند:
آزمایشگاههای زیرزمینی:
در اعماق زمین، مخازن بزرگی از گازهای نجیب مانند زنون قرار دارند که به دنبال برخورد نادر ذرات ماده تاریک با اتمها هستند.
شتابدهندههای ذرات مانند LHC:
با برخورد ذرات در انرژیهای بالا، شاید بتوان ماده تاریک را برای لحظهای ایجاد کرد و از طریق انرژی گمشده تشخیص داد.
تلسکوپهای فضایی:
در حال بررسی پرتوهای گاما یا اشعههای کیهانی اضافی هستند که ممکن است ناشی از برخورد ذرات ماده تاریک باشد.
تا امروز؟ هیچ کشف قطعی نداشتهایم.
انرژی تاریک: نیرویی حتی ناشناختهتر
اگر ماده تاریک جهان را نگه میدارد، انرژی تاریک چیزی است که جهان را گسترش میدهد.
در سال ۱۹۹۸، ستارهشناسان هنگام بررسی ابرنواخترهای دوردست متوجه شدند که انبساط جهان در حال شتاب گرفتن است—کشفی شگفتآور.
عامل این شتاب، چیزی است که آن را انرژی تاریک نامیدند. حدود ۷۰٪ از کل جهان را تشکیل میدهد، اما ما تقریباً هیچ چیز از ماهیت آن نمیدانیم.
نظریههایی دربارهی آن وجود دارد:
شاید انرژی خلأ (vacuum energy) باشد.
شاید ویژگیای از ساختار فضا-زمان باشد.
یا شاید یک میدان فیزیکی جدید ناشناخته.
ترکیب تقریبی جهان بر اساس بهترین مدلهای کنونی:
ماده معمولی (ما، ستارگان، سیارات): حدود ۵٪
ماده تاریک: حدود ۲۵٪
انرژی تاریک: حدود ۷۰٪
یعنی همهی آنچه میبینیم تنها یک بخش کوچک از واقعیت است.
چرا این موضوع مهم است؟
درک ماده و انرژی تاریک فقط یک کنجکاوی کیهانی نیست، بلکه به سوالاتی اساسی پاسخ میدهد:
سرنوشت نهایی جهان چیست؟ آیا تا ابد گسترش مییابد؟ یا دچار فروپاشی میشود؟
جهان از چه ساخته شده؟ آیا فقط سطح واقعیت را میبینیم؟
آیا قوانین #فیزیک ما ناقصاند؟ وقتی ۹۵٪ جهان پنهان است، شاید نگاه ما ناقص باشد.
حل این معما میتواند به فیزیک جدید، فناوریهای آینده و درک نوینی از زمان و فضا منجر شود.
سخن پایانی
تصور کن در ساحل ایستادهای و در تاریکی صدای موجها را میشنوی، اما نمیتوانی منبعشان را ببینی. این همان حالتی است که علم امروز نسبت به ماده و انرژی تاریک دارد—جهانی که به ما نجوا میکند اما هنوز آن را نمیفهمیم.
ما در میان کیهانی نامرئی زندگی میکنیم. شاید روزی، با ذهنی بازتر و ابزارهایی بهتر، بتوانیم آن ۹۵٪ پنهان از واقعیت را آشکار کنیم—آنچه واقعاً جهان را میسازد.
#Dark_Matter

۱۲:۲۰ AM
.
خرد ۲۷, ۱۴۰۴