ماده تاريك

آزمایش سرن - قسمت اول(انرژی تاریک-ماده تاریک) CERN & DarkMatter
به نام خداوند بخشاینده و مهربان


(این مطلب در 4 قسمت تهیه و تنظیم گردیده.)

و سوگند به آنچه می بینید و آنچه نمی بینید.

(سوره الحاقه - آیات 39 و 40)

تصویری فرضی از ماده تاریک که بوسیله تلسکوپ هابل تهیه شده






در روز 10 سپتامبر سال 2008 در آزمایشگاه سرن (مرکز پژوهشهای هسته ای اروپا)واقع در مرز بین سویس و فرانسه و در عمق 100 متری زمین،آزمونی بزرگ با 2 هدف عمده:

1- کشف ذره الهی (خدا ذره)

2- پی بردن به ماهیت ماده تاریک

برپا شد، که از آن می توان به عنوان بزرگترین رویداد علمی قرن نام برد.رویدادی که انشاا... نتایج آن منتج به کشف یکی از بزرگترین رازهای پیدایش جهان خواهد گردید.سعی می نمایم با بیانی ساده تا آنجا که قلم به اذن پروردگار متعال یاری کند این مهم را شرح دهم.اگر قصوری مشاهده شد،پیشاپیش از شما عزیزان که این مطلب را ملاحضه می فرمایید پوزش می خواهم.این را به حساب دانش اندک و غیر تخصصی بودن این حقیر گذاشته و مستدعی است بذل عنایت فرموده و اشتباهات بنده را متذکر شده و اصلاح بفرمایید.


1- ماده تاریک (Dark Matter)

یک مثال ساده:

کوه یخ بزرگ و شناوری را تصور کنید که قله آن از آب بیرون است.اگر از دور آن را به ما نشان داده و بگویند که این کوه یخ هزاران تن وزن دارد، ابتدا برای ما غیر قابل باور است، چرا که ما فقط میتوانیم قسمت از آب بیرون آمده آن را ببینیم، قسمتی که تنها 20درصد از کل کوه یخ را تشکیل می دهد و حقیقت داستان که همانا بخش تشکیل دهنده و زیر بنایی کوه یخ می باشد را به این دلیل که در زیر آب پنهان است،نمی بینیم.(قسمتی که 80درصد ازکل کوه یخ را تشکیل می دهد).




آنچه که ما ازکل جهان هستی می دانیم و می بینیم تنها 20درصد آن را تشکیل داده است، و 80 درصد دیگر پنهان است. کجا؟ ما نمی دانیم.




یکی از بزرگترین نوابغ تاریخ بشریت (آلبرت اینشتین) سالها پیش به موضوعی اشاره نمود که تا سالها بعد ذهن دانشمندان علم فیزیک را به خود معطوف داشت و به یکی از دغدغه های بزرگ آنها تبدیل شد.او در محاسبات کیهانی خود به این نتیجه رسیده بود که :

"آنچه ما از کیهان می بینیم تمام هستی نیست".


محاسبات او نشان می داد آنچه در کیهان می بینیم، تنها تشکیل دهنده 3/2 (دوسوم) از کل انرژی موجود در کائنات است و 3/1 دیگر، انرژی پنهانی است که غیر قابل روئیت و ردیابی است.و سپس برای اینکه در محاسبات خود با مشکل روبرو نشود، این کمبود را که میزان آن 3/1 از کل انرژی موجود در کیهان بود با عنوان ثابت کیهانی ( C ) در معادلات و محاسبات خود وارد نمود.طی سالها بعد(در حدود دهه 60 و 70 میلادی)،همگام با پیشرفت علم و آمدن نسل جدید دانشمندان و همچنین دسترسی انسان به مرزهای آسمان و آزمایشات برون جوی و...، دانشمندان پی به این مهم بردند که مسئله انرژی پنهان که تا آن زمان به عنوان یک فرضیه به آن نگاه می شد یک حقیقت مسلم و غیر قابل انکار است و همچنین میزان آن نیز بسیار بیشتر است از آنچه که اینشتین گمان می کرد.آنها در محاسبات چندین باره محتوای موجود در کیهان با کمک ابر کامپیوتر ها به این مهم پی بردند که:



آنچه که ما نسبت به آن آگاهی داریم بیش از 20 تا 25 درصد از کل جرم موجود در جهان را تشکیل نمی دهد.


آنها در طی محاسبات خود حتی از جرم های بی مقدار و خرد سیارکها ، دنباله دارها ، و اقمار نیز گذشت نکردند و آنها را در معادله خود لحاظ نمودند! ولی بازهم نتیجه همان بود: تمامی آنچه که ما در پهنه گیتی می بینیم و نسبت به آن آگاهیم (اعم از کهکشانها و تمامی محتوای درون آنها نظیر ستاره ها ،سیاره ها، اقمار، سیارکها،ساهچاله ها،و... ) تنها 20درصد از جرم موجود جهان هستی را تشکیل می دهند.و برای شکاف بی نهایت عظیم میان کهکشانها و این فضای خالی از همه چیز میان آنها، توضیحی نیافتند!



پس آنها آنچه را که نمی دیدند ولی نسبت به موجودیت آن به یقیین رسیده بودند (و معتقد بودند که 80درصد از کل جهان هستی را تشکیل می دهد) ماده تاریک نام نهادند.

توضیح :

یکی از مواردی که دانشمندان را نسبت به وجود ماده و انرژی تاریک به یقیین رسانید این بود:

کهکشانها نیز دقیقاً همانند زمین وسایر سیاره ها و ستارهها، دارای یک حرکت وضعی هستند.(حرکت وضعی ، چرخشی است که یک سیاره یا ستاره یا کهکشان حول محور خودش انجام می دهد.حرکت وضعی کره زمین، سبب به وجود آمدن شب و روز می گردد).البته با توجه به عظمت کهکشانها و همچنین عمر کوتاه بشر،حرکت وضعی کهکشانها برای ما نامحسوس است.اما محاسبات نشان می دهد که حرکت وضعی یک کهکشان در اندازه های کهکشان راه شیری،چیزی در حدود 200 میلیون سال به طول می انجامد.و از نظر علمی - محاسباتی این حرکت وضعی برای یک کهکشان یک حرکت پر شتاب است و سبب متلاشی شدن کهکشان می گردد.اما ما می بینیم که کهکشانها طی میلیاردها سال همچنان به حیاط خود ادامه می دهند بی آنکه متلاشی گردند و یکی از دلایل این مهم نیز همان وجود نیروی مرموز و غیرقابل روئیت انرژی یا ماده تاریک است.

توضیح عکس:

ماده تاریک یا پنهان همچون ژله ای کل کائنات را در میان گرفته ،نقطه های ریز درخشان درحقیقت همان کهکشانهای عظیم هستند،همانطور که از این عکس فرضی پیداست ، کهکشانها جرم بسیار اندکی را در برابر ماده تاریک تشکیل می دهد