ماده تاریک



http://www.sickchirpse.com/2011/02/17/big-bangs-black-holes-and-other-baffling-bollocks/

دانش کیهان‌شناسی معاصر شامل هزاران هزار سوال بی‌جوابی است که هر روز بر وسعت و عمق آنها افزوده می‌گردد. اما هر دوره زمانی موضوعی خاص در این گرایش نظری فیزیک که از بنیادی‌ترین شاخه‌های فیزیک محسوب می‌گردد توجه بسیاری از پژوهشگران این حوزه را جلب می‌کند. از ابتدای تاریخ بشر، انسان به دنبال آن بوده است که جهان را بشناسد، قواعد حاکم بر آن کدامند، جهان از چه چیزهایی تشکیل شده است و گذشته جهان چه بوده است و به کجا می‌رود امروز نیز این سوالات باقیست تنها به پیچیدگی‌های آن افزوده شده است.

در شاخه ذرات بنیادی که نزدیکی بسیاری با کیهان‌شناسی دارد پژوهشگران به دنبال آن هستند که عناصر بنیادی سازنده این جهان را کشف کنند و قواعد حاکم بر آنها را بیابند. مطالعات کیهان‌شناسی و پژوهشگران این حوزه کارهای بنیادی بسیاری را در این زمینه انجام داده‌اند و می‌دهند چرا که تبیین کیهان بدون شناخت عناصر سازنده آن بی‌معنا است.

در سال‌های گذشته داده‌های کیهانی فراوانی از تلسکوپ‌ها و گیرنده‌های فضایی و زمینی جمع‌ آوری شده است. اما این داده‌ها چه می‌گویند؟ این داده‌های کیهانی نشان داده‌اند که آنچه که ما از عالم خارج می‌دانیم بسیار بسیار اندک و محدود است به گونه‌ای که قادر نیستیم این داده‌های را با تئوری‌های موجود تبیین کنیم. مشاهداتی همچون سرعت ستارگان یک کهکشان، شتاب و سرعت انبساط جهان، پدیده لنزینگ گرانشی و ... نشان داده‌اند که تئوری‌های امروز پاسخگوی مشاهدات کیهانی نیستند. کیهان‌شناسان نیز برای حل این مسائل تئوری‌های گوناگونی را پیشنهاد داده‌اند که پر طرفدارترین این نظریه‌پردازی‌ها وجود ماده‌تاریک و انرژی تاریک در جهان است.

اما ماده تاریک چیست؟ بر اساس این تئوری آنچه که ما تا کنون توانسته‌ایم مشاهده و آشکار کنیم تنها 5 درصد از کل جهان ما را شکل می‌دهد و بقیه آن را ماده و انرژی تاریک شکل می‌دهند. ماده تاریک، به آنچه گفته می‌شود که پژوهشگران فرض می‌کنند وجود دارد اما تا کنون کشف نشده است. چرا کشف نشده است؟ چون این ماده همچون مواد معمولی بر هم کنشی با امواج الکترومغناطیس انجام نمی‌دهد بنابراین چون داده‌های کیهانی ما بر اساس بررسی و تحلیل امواج الکترومغناطیسی است که به زمین می‌رسد تا کنون نتوانسته‌اند مستقیما ماده تاریک را اشکار کنند و تنها بر اساس تعدادی از داده‌های کیهانی که با پیشبینی‌ها سازگار نمی‌باشد این ایده مطرح شده است. نظریه‌های گوناگونی برای چیستی ماده تاریک وجود دارد که هر کدام از این نظریه‌ها فرضیات و پیشبینی‌های گوناگونی را با خود به همراه دارند می‌توان به صورت کلی این نظریه‌ها را به ماده‌تاریک سرد و گرم و داغ دسته‌بندی کرد. (هرچند این دسته‌بندی دقیق و بنیادی نمی‌باشد اما به صورت کلی می‌توان چنین دسته‌بندی را در نظر گرفت.)

ناسا و بسیاری از موسسات تحقیقاتی دیگر پروژه‌ها و بودجه‌های عظیم و کلانی را برای بررسی و آشکارسازی ساختار جهان اختصاص می‌دهند و پژوهشگران امیدوار هستند که در دهه‌های آینده بتوانند ماده‌ تاریک را مستقیماً آشکار کنند و یا نشانه‌های بهتر و قابل اعتمادتری را بدست آورند چرا که در این بین نظریه‌های جایگزین دیگری نیز وجود دارد که بدون در نظر گرفتن ماده تاریک سعی در حل ناسازگاری‌های مشاهداتی و نظری دارند.

پی‌نوشت: کاری که فعلا شروع کرده‌ام همکاری پژوهشی با یکی از پژوهشگران دانشگاه Caltech به هدف بررسی تفاوت‌های پیشبینی‌های نظریه‌های گوناگون ماده‌ تاریک است که با پیدا کردن این اختلاف‌ها بدانیم در کدام نقطه کیهان به دنبال چه چیزی بگردیم تا بتوانیم با استفاده از داده‌های کیهانی بررسی کنیم کدام یک از این نظریه‌های موجود می‌تواند به ساختار حقیقی جهان نزدیک‌تر باشد و با کدام تئوری می‌توانیم جهان پیرامون را بهتر تبیین کنیم.  

پی‌نوشت: ساده گفتم و کوتاه. در ادامه بیشتر بدین موضوع خواهم پرداخت تا موضوعات دیگر. نوشتار بالا نیز نمایی بسیار کلی و بدون هیچ‌گونه جزئیات خاصی بود برای تشریح بیشتر در آینده و بعد از مدتی استراحت این آغازی بود برای نوشتن دوباره.

Share