الكون مليء بأسرار التي لم نكتشفها بعد. من أكثر الألغاز إثارة للاهتمام في الفيزياء الحديثة وجود المادة المظلمة. وفقًا للنظريات الحالية ، فإن المادة المظلمة هي الغراء غير المرئي الذي يربط المجرات معًا. على الرغم من أن العلماء كانوا يدرسونها منذ عقود ، إلا أننا ما زلنا نعرف القليل جدًا عن خصائصها وكيف تتفاعل مع المواد الأخرى.
.jpg?resize=755%2C472&ssl=1)
في هذه المقالة ، سوف نستكشف الفهم الحالي للمادة المظلمة وخصائصها ودورها في الكون. سنناقش أيضًا الجهود التي يبذلها العلماء للكشف عن المادة المظلمة والآثار المترتبة على اكتشافها.
كوكاكولا من أغنى الشركات في العالم وثورتها تعادل ثروة دولة كاملة
ما هي المادة المظلمة؟
المادة المظلمة هي شكل من أشكال المادة التي لا تتفاعل مع الضوء أو أي إشعاع كهرومغناطيسي آخر. هذا يعني أنه غير مرئي للتلسكوبات ولا يمكن ملاحظته مباشرة. ومع ذلك ، يمكننا أن نستنتج وجودها من آثار الجاذبية على المادة المرئية.
تم استخدام مصطلح “المادة المظلمة” لأول مرة في الثلاثينيات من قبل عالم الفلك السويسري فريتز زويكي. لاحظ أن المادة المرئية في مجموعة الغيبوبة من المجرات لم تكن كافية لتفسير قوى الجاذبية التي أبقت الكتلة معًا. استنتج زويكي أنه لا بد من وجود بعض المواد غير المرئية التي كانت مسؤولة عن تأثيرات الجاذبية المرصودة.
منذ ذلك الحين ، وجد العلماء أدلة على وجود المادة المظلمة في العديد من المجرات والعناقيد الأخرى. تشير أحدث التقديرات إلى أن المادة المظلمة تشكل حوالي 85٪ من إجمالي المادة في الكون.
خصائص المادة المظلمة:
على الرغم من انتشارها في الكون ، إلا أننا نعرف القليل جدًا عن خصائص المادة المظلمة. الفهم الحالي هو أن المادة المظلمة لا تتفاعل مع الضوء أو أي إشعاع كهرومغناطيسي آخر. هذا يعني أنه لا يمتص أو يعكس أو يصدر الضوء ، مما يجعله غير مرئي للتلسكوبات.
ومع ذلك ، فإن المادة المظلمة تتفاعل مع الجاذبية. إنها تمارس قوة الجاذبية على المادة المرئية ، مثل النجوم والمجرات. هذا التفاعل الثقالي هو السبب الرئيسي وراء اعتقاد العلماء بوجود المادة المظلمة.
تشير النظريات إلى أن المادة المظلمة تتكون من جسيمات أصغر بكثير من الذرات. تُعرف هذه الجسيمات بالجسيمات الضخمة ضعيفة التفاعل (WIMPs). يُعتقد أنهم يتفاعلون مع بعضهم البعض ومع المادة المرئية فقط من خلال القوة النووية الضعيفة والجاذبية.
باريس | المدينة القذرة
يأتي أحد أكثر الأدلة إقناعًا لوجود المادة المظلمة من مراقبة إشعاع الخلفية الكونية الميكروي (CMB). إن CMB هو وهج خافت من الإشعاع المتبقي من الانفجار العظيم. يُعتقد أنه أقدم ضوء في الكون ويقدم لقطة للكون عندما كان عمره 380 ألف عام فقط.
تشير الأنماط الموجودة في CMB إلى أن الكون يحتوي على كمية كبيرة من المادة المظلمة. تتوافق التغيرات في درجات الحرارة في إشعاع الخلفية الكونية مع وجود المادة المظلمة ، والتي كانت ستسبب تقلبات الجاذبية في الكون المبكر.
جهود الكشف عن المادة المظلمة:
ثبت أن الكشف عن المادة المظلمة مباشرة مهمة صعبة. طور العلماء طرقًا تجريبية لاكتشاف جسيمات المادة المظلمة لعقود. ومع ذلك ، لم تقدم أي من هذه الطرق حتى الآن دليلًا قاطعًا على وجود المادة المظلمة.
يتمثل أحد الأساليب في البحث عن تفاعلات القوة النووية الضعيفة بين جسيمات المادة المظلمة والمادة المرئية. تجري حاليًا العديد من التجارب تحت الأرض للكشف عن هذه التفاعلات. إحدى هذه التجارب هي تجربة الزينون الكبير تحت الأرض (LUX) في ساوث داكوتا بالولايات المتحدة الأمريكية. تستخدم تجربة LUX خزانًا من الزينون السائل لاكتشاف ومضات الضوء الخافتة التي تنتج عندما تتفاعل جسيمات المادة المظلمة مع ذرات الزينون.
نهج آخر هو البحث عن فناء أو تحلل جسيمات المادة المظلمة. عندما تتصادم جسيمات المادة المظلمة ، يمكنها أن تبيد بعضها البعض، مما ينتج عنه جسيمات مرئية مثل الفوتونات والنيوترينوات. يمكن الكشف عن هذه الجسيمات بواسطة التلسكوبات وأجهزة الكشف الأخرى.
اقرأ أيضا: أسوء خمس كوارث طبيعية عرفتها البشرية