سر غامض تكشفه المادة المظلمة ( Dark
Matter ) والطاقة
المظلمة ( Dark Energy )
ما هو الكون
؟ هو مكان ملىء بأجرام سماوية عجيبة وغريبة سواء أقمار أو كواكب أو نجوم وثقوب
سوداء ومجرات وسوبرنوفا وعناقيد نجمية ومجرية وسدم بجانب الذى لم يتم اكتشافه حيث
يمثل ( 5 % ) من تكوين الكون الممكن رصده والتعامل معه بشكل مباشر كل يوم أما ( 95
% ) الباقية يمثلوا شىء غريب وعجيب يؤثر عليهم من غير رؤيته أو التأثر عليه فالجزء
الخفى الذى يمثل الجزء الأكبر من الكون ( المادة المظلمة / Dark
Matter ) و (
الطاقة المظلمة / Dark Energy ) لكن قبل الانطلاق بالرحلة لعالم غريب لأول مرة فكل شىء موجود فى
الكون مكون من ذرات والذرة فى أبسط تشبيه هى نواة موجبة الشحنة يدور حولها
إلكترونات سالبة الشحنة مترتبة فى مدارات على حسب طاقتها والنواة يكون بداخلها
بروتونات موجبة الشحنة ونيوترونات متعادلة الشحنة وبوزيترونات موجبة الشحنة وهى
عكس الإلكترونات فى الشحنة وهذا يدخل فى تكوين أى مادة والذى يمثل ( 5 % ) من
تكوين الكون لكن بالقرب من النواة وتكوينها أو النزول لعالم الكوانتم الدقيق حيث
سيتكون من كواركات وبوزونات وليبتونات ولكل جسيم من ( 3 ) جسيم معاكس له فى الشحنة
( كالأنتى ليبتوس ) و
( الكوانتى
كواركس ) فطبقا للنموذج القياسى للفيزياء فالكواركات تختلف فى خصائصها على حسب
نوعها والتى تحدد طريقة تفاعلها مع بقية باقى مكونات المادة التى تنقسم إلى ( 6
أنواع ) :
1 ) كوارك
أعلى 2 ) كوارك أسفل 3 ) كوارك فوق 4 ) كوارك تحت 5 ) كوارك يمين 6 ) كوارك شمال
أما
الليبتونات تتحدد على حسب نشاطها الإشعاعى ونصل للبوزونات وهى الجزيئات التى
تستطيع حمل ( 4 قوى ) فى الطبيعة
( الجاذبية
/ الكهرومغناطيسية / القوة النووية القوية / القوة النووية الضعيفة ) وباستخدام (
3 أنواع ) من الجزيئات نستطيع التعامل مع عالم الكوانتم وفهم التفاعلات التى تحدث
داخله فيوجد أول تفاعل يشاهد كل يوم فى الكاميرات الديجتال أو كاميرات الموبايل (
التأثير الكهروضوئى فى عالم الكوانتم ) والذى يحدث بمجرد اكتساب الذرة طاقة تحركها
من مدارها المستقر لمدار أعلى فى الطاقة ومع مرور الوقت يرجع الإلكترون لمداره
المستقر الأصلى وينتج عن العملية ( فوتونات ) ممكن تصويرها ورصدها لكن المفاجأة
لما حدث التفاعل فى مرة ولم يترك أى فوتون مطلقا فعالم الفيزياء انقلب رأسا على
عقب فكيف يحدث ذلك ويكون مخالف للفيزياء المتعارف عليها منذ فترة من الزمن لأن
فيزياء عالم الكوانتم تؤكد على لزومية
إنتاج فوتونات تعوض الفقد فى الطاقة الذى حصل لرجوع الإلكترون لمداره الأصلى وعن
طريق إجراء التجارب حيث تحرر فيها علماء الفيزياء من القيود حتى استطاعوا الوصول
إلى وجود جسيم منطلق فعلا والجسيم المنطلق لا يتفاعل مع الضوء بأى شكل من الأشكال
لا يوجد إشعاع ولا عكس ولا امتصاص فمن المستحيل أن يكون من المادة المضادة لأن
تفاعل المادة المضادة مع المادة العادية ينتج عنه تلاشى المادتين ( العادية /
المضادة ) وانطلاق إشعاعات من الجاما فالحقيقة هو التعامل مع نوع جديد من المادة غير
المعروفة منذ زمن طويل جدا ( المادة المظلمة ) وهذا النوع من المادة يكون غير مرئى
مطلقا لأنه لا يتفاعل مع الضوء بأى شكل من الأشكال مع أنه من الخطأ حيث أن مصطلح (
المادة المظلمة ) يدل على قدرتها على ابتلاعها للضوء فلا يحدث ذلك بالنسبة (
للمادة المظلمة / Dark Matter ) أو ( الطاقة المظلمة / Dark Energy ) فكيف يمكن التحدث عن المادة المظلمة بكل
ثقة فى حين أنه من المستحيل رؤيتها أو التعامل معها بشكل مباشر حيث أن العلماء
يتعاملوا مع أى جسيمات أو ظواهر فيزيائية ب ( 3 طرق أساسية ) :
1 ) الرصد
المباشر الذى يمكن استخدامه فى معظم الاكتشافات حيث يتم التحدث عن ( 5 % ) من
المادة العادية المكونة للكون أما فى حالة المادة المظلمة ( Dark
Matter ) والطاقة
المظلمة ( Dark Energy ) والذى يكونوا مع بعض ( 95 % ) من تركيب الكون ( Universe ) .
2 ) تأثرهم
على الأجسام التى تكون حولهم 3 )
المعادلات الرياضية
فعن طريق
الملاحظة فى طريقة دوران مجرة ( الطريق اللبنى ) حيث يمكن تحديد سرعة دورانها حول
مركزها والتى تتراوح ما بين ( 210 : 510 كم / ث ) كلما اقتربنا من مركز مجرة ( درب
اللبانة ) وذلك شىء غريب جدا لأن من المفروض بالسرعات الرهيبة فكل المادة المكونة
للمجرة تتشتت فى جميع الاتجاهات وتدمر مجرة ( الطريق اللبنى ) بالكامل وذلك لأن كل
الكتلة الخاصة بالنجوم ( Stars ) والثقوب السوداء ( Black Holes ) والأجرام المكونة لمجرة ( الطريق اللبنى )
حيث كانت تمثل كتلة قليلة جدا من أجل أن تكون كافية للحفاظ على المجرة حيث تستخدم
معادلات لحساب الكتلة الصحيحة والتى تملكها مجرة
( الطريق
اللبنى ) حيث تحافظ على نفسها من التشتت فى الفضاء لذلك لا بد من وجود ( 95 % ) من
كتلة غير مرئية موجودة بمجرة ( درب التبانة ) بالاضافة للمادة العادية التى يمكن
أن تتفاعل مع الضوء فى مجرة ( Milky Way ) والتى تمثل 5 %
حيث ظهرت
مفاجأة حيث يمكن رصد باقى المجرات حول مجرة ( الطريق اللبنى ) حيث وجدت نفس النسبة
الموجودة فى أى مكان يمكن رصده فى الكون حيث يتم التعامل مع مادة مسئولة عن الحفاظ
على هياكل المجرات والعناقيد المجرية من التشتت والدمار حيث أن المادة المظلمة
والتى تكون موجودة فى كل مكان من الكون اللامتناهى لأن العلماء يعتمدوا على جسيمات
تعتبر كبيرة وبطيئة نسبيا فى الحركة تمثل المادة المظلمة ( WIMPS ) لكن بالرغم من أن المادة المظلمو لا
تتفاعل مع الضوء إلا أنه يمكن رصد آثارها لأنه بوجود كتل عملاقة من المادة المظلمة
فى الفضاء تبدأ فى تكوين انحناءات فى نسيج الزمان والمكان أو نسيج الزمكان حيث
تتكون ظاهرة عدسة الجاذبية التى تجعل البشرية ترصد الأجرام السماوية من النجوم والمجرات فى أماكن مختلفة عن مكانها
الحالى حيث أن الكون بخبر البشر بأنه يوجد
شىء ما غريب يحدث فى هذا المكان يمكن أن تكون غير مرئية ولكنها ما زالت تحدث حيث
ظهرت فرضيات غريبة جدا مصدرها فرق علمية مختلفة على مستوى االعالم حيث يعتقد
العلماء أن ( 95 % ) من الكون أو ( 27 % ) مصدرهم المادة المظلمة فما هو إلا تأثير
كونى موازى متداخل فى الكون وتكون الجاذبية
هى طريقة التواصل بينما المادة المظلمة
بينها وبينه
وتظهر فى المناطق التى تظهر فيها عدسات الجاذبية نتيجة التغيرات فى الكتلة بسبب
تأثير الكون الموازى له فالفرضيات غير مؤكدة حيث أنها قد تصبح صحيحة فى يوم ما
فكيف يتم رصد المادة المظلمة سواء على الأرض أو أن تكون مجرد فرضيات للأبد ؟
فى الكون
بشكل ما فذلك يكون عن طريق الأقمار الصناعية التى يمكن أن ترصد البعيد الذى يمكن
أن يحدث فى المجال الجذبوى على كوكب الأرض أو فى الفضاء المحيط بالأرض حيث يتم
الاستعانة ببعض المعادن والتى تكون مزودة بأجهزة حساسة فقد تكون قادرة على رصد
التغيير البسيط فى قوة الجاذبية على كوكب الأرض وبالرغم من أن المادة المظلمة
تعتبر شىء غريب جدا مقابل للبشر فى حضارة بشرية من نوع مختلف حيث يوجد بعض الشقوق التى
تكونت فى جسيم ( النيوترينو ) وتكون مكون رئيسى لأن ( النيوترينو ) لأنه يمتلك بعض
خصائص المادة المظلمة لأنه لا يتفاعل مع الضوء مطلقا يمتلك طاقة لكن فى نفس الوقت
يمتلك طاقة عالية نسبيا ككتلة صغيرة على أنه يتصرف كجزىء مسبب للمادة المظلمة فكل
ذلك لا يمثل سوى ( 1 % ) حيث يمكن استخدام
نوع جديد من الطاقة ظهرت من العدم وتختفى مرة أخرى بدون سبب ففى سنة ( 1929
) اكتشف هابل أن الكون يتمدد حيث توقع العلماء قوة الجاذبية بين المجرات والأجرام
السماوية حيث سيمكن التغلب على قوة التمدد التى من المفترض أنها تقل على حسب
الافتراضات الأولية منذ بداية نشأة الكون حيث تم اكتشاف يعمل على مراقبة التمدد
الكونى حيث أن التمدد ما زال مستمرا وبيزيد بسرعات أعلى وأعلى فى كل لحظة وبإجراء
بعض المعادلات الرياضية تم اكتشاف الطاقة المظلمة ( Dark Energy ) والمسئولة عن التمدد الكونى بسرعات متزايدة فى كل لحظة بل إن
الطاقة من غير الممكن أن يقل تركيزها بمرور الوقت حتى لو تمدد الكون لملايين
الأضعاف وهذا دليل على أن الطاقة الغريبة تنشأ دوما وفى كل لحظة من العدم بصورة
مستمرة ( الطاقة المظلمة / Dark Energy ) لتكوين مسئولة عن تكوين ( 68 % ) من الكون الذى تعيش فيه
البشرية لدرجة لو أن البشر كانت قادرة على تشبيك المادة المظلمة من ( 1 / مليار
سنة ) فالحقيقة لا يوجد فرق مطلقا لأن الطاقة المظلمة دائما فى التكون المستمر محافظة
على كثافة ثابتة فى الكون يمثلها ( الثابت الكونى ) حيث يتمدد الكون بسرعات أعلى
وأعلى حيث أن المجرات تنشأ من لا شىء قادرة على تحديد الكون بسرعات أعلى من
النموذج الفيزيائى القياسى
ب ( 8
تريليون ) مرة من الطبيعى حيث أن الكون المتزايد فى كل لحظة فالمجرات ستبتعد عن
بعضها بسرعات هائلة حيث تدور حول نفسها من الغرب للشرق وتكون المسافات بينها هائلة
لدرجة أن التباعد سيكون أسرع من سرعة الضوء فى لحظة ما فى المستقبل إلا أنه يمكن
رصد آثارها حول الكون لأن بوجود كتل عملاقة من المادة المظلمة فى الفضاء تبدأ فى
تكوين انحناءات فى نسيج الزمان والمكان ( نسيج الزمكان ) حيث تتكون ظاهرة عدسة
الجاذبية التى تجعل البشرية بأن ترصد الأجرام السماوية من المجرات والنجوم
والكواكب فى أماكن مختلفة عن مكانها الحالى حيث أن تلسكوب ( جيمس ويب ) الفضائى
سيكون قادرا على رصد كل من المادة المظلمة والطاقة المظلمة ( Dark
Matter / Dark
Energy ) ويستطيع
تحديد معلومات أكثر عنهما
أسامه ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف
17 / 8 / 2022
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق