المادة المظلمة والطاقة المظلمة ودورهم في تماسك الكون .

كثرا ما نسمع هذه الايام عن المادة المظلمة والطاقة المظلمة  , وعن خواصهم الغريبة , ما قصة اكتشافهم , واي من خصائصهم حقيقي واي منها محض خيال , ولما يجب تواجدهم للحفاظ علي تماسك الكون  ؟

في البداية عندما تري كلمة مظلم (Dark)  في الفيزياء ,اعلم اننا نتحدث عن شئ لا نعلم كثير من تفاصيله ولا يمكننا ان نراه,مثل المادة المظلمة او الطاقة المظلمة او حتي الثقوب السوداء .

لكن ماهي المادة المظلمة والطاقة المظلمة,وما هي قصة اكتشافهم؟

لنشرح كيف تم اكتشاف المادة المظلمة ,لنأخد مجرتنا العزيزة ( مجرة درب التبانة ) كمثال ...

مجرتنا تتكون من عدد هائل من النجوم يبلغ 400 مليار نجم تقريبا تدور حول مركز المجرة وهو عبارة عن  ثقب اسود  تقدر كتلته تقريبا من 3 ل 4 مليون ضعف كتلة الشمس .
ولكن بعض النجوم الموجوده علي اطراف المجرة و تتحرك بسرعه فائقة  يجب ان تستطيع الهرب من المجرة لان جاذبية المجرة رغم ضخامته الا انه لا يكفي للحفاظ علي هذه النجوم  وهذا ما لا يحدث ..

اذا كيف تستطيع المجرة الحفاظ علي هذه النجوم من الهرب بعيدا عنها ؟

لحل هذه المعضلة يوجد فرضين ..

• الفرض الاول هو ان هناك مشاكل جذرية  في قوانين الجاذبية ,وهو ما لم يتقبله المجتمع العلمي لدقة هذه القوانين.

• الفرض الثاني هو انه يوجد مادة اضافية لا نراها واطلق (Vera Rubin) الذي وضع هذه النظرية ,عليها اسم المادة المظلمة .

وبعمل بعض الحسابات وُجد ان مجموع الطاقة-الكتلة في الكون عبارة عن :-

• المادة العادية بنسبة 4.9٪
• المادة المظلمة بنسبة 26.8٪
• الطاقة المظلمة بنسبة 68.3٪

والطاقة المظلمة هي سبب تمدد الكون وسنتحدث عنها في نهاية المقال .

_اي انه يوجد مادة اضافية تمثل 26.8 % من اجمالي الطاقة والمادة الموجودين في الكون , ونحن  لا نراها و هي سبب تماسك المجرات .

في البداية لم يتقبل المجتمع العلمي نظرية المادة المظلمة ولكن بعد عقد من الزمان  بدأوا في تقبلها لدقة حساباتها .

اليس من الغريب فرض وجود مادة لا نراها ؟

نحن لا نري المادة المظلمة لأنها لا تتفاعل مع الضوء الذي هو عبارة عن موجات كهرومغناطيسية فلا تعكس الضوء او تمتصه او تتأثر به باي طريقة ,ووجود مادة لا تتفاعل مع قوي معينة في الطبيعة امر طبيعي لا يستدعي الغرابة .

فالنيترونات علي سبيل المثال لا تتفاعل مع المجالات المغناطيسية لانها ليس لها شحنة , والفوتونات لا تتأثر بالجاذبية  وغيرها من الامثلة الكثيرة.

كيف يستدل العلماء علي وجود المادة المظلمة رغم اننا لا نراها ؟

رغم ان المادة المظلمة لا تتفاعل مع الضوء الا انها لها كتله وبالتالي تؤثر بجاذبيتها علي باقي الاجسام ,فوجوده المادة المظلمة يؤثر علي مدارات النجوم والكواكب , ويعتقد العلماء ان جاذبية المادة المظلمة لعب دور في تخليق النجوم الاولي في بداية الكون , وانها تتكون من جسيمات تحت ذرية لا نعلمها بعد واطلقوا عليها اسم  “النيوترونات العقيمة” .

_الطاقة المظلمة .

الطاقة المظلمة هي النظرية الاكثر قبولا في المجتمع العلمي التي تفسر تمدد الكون.

,وبعكس المادة المظلمة ,الطاقة المظلمة ليس لها تأثير في نسيج الزمكان , فليس لها جاذبية تؤثر بها علي باقي الاجرام السماوية .

وانما هي تتخلل كل الكون وتعاكس تأثير الجاذبية ,فالمادة العادية تسبب اقتراب اجزاء الكون من بعضها بسبب جاذبيتها ,لكن الطاقة المظلمة تسبب العكس ,فهي تجعل اجزاء الكون تتنافر وتبتعد عن بعض مسببة تمدد الكون .

ولأن الطاقة المظلمة منتشرة في الكون اكثر من المادة بكثير ,لذلك تأثيرها هو الغالب علي الكون لذلك الكون يتمدد ولا ينكمش .

وللمزيد من التفاصيل عن تمدد الكون , وكيف ستصطدم مجرتنا بمجرة اندروميدا يوما ما ..تابع في هذه المقال..

http://greatest-discoveries.blogspot.com/2017/06/blog-post_19.html

للاستفسار عن اي معلومة يرجي الكتابة في التعليقات وسيتم الرد عليها .