وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
گفته می شود که بخش زیادی از قسمت مادی و غیر انرژیک جهان هستی از ماده ی تاریک ساخته شده است. ماده ی تاریک شاید رازآلودترین چالش پیش روی فیزیک دانان در ۱۰۰ سال اخیر بوده است. ماده ای که هنوز نیز به ماهیت و چیستی وجود آن پی برده نشده است...
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

رازهایی از جهان هستی -  قسمت اول 

گفته می شود که بخش زیادی از قسمت مادی و غیر انرژیک جهان هستی از ماده تاریک ساخته شده است. ماده تاریک شاید رازآلود ترین چالش پیش روی فیزیک دانان در 100 سال اخیر بوده است.

رازهایی از جهان هستی -  قسمت اول

ماده ای که هنوز نیز به ماهیت و چیستی وجود آن پی برده نشده است. در این گزارش به بررسی مفصلی از ماده تاریک و تاریخچه آن و نیز تلاش های دانشمندان برای کشف و شناسایی این ماده می پردازیم.

ما تنها در مورد بخش کوچکی از ماده در جهان می دانیم. بقیه کاینات را تنها یک ماده مرموز تشکیل داده که با عنوان ماده تاریک شناخته می شود. اگر یک موجود فراجهانی با استفاده از یک واقعیت موازی موفق به دیدار از جهان ما شود، به احتمال زیاد آنها حتی پی نخواهند برد ما در این جهان وجود داریم.

رازهایی از جهان هستی -  قسمت اول

به بیانی واضح تر، جهان بسیار بزرگ است و سیاره ما مانند نقطه آبی کمرنگ بسیار کوچکی به شمار می رود. اما نکته ی بدتر از این هم وجود دارد؛ اینکه فراجهانی ها حتی ممکن است متوجه هیچ یک از ستاره ها و سیاراتی که پیرامون آنها در گردش هستند نیز نشوند. آنها حتی احتمال دارد، به وجود ابرهای وسیعی از گرد و غبار که از طریق فضا در کیهان شناور هستند نیز پی نبرند.

همه این پدیده های آشنا در واقع تنها کسری از ماده موجود در جهان ما را شامل می شود. بقیه جهان از چیز دیگری ساخته شده است. ماده ای که هیچ کسی روی سیاره زمین تا به حال آن را ندیده است.

اگر بخواهیم از یک نام بهتر استفاده کنیم، باید اشاره کنیم که فیزیکدانان این پدیده را «ماده تاریک» نامیده اند. اگر آن ماده در کل کیهان وجود نداشته باشد، در آن صورت کهکشان ها از هم گسسته شده و هر کدام به سویی پرتاب خواهند شد. در حال حاضر هیچکس نمی داند که ماهیت و چیستی آن به طور دقیق چگونه است، اما فیزیکدانان به شدت به دنبال یافتن آن هستند.

هر چیزی در اطراف خود می بینید، از بدنتان تا سیاره زمینی که رویش ایستاده اید؛ تا ستارگان آسمان، همه و همه از اتم ساخته شده اند. اتم نیز به نوبه خود از ذرات کوچکتری مانند پروتون و نوترون ساخته شده است که بسیاری از آن ذرات هم می توانند به ذرات و اجزای کوچکتر و بیشتری تجزیه شوند.

رازهایی از جهان هستی -  قسمت اول

اوایل قرن بیستم، زمانی که فیزیکدانان رفته رفته فرآیند درک و شناخت آرایش اتم ها را آغاز کرده بودند، به نظر می رسید که ما در آستانه درک اساس کل مواد موجود در جهان خواهیم بود. اما در سال 1933، یک ستاره شناس سوئیسی به نام فریتز زوئیکی (Fritz Zwicky) برای نخستین بار این استدلال را مطرح کرد که بخش زیادی از جهان، از پدیده ای به طور کامل متفاوت با آنچه که می پنداشته ایم ساخته شده است.

زوئیکی تمامی موادی را که می توانست در خوشه های کهکشانی مشاهده کند، مورد محاسبه قرار داد. او متوجه شد که مقدار ماده کافی برای نیروی گرانش به منظور نگه داشتن آنها کنار هم وجود ندارد.

ریچارد مسی (Richard Massey) از دانشگاه دورهام انگلستان معتقد است کهکشان هایی که زوئیکی مشاهده کرده بود، خودشان نیز در حال چرخش بودند؛ چنان چرخش سریعی که آنها باید از مکان خودپرتاب شده و به تمام گوشه و کنار جهان پراکنده می شدند. هر کهکشان همانند یک چرخ وفلک در حال چرخش با سرعت بیش از حد زیاد است. هر موجودی که سوار این چرخ و فلک می شود به سمت پایین پرتاب خواهد شد.

زوئیکی متوجه شد که باید ماده دیگری نیز وجود داشته باشد؛ ماده ای که به طور مستقیم نمی توان آن را مشاهده کرد اما یک کشش گرانشی ایجاد می کند که برای نگه داشتن همه کاینات در کنار هم به اندازه کافی قوی است. وی این فرم ناشناخته از ماده را «تاریک» نامید. در آن زمان اظهارات او غیرعادی به نظر می آمدند و تئوری های او از سوی دانشمندان جدی گرفته نمی شد. مسی در مورد او چنین می گوید: «وی یک نظریه پرداز دیوانه بود، کسی که نمی توانست برآیند نیروها را با همدیگر به دست آورد. در نتیجه یک فرم کاملا جدید از ماده را در ذهن خود اختراع کرد.»

رازهایی از جهان هستی -  قسمت اول

کار زوئیکی به مقدار زیادی تا دهه 1970 به فراموشی سپرده شد. در واقع تا زمانی که ورا رابین (Vera Rubin) ستاره شناس کشف کرد که کهکشان های نزدیک به هم، در روند درستی نمی چرخند. در منظومه شمسی، یک قانون ساده اعمال می شود. بر پایه این قانون هر چقدر یک سیاره دورتر از خورشید باشد، گرانش لازم برای نگه داشتن آن نیز کمتر خواهد بود. در نتیجه، این سیاره کندتر حرکت خواهد کرد و به زمان بیشتری برای تکمیل مدار نیاز خواهد داشت.

رازهایی از جهان هستی -  قسمت اول

عاملی باید در آن دوردست ها برای حفظ ستاره ها از پرواز به سوی بیرون مدار وجود داشته باشد
همین منطق را باید به ستاره هایی که به دور مرکز کهکشان در گردشند نیز اعمال کنیم. ستاره هایی که در دورترین فاصله از مرکز قرار دارند باید با کمترین سرعت حرکت کنند، چون در آن مناطق میزان اثر گرانش تضعیف می شود. بر خلاف گفته اخیر، رابین پی برد که ستارگان دورتر نیز با همان سرعت ستاره های نزدیک تر حرکت می کنند.

عاملی باید در آن دوردست ها برای حفظ ستاره ها از پرواز به سوی بیرون مدار وجود داشته باشد. در واقع پس از مدت ها مشخص شد که زوئیکی در مسیر درستی در مورد این پدیده قرار داشته است.

مطالب مرتبط:

رازهایی از جهان هستی -  قسمت اول

رازهایی از جهان هستی -  قسمت دوم

رازهایی از جهان هستی -  قسمت سوم

رازهایی از جهان هستی -  قسمت چهارم


بخش مرکز یادگیری سایت تبیان
تنظیم: نیلوفر یاقوتی
تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین