به نيمه تاريك جهان خوش آمديد

[Silence so loud]

:به نيمه تاريك جهان خوش آمديد. حدود ۷۳ درصد از جهان از ماده يا تابش ساخته نشده است بلكه از نيروي مرموزي تشكيل شده است كه انرژي سياه (dark energy) ناميده مي شود. انرژي سياه نوعي گرانش است كه بر عكس عمل مي كند. اثبات وجود انرژي تاريك از سوي مجله ساينس در زمره برترين پيشرفت هاي علمي سال قرار گرفته است.

كشف اين پديده _ كه تاييد روش مند مجموعه اي از اين مشاهدات عجيب حدود پنج سال قبل انجام شده است _ تصوير هاي عجيب تري از جهان را بر ما آشكار مي سازد كه تاكنون بسيار مرموز بوده است

حدود ۲۰۰ ميليارد كهكشان كه هر كدام داراي تقريباً ۲۰۰ ميليارد ستاره است به وسيله تلسكوپ ها قابل تشخيص است. اما اين تعداد فقط ۴ درصد از محل گيتي را تشكيل مي دهد.

اخترشناسان توانسته اند بر پايه شواهدي كه به تازگي توسط كاوشگر هاي فضايي و تحقيق هاي بسيار دقيقي كه در مورد ميليون ها كهكشان صورت گرفته است، اطلاعات خود را در اين زمينه كامل كرده و تصاوير جالبي به دست آورند.

حدود ۲۳ درصد از جهان از ماده ديگري ساخته شده است كه «انرژي تاريك» (dark matter) ناميده مي شود. هيچ كس نمي داند كه ماهيت اين ماده ناشناخته چيست، اما مقدار اين نوع ماده از تمام اتم هاي موجود در تمام ستارگان موجود در كل كهكشان هاي قابل شناسايي گستره فضا بسيار بيشتر است. ۷۳ درصد ماده باقيمانده همان كشف جديد يعني انرژي سياه است، به نظر مي رسد اين نيروي عجيب، اجزاي جهان را با سرعت فزاينده اي از يكديگر دور مي كند، در حالي كه نيروي گرانش با اين نيرو مقابله كرده و از سرعت اين گسترش مي كاهد.

دان كندي (D.Kennedy) سردبير مجله ساينس مي گويد: «اين كشفيات جديد در مورد جهان حقيقتاً در بردارنده مفاهيم شگفت انگيزي است.» سال هاست كه كيهان شناسان در تلاشند كه نظريه جهان تاريك را اثبات كنند. سر مارتين ريس (M.Rees) اخترشناسان انجمن سلطنتي بريتانيا از اين كشف با عنوان كشف درجه يك نام مي برد.

اين اكتشاف ها به وسيله رصدخانه مداري كه كاوشگر ناهمسانگرد ريز موج ويلكينسون (WMAP) ناميده مي شود، انجام شده است. اين كاوشگر افت و خيزهاي ناچيز موجود در پرتوهاي ريز موج پس زمينه كيهاني را اندازه مي گيرد كه در اثر پژواك هاي ميراي انفجار بزرگ به وجود آمده است. انفجار بزرگ از گوي آتشين و كوچكي، فضا، زمان و ماده را به وجود آمده است.

صحت اندازه گيري هاي دقيقي كه توسط اين كاوشگر صورت گرفته است توسط اطلاعات به دست آمده توسط مجموعه اي از تلسكوپ ها كه (Sloan Digital sky Sunrey) ناميده مي شود، تاييد شده است. اين تلسكوپ از ميليون ها كهكشان نقشه برداري كرده است تا مشخص شود كه اين كهكشان ها چگونه گرد آمده يا از يكديگر فاصله گرفته اند. هر دو اين مشاهدات تاييد كردند كه انرژي سياه بايد وجود داشته باشد.

اين يافته ها به مشاجرات فراواني كه در مورد جهان، عمر جهان، سرعت انبساط آن و تركيب آن جريان داشت، پايان داد. با استفاده از نتايج دو تحقيق ذكر شده، اخترشناسان امروز بر اين باورند كه سن جهان ۷/۱۳ ميليارد سال با تقريب چند صد هزار سال است. براساس اطلاعات موجود، جهان با سرعت شگفت آور ۷۱ كيلومتر در ثانيه در مگابارسك در حال انبساط است. مگابارسك يك واحد اخترشناسي است و تقريباً برابر ۲۶/۳ ميليون سال نوري است. به نظر مي رسد كه چيزي در فضا نهفته است و همانند نوعي نيروي ضد گرانشي عمل مي كند. اين نيرو باعث مي شود كه به جاي آن كه جهان متراكم شود و اجزاي آن به يكديگر نزديك شود، انبساط مي يابد.

از حدود بيست سال پيش حدس مي زنند كه در جهان ماده تاريك وجود دارد، چرا كه در آن زمان دريافتند كه جهان به گونه اي عمل مي كند كه انگار بسيار سنگين تر از چيزي است كه واقعاً به نظر مي رسد.

دانشمندان براي توجيه پديده مشاهده شده همه احتمالات ممكن را در نظر گرفتند از جمله وجود سياهچاله ها، كوتوله هاي قهوه اي و ذرات غيرقابل شناسايي كه از نظر ماهيت با انواع معمولي اتم ها تفاوت دارند اما هيچ كدام از آنها تاييد نشد چرا كه نتوانست جرم بسيار زياد مشاهده شده را توجيه كند.اما به نظر مي رسد كه ماده تاريك واقعاً وجود داشته باشد اما داستان انرژي تاريك از سال ۱۹۹۸ آغاز شد. در آن زمان دانشمندان دريافتند كه بسياري از كهكشان هاي دور دست با سرعتي بسيار بيشتر از آن چه كه محاسبات موجود پيش بيني كرده اند، از يكديگر دور مي شوند تحقيقاتي كه روي انواع ويژه اي از ابر نواختر ها (Supernova) انجام شد بيانگر آن بود كه محاسبات انجام شده اشتباهي نداشت، به عبارت ديگر محاسبات دقيق نشان دهنده آن بود كه سرعت انبساط جهان لحظه به لحظه در حال افزايش است و از سرعت اين انبساط كاسته نمي شود.

به نظر مي رسد كشف بعضي از انواع نيروهاي غيرمنتظره غيرقابل شناسايي كه باعث مي شوند ساختار فضا به طور مرتب از يكديگر فاصله گرفته و از هم دور شوند مويد مشاهدات هالدين (JBS Haldane) دانشمند انگليسي است كه سال ها پيش صورت گرفته است. وي مي گويد: «جهان عجيب تر از چيزي است كه فكر مي كنيم، جهان حتي عجيب تر از چيزي است كه بتوان فكرش را كرد.»

يك بار ديگر پرسش هاي اساسي بسياري در مورد ماهيت جهان مطرح شده است: ماهيت فضا، زمان، انرژي و ماده چيست؟ اكنون يك بار ديگر زمان آن فرا رسيده است كه نظريه پردازان تفسيري بر اين مشاهدات ارائه دهند و در مرحله بعد آزمايشاتي را طراحي كنند كه مويد نظريه هاي آنان باشد.

بنابراين دانشمندان يكبار ديگر توجه خود را معطوف همان پديده اي كرده اند كه براي اولين بار شاهدي بر انفجار بزرگ (Big Bang) محسوب مي شد، يعني تابش پس زمينه ريز موج كيهاني. اين تابش ها اولين پرتوهاي پس از تولد جهان محسوب مي شوند. دانشمندان درصددند با انجام آزمايش هاي متعددي در چند رشته مختلف از جمله آزمايش هاي صورت گرفته در جنوبگان و استفاده از بالون هاي در ارتفاع هاي بسيار بالا تصوير دقيق تري از كيهان به دست آورند: به نظر مي رسد جهان بايد شامل چيز ديگري به غير از اين اتم هاي معمولي باشد و به همين نام ماده تاريك براي آنان انتخاب شد.

سرمارتين رئيس از موسسه اخترشناسي كمبريج در اين مورد مي گويد: «اما WMAP با اطلاعات بسيار دقيقي كه از فضاپيماي كوچكي در فاصله چند ميليون كيلومتري ارسال مي كند شواهد بسيار محكمي ارائه كرده است. ماده تاريك به طور يكنواخت در تمام جهان پراكنده شده، و در فضاهاي خالي مخفي شده است. ماهيت ماده تاريك هنوز به صورت يك راز است. اين احتمال واقعاً وجود دارد كه طي ۵ تا ۱۰ سال آينده ما به ماهيت واقعي ماده تاريك پي ببريم، اما من اميد چنداني براي درك ماهيت انرژي تاريك ندارم، مگر آن كه يك تئوري منسجم ارائه شود كه ماهيت فضا و زمان را براي ما به طور دقيق تر روشن سازد.»

[Silence so loud]

بفرما:
Guardian,19Dec.2003

[Farshadd]

من وقتی اینجور مقالاتی رو میخونم به همه چیز شک میکنم.
واقعا دستت درد نکنه به خاطر مقاله. اوجش به نظرم این قسمت هست که میگه


جهان با سرعت شگفت آور ۷۱ كيلومتر در ثانيه در مگابارسك در حال انبساط است. مگابارسك يك واحد اخترشناسي است و تقريباً برابر ۲۶/۳ ميليون سال نوري است

هر چند زیاد نفهمیدم چی شده.شایدم فهمیدم ولی از تعجب...

[ramyar.v]

میگم انرژی سیاه همون انرژیه تاریک خودمونه؟

[abretanha]

بابا دستت درست ما كه خونديم و كيف كرديم

[farbod123]

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ترجمه : زهره مقدم

انرژي تاريك يكي از بزرگ ترين رازهاي فيزيك مدرن است، اما شايد مطابق نظرات فيزيكدانان دانشگاه آكسفورد چيزي بيش از يك فريب نباشد.

مشكلي كه پيش روي متخصصان فيزيك نجومي است اين است كه آن ها بايد چرايي انبساط هميشگي جهان با سرعت فزاينده را شرح دهند.رايج ترين توضيح اين است كه نوعي نيرو وجود دارد كه تسريع انبساط جهان را موجب مي شود. اين نيرو عموماً به انرژي تاريك مرموز نسبت داده شده.

اگرچه انرژي تاريك مي تواند به چيزي تعبيه شود،نظريه پردازان آكسفورد حتي پيشنهاد عصباني كننده تري را مطرح مي كنند.آن ها خاطرنشان مي كنند كه ممكن است ما در مكان بسيار خاصي در جهان زندگي كنيم،ما در يك فضاي خالي بزرگ كه چگالي ماده در آن بسيار كم است هستيم.اين نظريه در برابر اصل كوپرنيكي پروبال گرفت كه يكي از مفيد ترين و ماندگارترين نظريه ها در فيزيك است.

كوپرنيك از جمله نخستين دانشمنداني بود كه درمورد اين كه ما در مكان خاصي در جهان نيستيم و اين كه هر نظريه اي كه اظهار كند ما استثنايي هستيم غلط است به بحث نشست.اين اصل مستقيماً ما را به سمت جايگزيني تصور كلي زمين-مركز با مدل ظريف خورشيد-مركز سوق داد.

انرژي تاريك ممكن است همچون انبساطي به نظر آيد،اما با اصل قابل احترام كوپرنيك سازگار است.از طرف ديگر اين طرح كه ما در مكان خاصي در جهان زندگي مي كنيم ضربه زدن به خيلي از دانشمندان است.فيزيكدانان مستقل در آكسفورد مقاله شان را با خاطرنشان كردن اين كه آزمايشات آينده اصل كوپرنيك،بايد به ما در يافتن ايراد اين معما كمك كند به پايان رساندند.
منبع:هوپا

[saiiddz]

سلام
مطلب عالی بود
در ضمن ماده تاریک دروغ نیست
برای اینکه همین سال پیش روس ها از ماده تاریک انرژی گرفتن

[Babak]

سلام
مطلب عالی بود
در ضمن ماده تاریک دروغ نیست
برای اینکه همین سال پیش روس ها از ماده تاریک انرژی گرفتن

مقاله آخری اشاره به دروغ بودن نداشت. دانش علمی با مشاهده کاملتر تغییر میکنه (اصلاح میشه) و این امکان وجود داره که بسیاری از تناقضات ( مثل ماده تاریک/انرژی تاریک) با نظریه حل بشن. لطفا درباره انرژی گرفتن روس ها از ماده تاریک مدرک معتبر ارائه کنید ( مقاله در نشریات یا سایت های معتبر علمی)

[farbod123]

مقاله آخری اشاره به دروغ بودن نداشت. دانش علمی با مشاهده کاملتر تغییر میکنه (اصلاح میشه) و این امکان وجود داره که بسیاری از تناقضات ( مثل ماده تاریک/انرژی تاریک) با نظریه حل بشن. لطفا درباره انرژی گرفتن روس ها از ماده تاریک مدرک معتبر ارائه کنید ( مقاله در نشریات یا سایت های معتبر علمی)
من حرف شما رو کاملا قبول دارم...
من فقط سعی کردم این تناقضات رو بگم وگر نه من هم به ماده تاریک اعتقاد دارم...

[saiiddz]

مقاله آخری اشاره به دروغ بودن نداشت. دانش علمی با مشاهده کاملتر تغییر میکنه (اصلاح میشه) و این امکان وجود داره که بسیاری از تناقضات ( مثل ماده تاریک/انرژی تاریک) با نظریه حل بشن. لطفا درباره انرژی گرفتن روس ها از ماده تاریک مدرک معتبر ارائه کنید ( مقاله در نشریات یا سایت های معتبر علمی)
با سلام
آقا بابک این درسته که همه چیز(منظوزم نظریه هاست)در حال تغییر هست و من اینو رد نکردم
گفتم روس ها ازش انرژی گرفتن
درست گفتم
ولی تاریخش دقیق یادم نیست که برای شما مدرک ارائه کنم ولی همون موقع در اخبار گفته شد و شبکه ی چهار هم به اون پرداخت و روزنامه ها هم(من جام جم رو خوندم)این مطلب رو نوشته بودن

[Babak]

سلام
فربد جان ارائه مطالب (حتی غلط) همیشه باعث بحث علمی میسه که خودش باعث روشن شدن ابهامات علمیه. ممنون.

saiiddz جان (نتونستم نام کاربریتون رو بخونم ببخشید)
خطای نشر علمی در سیما و روز نامه های عمومی ایران وحشتناکه. منبع که گفتم اونیه که شبکه چهار یا جام جم ازش برداشت کردن. یک کلمه ترجمه غلط یا جابجایی کلمات ( که اصلا در این نشریات بهش اهمیت داده نمیشه) کل مغهوم مطلب رو تغییر میده.

[saiiddz]

saiiddz جان (نتونستم نام کاربریتون رو بخونم ببخشید)
خطای نشر علمی در سیما و روز نامه های عمومی ایران وحشتناکه. منبع که گفتم اونیه که شبکه چهار یا جام جم ازش برداشت کردن. یک کلمه ترجمه غلط یا جابجایی کلمات ( که اصلا در این نشریات بهش اهمیت داده نمیشه) کل مغهوم مطلب رو تغییر میده.
دوست عزیز بابک جان
اسم من اینطوری خونده میشه:سعید دی زد
که بهتره همون انگلیسی نوشته بشه
شما درست میگید و من سعی میکنم منابعی پیدا و معرفی کنم

[saiiddz]

مقاله ای در مورد ماده تاریک که امیدوارم به بهتر شناختن این ماده کمک کنه
منبع:ایرانا
هركس ماهيت ماده تاريك را كشف كند، يكي از بزرگترين معماهاي دانش نوين را حل كرده است و مطمئنا به سمت جايزه نوبل روانه خواهد شد.

اما اين كار، صرفا يك فقط يك آزمون مغزي نيست. كشف رمز ماده تاريك، به همراه دستيابي به درك بهتري از يك نيروي مرموز ديگر به نام "انرژي تاريك" ، مي‌تواند به كشف سرنوشت كهكشانها كمك كند.

تلاشهايي كه در گذشته براي يافتن اين ماده، كه بر اساس فرضيات موجود بايد وجود داشته باشد، انجام شده تاكنون بي‌نتيجه بوده است اما اين موضوع نتوانسته است حدود بيست گروه پژوهشي را از دنبال كردن اثري از اين ماده در تاريكي معادن متروكه و چاههاي عمودي تونلها، منصرف كند.

ماشين‌هاي امروزي ردياب "ماده تاريك" در مقايسه با نسل‌هاي قديمي بسيار نيرومندتر هستند اما بهترين آنها نيز تاكنون نتوانسته‌است كوچكترين اثري از اين ماده را ثبت كند. اكنون بسياري از تيم‌ها در حال ساختن ردياب‌هاي بزرگتر هستند و يا سعي مي‌كنند براي شكار "ماده تاريك" فناوريهاي مدرن را به كار گيرند.

"شان كرول"، يك دانشمند فيزيك نظري در موسسه فناوري كاليفرنيا كه خود شخصا در اين تجربه‌هاي علمي شركت ندارد، مي‌گويد "اكنون در عصر طلايي جست‌وجوي ماده تاريك به سر مي‌بريم و به نظر مي‌رسد كه شرايط براي وقوع يك اتفاق بزرگ در اين زمينه فراهم است."
دانشمندان معترفند كه هنوز در مورد ماده تاريك، در تاريكي به سر مي‌برند. براساس تئوري حاكم كنوني، اين ماده از ذراتي بسيار كوچك و عجيب ساخته شده كه از زمان "انفجار بزرگ" (‪ (Big Bang‬درحدود ‪ ۱۳/۷‬ميليارد سال قبل باقي مانده‌اند.

ماده تاريك كه گمان مي‌رود يك چهارم جرم كيهان را تشكيل مي‌دهد، به اين دليل به اين اسم ناميده مي‌شود كه هيچ نور يا حرارتي از خود خارج نمي‌كند.

ستاره‌شناسان بخاطر كنش و واكنش جاذبه‌اي اين ماده با ستارگان و كهكشانها پي به وجود آن برده‌اند.

اما دانستن اين موضوع كه ماده تاريك وجود دارد، با دانستن اين كه ماهيت اين ماده چيست، فاصله زيادي دارد. در اكثر تجربيات علمي، دانشمندان به دنبال ذرات فرضيه‌اي به نام ‪ WIMPS‬هستند. اين ذرات كه اسم آنها از خلاصه‌اي از "ذرات پرجرم با تعامل ضعيف" تشكيل شده است، بزرگترين كانديداي ماده تاريك هستند.

ماشين‌هاي مجهزي كه در زير زمين كار گذاشته شده‌اند، همه منتظر لحظه نادري هستند كه يك ‪ WIMP‬به هسته اتم برخورد كند و موجب يك پس‌زني الاستيك شود.اين آزمايشها بايد زير زمين انجام گيرد تا اشعه‌هاي كيهاني روي نتايج آنها اثر نگذارند.

"نيل اسپونر"، محقق ماده تاريك از دانشگاه شفيلد انگلستان داستان را به اين گونه خلاصه مي‌كند: " سوزني در انبار كاه افتاده است و ما سعي مي‌كنيم براي پيدا كردن سوزن، كاه را كنار بزنيم. اكنون براي رد كردن آنچه زايد است و يافتن رويدادي كه در پي آن هستيم، بايد فناوري بهتري داشته باشيم."
آزمايشهاي علمي زيرزميني در يك معدن آهن متروكه در ايالت مينه‌سوتاي آمريكا و در غارهاي كانادا، فرانسه، ايتاليا، ژاپن و روسيه به آرامي جريان دارد. ماه گذشته بنياد ملي علم آمريكا، معدن طلاي متروكه‌اي در داكوتاي جنوبي را به عنوان مكان يكي از بزرگترين و عميق‌ترين نمونه از اين آزمايشگاهها در جهان، انتخاب كرد. اين معدن به اندازه يك دسته شش تايي از ساختمانهاي امپايراستيت در زير زمين است.

رقابت براي يافتن ماده تاريك، بسيار شديد است و فيزيكدانان تلاش مي‌كنند بهترين و مناسب‌ترين فناوري براي اين آزمايشها را بيابند.

تاكنون براي يافتن اثر محسوسي از ارتعاشات ناشي از برخورد يك ‪ ،WIMP‬از سيليكون فوق سرد و كريستالهاي ژرمانيوم استفاده كردند. در شيوه‌هاي مدرن تر، از گازهايي مانند زنون و يا فناوري‌هاي نوظهوري مانند اتاقك‌هاي حبابي مايع فوق داغ، استفاده شد اما به گفته يك دانشمند فيزيك ذرات در دانشگاه شيكاگو، هيچيك از اين روشها كامل نيستند و هريك مشكلات و محدوديتهاي خاص خود را دارند.

دانشمندان مي‌دانند ممكن است روزي از آنها سوال شود كه آيا واقعا مطمئنند آنچه در پي آن هستند، واقعي است؟
استيو اهلن، از دانشگاه بوستون كه به اتفاق همكارانش در موسسه فناوري ماساچوست ‪ MIT‬سرگرم ساخت نمونه‌اي از يك دستگاه مدرن زيرزميني براي تحقيقات در زمينه ماده تاريك است، مي‌گويد " هرقدر آزمايش عظيم باشد، بازهم ممكن است هيچ چيزي پيدا نشود."
تاكنون چند بار زنگها بيهوده به صدا درآمده‌اند. در سال ‪، ۲۰۰۰‬ دانشمندان ايتاليايي كه در يك آزمايشگاه زيرزميني در نزديكي رشته‌كوه "گران ساسو" فعاليت مي‌كنند، ادعا كردند كه نشانه‌اي از ماده تاريك را رديابي كرده‌اند.

اما هيچكس نتوانست اين نتيجه را تكرار كند و در محافل علمي شمار اندكي ممكن است اين ادعا را قبول داشته باشند. از آن زمان به بعد، محققان ايتاليايي سرگرم كار روي يك ردياب نسل دوم بوده‌اند و پيش‌بيني مي‌كنند تا سال آينده نتايج تازه‌اي را ارايه نمايند.

در بهار امسال، يك گروه رقيب به رهبري "النا اپرايل"، از دانشگاه كلمبيا كه در "گران ساسو" نيز فعاليت مي‌كند، در يك نشست علمي گفت پروژه گازمايع ابداعي گروه وي هب نام ‪ XENON10‬در مقايسه با ردياب ‪ CDMS‬حساس تر است و صداهاي زمينه‌اي بيشتري را حذف مي‌كند.

اپرايل كه با اعلام اين موضوع ديگر پژوهشگران را شگفت زده كرد، گفت "هرقدر حساسيت دستگاهها بيشتر باشد، حقيقت نزديكتر مي‌شود."
برنار سادوله از دانشگاه تكنولوژي كاليفرنيا در بركلي و سخنگوي ‪CDMS‬ معتقد است استفاده از چند فناوري در جست‌وجوي ماده تاريك بسيار مفيد است زيرا مي‌توان نتايج به دست آمده از راههاي مختلف را در كنار هم قرار داد و آنها را با يكديگر كنترل كرد. او مي‌گويد كه گروه پژوهشي او از سال گذشته سرگرم جمع‌آوري اطلاعات از طريق دستگاههاي ارتقاء يافته ردياب بوده است و پيش‌بيني مي‌كند كه اين گروه رهبري خود را از لحاظ حساسيت دستگاه ردياب دوباره به دست آورد.

تلاش براي يافتن ماده تاريك، به دهه ‪ ۱۹۳۰‬برمي‌گردد كه در آن زمان، "فريتس تسويكي" از دانشگاه فني كاليفرنيا "كل‌تك"، درحالي كه با تلسكوپ به آسمان نگاه مي‌كرد، با مشاهده حركات كهكشاني به اين نتيجه رسيد كه در كيهان جرم گمشده‌اي وجود دارد. جا افتادن اين فكر در اذهان ديگر دانشمندان و دانش پژوهان مدتها طول كشيد اما اكنون جست‌وجوي ماده تاريك، به يك شكار علمي پررقابت زيرزميني تبديل شده است.

ساخت ردياب‌هاي ماده تاريك پرهزينه است و ارتقاء و عملياتي كردن آنها از آن هم پرهزينه تر است. اكنون بودجه بسياري از پروژه‌ها توسط مجموعه‌اي از منابع مختلف تامين مي‌شود. براي مثال، بنياد ملي علوم از سال مالي ‪۲۰۰۰‬ روي شش پروژه، از جمله ‪ CDMS‬و ‪ XENON10‬حدود ‪ ۲۱‬ميليون دلار سرمايه‌گذاري كرده است.

دانشمندان در فضا نيز به دنبال ماده تاريك مي‌گردند.

ناسا قصد دارد سال آينده تلسكوپ "گلاست ‪ GLAST‬رابراي مطالعه در مورد انفجارهاي اشعه گاما، كه ممكن است از برخوردهاي ماده‌تاريك حاصل شده باشد، به فضا بفرستد.

اين امكان نيز وجود دارد كه دانشمندان حتي قبل از آنكه وجود ماده تاريك را در كهكشانها و يا در زير زمين تاييد كنند، آن را در آزمايشگاه توليد كنند، مثلا در برخورددهنده بزرگ هالدرون كه در اعماق زمين در مرز سوييس و فرانسه قرار دارد.

پژوهشگران در همه جستجوهاي خود فقط به دنبال ‪ WIMPS‬نيستند.

"آزمايشگاه ملي لارنس ليورمور" با اجراي پروژه‌اي تحت عنوان "تجربه ماده‌تاريك اكسيون" ، به دنبال يك ذره فرضيه‌اي ديگري به نام "اكسيون ‪ "axion‬است.

نخستين مرحله اين پروژه در سال ‪ ۲۰۰۳‬بدون ثبت هيچ نشانه‌اي از ماده تاريك، پايان گرفت. اما اخيرا وزارت انرژي آمريكا براي ارتقاء كيفي اين آزمايشها، چراغ سبز نشان داده است.

هيچكس نمي‌داند جست‌وجوي ماده تاريك تا چه زمان ادامه خواهد يافت.

لسلي روزنبرگ، يك سخنگوي پروژه "اكسيون" گفت "هنوز جام جهان نما كدر است اما روزي ماهيت ماده تاريك روشن خواهد شد."

در آزمايشگاههايي در اعماق زمين، دانشمندان مجهز به پيشرفته‌ترين دستگاهها، سرگرم رقابت براي يافتن "ماده تاريك"، هستند. ماده‌اي نامريي كه مانند يك چسب كيهاني، مانع از هم پاشيدن كهكشانها مي‌شود.


هركس ماهيت ماده تاريك را كشف كند، يكي از بزرگترين معماهاي دانش نوين را حل كرده است و مطمئنا به سمت جايزه نوبل روانه خواهد شد.

اما اين كار، صرفا يك فقط يك آزمون مغزي نيست. كشف رمز ماده تاريك، به همراه دستيابي به درك بهتري از يك نيروي مرموز ديگر به نام "انرژي تاريك" ، مي‌تواند به كشف سرنوشت كهكشانها كمك كند.

تلاشهايي كه در گذشته براي يافتن اين ماده، كه بر اساس فرضيات موجود بايد وجود داشته باشد، انجام شده تاكنون بي‌نتيجه بوده است اما اين موضوع نتوانسته است حدود بيست گروه پژوهشي را از دنبال كردن اثري از اين ماده در تاريكي معادن متروكه و چاههاي عمودي تونلها، منصرف كند.

ماشين‌هاي امروزي ردياب "ماده تاريك" در مقايسه با نسل‌هاي قديمي بسيار نيرومندتر هستند اما بهترين آنها نيز تاكنون نتوانسته‌است كوچكترين اثري از اين ماده را ثبت كند. اكنون بسياري از تيم‌ها در حال ساختن ردياب‌هاي بزرگتر هستند و يا سعي مي‌كنند براي شكار "ماده تاريك" فناوريهاي مدرن را به كار گيرند.

"شان كرول"، يك دانشمند فيزيك نظري در موسسه فناوري كاليفرنيا كه خود شخصا در اين تجربه‌هاي علمي شركت ندارد، مي‌گويد "اكنون در عصر طلايي جست‌وجوي ماده تاريك به سر مي‌بريم و به نظر مي‌رسد كه شرايط براي وقوع يك اتفاق بزرگ در اين زمينه فراهم است."
دانشمندان معترفند كه هنوز در مورد ماده تاريك، در تاريكي به سر مي‌برند. براساس تئوري حاكم كنوني، اين ماده از ذراتي بسيار كوچك و عجيب ساخته شده كه از زمان "انفجار بزرگ" (‪ (Big Bang‬درحدود ‪ ۱۳/۷‬ميليارد سال قبل باقي مانده‌اند.

ماده تاريك كه گمان مي‌رود يك چهارم جرم كيهان را تشكيل مي‌دهد، به اين دليل به اين اسم ناميده مي‌شود كه هيچ نور يا حرارتي از خود خارج نمي‌كند.

ستاره‌شناسان بخاطر كنش و واكنش جاذبه‌اي اين ماده با ستارگان و كهكشانها پي به وجود آن برده‌اند.

اما دانستن اين موضوع كه ماده تاريك وجود دارد، با دانستن اين كه ماهيت اين ماده چيست، فاصله زيادي دارد. در اكثر تجربيات علمي، دانشمندان به دنبال ذرات فرضيه‌اي به نام ‪ WIMPS‬هستند. اين ذرات كه اسم آنها از خلاصه‌اي از "ذرات پرجرم با تعامل ضعيف" تشكيل شده است، بزرگترين كانديداي ماده تاريك هستند.

ماشين‌هاي مجهزي كه در زير زمين كار گذاشته شده‌اند، همه منتظر لحظه نادري هستند كه يك ‪ WIMP‬به هسته اتم برخورد كند و موجب يك پس‌زني الاستيك شود.اين آزمايشها بايد زير زمين انجام گيرد تا اشعه‌هاي كيهاني روي نتايج آنها اثر نگذارند.

"نيل اسپونر"، محقق ماده تاريك از دانشگاه شفيلد انگلستان داستان را به اين گونه خلاصه مي‌كند: " سوزني در انبار كاه افتاده است و ما سعي مي‌كنيم براي پيدا كردن سوزن، كاه را كنار بزنيم. اكنون براي رد كردن آنچه زايد است و يافتن رويدادي كه در پي آن هستيم، بايد فناوري بهتري داشته باشيم."
آزمايشهاي علمي زيرزميني در يك معدن آهن متروكه در ايالت مينه‌سوتاي آمريكا و در غارهاي كانادا، فرانسه، ايتاليا، ژاپن و روسيه به آرامي جريان دارد. ماه گذشته بنياد ملي علم آمريكا، معدن طلاي متروكه‌اي در داكوتاي جنوبي را به عنوان مكان يكي از بزرگترين و عميق‌ترين نمونه از اين آزمايشگاهها در جهان، انتخاب كرد. اين معدن به اندازه يك دسته شش تايي از ساختمانهاي امپايراستيت در زير زمين است.

رقابت براي يافتن ماده تاريك، بسيار شديد است و فيزيكدانان تلاش مي‌كنند بهترين و مناسب‌ترين فناوري براي اين آزمايشها را بيابند.

تاكنون براي يافتن اثر محسوسي از ارتعاشات ناشي از برخورد يك ‪ ،WIMP‬از سيليكون فوق سرد و كريستالهاي ژرمانيوم استفاده كردند. در شيوه‌هاي مدرن تر، از گازهايي مانند زنون و يا فناوري‌هاي نوظهوري مانند اتاقك‌هاي حبابي مايع فوق داغ، استفاده شد اما به گفته يك دانشمند فيزيك ذرات در دانشگاه شيكاگو، هيچيك از اين روشها كامل نيستند و هريك مشكلات و محدوديتهاي خاص خود را دارند.

[saiiddz]

به رغم مفاهيمى كه هفتاد سال پيش مطرح و پذيرفته شدند، امروز پژوهشگران عقيده دارند كه عالم به سرعت در حال گسترش است. آنها اين انرژى تسخيرناپذير دافعه را شاهدى بر وجود نوعى انرژى ناشناخته و داراى قدرت و حضور مطلق مى دانند...

آيا آلبرت اينشتين، پدر عالم شناسى مدرن، اشتباه مى كرد؟ آيا نظريه نسبيت اش خطا بود؟ امروز جامعه اخترشناسان جملگى بر اين موضوع توافق دارند. مسلماً اينگونه نتيجه گيرى خالى از عيب و ايراد نيست. ولى ظاهراً هيچ چيز مانع حيات دوباره و باشكوه اين علم نيست. ظرف چند سال ديدگاه فيزيكدانان اخترشناس به عالم شاهد دگرگونى هاى شگرفى بود. هفتاد سال است كه همواره يك سخن را از فيزيكدانان مى شنويم: انبساط عالم به كندى مى گرايد. به دليل جاذبه ناشى از جرم بين كهكشان ها در عمل از سرعت دور شدن آنها از يكديگر كاسته مى شود. با اين حال، پديده مذكور آثار و نتايج چندانى ندارد. بنابراين به رغم آنچه كه انتظار مى رود انبساط جهان هردم سرعت بيشترى مى گيرد. يك نتيجه گيرى شگفتى آور اين واقعيت آن است كه نظريه پردازان ناچار شدند وجود نوعى «انرژى سياه» اسرارآميز را كه قدرت دافعه فعال در سرتاسر عالم است فرض كنند.ميشل كاسه از بخش فيزيك اخترشناسى وزارت انرژى اتمى فرانسه با شوق و شور ورود اين تازه وارد را جشن مى گيرد. «اين يك انقلاب است.» كتاب اوليه ژاكوب تحت عنوان ماده سياه، انرژى سياه روز 27 سپتامبر بر روى پيشخوان كتابفروش ها بود. نويسنده با لحنى حماسى از انرژى تازه متولد شده تعريف و تمجيد مى كند: «رحمت، صعود، پرواز بر فراز چتر نجات، ضد جاذبه!» به قول نويسنده به شكرانه چنين پديده اى مى توان تصويرى معقول از عالم پديد آورد. تصوير به غايت زيباتر از تمام آنچه كه الهيون و اساطير مذهبى به دست دادند.

ماجرا در سال 1988 آغاز شد. در اين سال سول پرل موتر از دانشگاه هاى هاروارد و بركلى، پژوهشگر 28 ساله بسيار درخشان كه به تازگى فارغ التحصيل شده بود، مبلغى بابت اندازه گيرى ميزان كاسته شدن از سرعت انبساط جهان دريافت كرد. گروه كوچك چهار نفره وى براى آن كه بتواند از عهده انجام اين وظيفه برآيد ناچار بود كه يكى از تماشايى ترين پديده هايى را كه در آسمان رخ مى دهند- انفجار سوپرنوا- دنبال كند. هنگامى كه عمر سوپرنوا به سر مى رسد، بزرگ ترين ستارگان به شدت درخشان و پرنور مى شوند و انرژى نورانى معادل يك ميليارد ستاره را به داخل فضا رها مى كنند. صحنه اى ديدنى ولى در عين حال نادر، ماجرايى كه در طول يكصد سال در هر كهكشان حداكثر دو تا سه بار اتفاق مى افتد. مشاهده انفجار سوپرنوا براى پروژه سول پرل موتر لزوم صددرصد داشت. بدين ترتيب سوپرنواى مذكور تنها جسمى در عالم هستى است كه «امكان اندازه گيرى دقيق فاصله اش با زمين وجود خواهد داشت، درست شبيه فانوس دريايى كه آنقدر از ما دور است كه نورش به صورت لكه اى تيره در مى آيد.»

«اشتباه بزرگ» آلبرت اينشتين

به گفته سول پرل موتر، كه هم اكنون استاد فيزيك در دانشگاه بركلى است پروژه ظرف سه سال آينده به نتيجه خواهد رسيد. در واقع تاكنون حدود ده سال است كه پروژه مذكور به طول انجاميده است. «لازم است دوربين هاى الكترونيك كاملاً مدرن در اختيار داشته باشيم و نرم افزارى را براى آن كه بتوانيم تصاوير را در قوى ترين كامپيوترها به هر سو كه بخواهيم بچرخانيم طراحى كنيم، تا 42 سوپرنوا تحت عنوان SNIa قابل بررسى باشند. با گذشت ساليان و انباشته شدن مشاهدات گروه سول پرل موتر، پروژه شناسايى سوپرنوا، و فيزيك پروژه ديگر تحت عنوان تيم جست وجوى سوپرنواى High-z كه روى همين غبارها كار مى كرد. ناچار با نتيجه اى غير منتظره روبه رو گرديد. دورترين سوپرنواهاى SNIa رنگ پريده تر از آن كه انتظار مى رود به نظر مى رسند. پس آيا انبساط عالم سرعت مى گيرد؟ در واقع «هنگامى كه به سوپرنوا در جهانى كه به سرعت در حال بزرگ تر شدن است مى نگريم، مى بينيم فوتون هايى كه به ما مى رسند بايد فاصله مكانى بيشترى از گذشته را طى كنند و بدين ترتيب خود سوپرنوا از نظر ما درخشندگى كمترى خواهد داشت. اين آن چيزى است كه پژوهشگران تصور مى كنند و روبرت كريشن عضو تيم High-z در كتاب خودش «عالم بدون مرز» انتشارات دانشگاه پرينستون 2002 آورده است.«ما شايد بهترين راه نزديك شدن به خدا را در فيزيك يافته ايم.»هيچ يك از اين دو گروه، كه هردو هم آمريكايى هستند نمى تواند تصميم بگيرد كه اطلاعات مذكور را بپذيرد چه واژگون كننده تمام عقايد كنونى شان است. آنها از بيم آن كه در صورت اشتباه مورد تمسخر ديگران قرار گيرند، محاسباتشان را از سر گرفتند و ماه ها حتى سال ها تلاش كردند كه تصويرى را كه ساخته بودند، بهبود بخشند. اين تصوير علاوه بر آن كه مفاهيم كاملاً جاافتاده را در ده جهانشناسى زير و رو مى كند بلكه مى توان گفت تصور «جهان در حال گسترش هرچه سريع تر سوء قصد به جان اعليحضرت است. «در سال هاى دهه ،1910 آلبرت اينشتين اصطلاح ثابت جهانى را وارد نظريه نسبيت كرد تا وفادارى خويش را به عقايد رايج در آن زمان نشان دهد. جهان ثابت بدون هيچ انبساطى» اين سخن پير آنيتلوگوس پژوهش گر «آزمايشگاه فيزيك هسته اى و انرژى هاى عالى» است ليكن در سال 1929 ادوين هابل فيزيكدان و ستاره شناس كشف كرد كه كهكشان ها از يكديگر دور مى شوند و لذا عالم منبسط مى شود. بلافاصله آلبرت اينشتين، طبق داستانى كه از آن زمان سينه به سينه جهان شناسان منتقل شده، ثابت فوق را با گفتن اين كه «بزرگ ترين خطا»يى است كه وى هيچ گاه حاضر به ارتكاب آن نيست، رد كرد پير آنيتلوگوس مى گويد: «زمان درازى است كه ما فيزيكدان ها كه اساتيد خويش را گرامى مى داريم نتوانسته ايم اين ثابت را زير سئوال ببريم، به همين سادگى»بالاخره در سال 1998 دو گروه آمريكايى مذكور بر آن شدند كه كشف خويش را در مورد اين كه جهان همواره و با سرعتى فراتر از آن كه «ثابت از عهده توصيف و توضيح آن برآيد در حال گسترش است، اعلام كنند. امروزه تمامى جامعه علمى با اين واقعيت وفق يافته اند. ميشل كاسه كه خود با بازگشت به ايده ثابت جهانى آتش بحث و مباحثه را دامن زد. به حرف يونانى لاندا (ى) اشاره مى كند كه سمبل رياضى پرواز عالم است، آنچه كه امروز نمادى از انفجار عالم است. عنصر خالق ناپيدا و جهانى كه هم اكنون پرده از رويش برداشته شده همانا لاندا است [...] بهترين راه نزديك شدن به خدا در فيزيك.بايد گفت كه تاكنون شواهد و قرائن نيز به نفع تز سرعت گرفتن انبساط عالم به دست آمده است. در ابتدا مشاهده صدها سوپرنواى مكمل آن را تصديق كرد. مهم تر از آن به نوشته ميشل كاسه «انسجام نتايج آن اندازه خيره كننده است كه مى توانيم به حق اعلام كنيم كه سرانجام مدلى باوركردنى از عالم در اختيار داريم.» و بالاخره جامعه علمى پى به مزاياى عظيم آن برده است. برخى معماها كه از سال هاى دهه 1990 مطرح شده اند به لطف اين تز راه حلى هايى براى خود پيدا كرده اند. به عنوان مثال، سن عالم ديگر تناقضى با سن برخى ستارگان، كه به نحو شگفت آورى پيرتر از آن به نظر مى رسند، ندارد.

بنابراين انرژى سياه در آينده قطعه گم شده اى خواهد بود كه دانشمندان براى بازسازى پازل بزرگ خويش از عالم در پى آنند تا بدان جا كه اين تز در مطالعاتى كه توسط بالون هاى استراتوسفر مجهز به تلسكوپ و ماهواره اى آمريكايى موسوم به Wilkinson Microwave Anisotropy Probe به عمل آمده، مورد تاييد قرار گرفته است تمام اين پروژه يك ماموريت دارند. «اندازه گيرى» عالم و نتيجه گيرى شان تا حدى شگفت آور است. براساس نتايج حاصل از اين ابزارهاى اندازه گيرى، ماده اى كه مى شناسيم (ستارگان، سيارات، موجودات زنده يا اتم) در واقع نماينده تنها 5 درصد كل انرژى موجود در عالم است. اكنون مى توانيم حدود 25 درصد «ماده سياه» را نيز به آن بيافزاييم. اين احتمالاً از ذرات مجزايى تشكيل شده كه اگر چه آثار حاصل از آنها قابل رويت است ولى تاكنون نتوانستيم خودشان را پيدا كنيم. در واقع جاذبه ايجاد شده به وسيله ماده كلاسيك قادر به توضيح دليل حفظ ساختمان هاى عظيمى چون كهكشان ها يا لايه هاى كهكشانى در عالم نيست. بايد ماده اى نامريى و ناشناخته، اعمال كننده چنين جاذبه اى باشد.خوب 70 درصد بقيه چه؟ قطعاً نمى تواند انرژى سياه باشد، و اين كه بالاترين وزن را در صورتحساب عالم دارد. روشن است كه قدر قدرت است، چرا كه بر عالم حاكميت مى كند و حتى سرعت گام هايش را نيز او تحميل و ديكته مى كند. همه جا حاضر و محيط بر ماست و قوانين ماده اى را كه ما جزء كوچكى از آن هستيم او تعيين مى كند و به قول ميشل تورنه جهان شناس در دانشگاه شيكاگو و مبتكر اصطلاح «انرژى سياه»: «با اين همه هيچ چيز از آن نمى دانيم.» ماهيت آن براى ما ناشناخته است آيا اين «انرژى خلأ» است؟ فيزيكدان ها دوست دارند اين طور باشد چرا كه خلأ كه عالم را «پر مى كند» اصلاً نمى تواند وجود نداشته باشد. به عنوان مثال ذرات موسوم به «مجازى» مى توانند از آن به وجود آيند، به سرعت به صورت ذرات مادى درآيند و سپس نابود شده و به جايى كه از آن جا آمده اند، بازمى گردند ولى اين «خلاء كاذب» آن گونه كه ميشل كاسه آن را مى خواند، مى تواند پر از انرژى سياه باشد.

اگر وضع از اين قرار است، پس عواقبى هم در تاريخ انبساط عالم بر جاى خواهد گذاشت. دنياى ما 7/13 ميليارد سال پيش به وجود آمد، زمان، مكان و انرژى به ناگهان دستخوش جنبش انبساط عمومى گرديدند. به همان اندازه كه ماده در اين فضاى همواره در حال حجيم تر شدن رقيق تر مى شود از قدرت جاذبه اش كاسته مى شود در حالى كه انرژى خلأ باقى مى ماند. هر چند كه 7 ميليارد سال است كه اين انرژى سياه جاى خالى جاذبه را پر كرده است اين درست زمانى است كه انبساط عالم سرعت مى گيرد.

جهانى داراى پنج بعد

با اين حال، اين گزينه مشكل كوچكى نيز دارد: اين فرضيه توضيح نمى دهد كه در پى چه رويداد شگفتى آورى سرنوشت هاى انرژى ماده و انرژى سياه يكى مى شوند. ده ميليارد سال است كه ماده برترى خود را به عالم تحميل كرده؛ حالا ديگر نوبت انرژى سياه است با اين حال معجزه اى باعث خواهد شد كه بتوانيم لحظه اى را كه جنگ بر سر برترى بين اين دو دشمن ديرينه مغلوبه خواهد شد، بيابيم؟عالم شناسان علاقه اى به همزمانى ندارند. از اين روست كه برخى به فرضيه جوهر سره (اشاره به عنصر پنجم «اتر» كه سابقاً تصور مى شد عالم از آن ساخته شده) روى آورده اند براساس اين فرضيه انرژى سياه نه «از» مكان بلكه «در» مكان است. انرژى سياه مى تواند شكل خاصى باشد كه تا زمانى كه به صورت جرم درنيايد متوجه آن نمى شويم هر چند كه تمامى همين جرم از آن تشكيل شده است. با اين حال اين جوهر سره اين مزيت را دارد كه مى توانيم شاهد تحول و تكامل انرژى آن در طول زمان باشيم طورى كه به قول پير آنتيلوگوس «شمايل موجود تعادل نسبى (70/30) ديگر يك استثناى لحظه اى نيست بلكه يك نتيجه گيرى منطقى صرف نظر از آن است كه نقطه عزيمت ما كجا باشد.»يك امكان ديگر نيز وجود دارد هم اكنون فيزيكدان جوان از «انستيتو فيزيك اختر شناسى پاريس»، سدريك دفايه آن را مورد بررسى قرار مى دهد. يك تز سنت شكن كه شامل حال تمامى انرژى خارجى مى شود و به تغيير نظريه نسبيت عمومى آلبرت اينشتين مى پردازد. بايد ديد چه مى كند! سدريك دفايه با كار هايش، كه با همراهى و همكارى دانشمندان برجسته در دانشگاه نيويورك شروع كرد در تلاش است بعد پنجمى را به دنياى چهار بعدى آلبرت اينشتين (سه بعد مكانى و يك زمانى) در چارچوب مفهوم مكان _ زمان بيفزايد در واقع در دنياى پنج بعدى، خود مفهوم جاذبه دستخوش تغيير مى شود تغييرى كه مى تواند توجيه كننده سرعت انبساط عالم كه شاهدش هستيم باشد.اگر چنين بعد پنجمى وجود داشته باشد اين بعد مكمل به نوعى و در مقياسى كاملاً پايين تر از بعدى كه در آن زندگى مى كنيم «به خود برخواهدگشت»، كه احتمالاً دليل آن است كه تاكنون از حواس ما پنهان مانده است. سدريك دفايه توضيح مى دهد: «دقيقاً شبيه طناب كشيده اى كه از نظر بندبازى كه روى آن پيش مى رود جسمى است كه تنها يك بعد دارد؛ در حالى كه از نظر مورچه جسمى دوبعدى است، حيوان مى تواند هم در طول آن حركت كند و هم در عرض آن.»در ميان اين فرضيات، كدام يك بهتر از همه است؟ پيش از آنكه پاسخى براى اين پرسش پيدا شود، قطعاً بحث هاى طولانى در پيش خواهند بود. تا آن زمان اتفاقات عظيمى در آن سوى اقيانوس اطلس در شرف وقوع است. سول برلموتر قصد دارد با ماهواره اى به ارزش يك ميليون دلار به نام Supernova Acceleration Probe به فضا رود. در آن مكان كه مشاهده هزاران سوپرنواى بسيار دور ميسر است، پى بردن به تاريخ انبساط عالم هستى آسان تر خواهد بود و البته با شگفتى هاى بسيار. هيچ كس نمى تواند بگويد كه در آن سوى انبساط عالم، وراى جاذبه و دافعه كه ماده و انرژى سياه اعمال مى كنند نيرو هاى پنهان و راز آميز ديگرى وجود ندارند. مسلما اين دنيايى به مراتب اسرار آميزتر است.



منبع :[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]