نظرية المادة المظلمة أو الغريبة

نظرية المادة المظلمة
أو الغريبة






قدم لها د.طارق العيسى – السويد

alshaikh73@gmail.com

أ.د. سالم آل عبدالرحمن



إن الحسابات
والدراسات التي أجريت على بعض المجرات أظهرت أن هذه المجرات رغم الأبعاد
التي تملكها لا يمكنها أن تبقى ثابتة ومتماسكة بوجود الكتلة التي نشاهدها
فيها، وبعبارة أخرى يحتوي الكون على مادة بهيئة كواكب ونجوم وسدم وكذلك
مجرات لا تكفي لتحقيق حسابات فيزيائية متقدمة، كما لا تكفي لتفسير ظواهر
كونية محسوسة .



من هذا تبين للعلماء
وجود مادة ما بهيئة غير محسوسة ولا مرئية في الوقت الحاضر بالتلسكوبات
البصرية أو بالتلسكوبات الراديوية، ولا كذلك بجميع أجهزة الكشف والرصد
الفلكية، وهذه المادة الغريبة سميت اسما غريباً هو المادة المظلمة .



فأين تختفي هذه
المادة المظلمة في هذا الكون فسيح الارجاء؟



وضعت لمناقشة هذا
الموضوع الشائك والغريب فرضيات رياضية ونظريات عدها العلماء والمتخصصون في
الفيزياء الذرية غاية في الاثارة والموضوعية، جاء ذلك في مجلة Science ذائعة الصيت، اذ طرح كل من العالمين د. وكس مون جامعة تكساس في
اوستن ولـ. تبلته من جامعة ميريلاند
احتمال وجود نوعين وليس نوعاً واحداً من المادة المسماة المادة المظلمة (أو
الغامقة)، احدهما يختص بالمادة على المستويات الصغيرة، بينما الآخر يختص
بالمادة على المستويات الكبيرة.



يختص النوع الأول
بمناقشة حالات المادة المعلقة بحركة الشموس داخل المجرات وحركة المجرات
داخل السدم التي تحتويها، ولكي يكون الكون مستقراً في صورته الحاضرة فقد
اثبتت الدراسة على مثل هذا المستوى أنه ينبغي على الكون أن يحتوي على عشرة
أمثال الكمية من المادة التي يمكن رؤيتها أو الشعور بها بسبل الحساب
والقياسات المعروفة في الوقت الحاضر .


المادة
المفقودة



ومن الدقائق الذرية
المرشحة لأن تكون حلاً يستوعب كميات المادة المفقودة في الحسابات الكونية
(النيوترينو)، فان الدقيقة ما دون الذرية المعروفة باسم النيوترينو تتصدر
القائمة الطويلة من ما دون الذرية من الدقائق، يضاف اليها دقائق احتمالية
اخرى فرض وجودها العلماء وادخلوها في حساباتهم الرياضية كالكزيونات التي
بوجودها فعلياً تصمد بعض النظريات المعنية بتفسير الكون ومكوناته مثل
نظريات "المجال الموحد" التي بشر بها آينشتاين .



وهناك نظرية أخرى
تدعى نظرية التناغم الأعظم تفترض وجود مشابهة أدوار لكل دقيقة ما دون ذرية
معروفة ولكن باتجاه معاكس وبكتلة أعلى، فهي مثلاً تفترض وجود مناظر مماثل
للفوتون المعروف يسمى بالـ "فوتينو" بعزم دوار معاكس للفوتون الاصلي وبكتلة
أكبر (هذا اذا كان للفوتون من كتلة على اية حال)، وهذا هو المسؤول عن
الفرق الناتج بين كمية المادة المحسوبة للكون وبين كميتها المحسوبة فعلاً .



وبمحاولة إدخال نوع
ثالث الى نوعي (الكوارك) المعروفين بالأعلى والأسفل اللذين يمثلان صلب
النظرية المرموقة والتي تحمل الاسم " نظرية الكوارك " تكتمل الفرضية
الثالثة التي يسوقها العلماء لاستيعاب المادة المحسوبة .



سمي هذا الكوارك
الثالث بالغريب ومن هنا جاءت تسمية هذه النظرية بـ المادة الغريبة التي
تفترض ارتباطها بالمادة الاعتيادية التي تؤلف الكون الذي نعيش فيه والدقائق
التي نتعامل معها بأبعاد لا محدودة .



فالبروتون المعروف
يتكون من كواركات بتنظيم ثلاثي، اثنان من النوع الاعلى، والثالث من النوع
الاسفل .



نظرية
الانفجار الأعظم






أما المشكلات التي
تتعلق بالمستويات الكبيرة فتختفي بحركة الكون ككل، وهي (أي النظرية) تناقش
بالأخص احتمالات النظرية الكونية المعروفة باسم (نظرية الانفجار الاعظم)
والتي تستند على فرض أن الكون قد ابتدأ بانفجار كوني عظيم منذ ما ينيف على
15 - 20 بليون سنة خلت، ومنذ ذلك الحين والكون وبجميع أجزائه متمدد مبتعد
عن وضعه بسرعة عظيمة.



ومن هنا تبدأ
المناقشة في المشكلات المتعلقة بالمستويات الكبيرة، والسؤال الذي يطرح نفسه
هل سيستمر الكون بالتمدد والاتساع، أم سيتوقف عند حد معين ويتقلص مرة أخرى
وينكمش الى نقطة تولده الأولى؟



وللاجابة عن
الاستفسار يجب فهم كيفية تصرف مجمل الكتلة المكونة للكون، وحسب ما هو متوفر
من معطيات علمية في الوقت الحاضر فإن كتلة الكون تقدر بعشرين مرة أصغر من
الكتلة اللازمة لتوليد طاقة جذب تعود بالكون ومجراته بالشروع في التقلص مرة
أخرى ،وبالتالي فإن نظرية التضخم تقول بضرورة اقتراب الكتلة الكلية للكون
من الكتلة الحرجة اللازمة لاعادة تقلص الكون المتمدد قبل أن ينعكس النظام
ويشرع الكون بالتقلص مرة اخرى! كما تستدعي هذه النظرية وجود كميات اضافية
من المادة تقدر بتسعة اضعاف الكمية المحسوسة فعلاً لكي توافق الحقائق
الكونية المسجلة توقعاتها النظرية .



والآن أين تختفي معظم
مادة الكون ولماذا لا نحسها ولا نستطيع قياسها؟ انها حقاً لمشكلة حيرت
علماء الفيزياء الفلكية وعلماء الرياضيات، ولكن بمقارنة الحسابات العملية
بالحسابات النظرية يظهر هذا النقص في مادة الكون .



الجسيمات
الثقيلة



إن أحد الحلول جاءت
على لسان أحد علماء الفيزياء الفلكية عند تصوره احتمال وجود أعداد هائلة من
المجرات غير المضيئة تفوق بدرجة هائلة عدد المجرات المضيئة، ومن ناحية
اخرى فان عملية تداعي الجسيمات الثقيلة في الكون الى جسيمات ذات اوزان
اعتيادية تصاحبها عملية اطلاق طاقة وهي عملية فقد في مادة الكون، وهذا ما
حاول اثباته كل من العالمين دكنز وتبلته باشراف وفحوصات
مباشرة للعالم الدكتور ميشيل ترنرمن جامعة
شيكاغو.



فلقد توصل هؤلاء
الباحثون الى التثبت رياضياً من أن المكونات الثقيلة لمجموعة دقائق معينة
(ذوات معدل زمني يقدر ببلايين السنين) التي لم تتداع لحد الآن ينبغي لها أن
تكون المفتاح لحل مشكلات المادة المظلمة على مستواها الصغير، أما نتائج
تداعي ذات المجموعة المعنية من الدقائق
فتستجيب حسب اشكالات المادة الغامضة على المستوى الكبير.



والمثال على ذلك هو
احتمال تداعي الدقيقة ما دون الذرية المعروف باسم " النيوترينو" من نوع
"ميمو" أو نوع " تو" الى نيوترينو من النوع الالكتروني المعروف .



وحتى الآن فهناك ما
لا يقل عن 17 مركزاً للبحوث في العالم منهمكاً بالبحث الجاد للاجابة عن
سؤال واحد وهو هل يمتلك النيوترينو كتلة أم لا؟ واذا كان الجواب بالايجاب
فهل ستكون كتلتة كافية لحل المشكلات المتعلقة بمنشأ ومصير الكون على
مستوياته الصغيرة والكبيرة ومشكلات المادة المظلمة؟



لا يكف العلماء عن
ترشيح دقائق أخرى من قائمة الدقائق النظرية الطويلة لحل مشكلاتهم أو
لزيادتها في بعض الاحيان .



فالاكزيونات ودقائق
الاكزوتك الأخرى كالفاميلونات ستطالب هي الأخرى (إن نجح العلماء في اثبات
وجودها فعلاً ) بايجاد مكان ملائم لها في طابور الدقائق المتداعية الى
أوزان أخف. وإن التثبت من النتائج والحقائق والمعطيات التي تتنبأ بها هذه
النظريات لمن الأمور الصعبة حقاً ، فهي لا تحتاج الى أيام أو شهور وانما
تتطلب دراسة هذه الأمور عشرات السنين للبت فيها، ومن الجدير بالذكر أن نشير هنا لتطابق العديد من
الحالات الحاسوبية المعقدة التي أجريناها وعلى مدى أكثر من عشرة سنوات بين
نماذجنا المقترحة في نظرية الفوضى لتفسير خريطة التفاعلات الكونية وبين
نماذجنا المقترحة لتفسير حركة وتفاعلات الدماغ البشري ،ولن يكون ذلك بغريب
فلقد قدمنا العديد من الإثباتات الموائمة لأنساق هذا الفضاء العقلي الصغير
وذلكم الفضاء العظيم المنتشر والمتوسع لمديات لا يمكن للإنسان أن يقدره
مهما أوتي من قوة ،وقد قلنا بأن هذا التقدير سيبقى مستحيلاً حتى يرث الله
تعالى الأرض ومن عليها وقدمنا بعض الإثباتات هنا أيضاً.


ومازال أمام البشر
الكثير من المتاعب والمصاعب لفهم هذا الكون العظيم في كل شيء، في حين يمضي
هو وما فيه ومن فيه في طريقه واثقاً عازماً أن لا يخضع الا لله تعالى
وللقوانين المسخرة له فحسب