لغز المادة المظلمة

يظل لغز المادة المظلمة موضوع نقاش شائك في المجتمع العلمي. ولم يتم إثبات وجودها من خلال الملاحظة المباشرة ، بل هو استنتاج مبني على فرضيات وقواعد رياضية. بالنسبة للعناصر التي لا يمكن تفسيرها في الطريقة التي تتصرف بها المادة المرئية، يعتقد علماء الفيزياء الفلكية أن المادة المظلمة لها تأثير كبير على هذه الملاحظات والفرضيات. وهذه الأخيرة تتعلق بالمجرات، ومجموعات المجرات ، وصولاً إلى الكون بأكمله. لأن المادة المظلمة ضرورية لشرح الملاحظات خصوصا تلك التي تنبني على فرضية  الانفجار العظيم THE BIG BANG THEORY.

لغز المادة المظلمة

لفك لغز المادة المظلمة يمكن دراستها بعدة طرق. أولها فهم تأثير الجاذبية في الكون وهي الدراسة التي ساهمت في ظهورها. من هنا تتدخل الأقمار الصناعية بشكل خاص ، ويعتمد المجتمع العلمي على واحد وعلى وجه الخصوص وهو تليسكوب إقليدس. من المقرر أن يكون التلسكوب الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية في عام 2022  المسؤول المباشر عن فك هذا اللغز الذي حير جميع العلماء، ومن المقرر أن يقوم بدراسة  آلية توسع الكون منذ البداية. ومن خلال القيام بذلك ، سوف يتحقق أيضًا من توزيع المجرات وأيضا دراسة المادة المظلمة التي تساهم في تطورها.

ما هي المادة المظلمة

يطلق على هذه المادة الغريبة اسم المادة المظلمة، لكن بعض العلماء يطلقون عليها اسم المادة الشفافة أيضاً. لكن هذا التعبير الأخير ، الأقل استخدامًا ، هو الأكثر توافقًا مع الواقع العلمي ، لأن تسميتها بالمظلمة راجع لكونها غير مرئية.

تم اكتشافها لأول مرة في عام 1933 ، من خلال عد النجوم (الساطعة) في المجرات وإدراك أنه لم يكن هناك ما يكفي منها لإحداث دورانها الخاص”.لذلك توجد كتلة غير مرئية ، “مادة مظلمة” تولد فائضًا من مجال الجاذبية الذي يجعل المجرات تدور.

مكونات المادة السوداء

مكونات المادة المظلمة لا زال لحد الآن غير معروف. لكن العلماء يفترضون أن مكونات هذه المادة ليست باريونية، أما النظرية الأكثر قبولًا ، هي أن المادة المظلمة تتكون من جسيمات أولية. علاوة على ذلك ، يجب أن تتفاعل  بالضرورة وبشكل ضعيف جدًا مع المادة الباريونية التي تكون جميع الأجسام المحاذية للمادة المظلمة.

حتى لو لم يكن هناك شيء معروف بعد عن طبيعتها ، فإن الجسيمات الأولية المكونة للمادة المظلمة نظريًا تسمى WIMP ، وهي جسيمات ضخمة ضعيفة التفاعل .وهي الفرضية التي يتفق عليها أغلب العلماء.

نظرًا لأننا لا نعرف أي شيء عن طبيعة أو حتى أصل هذه الجسيمات المحتملة ، فإن المرشحين المحتملين عديدون وأحيانًا متقاربون للغاية . فيرشح بعض العلماء مثلاً النيوترينوات ، الأكسيونات ، شركاء التناظر الفائق ، الاحتكارات المغناطيسية ، شذرات الكوارك” ، وحتى الجسيمات المخبأة في أبعاد أخرى.

مصدر المادة المظلمة

يعد الأصل المحتمل للمادة موضوعًا مهمًا، لأنه يحدد أيضًا أفضل طريقة يمكننا اكتشافها. يتعلق الأمر في الغالب بوقت ظهورها لأول مرة. يقترح رافاييل جرانير دي كاساجناك أن “اللحظة التي تولد فيها المادة المظلمة تعتمد أساسًا على طبيعتها”. إذا كانت جسمًا فيزيائيًا فلكيًا مثل كوكب أو ثقب أسود ، لكانت قد ولدت متأخرة. ومع ذلك ، كما ذكرنا سابقًا ، فإن النموذج المقبول عمومًا هو أنه مصنوع من جسيمات أولية: وهذا يعني أنه ظهر مبكرًا جدًا.

لذلك سيكون جزءًا من تكون الكون في البداية ،والذي ساهم في تكوين تنوع الهياكل العظيمة للكون (المجرات وعناقيد المجرات) ، عن طريق التسبب في تقلبات بدائية في الكثافة. ولهذا السبب أيضًا ، فإن القمر الصناعي إقليدس المذكور أعلاه والمقصود منه دراسة توسع الكون ، قد يكون قادرًا على كشف بعض أسرار المادة المظلمة.

الفرق بين المادة المظلمة والطاقة المظلمة

من الوهلة الأولى يتبادر للذهن أن هذين الشيئين مترابطين، لكن في الحقيقة هما مختلفين تماما. فالمادة المظلمة تبقى مجرد فرضية لم يثبت وجودها بعد. وقد ظهرت للوجود بعد ملاحظة قام بها عالم الفلك السويسري فريتز زويكي عام 1933.  حيث كان يقوم بمراقبة تحرك المجرات والجرم في الفلك. ثم لاحظ أن هذه المجرات كانت تتحرك بسرعة عالية لدرجة أنها كانت ستطرد المجرات نفسها من الكتلة.  بالنسبة لفريتز زويكي ،لايمكن أن تكون كتل تلك الأجرام وحدها تملك تلك القوة العظيمة وإنما توجد مادة هي التي تسلط تلك القوة الهائلة . لذلك يجب أن توجد كتلة غير مرئية من المادة، أكبر من تلك التي يمكن ملاحظتها.

و في عام 1970 ، أكدت فيرا روبين هذه الفرضية وجزمت  أن ما يصل إلى عشرة أضعاف الكتلة المرئية مفقودة لاحتواء هذه المجرات وهي المادة المظلمة.

فيما يخص الطاقة المظلمة فهي التي يتم الاعتماد على وجودها لشرح سبب توسع الكون. وذلك من خلال عمل عالم الفيزياء الفلكية هابل في ثلاثينيات القرن الماضي ، عرفنا أن الكون يتوسع بالفعل ، أي أن أجسامه ونجومه ومجراته تبتعد عن بعضها البعض. حيث يتمدد الكون مثل البالون . ومع ذلك ،لا يتعتبر بعض العلماء هذا منطقيا ، إذا أخذنا في الاعتبار جاذبية كل النجوم. على العكس من ذلك ، يجب أن يتباطأ تمدد الكون لأن هذه القوة يجب أن تقرب الأجسام من بعضها البعض.

منذ حوالي ثلاثين عامًا نعلم أن هذا التوسع يتسارع. لتفسير هذه الظاهرة، تخيل علماء الفيزياء الفلكية وجود “طاقة مظلمة” تكافح، أو حتى تعكس تأثيرات الجاذبية. لكن الطاقة التي ، إن وجدت ، لا نملك ادنى فكرة عنها.

إذا كانت هذه الافتراضات صحيحة، فمن المقدر الآن أن الطاقة المظلمة ستمثل ثلثي كوننا، والمادة المظلمة 25٪.

في النهاية، يبدو أن كلا من المادة المظلمة والطاقة المظلمة يفسران تمامًا النقاط المظلمة في بنية وتاريخ كوننا. لهذه الأسباب تم “اختراع” كلاهما. وكل منها  أيضًا تخميني، ولم تتم ملاحظتهما بشكل مباشر مطلقًا وهما مثيران للجدل ليومنا هذا.

المادة المظلمة في القرآن

اكتشف العلماء وجود المادة المظلمة فقط خلال هذا القرن،  لكن القرآن الكريم كان سباقا في الحديث عن هذه المادة منذ زمن بعيد. هذا الاكتشاف الذي حير كل علماء الفلك والفيزياء لم تفك شفرته بعد، لكن كلما وضعوا فرضية وجدوا أن القرآن بالفعل قد قام بالتحدث عنها.

يرجح العلماء أن الكون كان عبارة عن غازات ودخان وكانت المادة المظلمة هي أول ما تشكل،  فجاء في القرآن الكريم في الآية 11 من سورة فصلت ” ثم استوى إلى السماء وهي دخان”. كما جزم العلماء أن الظلام الدامس لليل ما هو إلا وجه من أوجه ماهية المادة المظلمة، ومرة أخرى يثير القرآن دهشة الجميع في عظمته وشموليته حيث ذكر في سورة يونس “والذين كسبوا السيئات جزاء سيئة بمثلها وترهقهم ذلة ما لهم من الله من عاصم كأنما أغشيت وجوههم قطعا من الليل مظلما أولئك أصحاب النار هم فيها خالدون”  فكلمة قطعا من الليل مظلما تدل على حسب تحليل العلماء أن الظلمة شيء ملموس،  وهو شيء مادي يتكون من جزيئات وهو إشارة واضحة من الله سبحانه في كتابه العزيز إلى المادة المظلم