هل كل ما نعرفه عن الكون خطأ ؟
بروفيسور - كارلوس فرينك جامعة دوهام
بروفيسور - بيدرو فيريرا جامعة اكسفورد
بروفيسور - ماكس تيجمارك معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا
د.كاثى رومر جامعة ساسكس
منذ 14 مليار سنة .. لم يكن هناك أى شئ
لا نجوم ، لا مجرات ، لا كواكب ، ولابشر
وفجأة ، دون تحذيرات انفجر كل شئ الى الوجود
وُلد الكـون
هذا ما يعتقد العلماء بحدوثه فى أولى لحظات الخلق
خلق كل شئ من العدم
انه الانجاز الكونى الفلكى الأعظم
!!! اكتشاف من أين جئنا
الذرات التى أتكون منها خلقت بعيداً فى باطن أحد النجوم
فلست أنا فقط داخل الكون لكن الكون أيضاً بداخلى
لقد كشف الفلكيون أعمق الأسرار بالكون
كاشفين الأحداث الغريبة والتى حدثت فى الماضى السحيق
الأحداث التى كونت السماء
وجيل جديد من الفلكيون يشككون حول فهمنا الأساسى للكون
نحتاج لمعرفة ما هو أصل الزمن والفراغ
كيف كان شكل الكون الحقيقى ؟
أعتقد أن هذه أسئلة معقدة
أتمنى معرفة ما هى المادة الخفية
حقيقةً ، أنا شغوفة بها منذ سنين
هم يبحثوا ما اذا كانت الحقائق أكثر غرابة
انها فكرة بسيطة لاعتماد ما حدث فى الكون المبكر
ساذجة لتفسير حدث عظيم مثل ولادة الكون
هل من الممكن أن كل ما نؤمن بمعرفته عن الكون خاطئاً ؟
يتضح لنا أحياناً بعيداً فى الكون قوى غريبة لا يمكننا تفسيرها
قوى ذات قدرات فائقة يمكنها جذب مليارات النجوم نحوها
تقبض ليس فقط على المجرات انما على عناقيد كاملة من المجرات التى تدور على بعد مليارات من السنين الضوئية
وهى تجر كل شئ الى نقطة صغيرة واحدة
"هذه الظاهرة الغريبة تعرف بـ "التدفق الخفى
وليس من المنطقى حدوثها
انها كما أن منطقة واسعة جداً جداً من الكون حولنا
حوالى مليارات من السنين الضوئية
تتحرك فى سرعات جنونية عبر الكون
انه اكتشاف مقلق حركة فريدة على نطاق لا نتخيله
المجرات ببساطة فى الغالب لا تتسابق عبر الكون فى نفس الاتجاه
ان هذا يشعرنا بعدم استقرار وقلق رهيب فى نفس الوقت
هذا شئ لم نخطط له ، ولم نتنبأ بوجوده أبداً
التدفق الخفى هو لغز جديد
انه الأخير فى خط طويل من الألغاز التى تكشف حقيقة الكون
بأنه مختلف تماماً عما توقعه العلماء
علينا تفسير الأمور الشاذة حتى نتمكن من فهم حقيقة وطبيعة الكون
اننا الآن نعرف الكثير من الأمور أكثر من ذى قبل
فى نفس الوقت لدينا معضلات كبرى لا نعرف كيف تسير الأمور فيها
أتى علماء الفلك بمجموعة من النظريات المثيرة للجدل
بغرض وضع تفسيرات لحقيقة الكون
"كـ "نظرية التوسع والتى تقول بأن الكون
وفجأة فى لحظة تمدد كوادرليون كوادرليون من المرات (( كوادرليون = مليون مليار=15^10 ))
لا نعرف سبب تمدد الكون
لا نعلم أى نوع من القوى كان وراء ذلك ولا كيف كانت الأمور فى الكون القديم
"أو نظرية "المادة الخفية التى تدعى أن الكون يمتلئ بمادة سوداء غير مرئية
انه احساس خادع بأن الأمور ليست كما نراها
وأعتقد أن علينا أخذ الأمور بظاهرها
"وحتى "الطاقة الخفية
الطاقة الغريبة للعدم التى تسيطر على كل شئ
انها أشياء غير مرغوب بها فى المشهد الكونى
لا أحد يريدها أو يحبها ، لا أحد يفهمها
بالرغم من هذه النظريات المشكوك بها
يبنى عليها العلماء نسختهم لأكبر قصة تمت حكايتها
انها قصة الخلق ، وهى تبدأ بانفجار
الانفجار الكبير
أكثر الانفجارات قوة حدثت على الاطلاق أحضرت كل شئ الى الوجود
كان هذا الكون المبكر ساخناً جداً وكان يعج بالطاقة الصافية
بعد ثانية واحدة من الانفجار تحولت بعض الطاقة الى بذور المادة الأولى
ومُـلأ الكون بالضباب الكثيف
مرت 400 ألف سنة بينما ينمو الكون واستقر الضباب نهاية مكوناً الذرات
لم يكن هناك أية نجوم لتسطع فقط سحب من الغازات
بعد مليار سنة تكسفت احدى السحب بشدة
لقد بزغت حياتها ، ووُلد حينها أول النجوم
تجمعت النجوم مكونة المجرات
وفى النهاية ، استقرت السماء على ما هى عليه اليوم
انها قصة عظيمة وبالنسبة لعلماء الفلك ليست كقصص الجان أو الأساطير
تم اعتماد هذه القصة بناءً على أهم أدوات العلم
قدرة تحويل الأحداث الفيزيائية الى معادلات رياضية
الرياضيات كالمواد التشكيلية
وتتميز بالمرونة فهى تسمح لك بأخذ الأفكار ومحاولة اثباتها
تسمح لك باكتشاف المزيد
لديها قوة الربط بين الظواهر الفيزيائية
وتحويلها الى معادلة رياضية تسمح لك بتطبيقها فى حالات مختلفة
بخلق المعادلات التى تصف ما يدور بالكون اليوم
يستطيع العلماء استنتاج تصرف الكون فيما مضى
تقليدياً ، نحن نستخدم الفيزياء لمعرفة الحاضر والتنبأ بالمستقبل
يمكننا أيضاً عكس الأمور
والبدء بما نراه اليوم فى عالمنا
وحساب ما كان ينبغى أن يكون عليه الكون سابقاً للوصول الى ما هو عليه اليوم
وهذا ما اتبعناه تماماً لاستنتاج نظرية الانفجار الكبير
سمح ذلك للعلماء بخلق نسخة رياضية عن حياة الكون
"فيما يسمى بـ "النموزج الكونى القياسى
النموزج الكونى القياسى يصف الكون منذ لحظة الانفجار وحتى يومنا هذا
فهو يسمح للعلماء للسفر عبر الزمن
ويسمح لهم بطى الزمن لاكتشاف حقيقة الكون المبكر
انه يصف حادثة الانفجار الكبير ويفسر التمدد المستمر للكون
انها نظرية مميزة
لانها تسمح لنا حقيقةً بفهم كل ما نراه بوضوح تام
انها تعمل بامتياز
المشكلة انها لا توضح كل الأشياء
كلما دقق العلماء النظر الى السماء أدركوا أن نموزجهم القياسى ليس نسخة مطابقة للكون
حقيقةً .. هذا النموزج يتميز بالبساطة والسذاجة
وهذا سببب تميزه واستمراره لفترة طويلة
هذا سبب حب الناس الى الايمان به
فالعلماء تحب الأشياء البسيطة
فالمشكلة أن لدينا شواهد يقينية تتعارض بوضوح مع هذا النموزج
اذا لم نستطع تطبيق هذه الشواهد فالنموزج بالكامل سوف يموت
حالياً .. جيل جديد من العلماء يشك فى ذلك النموزج
معتقدين أن العلم التقليدى ربما به خطأ ما
بروفيسور " جوا ماجيجو " أستاذ الفيزياء النظرية
ربما نحن فى بداية عصر جديد من الفيزياء
وكل هذه الأشياء هى دلائل بأن هناك أمر ما بخصوص النموزج الحالى
دكتور " كاثى رومر " عالمة الفيزياء الفلكية وهى متخصصة بدراسة المجرات
كل شئ تعلمناه وكل ما جمعناه من علم هو مجرد نظريات وربما يكون خطئاً
فالأمر أشبه بالمطاردة والصدمة الكبرى هو أن تثبت فعلاً خطئاً ما
MIT بروفيسور "ماكس تيجمارك" فيزيائى من "معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا"
لدينا علاقة غريبة ذات حب وقلق لهذا النموزج القياسى
نحب النتائج التى يعطيها لنا فى الاختبارات العملية
ورغم ذلك نشك دائماً من صميم قلوبنا انها ليست الحقيقة المطلقة
"بروفيسور "بيدرو فيريرا عالم فلك من جامعة اكسفورد
نقضى وقتاً مثيراً حينما نبحث عن النموزج المثالى
ربما النموزج القياسى خاطئ وأن علينا تطوير نموزج أفصل
بالرغم من الرياضيات المعقدة فان النموزج القياسى له مشاكل
فهو مبني على بعض النظريات
صممت لتفسير الشواهد الغريبة والشاذة
وهى نظريات غير مكتملة أو مثبتة
لكن بدون هذه النظريات فان العلماء لديهم قصة أخرى لخلق الكون
أول مشكلة تصادف النموزج القياسى هى اللحظات الأولى من عمر الكون
بدأ الكون بانفجار
كمية هائلة من الطاقة تمددت من نقطة صغيرة
واستمر بالتمدد فقط لأجزاء صغيرة من الثانية
حينها تتوقف كل التفسيرات
بالرغم من نظرية الانفجار الكبير التى تفسر الكثير من الأشياء
فهى تجبرنا على بعض الفروض الأولية لاعتبارها بالكون
فى الفيزياء .. نكره الصدف والشواذ غير المفسرة
لو أن هناك أشياء غير مفسرة بالطبيعة
فان ذلك يخبرنا أن هناك شئ ما خاطئ ونظريتنا بالكامل خاطئة أو غير مكتملة
تدعى نظرية الانفجار الكبير أن الكون ولد بانفجار كبير
لكن الانفجار ينتج الفوضى وعدم النظام
واختلاف فى درجات الحرارة على مدى واسع من مناطق الكون المختلفة
والكون .. لا يتحقق به هذا
فى كل الاتجاهات تبدو درجات الحرارة متماثلة
مشكلة درجة الحرارة هددت فكرة الانفجار نفسها وجعلتها مستحيلة
شئ ما خاطئ بالنموزج القياسى
ان معرفة تاريخ الكون هو تحدٍ كبير
لكن ولحسن الحظ وفى عام 1980 أخذ رجل المهمة على عاتقه
"اسمه " ألان جوث استاذ فيزياء الجسيمات
"وما أتى به كان نظرية "التوسـع
حينما بدأت العمل بعلم الكونيات "كانت النظرية المهيمنة "الانفجار الكبير
وعموماً .. مازلنا نعتقد بصحتها
لكن هناك أشياء غير مفسرة
لا يوجد فهم لأسباب التماثل الذى يظهر عليه الكون
ان الكون يبدو متماثلاً اذا نظرت اليه من هذا الاتجاه أو ذاك
ان الانفجار الطبيعى لا ينتج هذا أبداً
الفكرة أن كل الانفجارات تنتج أنماطاً مشوشة
تختلف مناطق ارتفاع درجة الحرارة عن مناطق البرودة
وهذا لا ينطبق على التماثل الكونى فى توزيع درجات الحرارة
لكن نظرية "التوسع" لـ"جوث" لديها الحل
تعالج نظرية "التوسع" هذه المشكلة وذلك بتغيير تاريخ تمدد الكون
حيث بدأ الكون بالتمدد بمعدل صغير جداً
"لفترة وجيزة قبل "التوسع
بفرض أن الكون كان أصغر لمدة أطول
وجد "جوث" طريقة لتفسير تماثل درجات الحرارة بالكون
وخلال هذا الوقت حيث الكون صغير جداً
ولا يتمدد بسرعات عالية حينها يمكن تفسير تماثل درجات الحرارة
وفجأة يحدث "التوسع" مضاعفاً هذه المنطقة الصغيرة
ليكون كبيراً كفاية ليتسع لكل ما نراه فى الأفق وما وراءه
"تدعى نظرية التوسع لـ"جوث بأن الكون الواسع خارج كوكبنا زاد حجمه على نحو مثير
تضاعف من شئ ما صغير الى ما هو أكبر بكثير
وقد حدث هذا فقط فى جزء متناهى الصغر من الثانية
تقول النظرية بأن الكون بدأ صغيراً
سامحةً لدرجة الحرارة بالتماثل فى كل الأنحاء
وفى لحظة ما ، بدأ فى تمدد هائل
ما سمح بنمط متماثل فى كافة الأنحاء
فسرت نظرية "التوسع" الكثير لكنها ما زالت فرضية نظرية
للتجربة والاثبات سارع العلماء للتحقيق فى السماء
باستخدام الاقمار الصناعية قاموا بتصوير الضوء القادم من الكون القديم
وأظهرت الصور نوع خاص من الاشعاع "يسمى "خلفية الاشعاع الكوني
خلفية الاشعاع الكوني " CMB " كما ندعوه
نعتقد أنه انعكاس الحرارة الصادر من حادث الانفجار الكبير نفسه
سمحت الصور للعلماء برؤية الكون كما كان عليه منذ 13 مليار سنة
هذه الفوتونات تسمح لنا بتركيب صورة لهيئة الكون فيما مضى
بعد حوالى 380 ألف سنة من الانفجار الكبير وذلك وقت مبكر جداً فى عمر الكون
كما المتوقع ، كانت الحرارة متماثلة فى كافة الانحاء
حينما ننظر الى خلفية الاشعاع الكونى نجد أنها تتشارك فى الصفات بشكل تام
سواءً كانت قادمة من طرف الكون هذا أو ذاك
ان درجة حرارة الكون متماثلة بشكل كبير
فيما عدا اختلافات تقدر ببضع آلاف من الدرجات فقط
"وذلك ما تنبأت به نظرية "جوث
لم تتنبأ نظرية "التوسع" فقط بدرجات الحرارة التى يجب أن يكون عليها الكون اليوم
لكن حتى توزيعات هذه الحرارة
هذا ما توضحه الصور
كان الاختبار الحقيقى للنظرية عندما قاست الأقمار الصناعية درجات الحرارة لخلفية الاشعاع الكونى
نقاط البيانات تقع تماماً على قمة المنحنى
انه انطباق لا يصدق بين النظرية والشواهد اليقينية
انها احدى الأشياء التى تنظر اليها من جهة تجدها مرضية جداً
ولكن من ناحية أخرى هى أيضاً غير متوقعة
انه دليل قوى ، لكنه ليس حاسم ونهائى
الجوانب الأساسية للنظرية لا يمكن تفسيرها
فهى لا تفسر سبب حدوثها بهذه الطريقة
لا نعرف سبب توسع الكون لا نعرف ما الذى قاده الى ذلك
ان ذلك يدعو البعض للتعجب اذا كان ذلك ما حدث فى الكون القديم
نظرية "التوسع" لا تعطى فهماً عميقاً فى الحقيقة انها بسيطة جداً
بمعنى أنها ساذجة لتكون الشئ الحقيقى الذى حدث عند ولادة الكون
لو أن التوسع حدث حقيقةُ لاحتاج نوع من القوة ليحركه
أكبر من أى قوة قى الوجود
الى الآن ، لا يمكننا خلق طاقة كفاية
فى معاملنا لمحاكاة التوسع أو ما شابه
حتى "جوث" ليس لديه اجابات
أعتقد أن علينا الفهم بأنه لا يمكننا على أى حال الوصول لدرجة اليقين بشأن النظرية
انها مجرد اقتراح ، نظرية
نحن لا نفهم بشكل كامل فيزياء هذه الطاقات العالية
نحن نقوم بتقديرات كثيرة لما نتحدث عنه
يبدو أن هذه النظرية بدأها السحر قبل أن يتوقف عند الوقت الذى تفجر فيه الكون
لست مشجعة لهذه النظرية
كلما قمت بتدريسها فى محاضراتى
أكتب حقيقةً فى ملحوظاتى أن المحاضر لا يحب هذه النظرية
اننى لا أحبها لأنها تضيف الكثير من الملحقات
ولكن مع ذلك ، انها الطريقة الأسهل لنا
من النموزج القياسى لتفسير بعض الشواهد
التوسع" فى علم الكونيات هى كمكسبات الطعم"
انها شئ تفعله حينما تريد تفسير خلق الكون
خاصةً اذا كنت شديد الكسل وتريد انهاء عملك سريعاً وهى ممتازة لأنها تعطيك النتيجة والاجابة
لكن يبدو أن الرياضيات تنطبق عليها
انها تفسر الكون بترتيب ونظام بسيط
من الممكن لنظرية "التوسع" أن تأخذ العلم الى طريق مسدود
ولكن بنشرها عام 1980 صارت النظرية هى المفتاح المفسر للنموزج القياسى
ومازالت قصة خلق الكون تبدأ بانفجار
وفى جزء من الثانية تمدد الكون كوادرليون كوادرليون من المرات (( كوادرليون = مليون مليار = 15^10 ))
وبينما هو يبرد ، بدأت المادة تتكون
ثم بدأت الجاذبية عملها
وعند هذا الحد ، يواجه النموزج القياسى مشكلة أخرى
حينما ينظر العلماء الى السماء يروا أشياء غريبة
فالمجرات لا تتصرف كما ينبغى لها
المدهش حينما تنظر الى المجرات انها تتحرك بسرعات عالية جداً
طبقاً لقانون نيوتن للجاذبية
فان النجوم عند حافة المجرات لابد أن تدور أبطأ من النجوم عند المركز
تــرجــمــة : م / رامى أحمد
انها عملية واضحة تماماً فى نظامنا الشمسى
كلما ابتعد الكوكب عن الشمس كلما قلت سرعة دورانه
تنتج الكواكب خطاً يعرف بمنحنى الدوران
وينبغى أن تنتج المجرات نفس المنحنى
لكنها .. لا تفعل
بوضوح ، عندما قيست سرعات النجوم عند حافة المجرات
اتضح أنها تدور بنفس سرعة النجوم عند المركز
منحنى الدوران لبس بمنحنى على الاطلاق
انه أقرب للخط المستقيم
هذا قد يؤدى الى كارثة فى فهمنا للكون
ان المجرات تطير فى الفضاء بهذه السرعات الهائلة للدوران
لتفسير حركة المجرات كما نعلمه من قوانين الفيزياء احتاج العلماء لمزيد من الجاذبية
والطريقة الوحيدة لمزيد من الجاذبية هى باضافة مادة الى المجرات
لكنهم لم يجدوا أية مواد فقرروا افتراض وجودها هناك
"وبهذا .. ولدت "المادة الخفية
"وصاحب هذه الفكرة هو البروفيسور "كارلوس فرينك
عندما ننظر الى أسلوب حركة الكون سريعاً ما نخلص الى استنتاج أكيد
لا يوجد ما يكفى من الجاذبية لتفسير حركة النجوم والمجرات فى الكون
لابد من وجود شيئاً أخر مسئول عن هذه الحركة "وهذا ما ندعوه بـ "المادة الخفية
سميت المادة الجديدة بالخفية لأننا لا نستطيع رؤيتها
لابد وأن تكون مادة اضافية فى هذه المجرات تملأه بالكامل
وتكون موجودة كفاية لتنتج الجاذبية الكافية لسرعة الدوران
لكن هذه الأشياء سوداء .. انها خفية .. وغير مرئية
المادة الخفية " فسرت منحنى الدوران الخطى" وجعلت قوانين الفيزياء مازالت تعمل
المادة الخفية هى أسهل طريقة لشرح طريقة عمل الكون وطريقة تصرفه ومثل هذا الأشياء
عندما تم حساب المادة المطلوبة للمادة الخفية
التى ينبغى أن يمتلكها الكون كانت النتيجة صادمة
نعتقد أنه لكل كيلوجرام من المادة العادية هناك خمسة أخرون من المادة الخفية
كما نتوقع أنها فى كل مكان حولنا وتغطينا
لا يبدو أن الكون كله مصنوع من نفس المواد التى نعرفها
انه مصنوع من شئ أخر شئ غريب ، شئ مختلف ولا نراه
المادة الخفية هى شئ رائع ، وجميل
وبدون المادة الخفية لاختلف الكون تماماً عما هو عليه
المادة الخفية على ما أظن هى أحد أعمدة النموزج القياسى فى علم الكونيات
نحتاج لوجودها ولا شك فى هذا أبداً
انها مقنعة ، لكن بها مشكلة
فالعلماء لا يعرفون ماهيتها
كل ما يعرفونه يقيناً أنها ليست كالمواد العادية
لأن المواد العادية تشع ضوءً أو تعكسه
والمادة الخفية غير مرئية بالكلية
ولا نستطيع رؤيتها على مدى كل الأطوال الموجية
لذا لا تراها من خلال التليسكوبات البصرية ولا من خلال تليسكوبات أشعة اكس أو التليسكوبات الراديوية
انها بالفعل خفية على مدى كل الترددات
وهذه المادة عليها أن تكون أكثر من كونها خفية
لابد أن تكون نوع مميز من المواد
نوع لم نراه من قبل قط
ما يلفت الانتباه انها ليست مجرد مادة غير مرئية انها غريبة بالكلية
انها ليست كالذرات مثلاً ولا كالجسيمات المعروفة
فكرة اكتشاف جسيمات جديدة ليست غريبة كما تتوقع
فقد اكتشف الفيزيائيين العديد منها على مر السنين
ولدى كل منها وظيفته
بعضها يكون الذرات ، وأخرى تكون الضوء
فيزياء الجسيمات لديها النموزج القياسى الخاص بها التى تصنف هذه الجسيمات
واليوم نعرف النموزج القياسى للفيزياء الذى يحوى 24 جسيماً
ولكل منها ما يميزه من وزن وشحنة ودوران
وتتفاعل هذه الجسيمات مع بعضها بطرق مختلفة
وفى النموزج القياسى تقسم هذه الجسيمات الى عائلات مختلفة
والمادة الخفية ، ليست فى أى منها
لا يوجد من بين هذه الجسيمات الـ 24 من هو مرشح ليكون المادة الخفية
لأن الجسيمات المناسبة منها لن تكون خفية لأنها حينها ستكون ذرات مشعة للضوء
لكن هذه الجسيمات مفيدة فى معالجة النموزج القياسى
فلكى ينجح النموزج افترض العلماء مدى جديد من الجسيمات الجديدة
لو أن هناك مجموعة أخرى من 24 جسيماً مطابقين لهذه المجموعة
لكن مع فرق واحد فقط وهو اختلاف طريقة الدوران
وهذه الفكرة تدعى التماثل العظيم
تتنبأ فكرة التماثل العظيم بوجود 24 عنصراً جديداً لم يتم اكتشافهم بعد
وهى غير مرئية لذا قد تكون المادة الخفية هى احداهم
انها ليست فقط غير مرئية ان باستطاعتها اختراق الأشياء الصلبة
حتى النجوم والكواكب ينبغى أن لا تكون عائقاً لها
عالم الفلك "دان باير" فى تحد مع تجربة خاصة
انه يحاول اصطياد المادة الخفية
انه لا يبحث عنها فى الفضاء
بدلاً من ذلك ، دفن معداته نصف "ميل تحت سهول الصقيع فى "مينيسوتا
تستغرب المكان فى البداية لكنك تتعود عليه
وبمجرد عبورك تلك الأبواب يبدو كأى معمل عادى
يمكنك أن تكون هنا ولا تدرك حتى أنك على بعد نصف ميل تحت الأرض
لأن المادة الخفية يمكنها عبور الصخور الصلبة
لا مشكلة مع "د.باير" باجراء تجربته تحت الأرض
ربما تعتقد أنه من الأسهل اكتشاف المادة الخفية على السطح
فلم نجهد أنفسنا ونأتى بعيداُ أسفل هنا ، هذا غير عقلانى
فى الحقيقة هذا بسبب أن كميات كبيرة من جسيمات المادة الطبيعية تضرب سطح الأرض من الفضاء
تستطيع أن تفسد أى اشارة نلتقطها
لكن "باير" يواجه مشكلة
آلته لاكتشاف المادة الخفية مصنوعة من مواد عادية
النوع الذى تستطيع المادة الخفية اختراقه
لو صحت نظرتنا لهذه المادة الخفية فانها تسيطر على الأجواء وتتدفق من خلالنا كل ثانية
وهى لا تفعل شئ مطلقاً
فى الحقيقة انها تمر عبر الأرض كلها دون عمل شئ
فلنشعل الأضواء
هذه الكتلة الكبيرة هنا هى الجزء الأساسى
هنا ملايين الدولارات ثمن أكثر التقنيات تقدماً بالعالم
تنتظر تسجيل أول الدلائل على الجسيمات الافتراضية
لو كانت الجسيمات موجودة واستطاع الكاشف أن يسجلها
ستعطى اشارات تثبت للعلماء ما ينتظرونه من دلائل
نحن بانتظار أحد هذه الجسيمات
يعطى اشارة لأحد هذه الكاشفات الموجودة هنا
مطلقاً بعض الحرارة والشحنة
لو كنا محظوظين ، سنكون قد اكتشفنا الجسيم المكون للمادة الخفية
"نظرياً ، فان ملايين الجسيمات تخترق آلة "د.باير
كل يوم خلال خمس سنوات منذ بداية عملها
لكن بكل احباط .. انها لا تترك أثراً
لكن فجأة ، حدث أمر ما
فقط فى ديسمبر الماضى رأينا أول حدثين لهم الخصائص التى نتوقعها فى المادة الخفية
"لكن ذلك أدلة ضعيفة جداً بالنسبة لـ "باير ليتأكد يقيناً من اكتشافه للمادة الخفية
بالرغم من سنين البحث والتحقيق
لم يقترب العلماء الكثير من معرفة ماهية المادة الخفية
لو أننى أعلم اجابة السؤال ما هى المادة الخفية ؟
لربما كنت جالساً الآن معى ميدالية نوبل
هناك ارتياب قليل بشأن وجود المادة الخفية
ان السؤال هو .. كيف تكون هى ؟
تــرجــمــة : م / رامى أحمد
انه احساس خادع بأن الأمور ليست كما نراها
وأعتقد أن علينا أخذ الأمور الظاهرة والعلم بأن ما هو موجود هو ما نراه هنا
لا يوجد مادة خفية .. لا أشباح فى الكون
لكن برغم الشك يحتاج العلماء المادة الخفية
انها الحلقة المفقودة لجعل العالم يتصرف كما تتنبأ الرياضيات بتصرفاته
وهى تعود بفكرة النموزج القياسى مرة أخرى الى الصورة
وُلد الكون بانفجـار
بدأ التوسع فى العمل .. وتمدد كل شئ
بعد أول مليار سنة .. وُلد النجم الأول
ثم تكونت المادة الخفية
خالقةً الجاذبية التى شكلت المجرات
ويستمر الكون فى التمدد
ويتباطأ التمدد بمرور العصور
قريباً ، سيتوقف التمدد
المشكلة ان ذلك لا يحدث
الكون لا يتوقف على الاطلاق
"فى أعالى جبال "نيو مكسيكو تبرز آلة مميزة جداً
انها ذات تصميم متميز لاستكشاف السماء
هذا التليسكوب يقيس الفضاء
انه مصمم لمعرفة كيف يتحرك الكون ذاته
وما اكتشفه .. هَزَّ علم الكونيات
"باستخدام تليسكوب "سلون سجل عالم الفلك "سول بيرلماتر" ظاهرة جديدة
المفاجأة الكبرى التى وجدناها منذ عشر سنوات
أن الكون بوضوح تام قد زاد من سرعة تمدده خلال نصف حياته الأخيرة
خلال السبعة مليارات سنة مضت تقريباً كان هناك تسارع فى تمدد الكون
اعتقد الجميع أن الكون كان يتمدد
لكن النموزج القياسى يتنبأ بتباطؤ هذا التمدد مع الوقت
وكان من المفترض أن يتوقف بعد فترة
لكن هذا لم يحدث
وكان ذلك مخيباً للأمال وكان ذلك لأن الجميع كان يعتقد
أن الجاذبية لها قوة سحب لذلك لابد وأن يتباطؤ الكون
كان من المفترض أن تعمل قوة سحب الجاذبية كابحاً لتمدد الكون
موقفة التمدد بعد فترة
يبدو من ملاحظات "بيرلماتر" قصة مختلفة
من الغريب أن تجد الكون يتصرف بطريقة لا تلائم معرفتك
لذا فمشاهدة الكون يتصرف بهذه الطريقة الغريبة لهو أمر مروع
ان نظرية "التوسع" بينت أن الانفجار الكبير ليس انفجاراً عادياً
الآن "بيرلماتر" يجعل الأمور أكثر غرابة
" الانفجار لم يتوقف "
الانفجار الكبير .. مازال يتفجر
اكتشاف "بيرلماتر" خلق لغزاً آخر
لقد اقترح قوة جديدة تقود حركة الكون
ولقد احتاجت اسماً
"ولقد أسماها " الطاقة الخفية
ما هى " الطاقة الخفية" ؟؟؟
(: حسناً ، أنا أعرف .. لكنى لن أخبرك
انها سوداء .. وهى تتمدد
أعتقد أنه شئ تصويرى لتصف الطاقة الخفية
لا نعرف ما هى بالضبط لذا ربما نقول هذه هى
حقيقةً لا أعلم ليس لدى أدنى فكرة
أتمنى أن تذهب بعيداً ، أنا لا أحبها
ليس لدينا أية فكرة عن ماهية الطاقة الخفية
الطاقة الخفية هى عالم وهمى مجهول يشكل ( 75 % ) من الكون
أتمنى معرفة ما هى الطاقة الخفية
أنا لا أعلم .. ولا أحد غيرى أبداً
انها فكرة غير مرحب بها فى المشهد الكونى
لم يطلبها أحد ، لا يريدها أحد ، ولا يفهمها أحد
هذا الجهل التام بها لم يوقف الفكرة بعد
ماذا تكون الطاقة الخفية ؟
هل هى نوع شاذ من الجاذبية ؟
تقوم الطاقة الخفية بنوع من الجاذبية العكسية
بحيث تتنافر الأشياء بعيداً عن بعضها
أو هى شئ مختلف تماماً
لو أن الكون يتسارع فهناك سبب وراء ذلك
والطاقة الخفية أياً ما تكون فهى المسئولة عن تسارع الكون بهذه الطريقة
حتى أن الغرابة وصلت للرياضيات
عندما اقترح أينشتين نظريته عن الوقت والفراغ
اقترح ما أسماه الثابت الكونى
والذى يمتد عبر سائر الفضاء
والمسئول عن موازنة قوة الجذب للمادة
بغض النظر عن ماهية الطاقة الخفية سواءً جاذبية عكسية أو طاقة غريبة أو كتلة غامضة
فيبدو أن لها خصائص سحرية
لا تسبب الطاقة الخفية تمدد الكون فحسب
بل انه كلما تمدد الكون يُخلق المزيد من الطاقة الخفية لملأ الفراغات
وهذا يؤدى الى نتيجة حتمية واحدة
" لابد أن " هناك شئ فى اللاشئ
بالرغم من اعتقادنا دائماً بأن الفضاء هو أسهل الأشياء لتحصل عليها
فقط فراغ كامل ، اليوم نحن ندرك أنه لا يوجد ما نسميه فراغ تام
اذا فرغت كل الهواء من الجسيمات
وأخذت منه كل جزيئات الضوء ، دائماً سيتبقى شئ ما
هذا البناء الفراغى نفسه ليس عدماً
فى الفضاء البعيد ، المسافات بين المجرات تعرف على أنها فراغ كامل
لا يوجد شئ هناك أبداً
ولكن .. يبدو أن هذا الفراغ يعج بالطاقة
ما قد يفسر الطاقة الخفية أيضاً
أن الفراغ نفسه ربما يحوى طاقة
بحيث نستطيع قياس قوة جاذبيتها فى الفراغ
تأخذ الفضاء وتمطه الى فراغ أكبر
حسناً .. ذلك الفراغ الجديد الممتد لابد أن يملك نفس خصائص الفراغ القديم
لأن الفراغ المتمدد لا يزال اسمه فراغاً
وهناك تفسير آخر لما يمكن أن تكون عليه الطاقة الخفية
لذا هذه احدى أكبر التفسيرات "للطاقة الخفية ، انها "طاقة اللاشئ
" الذى هو بالطبع ليس " عدماً
ان الفراغ يهيمن على حركة الكون
انه يخلق المزيد والمزيد من الفراغ خالقاً معه حتى مزيداً من اللاشئ
"معتمدين على حدسهم ، وكما فى نظرية "التوسع يحتاج العلماء الطاقة الخفية
حتى لو كنا نعرف القليل فقط عنها انها التفسير الوحيد لكثير من الشواهد الكونية
"وكحال "المادة الخفية فـ "الطاقة الخفية" ليست حلاً نهائياً
انها فقط تحل جزء من المشكلة
اننا فى طريق مظلم مع وجود الطاقة الخفية
لا توجد نظرية مهيمنة
هناك المئات من النظريات
لا نعرف من أين أتت لا نعرف كيف تتفاعل مع باقى الجسيمات بالكون
وهذا هو التحدى المثير
قد يكون هذا ، لا تدري ربما الانفجار الكبير القادم
ان الغموض والحيرة يقودان العلم الآن
جاعلين العلماء يعيدون تقييم ما يحدث بالسماء
هذه الطاقة الخفية تبدو غريبة حقاً ولا أعتقد أبداً أن جيل الفيزيائيين الذى أنتمى اليه
سوف يدرك حل مشكلة الطاقة الخفية
بالرغم من غموض الطاقة الخفية فقد أصبحت جزءً هاماً من النموزج القياسى
وتجعل الرياضيات منسجمة مع حقيقة الكون
وأهميتها الكبرى يبدو أنها القطعة الأخيرة فى حل لغز الكون
بالرغم من أن رؤيتنا للكون اليوم تقوم على الفرضيات
انه أفضل حل لدينا الوصف الأكثر كمالاً للكون الذى اقترح على الاطلاق
وُلد الكون بانفجار
ثم فجأة .. تمدد
تكونت المادة الخفية
وساعدت المجرات على البزوغ
ثم تباطأ التمدد الكونى
ثم تولت "الطاقة الخفية" زمام الأمور
قامت بمط الكون أكثر وأكثر
بعد 13.7 مليار سنة ينظر العلماء الى السماء
بعد فهم قصة خلق الكون
ان ذلك بفضل المعادلات الرائعة
"والوصف الأنيق الذى أنتج "النموزج القياسى
واليوم ، لدينا نموزجاً قياسياً قوياً
والذى يفسر كميات كبيرة من الشواهد والقياسات
بعضها أمور مثيرة مثل حقيقة أن الكون كان أكثر سخونة فى وقت ما
أو أن الكون يتمدد انه يفسر لماذا نتكون من العناصر التى تكونت
انه يفسر من أين جاءت الذرات
وهو يفسر أيضاً كيف نشأت المجرات وكيف انتهى بها الأمر على حالتها الآن
لذا فهو نموزج قياسى فعال جداً
المجموعة البغيصة من نطرية التوسع والمادة الخفية والطاقة الخفية أتت بنتائج جيدة
النموزج القياسى الفلكى يعمل بفاعلية
.. الا أن
له تحدٍ جديد
مزيداً من الأشياء الخفية
"الظاهرة الجديدة .. "التدفق الخفى
د.ساشا كاشلنسكى يبدأ معطم أيامه بنفس الطريقة
يأخذ الأطفال الى المدرسة فى طريقه الى العمل
ومكتبه فى مركز أبحاث الفضاء بناسا
كاشلنسكى هو عالم فلك
ما جعلنى أتخذ هذا الطريق
أنه فى طفولتى كنت أقرأ الكثير من الخيال العلمى
حلمت حينئذٍ بالسفر عبر الفضاء ولكن بالنهاية بدلاً من القيام برحلات الفضاء
انتهيت بدراسة علم الفلك فى وظيفة مكتبية
قل مرحباً أيها السادة
وظيفته تحتاج التأمل فى الكثير من الأوراق المليئة بالبيانات
عن خلفية الاشعاع الكونى
الموجودة فى صورة اختلاف درجات الحرارة المنعكس من الانفجار الكبير
وقد اكتشف شيئاً من هذه البيانات والتى لا يجب أن تكون موجودة
هذه الخريطة الجميلة التى أنتجوها مزعجة لنا ، انها تشكل عقبة
يبحث كاشلنسكى عن الحركة الخفية فى هذه الخريطة
لذا قمنا بازالة معظم الاشارات ونركز فقط على ما يمثل 1% من الخريطة
والمتعلق بعناقيد المجرات
وبتحليل المعلومات وجد تشوه فى الضوء القادم من خلفية الاشعاع الكونى
ذلك التشوه يظهر نوع من الحركة
كل عناقيد المجرات يبدو أنها تتحرك بطريقة لا يمكن تفسيرها
لفد اصبحنا محيرين تماماً حين وجدناها لدرجة أننا لم نستطع التعامل معها
لقد فحصناها لمدة عام ودققنا بكل شئ لكن بدون أى نتيجة
ان خلفية الاشعاع الكونى هى المخلص لعلم الكونيات
انها تقدم الدليل على شرعية نظرية التوسع
وسمحت بعودة النموزج القياسى
لكن البيانات الجديدة تهدد بتشويه كل شئ
انها تشير الى شئ مثير جداً قد تحدث تشقق كبير فى فهمنا لطريقة عمل الكون
مثل المادة الخفية ، والطاقة الخفية فان حركة المجرات كانت غموضاً آخر
"لذا قرر كاشلنسكى أن يسميها "التدفق الخفى
لقد سعى فوراً لايجاد سبب لتفسير هذه الظاهرة الغريبة
القوة الخفية الجديدة التى تحرك هذه التدفق الخفى
لقد أتى بنظرية لتفسير هذا الغموض
كل ما كان يحتاجه هو عالم آخر عالم فى مكان جديد خارج الكون
لذا نعتقد أننا لتفسير هذا التدفق
يجب أن ننظر خارج هذا الكون بعيداً عن الأفق الذى يغطى هذا العالم
بالنسبة لكاشلنسكى ، فان هذا الكون ليس كل شئ ، انه مجرد جزء من شئ اكبر
هذه الفكرة الجنونية فى الحقيقة تم التنبأ بها من قبل أحد أعمدة النموزج القياسى
"نظرية التوسع لـ "ألان جوث
فى كل النسخ المتوقعة لنظرياتنا فان نظرية التوسع لا تكتمل أبداً
انها تنتهى بمكان معين وفى هذا المكان يولد الكون الطبيعى
ولكن يستمر التوسع فى أماكن أخرى ثم ينتهى ليولد كون طبيعى أخر
يعتقد جوث أن الكون هو جزء من بناء أكبر نحن جزء صغير به كفقاعة نتيجة التوسع
لذا نحن ننتهى بصورة من الأكوان المتعددة يتكون من أكوان مختلفة
التى نطلق عليها اسم مجموعة الأكوان ربما نحن نعيش فى أحد هذه الأكوان
لكن نظرية التوسع يبدو أنها لا تتوقف عند مجموعة واحدة من الأكوان
بل بمجموعة غير منتهية من الأكوان المتشابهة
يبدو أن التدفق الخفى هو دليل قوى أن الكون ليس وحيداً
مما يجعله أحد أهم الاكتشافات على الاطلاق
بالرغم من أن النموزج القياسى بنى على كثير من الأجزاء الفرضية
"الا أنه من الصعب أن يلتحق "التدفق الخفى الى النموزج مؤدياً الى انحراف مسار العلم
أعتقد أننا لابد أن نحافظ على قدر معقول من الشك
لا نريد أن نحلق بخيالنا فى السماء بالنظريات
علينا التأكد أن النظرية اذا كانت ستتغير انها ستتغير الى الأفضل بمعنى أن تفسر الشواهد بشكل أفضل
العديد من الفلكيين قد كرسوا جهودهم محاولين استبدال النموزج القياسى بنظريات أفضل
لقد حاولوا حتى استبدال بعض المفاهيم الأساسية للفيزياء
لقد عملت جاهداً لايجاد البديل عن هذه النظريات ذات الأجزاء الخفية
لقد اضطررت باعادة النظر فى نظرية سرعة الضوء
اذا كنت تريد معلومات أكثر عن الكون المبكر فعليك زيادة سرعة الضوء
انهم يأملوا أن يجدوا حقائق أكثر للكشف عن كيفية تصرف الكون
أعتقد أن الطريقة التى يعمل بها العلم أن هناك دائماً شئ واحد كبير يعمل عليه الغالبية
وهناك أيضاً هذه المشاريع الجانبية التى يعمل عليها الأقلية
وفى الغالب ، أحد هذه المشاريع الجانبية تنجح وتفشل فكرة الأغلبية
المشكلة أن هؤلاء الفلكيين لم ينجحوا بعد
أعتقد أنه لا يوجد عجز فى البدائل
لكن المشكلة أن لا أحد قد أكمل فكرة مختلفة تقنع الجميع بأن يغيروا مسارهم ويعملوا عليها
هذا الهجوم دليل على أن النموزج القياسى يزداد من قوة الى قوة
كلما فشلوا فى شئ كلما أصبح النموزج أقوى
انك تصبح مشهوراً فى العلم اذا استطعت أن تهدم النظرية التى يؤمن بها الجميع
لذا عندما تقاوم النظرية كل هذه المدفعية النارية من العديد من الفيزيائيين والمجربين العبقريين لسنوات طويلة
فان هذا يعطيك مزيداً من الايمان بها
هذا هو الاختبار الحقيقى لفكرة التدفق الخفى فى علم الكونيات
انها العقبة التى لابد أن يمر بها للالتحاق بالنموزج القياسى
وهو ما يواجه فكرة "التدفق الخفى" الآن
انها الآن على الحافة بين الوجود أو الفناء
عليك أن تكون صارماً وكل ما تأتى به لابد أن يكون مبرهناً ليكون حجة
وليس من تجربة أو قياس واحد بل عن طريق شواهد مختلفة
هذا هو جوهر البحث العلمى امكانية التكرار والدقة والتأكد والشفافية
ليس كافياً لتؤكد بتجربة وحيدة
لو وجد أحد أى شئ غريب سيقول ، حسناً هناك شئ خاطئ
بل لابد أن تؤكد بدلائل من اتجاهات مختلفة
الكثير من النتائج مشكوك بها
وبعض منها متضارب مع بعضها البعض
لذا من السابق لأوانه اعتماد هذه النتائج كحقائق علمية بشأن الكون الذى نعرفه
أعتقد بحيادية .. انها شئ جدلى
ولوقت طويل كانت جدلية بيننا وفى الحقيقة لم نكن نعتقد أنها ممكنة
لكن فى النهاية البيانات هى التى تحدد
والبيانات تخبرنا أنها موجودة بلا شك "" التدفق الخفى ""
المعركة بين تفسير غموض النظريات الموجودة والبحث عن أخرى جديدة هو ما يقود علم الكونيات اليوم
انه الصراع من أجل تفسير الغموض
والذى أنتج قصة عظيمة مبنية على الغموض التام
لذا ، وحتى الآن فان النموزج القياسى ما زال موجوداً
انه يفسر الشواهد بنجاح
انه يخبرنا كيف نشأ الكون
كيف تشكلت المادة والطاقة
كيف شكلت الجاذبية المجرات والنجوم والكواكب كالأرض
انه أفضل ما لدينا وهو ملائم جداً لما نراه
لكن ببساطة .. قد يكون كله خطأ
لدى احساس بأننا نحتاج الى مفتاح التأكيد ، وليس لدينا بعد
وأعتقد أن هذا ما ننتظره بشكل ما