
تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء


الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية


الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية


علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت


الفيزياء الحديثة


النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية


الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي


فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد


الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر


علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء


المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة


الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات


الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

الفيزياء والفلسفة

الفيزياء العامة


مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى
نتائج متضاربة
المؤلف:
ريتشرد موريس
المصدر:
حافة العلم عبور الحد من الفيزياء الى الميتافيزيقا
الجزء والصفحة:
ص145
2026-03-12
22
أشرت .... إشارات عديدة لوجود المادة المظلمة في الكون. وكما شرحت، فإن هذه المادة إذا كانت موجودة فعلاً، يجب أن يكون معظمها غير باريوني. أي أنها يجب أن تتكون إما من جسيمات نيوترينو لها كتلة صغيرة ولكنها محددة، أو أنها تتكون من أجرام لم يتم اكتشافها بعد (مثل الأوتار الكونية) أو من جسيمات لم تكتشف بعد (مثل الويمبات).
ومع كل، فينبغي ألا ننسى أن هناك في الحقيقة سبباً واحداً فقط للاعتقاد بوجود هذه المادة المظلمة غير الباريونية. وهذا السبب هو تنبؤ نظريات الكون الانتفاخي بأن كثافة مادة الكون يجب أن تساوي الكثافة الحرجة. وإذا لم يكن هناك تمدد انتفاخي فلن يكون من الضروري أن نستجلب للوجود المادة المظلمة الساخنة أو الباردة، ولا الأوتار الكونية أو الكرات الجدارية. وإذا كان نموذج الكون الانتفاخي غير صحيح، سيكون من الممكن بلا جدال أن تبلغ كثافة المادة مثلاً عشر القيمة الحرجة. وفي هذه الحالة فإنه يمكن بلا ريب أن يثبت في النهاية أن المادة أ المظلمة التي في هالات المجرات هي مادة باريونية. ويمكن مثلاً أن تكون الكتلة غير المرئية مكونة من نجوم معتمة أو أجرام من حجم المشتري.
وعليه، فإن من المهم أن ننظر في مسألة ما إذا كان هناك حـقـاً أي دليل من المشاهدات يجبرنا على أن نستنتج أن التمدد الانتفاخي قد حدث حقاً. وكما رأينا، فإن النظرية الانتفاخية جد معقولة، وتفسر الشيء الكثير. على أن هذا بذاته ليس كافياً بما ينبغي. وحالياً، نجد أن الأدلة المتاحة تبدو متضاربة بعض الشيء. وكمثل، فإن من الممكن تقدير الكمتلة الموجودة في المجرات برصد حركاتها. وتبين الحسابات أن الكتلة الموجودة في تجمعات المجرات هي ما بين 10 إلى 30 في المائة من القدر المطلوب لغلق الكون.
ومن الممكن أن تكون هناك مادة مظلمة في المسافات التي بين التجمعات، يكفي مقدارها لأن يصل بكثافة الكتلة الكلية إلى القيمة الحرجة. وفي هذه الحالة، فإن المادة المظلمة لن تتجمع إذن بنفس الطريقة التي تتجمع بها المجرات، ذلك أنها لو فعلت لأثر وجودها في حركات المجرات.
وبكلمات أخرى، إذا كان هناك وجود لمادة مظلمة غير باريونية، فإنها يجب أن تكون على نحو أو آخر موزعة توزيعاً متساوياً خلال الكون كله. وفي هذه الحالة يمكن أن تشبه المادة السوداء نفسها بالمحيطات بينما تشبه تركيزات الكتلة في المجرات بجزر تبرز هوناً فوق سطح البحر.
وتبين الحسابات أنه إذا كانت المادة المظلمة غير الباريونية موزعة بهذه الطريقة، فإنها ينبغي أن تكون مادة مظلمة باردة. ومن الناحية الأخرى فإن جسيمات النيوترينو ستتجمع بطريقة أخرى. وعلى كل فإن نظريات المادة المظلمة الباردة هي كما رأينا، قد بدأت تعاني من الصعوبات. وحتى الآن لا يستطيع أحد القول بأنها غير صحيحة، ولكنها إذا كانت صحيحة فسيكون هناك مشاكل خطيرة يجب حلها.
وهناك صنوف أخرى من أدلة تؤدي إلى نتائج غير حاسمة. ولو استطاع علماء الفلك أن يحددوا عمر الكون بدقة لأمكنهم الحصول على برهان يدل على ما إذا كانت كثافة المادة قريبة من القيمة الحرجة أم لا، ذلك أن كمية المادة الموجودة في الكون لها علاقة بعمره. وكلما زاد ما يوجد من المادة، كان إبطاء التمدد أسرع. والكون ذو الكثافة الحرجة هو كون كان يتمدد في الماضي بأسرع من الكون الذي يحوي مادة أقل. وهذا يدل على أن الكون ذا الكثافة الحرجة هو الأصغر سناً،
والتمدد المبكر بسرعة أكبر يعني أن الوصول إلى الوضع الحالي يستغرق زمناً أقل. وتبين الحسابات أن الكون ذا الكثافة الحرجة يكون عمره حوالي ثلثي عمر الكون الذي يحوي كثافة للمادة قدرها أقل كثيراً (من مثل 10 إلى 30 في المائة كما ذكرنا أعلاه). وهكذا فلو عرف الفلكيون بالضبط سرعة تمدد الكون الآن تواً، فسوف يتمكنون من حساب ما يمكن أن يكونه عمر كون ذي كثافة حرجة. وسيمكن مقارنة هذه القيمة النظرية بشتى أنواع المشاهدات.
ولسوء الحظ، فإن العلماء لا يعرفون بالضبط بأي سرعة يجري التمدد. ذلك أن عدم التيقن من المسافات التي بين المجرات يجعل رقم السرعة هذا غير مؤكد بعامل يزيد عن الضعف. وكنتيجة لذلك فكل ما يمكننا قوله هو إن الكون ذا الكثافة الحرجة يجب أن يكون عمره عند فترة ما تكون بين 7 بلايين و 16 بليون سنة، بينما الكون الذي تقل كثافته عن ذلك كثيراً (أي الكون الذي يحوي فحسب مادة باريونية) يمكن أن يكون عمره بين 10 إلى 25 بليون سنة.
وقد حدد الفلكيون أن أكبر عمر لما أمكن رصده من النجوم هو حوالي 15 بليون سنة، وهذا الرقم لا يتوافق إلا بالكاد مع عمر 16 بليون سنة المنسوب للكون ذي الكثافة الحرجة، وذلك إذا افترضنا أن تكوين النجوم قد بدأ وعمر الكون بليون سنة (وهذا زمن قصير بالمقاييس الكونية. ولو أمكن لنا أن نقيس سرعة التمدد بدقة أكبر وأن نخفض حد الـ 16 بليون سنة الأقصى، فعندها سيكون هناك تضارب. وسوف نعرف إما أن هناك خطأ ما في تقدير عمر ا النجوم، أو إن هناك ما ينقض إحدى النبوءات الهامة لنظريات الكون التمددي.
وفي 1988، طرح برنت تولي، أحد علماء الفلك بجامعة هاواي، نتائج يبدو أنها تدل على أن هناك تضارباً من هذا النوع. وقد تأسس بحث تولي على نماذج الكمبيوتر وعلى السرعات المعروفة لارتداد المجرات البعيدة، ويبدو أن بحثه يدل على أن تمدد الكون هو أسرع مما كان يعتقده معظم الفلكيين. وحسب تولي، فإن الشد الجذبوي لمجموعات المجرات القريبة من درب التبانة قد أدخل أخطاء على الكثير من التقديرات السابقة.
ولو كانت نتائج تولي صحيحة، فإن عمر الكون ذي الكثافة الحرجة لا يمكن أن يكون إلا بين 7 إلى 10 بلايين سنة. ومن الناحية الأخرى، فإن كوناً له كثافة مادة تقل كثيراً عن ذلك، يمكن أن يكون عمره أكبر من ذلك بخمسين في المائة. وهكذا إذا افترضنا أنه لا وجود للمادة غير الباريونية، فإن التضارب الذي تشير إليه نتائج تولي يكون أصغر كثيراً.
الاكثر قراءة في النجوم
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
الآخبار الصحية

قسم الشؤون الفكرية يصدر كتاباً يوثق تاريخ السدانة في العتبة العباسية المقدسة
"المهمة".. إصدار قصصي يوثّق القصص الفائزة في مسابقة فتوى الدفاع المقدسة للقصة القصيرة
(نوافذ).. إصدار أدبي يوثق القصص الفائزة في مسابقة الإمام العسكري (عليه السلام)