لماذا "المادة المظلمة "؟ بقلم: جواد البشيتي

[الرؤيا الصادقة]

لماذا "المادة المظلمة "؟ بقلم: جواد البشيتي

تاريخ النشر : 2013-06-20

لماذا "المادة الداكنة"؟

جواد البشيتي

"المادة الداكنة (المظلمة، السوداء)" Dark Matter، هي حتى الآن "تفسير (أو تعليل) افتراضي" لظاهرة كونية هي "السرعة الفائقة للنجوم والمجرَّات (في دورانها حَوْل مركز)".

إنَّنا لا نَعْلَم شيئاً عن طبيعة وماهية ومكوِّنات هذه المادة (غير المضيئة، غير المرئية). ويُزْعَم أنَّ معظم مادة الكون هو من نوع "المادة الداكنة".

ثمَّة صلة سببية (مؤكَّدة، مُثْبَتة) بين "سرعة الدوران حَوْل مركز" وبين "كتلة هذا المركز"؛ فكوكب عطارد، مثلاً، هو أسرع كواكب المجموعة الشمسية في دورانه حَوْل الشمس؛ والسبب يكمن في كونه الكوكب الأقرب إلى الشمس.

ولو زادت كتلة الشمس (لسبب ما) لزادت سرعة دوران عطارد حَوْلها.

ونحن نَعْلَم أنَّ كتلة الشمس تتضاءل في استمرار؛ لأنَّ جزءاً من هذه الكتلة يتحوَّل إلى طاقة (ضوء وحرارة) بسبب "الاندماج النووي" في باطنها؛ وهذا إنَّما يعني أنْ نتوقَّع تضاؤلاً (في المستقبل) في سرعة دوران عطارد (وسائر كواكب المجموعة الشمسية) حَوْلها.

و"الدوران حَوْل مركز" هو حركة لا تقتصر على الكواكب والأقمار؛ فكلُّ نجمٍ يدور حَوْل مركز المجرة التي إليها ينتمي، وكلُّ مجرَّة تدور حَوْل مركز مجموعة المجرَّات التي إليها تنتمي.

انْظُرْ إلى أيِّ نجمٍ يدور حَوْل مركز مجرَّته، فتَجِد أنَّ سرعة دورانه تَفُوق السرعة المتوقَّعة، أو الافتراضية، أيْ السرعة التي تتناسب والكتلة المرئية لهذا المركز؛ ولو لم يكن في المركز نفسه "كتلة أخرى" لا نراها، لتَعَذَّر علينا تفسير وتعليل هذه السرعة الفائقة، التي كان ينبغي لها (لو كانت كتلة مركز المجرة تَعْدِل فحسب كتلتها المرئية) أنْ تؤدِّي إلى انفصال النجم عن مجرَّته، وانطلاقه بعيداً عنها في الفضاء.

وفي العودة إلى مثال "عطارد"، نقول إنَّ هذا الكوكب يدور الآن حَوْل الشمس بسرعة تسمح له بالبقاء في مداره نفسه؛ فلو تضاءلت سرعته أكثر مِمَّا يجب لسَقَط من مداره إلى الشمس، ولو زادت أكثر مِمَّا يجب لانفصل عن المجموعة الشمسية، وذهب بعيداً في الفضاء.

تخيَّل الآن أنَّ سرعة عطارد (في دورانه حول الشمس) قد زادت وتضاعفت كثيراً، وأنَّه، مع ذلك، ظلَّ يدور (حول الشمس) في مداره نفسه؛ وتخيَّل، أيضاً، أنَّ هذا حَدَثَ من غير أنْ يطرأ على الكتلة المرئية للشمس أي زيادة؛ فكيف لكَ، عندئذٍ، أنْ تُفسِّر وتعلِّل هذه الظاهرة (المؤكَّدة، المُثْبَتة)؟

في هذه الطريقة في النَّظَر إلى الأمور تُوْلَد وتنشأ "النظريات"، التي هي، في مبتدأها، تفسير (أو تعليل) افتراضي (أو تخيُّلي) لظاهرة لا ريب في وجودها، أو حدوثها.

"المادة الداكنة"، وبصفة كونها تفسيراً افتراضياً، تَضُمُّ، أيضاً، أجساماً من نوع، أو جِنْس، "الثقب الأسود" Black Hole. ويُقال الآن إنَّ في قَلْب، أو مركز، كل مجرَّة يكمن، أو يتموضع، "ثقب أسود هائل".


إنَّ معظم كتلة المجرَّة، ومعظم كتلة مجموعة المجرَّات، ومعظم كتلة الكون، من ثمَّ، هو من نوع "المادة الداكنة (غير المضيئة، غير المرئية)"؛ وهذا إنَّما يعني أنَّ معظم الجاذبية (في المجرَّة، وفي مجموعة المجرَّات، وفي الكون) يأتي من "المادة الداكنة (أو من هذه الكتلة الداكنة)".

ولو شَبَّهْنا الجاذبية بـ "الصَّمْغ" الذي يُلْصِق النجوم بمجرَّتها، والمجرَّة بمجموعتها، لقْلْنا إنَّ معظم "الصَّمْغ الكوني" يأتي من "المادة الداكنة".

وإذا كانت "المادة الداكنة" هي السبب الأهم للحفاظ على تَماسُك كل مجرَّة، وكل مجموعة مجرَّات، فإنَّ "الطاقة الداكنة" Darck Energy هي السبب الافتراضي لتمدُّد، ولتسارُع تمدُّد، الفضاء بين مجموعات المجرَّات.

والكون، في صورته الكلية، هو فضاء واسع (متَّسِع في استمرار) تتخلله نُقَطٌ صغيرة هي كناية عن مجموعات المجرَّات؛ فالفضاء، أو الفراغ، هو معظم حجم الكون.

وكل نقطة من هذه النُّقَط، أيْ كل مجموعة من مجموعات المجرَّات، لا تتحرَّك "في الفضاء"، أيْ لا تنتقل فيه من موضِعٍ إلى آخر. إنَّها فحسب تتحرَّك "مع" الفضاء"؛ فالفضاء (بين مجموعات المجرَّات) يتمدَّد، ويتسارَع تمدُّداً، في استمرار، بسبب "الطاقة الداكنة" التي تتخلَّله، فتتَّسِع، من ثمَّ، المسافة بين كل مجموعتين؛ وهذا هو معنى أنَّ كل مجموعة مجرَّات تتحرَّك "مع" الفضاء، ولا تتحرَّك "فيه".

"المجموعة"، أي كل "مجموعة"، ثابتة لا تتحرَّك في المكان، أو الفضاء؛ لكن تمدُّد (واتِّساع) الفضاء نفسه (والذي يشبه غشاءً مطَّاطياً، مُفْعَم بالطاقة الداكنة) يجعل كل "مجموعة" تبدو لكَ (أنتَ الذي تنتمي إلى المجموعة التي إليها تنتمي مجرَّتنا "درب التبانة") تبتعد وترتد بعيداً عنكَ (وبسرعة متزايدة).

كل مجرَّة من مجرَّات الـ "مجموعة (أيُّ مجموعة)" تدور حَوْل مركز المجموعة، والذي يَضُم "ثقباً أسود" من الضخامة بمكان.

لكن، هل تدور مجموعات الكون جميعاً حول مركزٍ كوني؟

كلاَّ، لا تدور؛ لأنَّ كل "مجموعة" لا تتحرَّك "في" الفضاء".

لكن، هل يدور "الغشاء الكوني (أيْ الكون كله، بكل مجموعاته وفضائه)" حول "مركزٍ ما"؟

يمكن أنْ تجيب قائلاً: "كلاَّ، لا يدور"؛ كما يمكن أنْ تجيب قائلاً: "لا أعلم".

وثمَّة إجابة ثالثة، هي: "إذا كان من وجود لمركزٍ يدور حوله الكون كله (أيْ غشاء البالون الكوني) فإنَّ هذا المركز يَقَع في خارج كوننا، لا ينتمي إليه، ومنفصل تماماً عنه، ولا يمكننا إدراك وجوده، أو الاتِّصال به".
ضِمْن المجرَّة، وضِمْن مجموعة المجرَّات، تكون الغلبة للجاذبية (المتأتي معظمها من "المادة الداكنة") لا لـ "ضديدها"، ألا وهو "الطاقة الداكنة"؛ أمَّا في الفضاء (الواسع الرحب) بين مجموعات المجرَّات فتكون الغلبة لفِعْل "الطاقة الداكنة"، التي هي معظم الطاقة في الفضاء بين مجموعات المجرَّات.

هل "الطاقة الداكنة (الافتراضية حتى الآن)" هي المحتوى الثابت الدائم للفضاء (لكل فضاء)؟

وهل ثمَّة فضاء (أو فراغ) يخلو (أو يمكن أنْ يخلو) تماماً منها؟

تخيَّل أنَّكَ في موضعٍ من "الفضاء الفارِغ" Empty Space، أيْ الفضاء (أو الفراغ) الذي لا وجود فيه لأيِّ نوع من أنواع المادة التي نَعْرِف؛ وتخيَّل أنَّ في مقدوركَ، في طريقة ما، أنْ ترى الإلكترون (مثلاً) كما ترى "طابة" على بُعْد مترٍ من عينيكَ؛ فماذا يمكنكَ أنْ ترى في هذا الجزء، أو الموضع، من "الفضاء الفارِغ"؟

افتراضاً، ترى، ويجب أنْ ترى، "جسيمات" من "الطاقة الداكنة" تنتشر فيه.

وافتراضاً، أيضاً، ترى فيه، ويجب أنْ ترى، نوع من المادة ينشأ ويزول في استمرار؛ وهذا النوع يسمَّى "الجسيمات الافتراضية".

سترى، مثلاً، إلكترون وضديده الذي يسمَّى بوزيترون ينشآن (ينبثقان) من هذا "الفضاء الفارغ"، ثمَّ يبيد كلاهما الآخر، فيزولان من الوجود؛ وهذا "الحادث (نشوئهما، فزوالهما من طريق إبادة كليهما الآخر)" لا يَسْتَغْرِق من الزمن إلاَّ ما يجعل "إحساس" قانون "حفظ المادة" بوجودهما أمْراً مستحيلاً؛ إنَّه زمن من الضآلة بمكان؛ وهذا إنَّما يعني أنَّ وجودهما لا يزيد المادة في الكون، وزوالهما لا يُنْقِصها.

وهذان الجسيمان ليسا بجسيمين "حقيقيين"؛ فكلاهما يشبه "القالب" الذي لم تُفْرَغ فيه مادة بَعْد؛ لكن لهذا النوع "الشَّبحي" من "المادة" أهمية (كونية) خاصَّة، نَقِف عليها في نظرية "إشعاع هوكينج"؛ فـ "تَبَخُّر (وتلاشي)" مادة "الثقب الأسود" مشروط بوجود "جسيمات افتراضية" في "الفضاء الفارغ" المجاوِر له.

إنَّ أحد الجسيمين الافتراضيين، اللذين ظهراً إلى الوجود في جوار "ثقب أسود"، يَسْقُط، قبل أنْ يتبادل الإبادة مع الآخر، في جوف هذا "الثقب". إنَّه يسقط (أو يُسْحَب) بسبب الجاذبية الهائلة لـ "الثقب الأسود". سقوطه لا يزيد مادة "الثقب (فهذا الجسيم عديم المادة)"؛ لكن يتسبَّب بـ "تحرُّر (أو تبخُّر)" نَزْر من مادة "الثقب" يكفي لجعل الجسيم الافتراضي الآخر (المُنْتَظِر في خارج "الثقب") جسيماً حقيقياً، له كتلة، فينطلق، من ثمَّ، في الفضاء؛ وكأنَّه "قالب" أُفْرِغ فيه هذا النزر من مادة "الثقب الأسود".