ماذا لو لم تكن المادة المظلمة موجودة؟

تشكل المادة المظلمة 85 ٪ من الكون والعلماء كانوا يبحثون عنه لعقود من الزمن.

الصورة من قبل جيريمي توماس على Unsplash

لم يعثروا على المادة المظلمة ، فكيف نعرف أنها موجودة؟

قد يبدو لغزا كيف يمكن أن نكون غير مدركين للكثير من الكون. خمسة وثمانون في المئة هو الكثير من الاشياء الفظيعة لتكون في عداد المفقودين.

المجرات تهزأ بقوانين الفيزياء

ولكن هناك سبب وجيه للاعتقاد بأنه موجود بالفعل. وذلك لأن وجود المادة المظلمة يفسر سبب ظهور حركة المجرات لتنتهك قوانين الفيزياء.

الشيء هو أن حركة الأجزاء الخارجية من المجرات يجب أن تبطئ ، كلما حصلت على المزيد من الوسط ، حيث تقل آثار الجاذبية. المشكلة هي أنهم لا يفعلون ذلك.

ومع ذلك ، إذا كانت الأجزاء الخارجية من هذه المجرات تحتوي على كميات كبيرة من المادة التي لسنا على علم بها ، فإن هذا سيزيد من تأثير الجاذبية وبالتالي يفسر الشذوذ.

وهذه هي الحكمة المستلمة حاليًا: يجب أن تكون المادة المظلمة موجودة لأن ذلك يفسر حركة المجرات.

المشكلة هي أنه لم يتمكن أحد من اكتشافها.

إحدى النظريات هي أن الكون مليء بجزيئات ضخمة متفاعلة بشكل ضعيف (WIMPs). ستكون هذه ، حتى الآن ، جزيئات غير مكتشفة لها كتلة ، ولكن لأنها لا تتفاعل مع مواد أخرى ، لا يمكن اكتشافها بسهولة.

ولكن قد يكون هناك تفسير مختلف.

تقترح نظرية جديدة أن تأثير الجاذبية لجسم كبير (نجم ، على سبيل المثال) يتغير وفقًا لمدى بعيدًا عنك. بالنسبة للأشياء القريبة نسبياً من كائن ما ، يكون التأثير مختلفًا عن الأشياء البعيدة.

تقترح النظرية وجود فقاعة مفاهيمية حول الأشياء التي يتناسب حجمها مع كتلتها.

داخل الفقاعة ، تتصرف الجاذبية وفقًا لمبادئ نيوتونية المعروفة - الآثار الجاذبية التي نراها في مدارات الكواكب في نظامنا الشمسي - ولكن كلما ابتعدت آثار الجاذبية أكبر.

الصورة بواسطة ناسا على Unsplash

السبب في أننا لم نتمكن من قياس هذا الأمر ، حتى الآن ، هو أن المسافات المعنية كبيرة جدًا: الآثار الجاذبية داخل نظامنا الشمسي مفهومة تمامًا وتتوافق مع الفيزياء التقليدية.

لكنها أيضًا داخل الفقاعة المرتبطة بشمسنا ، لذلك ليس هناك سبب لتوقع عدم مطابقتها.

لم نكن نعرف عن أي تغيير في تأثير الجاذبية دون أن نكون قادرين على مراقبة الأشياء التي تتجاوز النظام الشمسي.

لإثبات هذه النظرية أو دحضها ، نحتاج إلى أن نكون قادرين على اكتشاف آثار الجاذبية المتغيرة التي لا تنطوي على حركة المجرات (كما يفسر هذا أيضًا وجود المادة المظلمة).

تتمثل إحدى طرق القيام بذلك في فحص تأثير العدسات الجاذبية للمجرات. عدسات الجاذبية هي انحناء مسار الضوء لأنه يمر بجسم ضخم. وكلما زاد حجم الكائن كلما زاد التأثير. إذا كانت المجرات في الحقيقة أكثر ضخامة مما تظهر بسبب وجود المادة المظلمة ، فإن تأثير العدسة سيكون مختلفًا عن المجرة بدون وجود مادة مظلمة.

هذا يتركنا مع الاستنتاج المقنع بأن لدينا نظرية توفر بديلاً لوجود المادة المظلمة التي تأتي مع وسيلة لدحض نفسه.

الورقة البحثية الأصلية موجودة في مجلة علم الكونيات وعلم الفلك الجزيئي. آثار بعيدة المدى في نظريات الجاذبية مع عرض Vainshtein لفيلم Moritz Platschera و Juri Smirnovb و Sven Meyerc و Matthias Bartelmannc. وهناك ما هو أكثر في هذه المقالة في المحادثة.

أيضا على متوسطة: آلان جونز | تكنوفيل | CodeFile | SciFile |

إذا أعجبك هذا المقال ، فيرجى مشاركته والتفكير في إعطائه بعض التصفيق ، أدناه - يساعد الآخرين في العثور عليه.