يشمل الكون كل ما هو معروف حتى الآن ، ولكن فقط إنه قمة الجبل الجليدي في بحر هائل من الألغاز. إحداها هي المادة المظلمة والسؤال المتعلق بها: هل هي العنصر الأكثر وفرة؟ الجواب نعم.
في القرن الماضي ، أصبح معروفًا أن. يوجد في الكون نوع من المادة بخصائص فيزيائية غامضة تمامًا. لا يمكن مقارنتها على الإطلاق بأنواع أخرى من الطاقة أو المادة ، ولكن هناك شيء واحد مؤكد. بالمقارنة مع العناصر الأخرى في الكون ، فإن المادة المظلمة أكثر وفرة من 6 إلى 7 مرات. السبب؟ لا تزال العديد من الفرضيات قيد المعالجة ، لكن لا شيء ملموس.
قد تكون مهتمًا أيضًا بمقالنا: تعرف على هذه العبارات الرائعة عن الكون ومن قالها!
مقدمة للموضوع. ما هي المادة المظلمة؟
لفهم ماهية المادة المظلمة ، يجب أن ترجع إلى ما يقرب من 100 عام. بفضل تدخل Jan Oort ولاحقًا ، Fritz Zwicky ، من المعروف أن المادة المظلمة حقيقة ملموسة.
المصدر: ivdes
وفقًا لاستنتاجاتهم ، تعد المادة المظلمة عنصرًا وفيرًا في الكون غير قادر على التقاط الضوء أو امتصاصه أو إصداره. إنه موجود في جميع عمليات الجاذبية للأجسام الفضائية الكبيرة ، مما يساهم في توسع المجرات. لذلك ، فإن فهم ماهية المادة المظلمة أكثر أهمية مما يُعتقد على وجه اليقين.
بالمختصر. ما هي خصائص المادة المظلمة؟
انطلاقًا من الفرضية الأكثر أهمية ، فإن المادة المظلمة هي عنصر موجود بكميات كبيرة في الكون. حتى في الكون المرئي ، ما يصل إلى 85٪ تتكون من المادة المظلمة نفسها.
بشكل عام ، يُعرف بهذا الاسم ، لأنه نوع من المواد غير قادر على التقاط أو إصدار الإشعاع الكهرومغناطيسي. أي أنه عنصر لا يصدر تركيبه أي نوع من الإشارات الضوئية أو الكهروكيميائية.
علاوة على ذلك ، فقد تم تعريفه على أنه "أي عنصر آخر غير الطاقة المظلمة أو المادة العادية". في الواقع ، لم يقم حتى المجتمع العلمي بتأسيس اتفاق دقيق حول تكوينه. يستنتج البعض أنه يمكن أن يتكون من نيوترينوات وعناصر ثقيلة أخرى ؛ ومع ذلك ، فإن الآخرين أكثر تحفظًا.
ومع ذلك ، فإن نظرية المادة المظلمة نيوترينو معقولة تمامًا. السبب الرئيسي هو أنها جسيمات مجهرية تفتقر إلى كتلة صغيرة. في المقابل ، لا تصدر أي طاقة يمكن اكتشافها على ما يبدو وليس لها علاقة تذكر بالأهداف الأخرى في الكون. لذلك ، سيكون من الطبيعي الاعتقاد بأنهم جزء من أكثر العناصر وفرة في الكون.
في ترتيب آخر للأفكار ، من الشائع أن نسأل: كيف يمكن اكتشاف عنصر لا ينبعث منه ضوء؟ سؤال صحيح. تستند الإجابة على حقيقة أن المادة المظلمة تؤثر جاذبيًا على حركة المجرات والنجوم.
لهذا السبب ، ظهر تأثيره في تطور المجرات الكبيرة ، وكذلك في السرعة المدارية للنجوم. في الواقع ، على الرغم من أنه من غير الممكن مراقبة المادة المظلمة باستخدام التلسكوب البصري ، فقد تم الآن تطبيق طرق أخرى فعالة.
تاريخ المادة المظلمة وكيف أحدثت ثورة في التفكير في الفيزياء الفلكية
يعود اكتشاف المادة المظلمة إلى بداية القرن ، وتحديداً بين عامي 1930 و 1933. كان المسؤولون جان أورت y فريتز زويكيوالفيزياء الفلكية الهولندية والسويسرية على التوالي.
كلاهما ، على الرغم من أنهما لم يعملوا معًا ، فقد وضعوا الأسس لفهم صحيح لوجود المادة المظلمة. على الرغم من أنه ليس عنصرًا يمكن ملاحظته ، إلا أنه بفضلهم ، من المعروف أنه موجود.
حتى، نفوذه أكبر مما يبدو حقا. إنها قادرة على المشاركة في توسع المجرات ، وكذلك التفاعل مع جاذبية الأجسام الفضائية الأخرى. وكما لو أن ذلك لم يكن كافيًا ، فهو موجود في كل ركن من أركان الكون على هذا النحو. بلا شك ، هو العنصر الأكثر وفرة المعروف حتى الآن.
يان أورت ورؤيته الدقيقة نحو النجوم
منذ عام 1930 ، يان أورت كان مكرسًا لرصد ودراسة السرعة المدارية للنجوم. في ذلك الوقت ، كان معروفًا أن النجوم تشغل مكانًا محددًا في الكون حسب سرعتها وكتلتها.
ومع ذلك ، كان سؤال أورت كالتالي: هل تمتلك المجرة كتلة كافية لإيواء كل النجوم؟ وفاجأ الرد. يجب أن تكون كل من كتلة النجوم والمجرات متناسبة حتى تكون الحسابات دقيقة.
عجز كتلي في المجرة من شأنه أن يتسبب في الطرد من مدار النجوم في الفضاء بين المجرات. بهذا المعنى ، افترض أورت أن كتلة المجرة غير كافية لمنع النجوم من التحرك بطريقة متقلبة.
لكن لماذا إذن احتفظوا بسلوكهم؟ في الأساس ، الاستنتاج هو أن المادة المرئية والمعروفة ليست العنصر الوحيد المعقول. في الواقع ، يتكون الكون من نوع من "المادة غير المرئية" التي تكمل أو "تملأ" الفضاء المفقود.
تعزيز المصطلح بفضل فريتز زويكي
بعد مرور بعض الوقت ، واصل فريتز زويكي فرضية المادة المظلمة ، ولكن من منظور مختلف. قام بتطبيق نفس فرضية الدراسة مثل أورت ، لكنها موجهة إلى مجموعة المجرات في غيبوبة.
باختصار ، شرع في تقدير السرعة المدارية بين المجرات في العنقود ، وكذلك الكتلة بين كل واحدة. وبالمثل ، بناءً على قدرة كل فرد على التألق ، خلص إلى أن جزءًا من اللغز مفقودًا.
المصدر: ivdes
في الأساس ، قرر زويكي ، لم تتفق السرعة المدارية للمجرات مع ما هو متوقع. لم يكن هناك ما يكفي من المادة لإصدار مثل هذه البيانات ، لذلك يجب أن يكون هناك شيء أبعد من ذلك.
نتيجة لذلك ، أنهى زويكي أيضًا دراساته ، معلناً وجود نوع من المادة غير المرئية. لماذا ا؟ لأنه على الرغم من عدم الاتساق في البيانات ، حافظت المجرات على نفس السلوك. حدث لا يمكن تفسيره إلا بوجود مادة أكثر من المعتاد ، ولكنها غير مرئية.