في كل أرجاء الكون النجوم تنفجر
وهذا مانسميه بالكوارث الكونية
ولكن لهؤلاء العلماء
إنهم شطائر في عمق الفضاء
إنهم ينيرون معركة حاسمة
بين قوتين غامضتين وخفيتين
واحد منهم ندين له بوجودنا
والاخر يحاول تدميرنا
والآن نحن في صراع مع أنفسنا
لفهم هذه القوى الضخمة
لنتعلم أن نرى ما وراء الظلمات
الفضاء، الزمن والحياة نفسها
أسرار الكون تكمن بخلال الثقب الدودي
الحلقة الثامنة - ما وراء الظلمات ترجمة Abdelrahman Eldesoky
أنت وأنا والشمس والنجوم
وكل شيء نراه لديه شيء واحد مشترك
كل مصنوعين من ذرات
والذرات تتكون منها المادة في الكون الذي نعرفه
ولكن هناك جزءا كليا بالكون
جانب بدأنا فقط في رؤيته
أجسادنا وبيوتنا وعالمنا
وحتى الفراغ في الفضاء
يزدحم بشكل جوهري غامض
تكوين من المادة غريب
حتى أنه كثير من العلماء قد شكوا في وجوده
ولكن في سنة 2009 هناك كاشف للجسيمات
أكتشف لمحة منه
إنه إكتشاف يهز الأرض
وهو يجبرنا على مراجعة جذرية
لمكاننا في الكون
وحتى نهايتنا المحتومة
كفتى، فقد إعتدت أن أجلس بغرفتي ليلا
جالس تحت وطأة الخوف من شيء ما كان هناك في الظلام
أ كان هذا شيطان ..
أو أن ملابسي تدلى من فوق الكرسي؟
أضئت مصباحي لأنير أظلم بقعة في دولابي
وكنت آمل أن أمسك بالشبح الذي أحسسته جالسا هناك
ولكني لم أعثر على أي شيء في الظلام
ولكن لأنك لا تستطيع رؤية شيء ما
لا يعني عدم وجوده هناك
كان عندي طفلين واحد بالثانية من عمره والأخر بالرابعة
ولم أحب فكرة
المنافسة مع الفكليين في مواضيع هامة كهذه
(فيرا روبن) علمت
إن درست شيء مثير كالثقوب السوداء
سينتهي بها الأمر أن الفلكيين الأخر سيشهروا بها في الإعلام
لذا بدلا من هذا فقد درست حركت المجرات بالعكس
لست متأكدة أني أعرف
لماذا كنت أدرس المجرات
عدا أنهم بدوا غامضين جدا لي
ولم يكن هناك الكثير مما نعرفه
خاصة عن حركتهم فالأغلبية لا شيء
(فير) أولا أختبرت تيلسكوبها الخاص
على أقرب جار لمجرة درب التبانة (أندروميدا)
وكجميع المجرات كان لديها فمركزها كثيف بالنجوم
وهي توقعت أن مليارات النجوم
تدور حول هذا المركز
في مدارات تماما مثل نظامنا الشمسي
تحققيا لقانون (نيوتن) في الجاذبية
كلما كانوا أبعد من المركز
كلما أبطأت حركة دورانهم
هذا نموذج من النظام الشمسي
والذي بناه لي أبي
منذ 40 عاما عندما تقاعد
لتظهر لنا بالظبط ما الذي عرفه (نيوتن) من نظريته
الأربعة الذين تراهم هنا
هم عطارد والزهرة والأرض والمريخ
المريخ هو الأبطأ والأرض أقل بطأ
وعطارد أسرعهم
بسبب أن قوة الجاذبية عند المريخ
أقل منها عند عطارد
وعليه فإنه يتحرك في مداره ببطأ
هذا بالظبط النموذج الذي توقعت (فيرا) رؤيته
عندما درست دوران النجوم في المجرات
كلما بعدوا عن المركز كلما كانوا أبطأ في الحركة
ولكن هذا ليس ما أكتشفته (فيرا)
لقد أخذ منا الأمر عامين
لحساب سرعة 90 نجم في مجرة (أندروميدا)
وكانت النتائج مذهلة
لقد اكتشفنا أن كل النجوم
كانوا يتحركون بنفس السرعة
ونفس الرقم 250 كيلو متر بالثانية
وبعدها ببضع سنوات
كانت كل مجرة قد نظرت إليها (فيرا)
أعطتها نفس النتائج المجنونة هذه
كل النجوم وحتى في أطراف المجرات
كانوا يتحركون بالسرعة نفسها
وهو أمر مختلف كليا عن نظامنا الشمسي
والتفسير الوحيد
هي أن قوة الجاذبية لم تضعف
كلما يعدت النجوم عن مركز المجرة
ولكن هذا يمكن أن يحدث فقط
لو أن كتلة المجرة كانت أكبر مما يستطيع الفلكيون رؤيته
التفسير الوحيد هو أنه لابد من موجود
نسبة كبيرة من المادة لا نراها
في الحقيقة، بنسبة 90 لـ 95 % من حجم المادة في المجرة
هو مخفي
كانت هذه فكرة ثورية
المجرات ربما تكون ممتلئة بمادة مخفية
شيء ما يسميه العلماء بالمادة المظلمة
ولكن كنظرية كهذه فالأمر يتطلب دليل حاسم
وقريبا كان العشرات من الفلكيين يتفحصون مشاهدات (فيرا)
إما لإفشالها
أو الإسراع لإكتشاف
ماذا وأين هذه المادة المظلمة الغامضة قد تكون
بالفعل لقد وجدت هذا أمرا رائعا وممتع
أني قد أخترت هذا المجال لأني تلهفت
لعمل شء ما لا يهتم له أحد
وفجأة قد اشتركت مع الكثير من الفلكيين
الذين كانوا لديهم أفكار وملاحظات وكان موضوع مهم
عبر الأطلنطي في إنجلترا
هناك عالم بالكونيات (كارلوس فرنك)
بدأ يحقق في فكرة المادة المظلمة
ليس باستخدام التليسكوب بل المعادلات
أخذ قوانين (نيوتن) في الجاذبية ووضعها
بمحاكاة عالية في الكمبيوتر
وبعدها ذهب للغداء
هذا هو الجهاز الفلكي سوبر كمبيوتر ضخم جدا
والذي عمله الوحيد هو محاكاة الكون
صنع من 1300 كمبيوتر يعملون معا
وبرغم هذا فالأمر يتطلب شهور
لإكمال محاكاة جزء صغير من الكون
هذه الإمكانيات الحاسوبية الرائعة والتي هي أبعد من الخيال
ولكن هذا مايتطلب إن أردت محاكاة الكون
(كارلوس) بدأ محاكاته
بما أعتقد العلماء أن الكون في بدايته كان يتكون من
غيمة ضخمة من الغاز تعوم في فضاء فارغ
ثم جلس وانتظر
ليرى إمكانية أن جهازه يستطيع بناء مجرة
مثل التي نراها
ماذا يحدث عندما تصنع مجرة في الكمبيوتر
باستخدام المواد التي نراها؟
ما يحدث هو أن الأمر ينتهي بفشلك في عمل مجرة
تتكون النجوم وتتطور
تنفجر أكبر واحدة كـ(سوبر نوفا)
وتنتج كمية كبيرة من الطاقة
ولكن الأمر أنه ليس هناك جاذبية كافية
لتجمع هذه الغازات معا
لذا فإن المجرة تفجر نفسها
تتبدد الغازات تاركة القليل منها
وهذا ليس كيف أن كوننا صُنع
لذا (كارلوس) بدأ يضيف المادة المظلمة لمعادلاته
القليل أولا، ثم الكثير منها
وبالنهاية وصلنا لأكبر خمس مرات من المادة المرئية
بعد عدة أسابيع
شيء غريب نتج من الجهاز الفلكي
غريب لأنه كان مألوف
هذه محاكاة الكمبيوتر لتكوين المجرة
والآن وبالمادة المظلمة الخفية التي تظهر بالأخضر
وبعد مليارات السنين من الإنفجار العظيم
بدأت المادة المظلمة تتكون
تكون الغاز عليها مكونا النجوم
ولكنها إنجذبت بفعل قوى المادة المظلمة
تلك المادة المظلمة والجاذبية
هذه البدايات تكونت معا
تنصهر لتبنى تكوينات ضخمة
لذا وبعد عشرة مليارات عام
مجرة جميلة قد تكونت مشابه لمجرة درب التبانة
(كارلوس) قد أظهر
أن المجرات ينبغي لها أن تتكون وهي تحتوي المادة المظلمة
ولكن أ هناك أي طريقة لإثبات
أن هذا ما حدث حقا ؟
في أدنبرة بسكتلندا
(ريتشارد ماسي) يحاول الإجابة على هذا السؤال
وهو يحدد طريقة جديدة لايجاد المادة المظلمة
عدسات الجاذبية
كل الفضل يعود لعبقرية هذا الرجل
(ألبرت أينشتين) رأى الفضاء بطريقة جديدة
كمادة قابلة للطي والطبع
بتأثير الجاذبية
أي شيء لديه كتلة كنجم أو مجرة
يمكنه طي بنية الفضة والتحول لعدسة
وكطيها للفضاء فإن الضوء الذي يمر يطوى أيضا
المادة المظلمة لا تعكس الضوء
إنها لا تمتص الضوء وكذلك لا تبعث الضوء
الضوء يمر فقط من خلال ولا يتأثر بشيء
لذا علينا النظر لشيء أخر
يتؤثر بجاذبيته
الأشياء المحيطة به التي يمكننا رؤيتها
الآن، فكرة طي الضوء
ملتفا حول الزمكان تبدو جنونية
ولكنها في الحقيقة مألوفة
فنحن نرى الضوء ينكسر طيلة الوقت
في كل وقت تنظر فيها خلال اسفل هذا الكأس من النبيذ
دعني أريك ما أقصد بهذا
بالرغم من أن قعر الكأس شفاف
والضوء يمر من خلاله فأنت تعلم أنه هناك
بسبب هذه الصور المشوهة لديك
المادة المظلمة بالظبط نفس شيء
إنها تطوي الضوء خلال تأثير فيزيائي مختلف
ولكن النتيجة الكلية مشابهة حيث أنه هذه الصور
من مجرات بعيدة جدا تظهر مشوهة
بسبب وجود المادة المظلمة أمامهم
لعامين
(ريتشاد) قاد فريق من الفلكيين الدوليين
وأدار سرب من التليسكوبات
ليراقب جانب واحد من سماء الليل
كل ما يرى من عدسات الجاذبية
ما نراه الآن أمامنا هو عدسة جاذبية
كل الفقاقيع الصفراء كما نرى هي مجرات
في مجموعة والتي هي قريبة منا نوعا ما
هذه الأشكال الغريبة هذه الأقواس
في الحقيقة في مجرات بعيدة
والضوء القادم من هذه المجرات
مر قريبا من هذه الفقاقيع الصفراء
والتي هي مجرات قريبة
ولأن الفضاء قد انطوى
فقد انطوى الضوء معها من هذه المجرات البعيدة
مشوها صورتها
إلى هذه الدوائر والأقواس
ولكن عندما أجرى (ريتشارد) حسابات
على كمية الضوء القادم من المجرات البعيدة الذي انطوى
وقارنها بكتلة المجرات القريبة
وجد أنها قد ألتفت أكثر مما ينبغى لها
استنتاجه؟
غلاف خفي من المادة المظلمة
لابد أنه يحيط المجرات كلها
من كمية عدسة الجاذبية الناتجة
وجدنا أنه لابد من وجود خمسة أضعاف
من المادة المظلمة منها من المادة العادية
لذا فإن ما نرى هو قمة جبل جليدي
في الكون وأغلبه هو المادة المظلمة
في كل مكان الفلكيين ينظرون فيه
يبدأون في الاحساس بوجود المادة المظلمة
ولكن (ريتشارد ماسي) على وشك أن يخطو أبعد
ويأخذ أول صورة من الكون العظيم
وعندما فعل، قد اكتشفنا
أن المادة المظلمة مهمة إلينا
أكثر مما كنا نتخيل
أمضي الفلكي (ريتشارد ماشي) عدة سنوات
محاولا اثبات وجود المادة المظلمة
مادة خفية والتي تبدو أنها على شكل غلاف
تحيط كل مجرة في الكون
هو يستكشف ركن صغير جدا من الكون
بتفاصيله المدهشة
محاولا صنع أول خريطة للمادة المظلمة
هذه صورة حقيقية للسماء
تليسكوب (هابل) للفضاء يرى أرقاما مذهلة من المجرات
في دقيقة
لذا فنحن قادرون على قياس أشكالها بدقة
ولكنها التشوهات في هذه الأشكال
جراء طي الضوء من هذه المجرات
وهو في طريقه إلينا بفعل المادة المظلمة
والذي سيجعلنا رسم خريطة للجزء المرئي من الكون
حيث تنطوي في طريقها تجاه الأرض
مجرة تلو مجرة
هذا الضوء سيترك لنا ملامح خريطة المادة المظلمة
من جزء واحد من الكون
جعل اللامرئي مرئي
لأول مرة هذه هي الخريطة في نسختها الثلاثية الأبعاد
لما يبدو عليه الكون في الحقيقة
لأساس معمارية الكون
وإن حاول بعض الفضائين القدوم لهذا الكون
وبدأ ينظر حوله
ويرى مخطط كوننا
فهذا ماسيقول أنه مايبدو عليه الكون
إنها شوربة من المادة المظلمة
وحيث كثافته تزداد حيث هناك مجرات
هنا نرى نفس الخريطة للمادة المظلمة
نرى نهايتها
على اليسار فما نراه هو أماكن
كل المجرات والغازات في الكون
لذا، أينما كان تكتل ضخم من المجرات
هناك تركيز من المادة المظلمة
هنا كتلة كبيرة من المجرات
وهنا هالات المادة المظلمة تحيطها
وما أكتشفناه عندما طابقناهما
أنهما في نفس المكان
أن المادة الطبيعية
توجد بداخل المادة المظلمة
ومافعله (ريتشارد) لركن واحد من السماء
(كارلوس فرنك) انتهى الآن
من محاكاة الكون كافة
يمكننا أن نرى هنا
نماذج تكونها المادة المظلمة
هذه الشبكة من المصابيح
التي نشير لها بالشبكة الكونية
هي بداخل المادة المظلمة
حيث تكون مجرات كـ(درب التبانة)
حيث بردت هذه الغازات وتجمعت بداخلهم
منتجين في النهاية النجوم
المادة المظلمة هي جمجمة الكون
انها غلاف يسمح بالمجرات لأن تتكون
الاستنتاج كان خارقا
المادة المظلمة سمحت لكل شيء نعرفه أن يتكون
بدون المادة المظلمة لم يكن هناك مجرات
بدون المجرات لم يكن هناك نجوم
بدون النجوم لم يكن هناك كواكب
بدون الكواكب لم يكن هناك حياة
المادة المظلمة
فكرة جائت من 40 عاما
هي الآن أكثر من مجرد فكرة
تبين أنها سبب وجودنا
وببطأ نحن نقترب لكيفية عملها
نعلم أنها لا تتفاعل مع الضوء
نعم أنها بقوة الجاذبية
وبعدها في سنة 2004 إلتقط تليسكوب هذه الصورة
وتعلمنا شيئا جديدا عن المادة المظلمة
على مسافة 4 مليارات سنة ضوئية
وهذا ثلث الطريق نحو مانعرفه من الكون
كتلتان من المجرات اصطدامتان
إنها قوة عظيمة
مليارات من النجوم تمر ببعضها
بسرعة 5000 كيلو متر بالثانية
مجرة واحدة تصادمت
شوهت بفعل الموجة الصادمة إلى موجة الرصاصة
مما أعطى هذا الحدث اسمه
اصطدام كتلة الرصاص
إنه نوع من المشاهد الكونية
الذي يفرح الفلكيين
ولكن الأكثر تشويقا أن هذا بيّن أن المادة المظلمة
أكثر غرابة من تخيله أي شخص
اصطدام كتلة الرصاص هو
كتلتان منفصلتان من المجرات
تحوي كلاهما المادة المظلمة والتي تظهر بالأزرق
والمادة الطبيعية والتي تظهر بالوردي
وعندما تتحطمان في بعضهما
كأنها اصطدام سيارتين على نحو كوني
فإن المادة الطبيعية تبطئ
تبدأ بالتوهج في أشعة اكس وتبطئ
إنها تتوقف وتحديدا بالقرب من نقطة الاصطدام
ولكن المادة المظلمة والتي تظهر باللون الأزرق
تستمر بعد الحدث وتنتهي أبعد من
نقطة الاصطدام من المادة الطبيعية
لفهم كيف يمكن أن يحدث هذا
نحتاج درس في الاصطدام لتمثيل المجرة
لذا في هذه التجربة
سنمثل المادة الطبيعية بالسيارة
وسنضيف مواد إضافية هذه
لتمثيل المادة المظلمة
وسنرى كيف سيتصرفون بإختلاف
أثناء الاصطدام
المادة المظلمة تصرفت على نحو توقعت فيه
أنها توقفت
ولكن المادة المظلمة هي بالاساس مختلفة
المادة المظلمة لا تتصرف على هذا الشكل
لذا فإنها تتجاوز الاصطدام
وتستمر
ونحن الآن نراها في أبعد نقطة لها من الحدث
عن المادة الطبيعية والتي توقفت
اصطدام الرصاص يعد أفضل إثبات لدينا
حيث أن كل المواد المفقودة
التي رآها الفلكيون لعقود
لديها خصائص مختلفة عن المادة الطبيعية
وهذا شيء جديد كليا
والعلم يعرف القليل عنه
إنه ليست كالمادة الطبيعية إنك لا تعرفها
عندما اصطدمت كتلتان من المادة المظلمة
إنهما لم يتوقفان
هم فقط مروا خلاها
الكارثة الكونية على بعد منتصف الكون
أثبتت أن المادة السوداء هناك
وليست كأي شيء نعرفه
خفية وغير ملموسة كشبح
هل يمكننا إيجاد طريقة
لرؤية جزء من هذه المادة؟
يعتقد بعض العلماء أنه ممكن
ولكن لإيجادها فهم لا يبحثون عنها في السماوات
إنهم يتوجهون إلى أعمق وأظلم نقطة في الأرض
نحن نعيش في كون المادة والضوء
المادة التي تكوننا والضوء الذي يمدنا بأسباب الحياة
ولكن الآن نعلم أنه جزء صغير من الحقيقة
كوننا أيضا ملئ
بمادة غامضة أسميناها المادة المظلمة
لا نستطيع رؤيتها لا نستطيع لمسها
ولكنها في كل مكان
مليارات من جزيئات المادة المظلمة
تمر خلال أجسادنا كل ثانية
والآن، لو أن العلم يستطيع بطريقة ما
أن يمسك بواحدة من هذه الجزيئات ويدرسها
حينها ربما سوف نفهم أخيرا
ما الذي يتكون منه أغلب الكون
وماذا يعني هذا حقا لنا
في القرن المنقضي
توصل الفيزيائيون إلى أن كل المواد مبنية
من 20 جزئ تحت الذري
وأسميناهم
بوزون وإليكترون وكورك ونيترون
ولكنهم يشكون بوجود مواد أصغر
هناك العديد من النظريات هناك
حول كيف تكون المادة المظلمة
نحن نعمل على قائمة
ونجرب القوانين واحدة تلو الأخرى
وهذه هي الطريقة العلمية
والنظرية المفضلة عن المادة المظلمة هي
أنها مادة فائقة الصغر وهذا يدفعنا أن نقول
أن كل الجزئيات التي نعرفها
لديها نوعا ما من الانعكاس
وهناك تكون الجزيئات الإضافية الأخرى
التي توجد في القطاع المظلم
والتي لا تتفاعل بأي بطريقة مع المادة الطبيعية
عدا قوة الجاذبية والتي هي ضعيفة جدا
لدى العلماء اسم اخر
لجزئيات المادة المظلمة
تفاعل الجزئيات الضخمة الضعيف
اختصار (ويمبس)
(ويمبس) بصعوبة بتقاعل مع أي ذرة من المادة الطبيعية
لذا فالامساك بهم ودراستهم هو أمر صعب للغاية
ولأن العالم ملئ بجزيئات من المادة الطبيعية
فمن السهل الامساك بواحدة منهم عن طريق الخطأ
ونترك (ويمبس) يفر مننا
(دان باور) قد اكتشف أفضل مكان لصيد (ويمبس)
أسفل منجم تعدين مهجور لنصف ميل بالأسفل
نحن الآن نتوجه لأسفل تحت الأرض
لمعمل (سودان) تحت الأرض
سيأخذ هذا 3 دقائق لأسفل
هذه نفس الطريقة التي استخدمها عمال المناجم قبل 1960
ليقوموا بالتعدين
إنه على بعد 713 متر تحت الأرض
أو حوالي نصف ميل
إنه ليس بمكان تفكر بتجربة الفيزياء فيه
ولكن من ناحية أخرى فنحن نتجه لأسفل لسبب
نحن نتجه لأسفل لنتجنب الجزيئات القادمة من الفضاء
والتي تسمى بالأشعة الكونية
نحن بالطابق 27
أنت تظن أن نصف ميل من الصخور
سيكون درعا كافيا من الضوضاء
لعملية إصطياد (ويمبس)
ولكنها ليست كذلك
أجهزة إكتشاف (ويمبس) مدفونة
بداخل بضعة أميال أخرى من الحديد الصلب
ومحاطة بالبلاستيك الثقيل
خارجا من الصخرة المغارة
فالمواد المحيطة بنا وحتى بداخلنا
تحتوي على كميات قليلة من الاشعاع
وهذه الجزيئات لو خرجت لأجهزة الاستكشاف
سيحدث هذا تشويشا كبيرا
لدرجة أننا لن نصبح قادرين على رؤية (ويمبس)
وهذا الدرع
يمنع هذه الجزيئات من الوصول إلى أجهزة الاستكشاف
لأننا نريد العثور على (ويمبس) وليس هذه الجزيئات
بداخل الدرع
هناك 18 علبة كريستالية
من الجرمانيوم الصلب
صمموا ليلتقطوا أرفع إهتزاز ممكن
لو وعندما يصطدم (ويمبس) بواحدة من ذرات الجرمانيوم
ولإعطاء فرصة لفعل هذا
عليهم أن يكونوا خالصين النقاء وتحت برودة شديدة
هذا نموذج من الجرمانيوم الكريستالي
كرات التنس هذه تمثل جزيئات الجرمانيوم بالكريستال
وفي درجة حرارة الغرفة العادية
ومايحدث هو أن حركة كل هذه الجزئيات
مرتبطة مع بعضها
وهذا ما يُعرف بالحرارة
ماذا سيحدث اذا رميت (ويمبس) بداخل الكريستال؟
لن تلاحظ حتى الفرق
لأن الكريستال يهتز كثيرا
ولكن إن جعلت هذا الكريستال يبرد بأقرب درجة من الصفر المطلق (-273 سيلزيوس)
حتى تتوقف حركة الجزيئات
وبعدها إن رميت بالـ(ويمبس) بالكريستال
أرى إهتزاز الكريستال
وهذه الإشارة التي نبحث عنها
إن البحث عن الجزيئات
التي بصعوبة تتفاعل مع المادة العادية
ليست وظيفة الغير صبورين
هناك الملايين من (ويمبس) يعبرون خلالنا بالثانية
ولأنهما يتفاعلون بشكل ضعيف
فهم بالظبط
يعبرون خلالنا ويكملون
لعبرون خلال الأرض ويكملون طريقهم
نحن نتوقع واحد أو اثنان منهم
ليتفاعل مع أجهزتنا كل سنة
لذا فهذا معدل ضئيل للغاية
لمنع الحصول على نتائج مزيفة
فإن البيانات تجمع بشكل أعمى في صندوق محمي
على القرص الصلب بالكمبيوتر
ولا يمسح لأحد من الفريق بالبحث عن إشارات (ويمبس)
لعام كامل
وبعدها فهم ينظرون ويأملون
في سنة 2007 عندما فتحنا الصندوق أخيرا ولم نجد شيء
كان هذا بالتأكيد مخيبا للآمال
لأننا أجرينا التجربة على مدار عام
وقد أخذ هذا مننا سبعة سنوات لبنائها
ولذا سيكون لطيفا إن عثرت على شيء
ولكن بعد سبعة سنوات وعشرات الملايين من الدولارات
(دان) وفريقه من صائدي (ويمبس)
لم يستسلموا
وفي أخر سنة 2009
فتحوا الصندوق ليروا بيانات عام أخر
ما تراه في هذه المنطقة
حيث إشعاعات الجزيئات الطبيعية ستكون
هذه الأحداث لا تهمنا
نحن نعلم أنها ليست (ويمبس)
في هذه المنطقة
بين الخط الأرجواني والأخضر
ينبغي لنا أن نرى (ويمبس)
لو أن أي واحدة من هذه هي (ويمبس)
إذا سيتحول لونهم لأحمر إن فتحنا الصندوق
لذا دعنا نتخطى هذا
هذا الجهاز لم يظهر أي نقاط حمراء في هذه المنطقة
لذا هذه ليست (ويمبس)
نفس الشيء هنا وهنا
ولكن انظر
نحن لدينا واحدة هنا تظهر أمامنا
في المنطقة التي نتوقع فيها ظهور (ويمبس)
لا شيء هنا لا شيء هنا
ولكن انظر اسفل هنا
لدينا واحدة قد دخلت المنطقة
التي نظن أنها منطقة (ويمبس)
حدثان لاحتمالان عن تفاعل (ويمبس)
خلال عام واحد ومراقبة على مدار الساعة
للمرة الأولى، بما نكون قد امسكنا حقا
بشيء من المادة المظلمة
وهذا يمكن أن يكون قفزة كبيرة
نحو فهم ماهي المادة المظلمة حقا
ولكن (دان) ليس متأكدا بالكامل
أن مالديه هو (ويمبس) بالمرة
لذا عليهم أن يكملوا البحث
إنه أمر مثير
ولكن عليك أن تخفض من هذه الإثارة كعالم
وأن تدرك أنك لم تثبت شيء حتى الآن
لو أننا سنرى العشرات من (ويمبس) المرة القادمة
ماسنقوله هو أنه بالتأكيد
هناك مادة مظلمة في (سودان)
مما يعني أن الأرض محاطة بالمادة المظلمة
و(درب التبانة) أيضا
لو عُثر على (ويمبس) فسيكون هذا نقلة نوعية في الفيزياء
ولو وجد هذا فسيكون هناك
تصنيف جديد للجزيئات فائقة الصغر
يقومون بتفاعلاتهم
يقومون بما يقومون وهذا حقا
بما أنها المادة الأساسية في الكون
سيكون ما يحدث في الكون
نحن فقط على الجانب من هذا
ولكن بمجرد أن شعر العلماء
أنهم بدأوا يفهمون المادة المظلمة
اكتشفوا شيئا غريب
ربما تكون المادة المظلمة
هي التي سمحت للمجرة أن تتكون
ولكنها ليست نهاية القصة
بنهاية القرن ال21
مسبار فضائي وجد شيئا أخر مخبئ في الظلام
في حين أن المادة المظلمة تحاول أن تبقينا متماسكين
فهذه القوة ربما تكون مدمرة للكون كله
نحن الآن نعلم أن مانراه من الكون
هو لا يزيد عن طبقة من زبد البحر
يعوم فوق بحر من المادة المظلمة
وجد الفلكيون أنفسهم ينقادون داخل هذا المحيط العجيب
(سول بيرلمتر) هو متخصص بالملاحة
لعقدين محاولا تحديد
ماذا تمثل المادة المظلمة لنهايتنا المحتومة
كطالب في الفيزياء كنت أود قياس
شيء يبدو أساسي
مثل ماهو مصير الكون؟
هل سيمضي الكون أبدا
أو أنه في يوم ما سينهار؟
أختار (صول) المضي على خطوات
أحد عباقرة الفلك في القرن العشرين
(إدوين هابل)
في العشرينات بدأ (هابل) استكشافه
لعشرات المجرات في سماء الليل
ولكنه لاحظ أمر غريب
أن أغلب المجرات تميل للون الأحمر
فقط الصوت عندما يبعد عنا
ينخفض
فإن الضوء يحمر
استنتج (هابل) أن كل مجرة بالكون
هي تبتعد عنا
وكان هناك استناج واحد لهذا هو أن الكون يتوسع
ولكن لم يستطع حساب سرعته
لماذا؟
لأن المجرات القريبة وضوئها خافت
مشابهة للتي هي بعيدة وضوئها ساطع
لذا لم يستطع حساب المسافات
بالطبع، كان الاساس هو معرفة
كم درجة سطوع المجرات في الحقيقة
إن أردت حساب كم هم يبعدون
لو أنك بحار
ورأيت ضوء الفنار خلال الضباب
فأنت لا تعرف إن كان هذا الفنار ساطع
أو أنك بعيدا جدا
أو أن هذا الفنار خافت
أو أنك قريب جدا
هذه مشكلة اساسية
تصارع عليها الفلكيون
في القرون المنقضية
ولكن هناك حل لهذه المشكلة
علماء الفيزياء الفلكية قد عرفوا منذ الثمانينات
عن نوع معين من الإنفجار النجمي
يسمى بـ سوبر نوفا 1أ
عندما تكون شمس أكبر من شمسنا
قد استنفذت وقودها لتحترق
فهي تنكمش فيخفت ضوئها وتزيد كثافة
وهذا يعرف بـ(القزم الأبيض)
وهنا تتعلق حياة عالم بين الحياة والموت
ولكن (القزم) مازال لديه العزم
للعودة للحياة مجددا إن وجد وقود
عندما يكون (القزم الأبيض) جزء من نظام من شمسين
يستطيع النجم الأخر تزويده بالوقود
وحين تكون جاذبية القزم الأبيض
قد وصلت لكتلة كافية من شريكه
فلا يوجد مجال للعودة
فهي تنفجر
حرارتها تزيد عن المليون درجة
ومعظم غازتها بتبعثر في الفضاء
النوع الأول من السوبر نوفا هو مناسب لهدفنا
لأنها دائما نفس الكتلة
وعندما تنفجر ستكون بنفس السطوع
وهذا يقودنا إلى الحل
ستضئ لعدة أسابيع وستختفي بعد شهور
وإن استطعت التقاطها
وراقبت شيء من هذا الحدث
حتى بعد مرور مليارات السنين الضوئية لكي يصل الضوء إلينا
لديك النجمة النموذجية الإضاءة النموذجية
لحساب المسافات
انفجار يتولد من كتلة كبيرة
وكلها تعطي نفس كمية الضوء
وكم منها يصل لنا ينبغي أن يخبرنا بكم يبعد عنا
مبدئيا فهذه الفكرة لها أن تنجح
ولكن عمليا، فكانت هناك مشكلة
الآن، يبدو هذا عظيما
ولكن هناك عمل شاق علينا القيام به
أنت فقط تجد منهم اثنين بالألفية الواحدة
في كل مجرة تنظر فيها
وأنت لن تعلم متى ستنفجر واحدة منهم
لذا فالأمر ليس سهلا
لحدولة أكبر تليسكوب بالعالم
والذي يتم حجزه شهورا مقدما
هذا لن يجدي عندما تقول
أود حجز ليلة الثالث من مارس
لأنه أحيانا في ال 500 عام القادمة
هناك سوبر نوفا على وشك أن تنفجر
لذا فـ(صول) وفريقه جائهم لمحة ملهمة
الأخذ بصورة واسعة للسماء
في خلال عدة أسابيع متفرقة واستخدام برنامج
مبرج على البحث عن السوبر نوفا
الفكرة هي لو أننا استطعنا تطوير
برنامج متطور بدرجة كافية
لمقارنة ألاف وألاف من المجرات
الموجودة في الصور التي جمعناها
والعثور على ذلك الضوء المحدد
الذي لم يكن موجودا في ال 3 اسابيع الماضية
وهذا الضوء سيكون اكتشافات السوبر نوفا
فقط وبخلال خمسة أعوام
حدد (صول) وفريقه 38 نجم مختلفا
و38 مجرة مختلفة قد جائتها السوبر نوافا
قدرتهم على تحديد كرات النار هذه
أصبحت أسطورية
وعندما كان لديهم أخيرا البيانات الكافية
لقياس ماذا يحدث للكون
توصلوا لأكبر صدمة في علم الفلك
منذ (هابل) نفسه
كانت الصورة التي لدينا منذ ذلك الوقت
هي أن الكون يتوسع
أن كل مافي الكون
ويؤثر على باقي مافي الكون بالجاذبية
ينبغي أن يبطئ معدل التوسع
السؤال كان دائما "لكم من الوقت سيأخذ هذا"
لكم من المدة ستدوم؟ هل سيبطئ يوما؟
ما أكتشفناه والذي وضع النقط على الحروف
أنه ولا واحد مما قلته صحيحا لم يكن يبطئ مطلقا
من الواضح أن الكون في الحقيقة
يزداد في سرعة التوسع
أكتشف فريق (صول)
قوة تنافر بين المجرات غير متوقعة وغير مفهومة
والتي ستفجر الكون
أسموها
بالطاقة المظلمة
كان من المذهل أن نفكر أن الكون
لا يعني بالضرورة الأشياء التي اعتدنا رؤيتها
وتأثير الجاذبية عليها ولكنها مسيطر عليها
بشيء لم ندرسه قبلا
اسميناه الآن بالطاقة المظلمة
حيث كلمة مظلم يعود على جهلنا
وليس لون الأشياء
نعلم القليل جدا عن هذا
والذي نفهمه هو أنها
تجعل الكون يتوسع بشكل أسرع
في صيف سنة 2001
صاروخ (دلتا 2) قذف بمسبار علمي في الفضاء
القليل ماكنا نعرفه بهذا الوقت
ولكن هذا المسبار سيخبرنا
شيء حقا مذهل عن الطاقة المظلمة
انها تسمى بـ(دبليو ماب)
ومهمتها أن تسافر عبر الفضاء
وعبر الزمن عن كل مافعلناه مسبقا
لدراسة الأصداء الخافتة من الإنفجار العظيم
(ديفيد سبيرجل) هو من علماء الـ(دبليو ماب)
نحن سنحصل على صورة حصرية
لأقرب ما كان عليه الكون أثناء الإنفجار العظيم
ونعود بالزمن حيث كل شيء كان بسيطا
ونسيطيع استخدام تلك المعلومات عن بداية الكون
لتعلم شيء عظيم
تحب أن نفكر في هذا
كنوع من إلتقاط صورة الكون وهو طفل
لمدة ستة شهور
مسبار (دبليو ماب) ببطئ بنى فسيفساء من الكون الطفل
بقرائة الترددات الصغيرة
لحرارة جمرة الإنفجار العظيم
يمكنك أن تفكر بالكون في بدايته كهذه البحيرة
على نحو كمل وناعم
في بداية الكون
كان هناك تغيرات ضئيلة من الكثافة تختلف من مكان لأخر
هذه التغيرات تحدث موجات صوتية
تمام مثل هذه التي تراها في البحيرة
الطريقة التي تتصرف بها هذه الموجات
تعتمد على عمق البحيرة
وخصائص المياه
وسوف تختلف هذه الموجات
إن رميت بهذه في بحيرة من الزئبق
لذا، بقياس معدل حركة الموجات
كيف ينتشرون مع الزمن
استطيع معرفة خصائص البحيرة
وهذا مانفعله مع بداية الكون
بدراسة حجم وشكل
الموجات التي تأتي إلينا
ونستطيع الاستدلال لتكوين البحيرة أو الكون في بدايته
فك شفرة هذه الموجات
على نغمة الإنفجار العظيم
هي مهمة ضخمة من تحليل البيانات
(ديفيد) وفريقه لديهم الكثير من الأرقام
وتعاملوا مع معادلات معقدة بدون تعب
لعام ونصف بالكامل
ولكن بالنهاية توصلوا لاستنتاج مذهل
لما عليه الكون
لذا الآن الذرات تكون بنسبة 5 بالمائة أو 4.6 بالمائة لأكون أدق
والمادة المظلمة تكون بنسبة 23 بالمائة
والغريب جدا هو
أن 72 بالمائة مكون من الطاقة المظلمة
لنقلها بطريقة أخرى فالمادة المظلمة تجذبنا
ولكن الطاقة المظلمة الغامضة والتي تمثل قوة التنافر
حيث لا يفهمها العلماء مطلقا
تجذب المادة المظلمة
إنها تكون حوالي ثلاثة أرباع الكون
في القرن الماضي كنا نفكر
بأن الكون كله بداخل مجرة درب التبانة
لمعرفة لاحقا أن هناك
مليارات المجرات بالخارج
كمجرة درب التبانة ولكنها منفصلة عنا
الآن نحن نعرف أن الكون يتوسع
وكل هذا يتحرك بعيدا عنا
والأكثر هو أن هذا التوسع يتسارع
أصبح الكون من كونه
مألوفا كبيت لنا
لوعاء ضخم ويتوسع من الفراغ
الطاقة المظلمة تتحكم بالكون
ويبدو أنها تزداد قوة يوما بعد يوم
لكم سيطول الأمر قبل أن تمزق هذه القوة المظلمة
كل ذرة بالكون؟
النظر في الظلام
يطور نظرتنا للكون
ولأنفسنا
فقط 5 بالمائة من الكون مصنوع من الذرات
وهذا ما نحن عليه
تقريبا ربع الكون من المادة المظلمة
المادة التي تسمح المجرات بأن تتكون
وثلاثة أرباع الطاقة المظلمة
التي لايمكن تفسيرها تدفعنا بعيدا عن بعض
فكيف سينتهي هذا الصراع؟
هل سينتهي الأمر بتمزيق كوننا إربا؟
(بيرنا فلاور) عملت على حل هذه المعضلة
بقياس قوة الطاقة المظلمة
وهذا هو الجهاز الذي ستستخدمه
إنه عين رقمية لتليسكوب جديد
تسمى بكاميرا الطاقة المظلمة
لذا، نحن أردنا فهم الطاقة المظلمة بقدر الإمكان
لذا علينا جمع الكثير من المعلومات بقدر الإمكان
هذا المستشعر به 520 ميجا بيكسل
كل واحدة مكونة من الهليوم السائل
قادرة على التقاط جزيئات الضوء
التي سافرت عبر الكون لمليارات السنين
نحن سنذهب بشكل أعمق مما فعلته الكاميرات الأخرى في الماضي
لذا سنقيس أبعد مايمكن في الزمن
وبسرعة بهذه الكاميرا الكبيرة
كاميرا الطاقة المظلمة
قادرة على تغطية رقع ضخمة من السماء
في ليلة واحدة
وستقوم بهذا لمدة خمس سنوات
وببطئ ستضع تفاصيل هذه الصور
للتوصل لمعرفة كيف تطورت الطاقة المظلمة
كما تطور كوننا
الآن مانملكه من معلومات عن الطاقة المظلمة
هي أنها تزداد قوة
بتسارع توسع الكون
ونحن لا نعرف السبب
وعندما لا نعرف السبب فلا نعرف ما سيأتي لاحقا
نحن نريد عمل هذا
لمحاولة فهمها
الأمل المتعلق بهذا العمل
سيكشف مستقبل كوننا
بالنظر على مدار 14 مليار عاما من التطور
في أدق التفاصيل
كما يفهم العلماء الآن
فالمادة المظلمة كانت القوة المهيمنة
التي تحدد شكل الكون
في بداية السبعة مليارات عام
واتضح أن المادة المظلمة أيضا هي السبب في تشكل المجرات
بجذب المادة الطبيعية في مادتها الخفية
وفي هذه الثانية ولسبعة مليارات عام
نمت الطاقة المظلمة لتهيمن على المادة المظلمة
والآن يبدو أنها تفوز بهذه المنافسة على الكون
تقود بذلك المجرات بعيدا عن بعضها البعض
الطريقة التي ستمكننا من الفهم بشكل أفضل
عن ماهية الطاقة المظلمة
التي تتسارع في الكون اليوم
هو بالعودة عبر الزمن والنظر
لمتى أصبحت الطاقة المظلمة بدأت تحدث فارقا؟
متى بدلنا من كون كان يبطئ
لكون يتسارع وكيف حدث هذا؟
ماهو التاريخ الحقيقي
لهذه التبديل من البطئ للتسارع؟
إن حصلت على تاريخ مفصل
لتوسع الكون
سيحدث هذا فارقا
بين النظريات التي تشكلت حول الطاقة المظلمة
وهذه إحدى المهام التي نعمل عليها الآن
أين ستنتهي هذه المعركة
هدنة أم نصر ساحق لجهة واحدة؟
كل هذا يعتمد عما تكون عليه الطاقة المظلمة في الحقيقة
وهناك العديد من النظريات حول هذا
الشائعة منهم تسمى طاقة فانتوم
من بين كل هذه النظريات عن الطاقة المظلمة
هناك هذه التي تدعى طاقة فانتوم
وهي لديها تعاقبات مثيرة
عن أنه كلما تسارع توسع الكون
بجعلها أكبر وأكبر
فمعدل التسارع يجعلها اسرع واسرع
لو كانت هذه الطاقة المظلمة مثلما تقول طاقة فانتوم
أنها تسارع توسع الكون
لدرجة جعله أكبر وأكبر
بشكل يخلخله
منتهيا بانهيار المجرات
حتى بعد هذه فنظام الشمسي سيتفرق
وبعدها النجوم وحتى
الذرات والجزيئات المصنوع منها الكون
ستتمزق بما يعرف بالتمزق الكبير
ولكن هناك جانب مشرق
في هذه الصورة المخيفة المظلمة
شيء واحد نعرفه عن المادة المظلمة
سيصير أداة ممتازة لدينا لدراسة الطاقة المظلمة
الطاقة المظلمة هي قوة
التي تحاول تفريق كل شيء
والمادة المظلمة هي ماتحاول جمعها
وهو الدور الذي يلعبه هذان الاثنان
والذي قادنا لتكوين
بنية مانراه من الكون في يومنا هذا
ولذا بفهم
معدل سرعة تنافر وتجاذب المجرات
فهذا يخبرنا عن المادة المظلمة ولكنه أيضا يخبرنا
بالطاقة المظلمة التي تفرقها في والوقت نفسه
يتسخدم العلماء شيء بالكاد يفهمونه
لمحاولة فهم
شيء لا يفهمونه مطلقا
هذه حقا أيام غريبة تمر في علم الفضاء
لقد قطعنا شوطا طويلا
بهدف فهم الكون
أتذكر الأمر منذ 30 عاما مضت
عندما كان النقاش على المادة المظلمة
كان عملا ثوريا
كان هذا صادم وكان كبدعة
ولم أكن لأحلم حينها وأنها بعدها بـ30 عام
بوجود عمل غريب كليا كالمادة المظلمة والطاقة المظلمة
أخذوا حقيقة
اتضح أني كنت على حق
كان هناك شيء بالظلام
ولكني لم أعرف مدى أهميته
من زواية في غرفة نومي
لأبعد ماتوصلنا إليه في الفضاء
فالظلام يهيمن على الكون
ويتحكم في مصيرنا
وعلى هذا فالصراع بين المادة المظلمة والطاقة المظلمة
كان مفيدا لنا
في النهاية بدون هذا
لن تكون هناك مجرات ولا كواكب ولا أنت ولا أنا
ولكن أيامنا معدودات
في يوم ما
سيتبلع الظلام النور
للأبد
حتى نفهم هذه القوى الجبارة
فما يخبئ لنا تعلمه السماء وحدها
ترجمة Abdelrahman Eldesoky