تأملی در تفسیر علمی مادۀ تاریک

«استیون هاوکینگ» در تفسیر مادۀ تاریک ، خطا کرده است! مادۀ تاریک ، جاذبه‌ای را برخلاف جاذبه‌های مرسوم وارد می‌کند و همچنین توازن بین مادۀ تاریک و مادۀ روشن است که کیهان ما را شکل داده است. اگر نیروی تاریک قوی‌تر از حد کنونی شود، کیهان ما (از جمله بدن ما و ابزار هوش و مغز و سیستم‌های مغزی)، در فضا پراکنده می‌گردد و اگر نیروی مادۀ روشن از مادۀ تاریک پیشی بگیرد، همۀ کیهان، بر خودش منقبض و جمع می‌شود که نمونه‌های «فریدمان» این شکل‌ها را توضیح می‌دهد.

سید احمدالحسن (ع) در کتاب توهم بی‌خدایی می‌فرمایند:

«تمام مدل‌های فریدمان، پیش‌بینی می‌کنند که در ابتدای تشکیل جهان، فاصلۀ بین کهکشان‌ها صفر بوده است؛ زیرا حجم جهان، صفر و در نتیجه چگالی آن، بی‌نهایت بوده است و این بدان معناست که مدل‌های فریدمان ـ‌که بر اساس نظریه نسبیت بنا شده است‌ـ می‌گویند: نقطه‌ای وجود داشته که جهان، از آن آغاز شده است و در این نقطه، نظریۀ نسبیت عام، از اعتبار ساقط می‌شود. این نقطه، تکینگی نام دارد و انفجار بزرگ، از این نقطه آغاز شده است.» [1]

و نیز می‌فرمایند: «زمین در یک مدار مشخص و با سرعتی معین به دور خورشید می‌چرخد. چیزی که این سرعت را در این مدار تعیین می‌کند همان نیروی جاذبه است که اجسام بر هم وارد می‌کنند و نتایج آن نیز برای جرم‌های بزرگ، واضح است.

هرچه جرم جسم بیشتر باشد، مقدار نیروی جاذبه نیز بیشتر می‌شود. […] اگر تصور کنیم جرم خورشید بسیار بیشتر از جرم فعلی آن است، بافت کیهانی انحنای بیشتری پیدا می‌کند و به دنبال آن، زمین با گردش و سرعت کنونی خود، از مدار فعلی خارج و به دلیل نیروی جاذبۀ خورشید، به سمت آن کشیده می‌شود. اگر زمین بخواهد از این سرنوشت رهایی یابد، باید با سرعتی بیشتر از سرعت کنونی خود به دور خورشید بچرخد تا در همان مسیر باقی بماند؛ همچنین اگر فرض بگیریم سرعت گردش زمین، بیش از سرعت کنونی آن باشد تا بتواند از جاذبۀ خورشید با جرم فعلی بگریزد، یعنی به‌ سرعت گریز برسد، زمین با خروج از مدارش، از خورشید فاصله می‌گیرد. برای اینکه زمین در یک وضعیت شتاب‌دار نتواند در مدار دورشونده‌اش از خورشید بگریزد، باید جرم خورشید به حدی زیاد شود که جاذبۀ آن برای این کار کفایت کند.

مطالب گفته‌شده که بر اساس قانون جاذبه‌ی نیوتن بنا شده، علاوه بر زمین، برای کهکشان‌ها نیز صادق است؛ یعنی جاذبۀ جرم کهکشان، بر ستارگان و سیاره‌ها اثرگذار است… .

در دهه سوم قرن بیستم، رصدهای ثبت‌شده از حرکت کهکشان‌ها در برخی خوشه‌های کهکشانی، حاکی از آن بود که این‌ها با سرعتی بیشتر از آنچه نیروی جاذبۀ آن خوشه‌های کهکشانی، اجازه می‌دهند، در حرکت هستند؛ یعنی هرچند این کهکشان‌ها با سرعتی بیش از سرعت گریز حرکت می‌کنند ولی باز هم در مدار خود باقی مانده‌اند. این بدان معناست که نیروی جاذبه‌ای مانع از گریز آن‌ها شده و یا آن‌ها را به حرکت با این سرعت وامی‌دارد.» [2]

مادۀ تاریک و انرژی تاریک، نیرویی است که در کنار جاذبه‌های خاص عالم مادی ما، کششی را وارد می‌کند تا تأثیرهای جاذبه و نیروی تخریب‌کنندۀ آن به نوعی کاهش یابد؛ بااینکه سیاه‌چاله، ستارۀ مرده‌ای است، کیهان و ستارگان روشن را جذب جاذبۀ زیاد خود می‌کند و همه‌چیز را به درون خود می‌کشد؛ در آنجایی که هیچ نور و روشنایی‌ نیست.

در اینجا به بررسی علمی تفاوت سیاه‌چاله با نیروی تاریک می‌پردازیم.

باوجود هر آنچه دانشمندان کیهان‌شناسی در گذشته به دست آورده‌اند، مادۀ تاریک، سیاه‌چاله نیست و هر آنچه تاکنون دربارۀ کیهان می‌شناسیم، فقط 4درصد از ترکیب کیهان را تشکیل می‌دهد، درحالی‌که از بقیۀ آن -‌که در ماده و نیروی تاریک نمود دارد- می‌توان چشم‌پوشی کرد؛ هرچند فرضیات زیادی برای تفسیر آن وجود دارد.

«استیون هاوکینگ» در مقالۀ پژوهشی و معروف خود که در دهۀ هفتاد منتشر شد، بیان کرد که مادۀ تاریک از مجموعۀ بسیار زیادی از سیاه‌چاله‌های ابتدایی تشکیل شده که در نخستین لحظه‌های تاریخ کیهان، ایجاد شده است؛ ولی به نظر می‌رسد این دیدگاه، اشتباه باشد!

در پژوهش جدیدی که به‌تازگی در مجلۀ معروف «نیچر» منتشر شده است، گروه پژوهشی مشترکی از ژاپن و هند و آمریکا اشاره کردند که دلیل‌های کافی برای تأیید این فرضیه وجود ندارد و رصدهای آن‌ها تأکید کرد هیچ تأثیری از آن سیاه‌چاله‌ها وجود ندارد.

برای درک بهتر: مادۀ تاریک با معنی اصلاح‌شده، تاریک نیست، بلکه چیزی است که دانشمندان نمی‌دانند چیست! و در همۀ کهکشان‌ها تأثیر دارد و به‌هیچ‌عنوان، رصد پرتویی از آن امکان ندارد و کاملاً نامرئی است؛ همچنین آن‌ها با بررسی تأثیر جاذبه بر محیط خود، از وجود آن آگاه شدند.

 

سیاه‌چاله‌های هاوکینگ

از نظر هاوکینگ، با توجه به اینکه سیاه‌چاله می‌تواند تأثیری جاذبه‌گونه بر محیط خود داشته باشد آن نوع سیاه‌چاله‌ها با آن حالت، برگزیده می‌شود و آن‌ها بسیار کوچک هستند؛ به‌گونه‌ای که دیدن آن ممکن نیست و همچنین چگالی‌ دارد.

می‌دانیم وقتی ستاره‌ای غول‌آسا در خودش منهدم شود سیاه‌چاله‌ها پدید می‌آیند و انفجاری بسیار بزرگ را ایجاد می‌کند و در مرکز خود، سیاه‌چاله‌ای باقی می‌گذارد که دارای نیروی جاذبۀ زیادی است تا آنجا که حتی از گریز نور، جلوگیری می‌کند و ازاین‌رو، سیاه دیده می‌شود. با این همه آن یک نوع سیاه چاله منحصر به‌فرد نیست؛ زیرا هر جسمی که جرم آن در حجمی که از شعاع شوارتز  شیلد [۳] آن کمتر است، فشرده شود به سیاه چاله تبدیل می‌شود. مثلاً انقباض و جمع‌شدن زمین تا حدی که در حجم، به‌اندازۀ دانه انگور شود، زمین را فوراً به سیاه‌چاله تبدیل می‌کند.

ازاین‌رو هاوکینگ تصور کرد در نخستین لحظه‌ها از پیدایش هستی در زمانی که فشار و حرارت، بسیار زیاد است، ممکن است مقداری بسیار زیادی از ذرات، به سیاه‌چاله با حجم بسیار اندک تبدیل شود و نیز تصور کرد آن ذرات، مادۀ تاریک هستند، زیرا چگالی‌ دارد و جاذبۀ آن بر محیطش تأثیر می‌گذارد و امکان ندارد در همان زمان آن را ببینیم.

هاوکینگ بر اساس پژوهش جدید خطا کرد و به نظر می‌رسد این فرضیه ناممکن باشد؛ زیرا یک گروه پژوهشی در قلۀ «موناکیا» در منطقۀ هوایی آمریکا، دوربینی با دقت بسیار زیاد را در تلسکوپ «سوبارو» به کار بردند تا رصد دقیقی از کهکشان «آندرومیدا» انجام دهند و این کهکشان، همسایۀ ماست که در مسافت 2.5‌میلیون سال نوری از زمین قرار گرفته است.

گروه پژوهشی کوشید 190 تصویر متوالی از کهکشان را بر هم منطبق کند تا اختلاف‌های دقیق در پرتوافکنی ستارگان مخصوص به کهکشان را رصد کند؛ زیرا اگر سیاه‌چاله‌هایی بسیار کوچک، کهکشان را احاطه کند، بر پرتوافکنی ستارگان خاص به آن کهکشان، تأثیر می‌گذارد و دانشمندان انتظار دارند، تصویری با نور کم در همۀ دقایق و ساعت‌ها وجود داشته باشد.

نتایج پژوهش جدید می‌گوید فرضیۀ هاوکینگ درست نیست؛ زیرا حالت‌های نور اندک که می‌توان آن را باوجود سیاه‌چاله‌های ابتدایی تفسیر کرد، جز یک‌دهم‌ درصد از ترکیب مادۀ تاریک مورد‌انتظار از کهکشان «اندرومیدا» را در بر نمی‌گیرد.

پژوهشگران امیدوارند این پژوهش در توضیح خط حرکت پژوهشی این عرصه که دارای اهمیت بیشتری در تفسیر مادۀ تاریک است، نقش داشته باشد؛ و تا آن زمان، این ترکیب پوشیده در کیهان، بر مرکز پژوهش علمی در این عرصه سایه خواهد افکند. [4]

پایان.

 

پاورقی‌:

1. احمدالحسن، توهم بی‌خدایی، ص460، ترجمۀ فارسی.

2. احمدالحسن، توهم بی‌خدایی، ص485، ترجمۀ فارسی.

3. شعاع شوارتز شیلد یا «Schwarzschild radius» که برای هر جرمی با معادله زیر تعریف می‌شود:

 

 

که در رابطۀ بالا، R شعاع شوارتز شیلد جسم مد‌نظر است و G ثابت گرانش،  c سرعت نور و m جرم آن است؛ پس حتی هر‌یک از ما می‌توانیم به یک سیاه‌چاله تبدیل شویم. اگر جرم خود را در رابطۀ بالا جای‌گذاری کنیم شعاع شوارتز شیلد خود را به‌ دست می‌آوریم. حالا اگر جرم ما در شعاعی کمتر  یا مساوی این شعاع فشرده شود ما به یک سیاه‌چاله تبدیل می‌شویم!

۴. https://m.facebook.com/story.php?story_fbid=2340485579303469&id=100000261505187