هل هناك فراغ في الكون؟

جواد بشارة
كاتب ومحلل سياسي وباحث علمي في مجال الكوسمولوجيا وناقد سينمائي وإعلامي
(Bashara Jawad)

الحوار المتمدن-العدد: 2229 - 2008 / 3 / 23 - 00:13
المحور: العولمة وتطورات العالم المعاصر
    

د. جواد بشارة / باريس
منذ أن وجد الإنسان على ظهر البسيطة وهو يفكر في روعة وسر الكون ، ومنذ أن بدأ الوعي البشري بالتفكير وهو يطرح التساؤلات المتعلقة بالكون وأصله وبداياته ومصيره وحدوده وهل هو أزلي وأبدي أم هو مخلوق وذو نهاية محتومة، وهل له حدود وأبعاد وشكل، وهل هناك أبعاد أخرى خفية أو عوالم وأكوان موازية؟ وإذا كان الكون في توسع دائم ومتسارع فإلى أين يسير ويتجه ؟ ومن بين الأسئلة الملحة التي شغلت العلماء هل هناك فراغ في الكون وماهي طبيعته؟.
كانت البداية في سنوات الثلاثينات من القرن العشرين عندما قام العالم الفلكي السويسري فريتز زفيكي في معهد التكنولوجيا في كاليفورنيا بمراقبة مدهشة ومن ثم نجح في قياس سرعة سبعة مجرات متجمعة في حشد( آماس ) ووجد أنها تتباعد بسرعة عالية جداً وبالتالي ماكان يجب أن تظل متجمعة بعد فترة قصيرة من مولد الكون إلا إذا كانت هناك كتلة مجهولة وغير مرئية تحافظ على هذا التماسك البادي للعيان بين تلك المجرات . من هنا ولدت فرضية الكتلة المفقودة أو الغائبة أو الكتلة المفترضة وهي غير محسوبة في الكون الظاهر والخاضع للحسابات والقياسات المختبرية والعملية أو التطبيقية.
لقد نمت هذه الفكرة ـ الفرضية مع تصاعد وتنامي اكتشاف الخروقات أو الانحرافات الكونية والظواهر غير المألوفة في الكون . وبعد مرور 30 عاماً عثرت العالمة الفلكية الأمريكية فيرا روبين على لغز جديد: لقد وجدت هذه العالمة أن النجوم الموجودة على تخوم المجرة وبالقرب من محيطها الخارجي تدور بنفس السرعة التي تدور بها نظيرتها الأقرب إلى مركز المجرة أي أن سرعة دورانها واحدة بغض النظر عن موقعها داخل حركة الدوران المدارية والحال أن السرعة كان يجب أن تزدادا طردياً كلما ابتعدت النجوم عن مركز المجرة وكان الحل الافتراضي هو اللجوء إلى هالة الكتلة السوداء أو الداكنة والغامضة. واليوم فإن قياسات الإشعاعات الأولى للكون بأجهزة متطورة وحساسة جداً من الناحية التكنولوجية مثل كوب و بوميرانج و دبليو ماب ، تزودنا بحصيلة مذهلة وهي أن كل ما نعرفه عن الكون اليوم لايتجاوز نسبة الـ 5% من الكتلة الكونية للكون وإن 25% من الكون مكون مما صار يعرف بالمادة السوداء الغامضة والباقي مكون من طاقة لاتقل عنها غرابة وغموضاً سميت بالطاقة الداكنة التي ربما تعمل على زيادة تسارع توسع الكون أو العكس على كبح وفرملة تمدده. ليس لأن طبيعة المادة السوداء غير معروفة بالضبط لايمكننا تخمينها فذلك بات ممكناً مختبرياً. فقد تكن فريق من العلماء بقيادة يانيك ميللر من معهد باريس للعلوم الفلكية والفيزيائية من إثبات وجود المادة السوداء عام 2000 عندما قام بنشر خارطة الجزء المخفي من الكون حين قام فريق من العلماء الفرنسيين بنفس الأسلوب الذي يحول خطوط الحقل المغناطيسي إلى مادة بواسطة خراقة أو برادة الحديد. أي بعبارة جذابة تمكن الفريق من رؤية الجانب المخفي أو غير المرئي . في التجربة المشار إليها تم استبدال الجينات بالـ اللونتيل أو العدسات الثقالية التي وردت في صلب النظرية النسبية لآينشتين إذ تم حرف وانزياح الأشعة القادمة من مجرة بعيدة جراء اصطدامها بالكتلة التي أمامها وهي في طريقها نحو التلسكوبات الأرضية، وكانت معالجة الصورة المستلمة عبر الكومبيوتر وبواسطة برنامج خاص قد خان المادة غير المرئية وأظهرها عارية وبذلك استطاع العلماء رؤية البنية الـ الخيطية أو الليفية لتلك المادة غير المرئية وأكدوا بحساباتهم الدقيقة أنها تمثل نسبة 25% من المادة الكلية للكون . ومنذ العام 2003 امتلك فريق البحث المذكور أكبر وأدق كاميرا سي سي د في العالم وهي الميغا كام وضعت فوق تلسكوب عائد لمجموعة عمل فرنسا ـ كندا ـ ا لمكبرة للمنطقة المرصودة من الكون بدقة تزيد 20 مرة على الدقة المعتادة.

خريطة المادة المرئية وغير المرئية:
من الطبيعي أن تكون النجوم هي الأوعية أو الأماكن الأكثر بديهية للمادة المرئية لكنها يمكن أن تكون كذلك للمادة غير المرئية يكفي أن نتخيل نجوماً ميتة أو نجوماً مجهضة لم تتمكن من إشعال نارها النووية التي تجعل منها نجمة مضيئة ومرئية كشمسنا. هناك عدة فرضيات وردت في سياق العرض أعلاه . الفرضية الأولى لم تقاوم كثيراً وسرعان ما سقطت في بئر الإهمال . والفرضية الثانية قاومت لفترة أطول إلى أن غرقت هي الأخرى فيما بعد في نفس البئر أي أهملها العلماء. في الحالة الإفتراضية الأولى كانت النجوم الميتة قد أضاءت نفسها ربما في شبابها وكان من المفترض أن ترصد التلسكوبات الأرضية التي تحدق بعيداً مخترقة الزمن ذلك الشباب الذي خفت بريقه اليوم. بيد أن المجرات الأكثر شباباً ليست أكثر تألقاً ونصوعاً من مجرتنا درب التبانة . وعلى عكس ذلك فإن النجوم التي تعيش آخر أيامها أو في نهاية عمرها ( ويقاس بمليارات السنين) تنحو نحو الانفجار أو السعار العظيم والمعروف بالسوبر نوفا . والحال أنه لم يتم العثور على أي نشاط متزايد من هذا النوع وتم دفن جثث النجوم الميتة . أما النجوم المجهضة فإنها لم تختف بهذه السهولة وسميت بالـ ماشو أي الكتل المضغوطة وتتواجد داخل هالة المجرات وتزن بالكاد عشر وزن الأرض لكي تبقى مكوناتها مجتمعة على شكل كرة ثابتة ومستقرة ولا تكون أكبر من ذلك، أي أن حجمها أقل من شمس عادية حتى لاتتفاعل في داخلها التفاعلات النووية بل ولا حتى تبدأ بالتفاعل، ومن هنا فإن العثور عليها أو استشعارها صعب للغاية. وقد مسحت تلسكوبات أمريكا ـ كنداـ استرالياـ فرنسا ـ الدنمارك ـ المنصوبة فوق جبل سيلا في تشيلي، وبحثت وتقصت ملايين النجوم داخل هالة مجرتنا على مدى أكثر من عقد من الزمن لمعرفة ما إذا كانت الإشعاعات والأضواء التي ترسلها لنا تلك النجوم لم تصطدم بالنجوم المجهضة ـ الماشو ـ ، ونحن كما نعرف ، وكما أثبتته النظرية النسبية لآينشتين، فإن كل كتلة تزيح أو تحرف الضوء المصطدم بها وبالتالي فإن النجوم المجهضة الماشو تتصرف كالعدسات العملاقة . ولكن عندما يعثر العلماء على الميكرو ـ عدسات ميكرو لانتيل فإنهم يعزونها ليس إلى الماشو أو النجوم المجهضة بل إلى النجوم العادية المتواجدة في طريق الضوء الفاصل بيننا وبين النجوم البعيدة. وهكذا قدرت التجربة المسماة تجربة إيروس أن المادة الداكنة الكلاسيكية المكونة عموماً من غازي الهيدروجين والهليوم تمثل 5% من الكتلة الكلية.
النجوم لاتحتوي فقط على البروتونات والنترونات والالكترونات ، التي لاتفسر أو تشرح ظاهرة الكتلة المفقودة، بل تحتوي كذلك على جزيئات أو جسيمات لم ننجح بعد في فك طلاسمها وأسرارها وهي المسماة بالنوتريونات . والنوتريون هو جزيئة بلا شحنة كهربائية ولا تتفاعل إلا قليلاً جداً مع المادة العادية لذلك من الصعب اكتشافها أو العثور عليها بل ولا حتى استشعارها بسهولة . وهي تنتج من التفاعلات النووية للنجوم وقد تم استشعارها على الأرض داخل عمليات تفكك المواد النووية المشعة وكان أحد أساطين الفيزياء النظرية العالم فولفغانغ بولي هو الذي ذكرها سنة 1930 قبل اكتشافها عبر التجربة العملية والمختبرية بعد 26 من التجارب ثم اكتشف علماء الفيزياء وفهموا أن هذه الجزيئة نتجت بكثرة منذ الانفجار العظيم أو البيغ بونغ ومنذ ذلك الحين والكون يسبح في محيط من هذه الجزيئات .
ومن بين تلك الآتية من الأعماق البعيدة للكون وتلك الكميات الهائلة التي تنتجها النجوم وتستمر في إنتاجها في كل ثانية، تسقط مئات المليارات من تلك الجزيئات أو النوتريونات على كل سنتمر من الأرض.وتوجد ثلاث أنواع مختلفة من النوتريونات فالعجز في الكتلة يجب تعويضه ولكن كيف ؟ فللأسف أن تلك الجزيئات الشبحية ليست ثقيلة بما فيه الكفاية. وعندما تم اكتشافها أو اختلاقها كانت كتلتها تساوي الصفر أي بدون كتلة ولكن فقط ابتداءاً من عام 1998 ، وبفضل التجربة اليابانية المعروفة باسم سوبر كاميوكاندا التي ركزت على النوتريونات الشمسية ، اقتنع الباحثون بأنها يجب أن تمتلك كتلة ما ولم يتم تحديد أو قياس تلك الكتلة بعد. لكن مشاركتها في تعويض الكتلة المفقودة يتراوح بين 0،1 % و 18% من الكتلة الكلية حسب الباحثين آلان بوكيه و عمانويل مونييه في كتابهما " المادة السوداء وخفايا أخرى في الكون".
هناك فرضيات جديدة طرحها علماء الفيزياء لحل مشكلة الكتلة المفقودة لكن لم يتم العثور على ما افترضوه بعد وتحت مسميات كثيرة ومتنوعة افترضوا وجود جزيئات لاتتفاعل مع المادة وسميت ويمبس بالانجليزية أو موفيت بالفرنسية وهي ملخص ويكلي انتيرآكتيف ماس بارتيكل *، وهي على غرار النوتريونات والآكسيونات من اختلاق أو ابتكار المنظرين ومهمتها حل مشاكل مختبرية تواجههم أكثر منها حل مسائل كونية أو كوزمولوجية. ومنها المسائل الكهرومغناطيسية والقوى والتفاعلات النووية الضعيفة والقوية والموجات الشعاعية القوية التي تحكم البروتونات. بيد أن النظام الذي يصف كل الجزيئات ليس كافياً لإجراء عملية التوحيد. وبما أن الجزيئات المشار إلبها أعلاه قاومت كل التجارب التي أجريت عليها لاختبارها لذا توجب أن يتم تغيير النموذج وهذا ما بدأوا في فعله في سنوات السبعينات من القرن الماضي واقترحوا نظرية السوبر سيمتري او التجانس والتماثل الأعظم التي ضاعفت من عدد الجزيئات . فكل شيء معروف ألحق به شريك مرادف سوبر متريك وتم اختبار هذه النظرية في مسرع أو مصادم الجزيئات العظيم سيرن سنة 2007 . وعمد العلماء للتدقيق في أن الجزيئات التي سميت النوترولينوات يمكن أن تأتينا من الفضاء أيضاً وبدأت التجارب تجرى على هذا الأساس سواء في أمريكا في منجم مينيسوتا أو منفاساته الأوروبية أيدلويس الفرنسية ـ الروسية ـ الألمانية تحت الأرض في الألب وسط نفق فريجوس للحاق بدقة التجارب الأمريكية وجودتها بعد مضاعفة كمية المادة الحساسة الجرمانيوم . وهناك تجارب مماثلة في إيطاليا وبريطانيا . اعترض فريق من العلماء على هذا التوجه التجريبي كما كان اعتراضهم على النموذج المهيمن وهم يفترضون بأن الجزئيات الكونية في المجرات لاترتبط ولاتتعلق بالكتلة بل هي تمس الديناميكية وبالتالي فبدلاً من البحث عن أجوبة في الكتلة المفقودة ينبغي البحث في المعادلات الجديدة لحركات المكونات الفضائية وتجاوز معادلات اسحق نيوتن التي قدمت في الثمانينات من القرن المنصرم . واعترض أحدهم على القانون الأساسي المعروف القائل بأن القوة تتناسب طرداً مع السرعة واعتبره ليس دقيقاً لاسيما لو تم تطبيقه على التسارع الضعيف الذي لوحظ على مستوى المجرات . وهكذا ، وبفرضية بسيطة وبعملية حسابية من ثلاثة أسطر أعطى العالم الفيزيائي موردخاي ميلغروم سرعات ثابتة للنجوم البعيدة أو القريبة من مركز المجرة ولكن هذه الفرضية تدخل ثابت جديد غير الثابت الكوني الذي قدمه آينشتين في بدايات حياته وتخلى عنه فيما بعد ، بيد أن الأصل الفينومينولوجي لهذا الثابت الجديد لم يحدد بعد و يقول بعض العلماء أن هذا الثابت ليس نفسه فيما لو أردنا حل مشكلة مجرات أو تجمع مجرات آماس أو الكواركز . فمازال لغز الكتلة المفقودة يثير حيرة العلماء لكنه ليس وحده في الساحة فهناك أيضاً لغز الطاقة السوداء أو الداكنة . وكثيراً ما أعرب علماء الفلك والكونيات عن دهشتهم للتجانس الملحوظ في الكون فحتى الحرارة الأولية الموجودة بعد 300000 عام على الانفجار العظيم التي قاسها تلسكوب كوب ودبليو ماب هي ذاتها مهما كان الاتجاه الذي ننظر نحوه ولحل هذا الإشكال اختلق العلماء سيناريو ينفخ الكون منذ بداياته وهو سيناريو التضخم الذي اقترحه في نهاية السبعينات من القرن العشرين العالمان ألان غوش وهنري فاي والحال أن هذه الفكرة تتطلب أوتستدعي إدخال قوة طاردة أو نابذة تعاكس وتناقض الجاذبية وكان مفهوم ( طافة الفراغ) هو الذي برز كحل مؤقت . لكن علماء الفيزياء لم ينجحوا بعد في تقييم وتحديد ماهية تلك الطاقة . وهناك فرضية أخرى دخلت الحقل وهي الـ كوانتيسوس . وفي سنوات التسعينات اكتشف علماء الفضاء عند دراستهم للسوبر نوفا ( انفجار النجوم أو السعار العظيم) بأن توسع الكون يتزايد منذ 6 إلى 7 مليار سنة وهناك قوة غامضة وطاردة تدفع الكون نحو التوسع ولكن لايوجد أحد متيقن من أن هاتين القوتين المتضادتين أي القوة الغامضة والجاذبية هما ذات طبيعة واحدة.


النماذج الكونية:
قد يتسائل البعض هل نجح العلم الحديث بما يمتلكه من معدات وأدوات وتقنيات وتكنولوجيات متطورة، في تقديم تصور دقيق للكون وشكله وحجمه وعمره ومصيره؟ ولماذا طرحت فرضية المادة السوداء والطاقة الكامنة مؤخراً مع النماذج الأخيرة للكون في القرن العشرين وبدايات القرن الواحد والعشرين؟ الإجابة على السؤال الأول هي بالسلب لأن النظريات الفلكية وعلماء الكونيات لم يفلحوا في الاتفاق على إنموذج واحد يحظى بالإجماع عن الكون وبداياته وتاريخه وتطوره وشكله وحجمه وأبعاده ومصيره منذ أرسطو إلى يوم الناس هذا. أما الإجابة على السؤال الثاني فهي قضية أو مسألة توازن . فبما أن كل شيء يتحرك في الكون كما تقول النظريات العلمية ( وكذلك النظريات الدينية حول الخلق ) فإن الحركة بحاجة إلى توازن . فمثلاً حركة القمر حول الأرض هي حركة مدروسة ومنسجمة ومتوازنة في سياق منتظم فلو لم تكن هناك قوة جاذبية من جانب الأرض تمارس على القمر لأفلت هذا الأخير من مدارها . لذلك نرى القمر يبقى يدور في فلك الأرض . بيد أن المنطق العقلي ذاته يدفعنا للقول أن جاذبية الأرض كبيرة بالنسب لكتلة وحجم ومساحة القمر وبالتالي والحالة هذه لماذا لا يسقط القمر على الأرض بفعل الجاذبية الأرضية؟ إن فعل السقوط لايحدث وذلك ببساطة لأن القمر يدور حول الأرض بسرعة كافية حيث تكون قوة الجذب المعاكسة أو الطاردة أي القوة النابذة كافية لكي تعاكس الثقالة الأرضية وهي التي تمتلك سرعة مدارية أوربيتال مهمة تحافظ على التوازن بين القمر والأرض وتمنع الأول من الابتعاد عن الأرض أو السقوط عليها. ونفس الشيء ينطبق على العلاقة بين الأرض والشمس . ولو كانت كتلة الأرض أكبر لدارت حول الشمس بسرعة أكبر وفقاً لقوانين الفيزياء المتعارف عليها في حين أننا نرى أنها ثابتة في مدار الشمس . فلكل كتلة سرعة محددة وهذا هو المعني بالتوازن.
أجرى العلماء تجارب على النجوم التي تدور حول نواة مجرتنا درب التبانة وتأكدوا بشكل قطعي أن شمسنا تقوم بدورة كاملة حول المجرة كل 200 سنة وهنا يمكننا القول أن الشمس توجد في مدار ثابت ومستقر لأن سرعتها الدورانية المدارية كافية لمواجهة قوة جاذبية المجرة . ولكن عند مراقبة نجوم بعيدة أثبت العلماء بقياساتهم ومعادلاتهم وحساباتهم الرياضية أنها تدور بسرعة أكبر من النجوم الموجودة بالقرب من مركز المجرة . وهي بلا شك موجودة في حالة توازن بين المادة الموجودة فيما بينها وبين مركز المجرة ويقال أن لتلك المادة قوة ثقالة أو جاذبية مهمة جداً هي التي تخلق حالة التوازن مع قوة الجاذبية المرتبطة بسرعة الدوران.
بيد أن العلماء اكتشفوا، عند إجراء حسابات دقيقة، وجمعوا كمية المادة المرئية الموجودة بين النجوم ومركز المجرة ، بأن تلك الكمية من المادة قليلة وغير كافية لتأمين التوازن وفي الحالة هذه، كان من المفترض أن تسقط النجوم وتتهاوى نحو مركز المجرة وتكون لها سرعات أكبر بكثير من سرعاتها المدارية فما الذي حدث لمنع وقع كارثة كونية؟ افترض العلماء أن هناك كميات أكبر بكثير مما هو ظاهر ومرئي من المادة بين النجوم ومركز المجرة وإلا لهربت النجوم إلى خارج حدود المجرة. هذا هو الذي يفسر فرضية وجود مادة أخرى غير مرئية سميت بالمادة السوداء أو الداكنة وهي غير معروفة ويكتنفها الغموض وذات طبيعة مجهولة ولاتطلق ضوءاً لكنها تمارس دورها في توليد الثقالة المضادة أي تملك حقل جاذبية خاص بها ككل مادة معروفة في الكون حسب قوانين نيوتن في الميكانيكا وقوانين آينشتين في النسبية العامة والخاصة . ولكن من أين تأتي تلك المادة الداكنة ؟ بعد تجارب عديدة ومضنية افترض العلماء أنها جاءت من عدد من النجوم الصغيرة ذات الكتل الهائلة وهي نجوم مجهضة ومنطفئة وداكنة جداً موجودة سميت بالأقزام البنية . وللكشف عنها ورصدها استخدم العلماء تكنيك الميكرو عدسات الثقالية ميكرو لانتيل غرافيتاسيونيل . فضوء النجمة يمكن حرفه عن مساره بفعل تواجد جسم أو شي ء ضخم الكتلة وغير مرئي بينه وبيننا . وقد تم اكتشاف بعض تلك الأجسام النجمية بهذه الطريقة لكن النتيجة لم تتجاز نسبة الـ 5% مما توقعه العلماء وبالتالي لم يكن ذلك المصدر المفترض كافياً لتوفير المادة الداكنة المطلوبة لإحداث التوازن ، وحتى لو حسبنا الشهب والنيازك والمذنبات والغبار الكوني والحجارة المنتشرة في الفضاء، فلن تكون كافية أيضاً علاوة على أنها تطرح مشكلة أخرى وهي أن تلك الأحجار مكونة من ذرات ثقيلة مصنوعة أو مؤلفة من مواد النجوم ، والحال أنه لايوجد انتاج كميات كافية من الذرات الثقيلة في الكون لتوفير تلك الكمية المطلوبة من المادة الداكنة ولو كان العكس لكانت السماء أصبحت فضاءاً مضاءاً كلياً ومشعاً ومتألقاً وناصعاً بسبب كميات الإشعاعات المضاءة الناجمة عن تلك الجسيمات بينما واقع الحال يقول العكس وهو أن ليل السماء داكن ومعتم وهذا يعني عدم وجود عدد كافي من النجوم لكي تضيء ليل الكون المظلم . فكل أجيال النجوم التي ظهرت منذ الانفجارا العظيم إلى اليوم لم تنتج سوى 2% من متوسط الكتلة في الكون من الذرات الثقيلة .
هناك في الكون غاز الهيدروجين بنسبة 90% والهليوم بنسبة 10% تقريباً ولايمكن خلق الأحجار من الهليوم، ومن أجل خلق مادة صلدة نحن بحاجة إلى الأوكسجين والسلكيوم والحديد والمغنسيوم وهي كلها لاتشكل سوى جزء ضئيل جداً من المادة لذلك نحن بحاجة إلى 100 مرة أكثر مما نراه من المادة. يتخيل العلماء أن تلك المادة غير المرئية ذات طبيعة أو جوهر غازي مثل الهواء المكون من جسيمات متحركة. قد تكون هذه الفرضية مقبولة لو اكتشفنا أو شخصنا ماهية الجسيمات المكونة لتلك المادة. هنالك بعض المقترحات المرشحة كحلول مثل النترونيوات أو النترينوس وهي جسيمات أولية تسافر وتنتقل بسرعة تقرب من سرعة الضوء. وقد خلقت منذ بداية الكون ومازالت مستمرة بالتوالد في التفاعلات النووية التي تحدث في قلب النجوم وفي قلب شمسنا ذاتها كغيرها من النجوم بيد أنها لاتحتوي على كتلة كافية لتفسر لنا المادة الداكنة. من البديهي القول أن المادة التي تتكون منها أجسامنا وكافة الموجودات الأخرى ، أي نترونات وبروتونات والكترونات، لاتمثل سوى نسبة مئوية ضئيلة جداً لاتذكر من الكون أما المادة السوداء فهي ذات بنية مختلفة كلياً وهذا يفتح آفاقاً واسعة للبحث عن ماهية هذه المادة ومم تتكون هذه المادة التي لاتشبه المادة التي تكوننا ومع ذلك فهي تمارس علينا حقل الجاذبية الخاص بها. يتحدث علماء الفيزياء الذرية عن جزيئات افتراضية أسموها نوترالينوات أو نوترالينوس ولها كتلة تقرب من كتلة البروتون ولكن بدون شحنة كهربائية . وتفاعلها ضعيف مع المادة المرئية كضعف قوة الثقالة الضعيفة أو ثقالة النوترينوات أو النوترينوس، ويحتاج الأمر إلى إثبات وجودها من خلال اكتشافها عبر التجارب المختبرية . هناك جسيمة أخرى سميت بالآكسيون وهي أكثر شهرة وشعبية وانتشاراً بين المختصين بهذا الحقل من البحث . ويبدو أن فريق بحث إيطالي اكتشفها أو شخصها أو رصدها مختبرياً لكن الحسابات والقياسات والمعادلات المتعلقة بها ماتزال بدائية وأولية ولا تسمح بتأكيد وجودها الفعلي ودورها ومن المفترض أن تعاد وتتكرر التجارب من قبل عدة فرق بحثية وفي العديد من المختبرات المتنافسة فيما بينها لتحقيق السبق في هذا الكشف العلمي وفي حالة توصلها جميعاً إلى نفس النتائج يمكن حينها تبني الفرضية كحقيقة علمية شرط أن تجرى التجارب بتقنيات ووسائل تكنيكية متعددة ومتنوعة ومختلفة إذ أن بعض التقنيات يمكن أن تكون خاطئة أو تعطي نتائج خاطئة بسبب عدم دقة الأدوات والآليات المستخدمة أحياناً ويعتقد أن فرق بحث أخرى في أمريكا وأوروبا اكتشفت جسيمات الآكسيون في مختبراتها في سنة 2008 ولكن حتى مع إثبات وجود جسيمات الآكسيون ، وهو إنجاز علمي عظيم في حد ذاته، إلا أننا لاتعرف على وجه الدقة مكونات المادة السوداء ولامن أي نوع من الجسيمات تتكون.
يفترض والحالة هذه تقديم المزيد من الفرضيات ورؤية ما إذا كانت متناقضة مع ملاحظاتنا أو مراقبتنا للظواهر . ففرضية الأقزام البنية على سبيل المثال لم تصمد أمام تجارب الرصد . فلو فرضنا أن المادة الداكنة مكونة من الأحجار أو حبيبات الغبار أو الرمل حينئذ ستبرز أمامنا مشكلة خلقها فلا يوجد عدد كافي من النجوم في الكون لصنع هذه المكونات الأولية أو الجسيمات . ومع وجود مئات الفرضيات بهذا الصدد لشرح كنه وجوهر المادة الداكنة لكنها لاتتماشى ولا تتوافق مع ما نعرفه وليست مقبولة من قبل المراقبين والخبراء والمختصين في هذا المجال أي فيزياء الجسيمات .كل ما نعرفه أنها موجودة وأنها تمثل 25% من كثافة الكون وأنها لاتضيء ولا تشع ويحق لنا أن نتساءل فيما إذا كانت بتفاعلها مع مبدأ الثقالة أو الجاذبية قد ساهمت في صنع أوائل النجوم لاشيء يسمح لنا بطرح مثل هذه الفرضية في الوقت الحاضر.
يفترض أن المادة الداكنة أو السوداء لاتتفاعل إلا عبر تأثير الثقالة ولكن ماهي تبعات وانعكاسات مثل هذه الفرضية؟ وفق النماذج الكونية المعطاة للكون المرصود فقط يتوجب وجود عدد من المجرات أكبر بكثير مما نراقبه اليوم أومما استطعنا رصده . فمجرة درب التبانة التي نعيش فيها وتضم مجموعتنا الشمسية المتواضعة ينبغي أن يدور في فلكها مئات المجرات الأخرى في حين لا نلاحظ سوى مجرتين أو ثلاثة مرتبطة بها . من جهة أخرى يفترض أن تتركز وتتكثف هذه المادة الداكنة في قلب المجرات وتخلق حشوة حقيقية من المادة الداكنة ولكن ليس هذا هو واقع الحال. فبدلاً من تمركزها في مراكز المجرات نراها متوزعة بشكل عشوائي وغير متناسق داخل كل مجرة وعلى أطرافها إلا إذا لم يكن لهذه المادة الغريبة والغامضة أي تفاعل سوى النشاط الثقالي وهو حقل الدراسة الأكثر أهمية اليوم فيما يتعلق بالمادة السوداء . وهناك الكثير من التجارب والحسابات قد أجريت لتحديد ما إذا كان لها تأثير ودور في تشكل وتطور النجوم والمجرات. المشكلة أننا محكومون بالثوابت الكونية وبقوانين الجاذبية المعروفة منذ عهد نيوتن وآينشتين التي قولبت مفاهيم الفيزياء والكونيات وحاولت تفسير الظواهر الكونية ومنها الجاذبية أو الثقالة وتجاذب المجرات وتوسع الكون وسرعة الضوء الخ.. فآينشتين نفسه لم يتردد في إدخال مكون افتراضي سماه الثابت الكوني ليجعل منه القوة المعاكسة للجاذبية من أجل إثبات استقرار الكون ومن ثم تراجع عن هذا الثابت الكوني وغيره بعدما اتضحت أمامه تجارب ومعادلات تثبت بطلان فرضياته وقد صرح آينشتين نفسه بأن فرضه الثابت الكوني كان غلطة كبيرة وذلك في أعقاب لقائه بعالم آخر معاصر له هو الأمريكي أدوين هابل الذي أثبت توسع الكون واستمرار هذا التوسع منذ نشأة الكون إلى يومنا هذا. قد لا نمتلك نظرية دقيقة وكاملة عن الجاذبية وأن هناك فعلاً قوة ضخمة يعاكس فعلها قوة
الجاذبية المعروفة، وإن طاقة تلك القوة منتشرة في أرجاء الكون ويتجاوز تأثيرها أضعاف ما تقوم به الجاذبية وهما اللتان صارتا تعرفان اليوم بالمادة السوداء والطاقة الداكنة التي لم يتوصل أحد إلى الآن إلى معرفة كنهها ويتوصل إلى فهمها . وحتى الثابت المتعلق بسرعة الضوء والتي قدرت بـ 3000000 كلم في الثانية، فما أدرانا بوجود ما هو أسرع من الضوء أو وجود سرعات مختلفة للضوء على مستوى
المجرات والآماس و الكواركز؟ يعتقد بعض المؤيدين لفرضية وجود المادة السوداء والطاقة الداكنة أن هذه المادة تتألف من مكونات ( ضعيفة) أي هي من فئة الأشياء الضعيفة التفاعل. وبما أن للمادة المرئية كتلة ووزن وشكل وأبعاد فإن المادة السوداء يمكن أن يكون لها نفس الخصائص والميزات ولكن من نوع مختلف تماماً ولهذا فهي ترتبط بنوع خاص من الطاقة الداكنة المغايرة للطاقة التي نعرفها . وقد حاول العلماء إثبات وجود هذه المادة السوداء وطاقتها الداكنة. فإثبات وجود هذه المادة الغريبة والغامضة التي بفضلها يوجد التوازن القائم بين الثقالة والقوة المعاكسة لها، يعتمد في جزء كبير منه على نظرية الجاذبية. فلو ظهر أي تصدع أو خلل في هذه النظرية فسوف يلغي سبب وضرورة وجود المادة السوداء ولكن ولحد الآن اجتازت نظرية الجاذبية بنجاح منقطع النظير كافة التجارب والاختبارات ولكن قد تكون هناك مسألة تتعلق بالمستويات التطبيقية للنظرية . فنظرية الجاذبية كما صيغت في القرنين الماضيين تتماشى جيداً وتطبق بنجاح على مستوى النظام الشمسي والمجموعات الشمسية المعروفة والمرصودة التي نعرفها وعنها ولدت نظرية نيوتن في الجاذبية ولكن هل يمكن تطبيقها على مستويات أعلى وأوسع ومسافات هائلة وبعيدة جداً؟ لاشك في أنها ليست قابلة للتطبيق وغير فعالة على المستويات الكبرى . فربما ستظهر في العقود القادمة نظرية جديدة في الجاذبية تستغني عن وجود أو ضرورة وجود المادة السوداء لكن ذلك ليس مطروحاً على المدى المنظور.
التأمل في المجرات والنجوم هو نوع من الحلم اللذيذ ولايقل عنه لذة خيال علماء فيزياء الجسيمات الذين يختلقون باستمرار جسيمات جديدة بمسميات جديدة لحل المشاكل التي تواجهها فيزياء الجسيمات أو الجزيئات اليوم. وهذا الفرع من العلم يعاني من عدم المعقولية وعدم التجانس أو التشوهات الكثيرة والخارقة للمألوف العلمي لذلك يحاول المنظرون تشييد نظريات تتصدى لحل الإشكالات القائمة ضمن إطار عام . حيث أن تلك النظريات تتطلب وجود جسيمات جديدة حتى لو اضطروا لاحتلاقها مثل النيوترانيوات أو النوترالينوس بغية إيجاد فهم أفضل لكوننا ولمجابهة وحل الصعوبات التي تواجه الفيزياء اليوم. وهذا يتماشى مع اهتمام الفيزيائيين الذين يرغبون بوجود نوع معين من الجسيمات لحل مشاكلهم وعقدهم النظرية ويهم كذلك علماء الفلك الذين يتمنون إثبات صدقية وجود تلك الجسيمات باعتبارها المكون الأساسي للمادة السوداء . بل ويذهبون في تخيلاتهم إلى أبعد من ذلك ويتصورون وجود نجوم غير مرئية وغير مرصودة بل وغير قابلة للرصد ومكونة من هذا النوع من الجسيمات ومولدة لها في نفس الوقت . إلا أن العلماء لم يتمكنوا لحد الآن من رصد هذا النوع من النجوم ولو كانت موجودة فإنها ستتفاعل بقوة جاذبيتها حينئذ سيمكننا حسابها خاصة إذا كانت أبعاد البعض منها يفوق أبعاد كوكب المشتري ولكن إذا كانت أبعادها تقل عن أبعاد القمر فسوف لن يكون بالإمكان رصدها ولكن وفي نفس الوقت لن يكون بوسع أحد إنكار وجودها لاسيما إذا تفاعلت ، ولو بصورة ضعيفة مع المادة المعروفة والمرئية وأمكن استشعارها بالمراصد وأجهزة الرصد والتلسكوبات التي صارت تتطور أكثر فأكثر يوماً بعد يوم وسنة بعد سنة وليس مستحيلاً أن يتم اكتشافها يوما ما بعد أن تزداد حساسية وقدرة أجهزة الرصد والمراقبة التي يستخدمها الفلكيون والعلماء اليوم وغداً وبعد غد وفي المستقبل المنظور والبعيد وفي حالة تطور المركبات وسفن الفضاء المجهزة بتكنولوجيا متقدمة جداً لسبر أغوار الكون ومكوناته خارج مجرتنا .
يشعر الإنسان بالانقباض النفسي وربما باليأس من القدرة على سبر أغوار المجهول عنما يعلم أن 59% من الكون مجهول بالنسبة له ولا يعلم ما هي مكونات الـ 70% من الطاقة الكونية التي سماها الطاقة الداكنة والـ 25% من المادة غير المعروفة التي سماها المادة السوداء وكل الذي يعرفه أن المادة الملموسة التي اعتاد عليها والمكونة من البروتونات والنوترونات والالكترونات لا تشكل سوى 5% من كتلة الكون وهناك مفاجئات تنتظره قد يعجز عقله عن تصورها وكل ما يعرفه وهو قليل ومتواضع هو أن كتلة المادة التي خبرها هي المسؤولة عن الجاذبية وأن هذه الأخيرة المحتسبة نسبة إلى إلى كتلة الكون المرصودة وليس الكتلة الكلية ، هي أقل بكثير من الجاذبية المفترضة التي تكبح توسع الكون وانفلات مجراته . لذلك افترض بعض العلماء وجود كتلة كونية مفقودة أو غير مرئية مؤلفة من المادة السوداء والطاقة الداكنة تصل نسبتهما إلى 95% من الكون وتقول الحسابات والاحصاءات العلمية الأخيرة أننا لم نرصد سوى 0،4% من الطاقة الكونية الشاملة وأن نسبة ما تم رصده من نجوم ومجرات وغبار كوني وغيرها من المكونات المرئية لايتعدى الـ 3،6% من محتويات الكون أما الجزء غير القابل للرصد في وقتنا الحاضر ، نظراً لتخلف وبدائية أجهزة الرصد الحالية، فهو 23% من المادة السوداء و 73% من الطاقة الداكنة . وهناك جزء من العلماء يجرد المادة السوداء من المكون الجسيمي ويصفها باللاجزيئية إلا إذا استشعرها مصادم أو مسرع الجسيمات الأوروبي للأبحاث النووية في جنيف سرن بينما اعتبرها البعض الآخر من العلماء مادة باردة مكونة من جزيئات بطيءة الحركة أو حارة ذات جزيئات متحركة لكنها غير مرئية رغم صدور الضوء عنها. وقد توصل فريق من العلماء إلى رصد هالة داكنة حول إحدى المجرات البعيدة ووصفوها أو أعدوها بأنها هي المادة السوداء حسب نشرة جامعة جونز هوبكنز الأمريكية. وخلاصة القول أن المشكلة مرتبطة بحقل الجاذبية الكوني الذي أجبر آينشتين على إدخال فرضية الثابت الكوني رغم عدم قناعته الكلية بها وتخليه عنها دون أن يعثر على البديل لها ثم جاءت فرضية المادة السوداء اليوم التي قد يكون مصيرها مثل مصير الأثير الذي ألغي وجوده في المعادلات الفيزيائية الفلكسية كلها خاصة إذا تم إثبات أن الجاذبية هي نتاج التسارع والدوران ولاصلة لها بأي كتلة لمادة مفترضة يصعب، إن لم نقل ، يستحيل إثبات وجودها اليوم وربما لعقود طويلة قادمة ولكن لا شيء مستحيل في هذا الكون العجيب.

#جواد_بشارة (هاشتاغ)       Bashara_Jawad#          

---

اشترك في قناة ‫«الحوار المتمدن» على اليوتيوب
حوار مع الكاتب البحريني هشام عقيل حول الفكر الماركسي والتحديات التي يواجهها اليوم، اجرت الحوار: سوزان امين	حوار مع الكاتبة السودانية شادية عبد المنعم حول الصراع المسلح في السودان وتاثيراته على حياة الجماهير، اجرت الحوار: بيان بدل

كيف تدعم-ين الحوار المتمدن واليسار والعلمانية على الانترنت؟

تابعونا على:

الفيسبوك

التويتر

اليوتيوب

RSS

الانستغرام

لينكدإن

تيلكرام

بنترست

تمبلر

بلوكر

فليبورد

الموبايل

كيفية إشراك-إيصال مواضيعكم أو مواضيع تهمكم  إلى اكبر عدد ممكن من القراء والقارئات