امروزه در مباحث کیهان شناسی بسیار درباره ماده تاریک میشنویم. ادعا های فروانی وجود دارد که ماده تاریک چه هست وچگونه کار میکند. برای مثال میتوان به سخنان میچیوکاکو در یک مصاحبه اشاره کرد:
“باور کنید یا نه، تلسکوپ هابل طی سال ها نقشه هایی از چیزی که آن را ماده تاریک می نامیم به ما ارائه داده است. ماده تاریک اکثر جهان را شامل میشود و از اتم ها ساخته نشده. استاد شیمی شما اشتباه میکرده که میگفته جهان از اتم ها ساخته شده است. اکنون این نسل از کتاب های درسی باید از بین بروند…..ماده تاریک نامرئی است و نمیتوان از آن تصویری تهیه کرد اما ما میدانیم که ماده تاریک وجود دارد و این به علت حضور گرانشی آن است.”
Michio Kaku, interviewed on “Parallel Universes” on the BBC February 14,2002. http://www.bbc.co.uk/ science/horizon/2001/parallelunitrans.shtml.
کاکو در انتخاب زبان خود بسیار باهوش است. وقتی او میگوید: “ما میدانیم ماده تاریک وجود دارد و این به علت حضور گرانشی آن است.” او می گوید اگرچه ما هیچ دلیل و برهان مشاهداتی ای نداریم اما این ماده وجود دارد زیرا نظریه های موجود در مورد گرانش بدون آن نمی توانند کار کنند.
این مارا یاد سخنان انیشتین می اندازد که در فصل گذشته به آن اشاره کردیم: “هیچ آزمایش نوری نمیتواند حرکت زمین را نشان دهد، اگرچه زمین به دور خورشید میچرخد.”
حال چطور این اتفاق رخ داد؟ همانطور که گفتیم، در سال ۱۹۷۰ ورا روبین کشف کرد که کهکشان ها با توجه به قوانین نیوتون نمیچرخند. بخشهای بیرونی کهکشان بسیار سریعتر از چیزی که بتوان با بهره از کل محتوای ستاره، گاز و غبار آنها، و قانون گرانش نیوتن یا اینشتین توضیح داد )به گرد هستهی کهکشان( میچرخند. برخلاف سیارات که به دور ستارگان چرخش میکنند )سیارات داخلی با سرعت بیشتر و سیارات خارجی با سرعت کمتر(، سرعت قسمت خارجی و داخلی کهکشان ها تفاوت چندانی باهم نداشت. این یک مشکل جدی برای طرفداران بیگ بنگ که ادعا میکردند جهان ۱۳٫۷ میلیارد سال عمر دارد ایجاد میکرد. اگر این کهکشانهای مارپیچی که به سرعت در حال چرخش هستند، ۱۳٫۷ میلیارد سال باقی می مانند بدون اینکه خود را به یک توپ جمع و جور تبدیل کنند، آنها برای جلوگیری از فروپاشی نیاز به نیروی خارجی دارند.
برای انطباق با فرمول نیوتونی، کهکشان ها % ۲۳ ماده بیشتر از آنچه دارند، نیاز دارند و این ماده باید به درستی در اطراف کهکشان توزیع شده باشد. در زیر یک تصویر از این که چگونه دانشمندان امروز معتقدند ماده تاریک در داخل و اطراف یک کهکشان معمولی وجود دارد میتوانید ببینید:
مسئله دیگری که با ماده تاریک وجود دارد، شکل گیری کهکشان ها است. همانطور Marcus Chown میگوید:
” ماده تاریک تبدیل به یک عنصر ضروری در کیهانشناسی مدرن شده است. به همین دلیل است که انفجار بزرگ به خودی خود نمی تواند توضیح دهد که چگونه ممکن است پس از تولد جهان، کهکشان ها از این ماده مصنوعی تشکیل شده باشند. مشکل این است که گاز و گرد و غبار ساخته شده از ماده طبیعی برای کهکشان ها بیش از حد به طور مساوی پخش می شدند تا فقط در ۱۳٫۷ میلیارد سال باهم جمع شوند. کیهان شناسان ظاهرا این مشکل را با اضافه کردن ماده تاریک حل کرده اند که کشش اضافی مورد نیاز برای سرعت بخشیدن به تشکیل کهکشان را فراهم می کند.”
همان جابجایی گرانشی به توضیح حرکت سریع ستاره های دور از مرکز کهکشان کمک می کند.
ستاره شناسان سرعت ستارگانی که به دور مرکز کهکشانشان با سرعت میچرخند اندازه گیری میکنند. اما گرانش اضافی ماده تاریک، توضیح میدهد که چگونه کهکشانها ستارگان سرعت بالای خود را نگه دارند.
همچنین ماده تاریک برای توضیح اینکه چگونه خوشه هایی کهکشانی می توانند کهکشان هایی که درحال چرخش با سرعت بالا به دور مرکز خوشه هستند را نگه دارند نیاز است.
Scarpa میگوید:
“اما به نظر نمیرسد که ماده تاریک راه حل و درمان همه مشکلات باشد.”
آنچه او را نگران میکند تناقضات و ناسازگاری های این نظریه است. او میگوید:
“اگر به ماده تاریک اعتقاد داشته باشید، قطعا این را خواهید دانست که مقدار بسیار زیادی از آن وجود دارد.”
به خصوص مشاهدات او اشاره به ماده تاریک در مکان هایی میکند که کیهان شناسان می گویند که نباید در اینجا وجود داشته باشد. در مکان هایی که کسی انتظارش را ندارد میتواند وجود داشته باشد. بر خلاف مواد معمولی، مواد تاریک به طور کامل قادر به انتشار نور و یا هر نوع دیگری از تابش الکترومغناطیسی نیستند. این به این معنی است که ابری از این مواد نمی تواند از گرما داخلی خود عبور کندکه یک فرایند حیاتی برای انقباض گرانشی است، بنابراین ماده تاریک نمی تواند به راحتی در مقیاس های کوچک مانند خوشه های کروی هم جمع شود.
اما مشاهدات اسکارپا داستان دیگری را می گوید. او و همکارانش شواهدی دریافت کرده اند که ستارگان در خوشه های کروی سریعتر از آن حرکت می کنند که گرانش ماده مرئی بتواند آن را توضیح دهد.
همانطور که در کهکشان های بزرگتر کار می کنند! آنها سه خوشه کروی را مطالعه کرده اند. از جمله بزرگترین آن ها امگا قنطورس است که حاوی حدود یک میلیون ستاره است. آن ها فهمیدند که در هر سه، رفتار مشابهی دیده میشود. بنابراین اگر ماده تاریک نیست، چه اتفاقی افتاده است؟
تیم Scarpa معتقد است که پاسخ ممکن است به نوعی فروپاشی قوانین گرانش نیوتن باشد! در Scarpa تیم ستاره شناسی این قانون بیشتر با نام قانون عکس مربع مطرح است.
قانون عکس مربع میگوید مقدار نیروی گرانش میان خورشید و یک سیاره برابر است با عکس مجذور فاصله میان آن دو. ستارهای که دورتر باشد در مقایسه با ستاره نزدیکتر، با درخشندگی حقیقی یکسان، کمنورتر به نظر میرسد.
زیرا تا نور آن به زمین برسد در محوطه بزرگتری پراکنده میشود و ستاره، کمسوتر بهنظر میرسد. قانون عکس مربع میگوید که روشنایی ظاهری یک ستاره متناسب با مربع فاصله آن (یعنی فاصله آن به توان دو) کاهش مییابد.
مثلا دو ستاره با درخشندگی حقیقی برابر را در نظر بگیریم؛ اگر یکی دو برابر دیگری از ما فاصله داشته باشد، ستاره نزدیکتر چهار بار پرنورتر بهنظر میرسد. مشاهدات آنها (تیم Scarpa) از خوشه های کروی نشان داد که قانون عکس مربع تنها با توجه به برخی سرعت ها درست است.
با توجه به این، به نظر میرسد که گرانش آهسته تر از پیش بینی نیوتون از بین برود. دقیقا همان اثر در کهکشان مارپیچی و خوشه های غنی از کهکشان ها دیده می شود.
این بیش از ۰ سال پیش توسط Mordehai Milgrom در موسسه Weizmann شناسایی شد که تئوری ای برای توضیح این پدیده پیشنهاد کرد به نام دینامیک نیوتنی اصلاح شده (MOND).
” در فیزیک ٬ دینامیک نیوتونی، فرضیهای است که تلاش میکند با اصلاح قانون گرانش نیوتون، مسئلۀ چرخش کهکشانی را توضیح دهد. در کهکشانها، سرعت چرخش ستارگان و گازها به دور مرکز کهکشان یکنواخت است که با پیشبینی قانون جهانی گرانش نیوتون مغایر است. این قانون پیشبینی میکند که اجرام دورتر باید با سرعت کمتری بچرخند. مانند سامانۀ خورشیدی، که سیارههای دورتر با سرعت کمتری به دور خورشید میچرخند.”
اسکارپا اشاره می کند که شتاب حیاتی 10-10 متر در هر ثانیه در ثانیه که برای کهکشان ها شناسایی شده است، برای خوشه های کروی نیز وجود دارد و کار او باعث نتیجه گیری مشابه با Milgrom شد. اسکارپا گفت: هیچ نیازی به ماده تاریک در جهان نیست!
Did the big bang really happen,” Marcus Chown, New Scientist, July 2, 2005,p. 4.
اگرچه تصویر بالا ماده تاریک را مانند یک هاله به دور کهکشان نشان میدهد، اما در حقیقت کیهان شناسی مدرن ادعا میکند که ماده تاریک در تمام جهان پخش است. برای مثال میچیو کاکو میگوید:
” کشف اخیر ماده تاریک و انرژی تاریک، این واقعیت را برجسته می کند که عناصر شیمیایی بالاتر که بدن ما را تشکیل می دهند، تنها ۰٫۰۳ درصد از محتوای ماده / انرژی کل جهان را تشکیل می دهند.”
Parallel Worlds, p. 347
چگونگی این فراگیر بودن و پراکندگی ماده تاریک که اجازه دهد بازوی کهکشان نرخ چرخش غیرمستقیم داشته باشد ، توضیح داده نشده.
به جای اصلاح مفهوم کهکشان ها و چگونگی چرخش آنها و یا حتی قوانین نیوتن (همانطور که آنها به دلیل حضیض عطارد یک بار تغییر کردند) و پرسش از مبنای بیگ بنگ، کیهان شناسی مدرن ماده ای اختراع کرده است که بدون کوچک ترین دلایل مشاهداتی وجود آن را قبول دارد.
به عنوان مثال، زمانی که پروفسور کاکو می گوید که فقط به علت حضور گرانشی ماده تاریک به وجود آن اعتقاد کامل دارد، او صرفا به این واقعیت اشاره دارد که گرانش کهکشانها کار نمی کند مگر اینکه علم ، خودسرانه ماده تاریک را اضافه کند.
برای پوشش این حقیقت که این ماده از نظر تجربی تایید نمیشود و غلط است، کاکو ادعا می کند که این ماده کاملا متفاوتی نسبت به مواد معمولی باریونی است و بنابراین غیر قابل کشف و نایافتنی است (به عنوان مثال، “نامرئی به دلیل اینکه نور از زیر آن می رود”) اما قانون نیوتن (F = ma) اگر ماده تاریک ماده طبیعی باریونی بود عمل میکرد.از این رو، ماده تاریک می تواند مکان خود را بسته به محیط آن تغییر دهد.
تمام این حدسیات و فرضیات بی پایه با بی شرمی تمام علم خوانده میشود! ماده تاریک که کیهان شناسی مدرن از آن سخن میگوید هیچ فرقی با در آوردن یک خرگوش از کلاه شعبده بازی ندارد (فرقی با خرافات و شعبده ندارد).
دلیل اصلی استفاده کردن از این فرضیات بی پایه و بی برهان این است که کیهان شناسان این واقعیت را که زمین و کیهان با قوانین فیزیکی دیگری کار میکنند را عمدا نادیده گرفتند. این باعث می شود که زمین خاص باشد.
اما ماده تاریک نقش یک اکولایزر بزرگ را ایفا میکند که همه چیز را در جهان مانند یکدیگر نشان میدهد این درحالی است که زمین خاص است و یک ذره کوچک و بی اهمیت در یک کیهان بی کران و بی رحم نیست. حقیقت سخت برای باورمندان به مدل خورشید مرکزی این است که شواهد تجربی واقعیت کاملا متفاوتی را نشان می دهد.
به عنوان مثال، یک مطالعه اخیر توسط ستاره شناسان شیلی نشان می دهد که ماده تاریک از تخیل کیهان شناسی مدرن نشات میگیرد. این گزارش در ScienceDaily بیان میکند:
” دقیقترین مطالعه تاکنون از حرکت ستارگان در راه شیری هیچ شواهدی از ماده تاریک در حجم زیاد در اطراف خورشید پیدا نکرده است. با توجه به نظریه های به طور کلی پذیرفته شده، انتظار میرود که اطراف خورشید با ماده تاریک پر شده باشد،یک ماده نامرئی اسرار آمیز که تنها بطور غیرمستقیم توسط نیروی گرانشی ای که اعمال میکند مشخص میشود.
اما یک مطالعه جدید توسط یک تیم از ستاره شناسان در شیلی کشف کرده است که این نظریه ها به واقعیت های مشاهدتی نمی رسند.
این بدان معنی است که تلاش برای تشخیص مستقیم ذرات ماده تاریک در زمین موفق نبوده.
تیم با استفاده از تلسکوپ MPG / ESO سایز 2.2 متری در رصدخانه لا سیلای رصدخانه ی جنوبی اروپا همراه با تلسکوپ های دیگر، حرکت های بیش از ۴۰۰ ستاره تا ۱۳۰۰۰ سال نوری از خورشید را نشان می دهد. با توجه به اطلاعات جدید، جرم های مواد را در مجاورت خورشید محاسبه کرده اند. در حجمی حدود چهار بار بزرگتر از آنچه قبلا در نظر گرفته شده، است.
Christian Moni Bidin رهبر این تیم میگوید:
“مقدار جرمی که ما در نظر میگیریم کاملا مطابق با آنچه است که میبینیم. ستارگان، گرد و غبار و گاز – در منطقه اطراف خورشید ” اما جایی برای مواد اضافی ای که ما انتظار داشتیم، مانند ماده تاریک، وجود ندارد. محاسبات ما نشان می دهد که ماده تاریک باید در اندازه گیری های ما بسیار واضح نشان داده شود. اما حقیقتا وجود ندارد!
ماده تاریک یک ماده مرموز است که دیده نمیشود، اما خود را توسط کشش گرانشی بر مواد اطرافش نشان میدهد. در ابتدا این عنصر اضافی در کیهان توضیح داد که چرا قسمت های بیرونی کهکشان ها، از جمله راه شیری خود ما، به سرعت چرخش میکنند، اما ماده تاریک هم اکنون یک جزء ضروری از نظریه های کهکشان های شکل گرفته و تکامل یافته است.
امروزه به طور گسترده ای پذیرفته شده است که این عنصر تیره حدود ۸۰ درصد جرم در جهان را تشکیل می دهد اما حقیقت این است که این ماده کاملا مبهم و ناشناخته است. تمام تلاش هایی که تا کنون برای تشخیص ماده تاریک در آزمایشگاه های زمین انجام شده ناکام مانده است. با دقت اندازه گیری حرکات بسیاری از ستاره ها،به خصوص آن هایی که از صفحه راه شیری دور هستند، تیم میتواند به عقب برود تا نتیجه بگیرد که چقدر ماده وجود دارد.
حرکات در نتیجه کشش گرانشی متقابل همه مواد است، فرقی نمیکند که ماده معمولی ای مانند ستاره باشد یا ماده تاریک. مدل های موجود در ستاره شناسان چگونگی تشکیل و چرخش کهکشان ها نشان می دهد که راه شیری توسط یک هاله ماده تاریک احاطه شده است. آنها نمیتوانند به طور دقیق پیش بینی کنند که این هاله به چه شکل است، اما آنها انتظار دارند مقدار قابل توجهی در منطقه اطراف خورشید پیدا کنند. اما فقط شکل بسیار نامطلوب برای هاله ماده تاریک-مانند یک فرم بسیار طولانی-می تواند فقدان ماده تاریک را که در تحقیق جدید یافت شده، توضیح دهد.
نتایج جدید نیز بدین معنی است که تلاش برای شناسایی ماده تاریک بر روی زمین با تلاش برای مشخص کردن تعامل نادر بین ذرات ماده تاریک و ماده “طبیعی” بعید است که موفق باشد. علیرغم نتایج جدید، راه شیری مطمئنا چرخش بسیار سریعتر از چیزی است که قابل مشاهده باشد. بنابراین، اگر ماده تاریک جایی که ما انتظار داشتیم وجود نداشته باشد، باید یک راه حل جدید برای مشکل مفقود شده پیدا شود. نتایج ما با مدل های پذیرفته شده در حال حاضر در تناقض است. راز ماده تاریک نه تنها حل نشده بلکه پیچیده تر نیز شده است.”
Serious Blow to Dark Matter Theories? New Study Finds Mysterious Lack of Dark Matter in Sun’s Neighborhood,” ScienceDaily, Apr. 18, 2012. The Chilean group of Astronomers consists of: C. Moni Bidin (Departamento de Astronomía, Universidad de Concepción, Chile), G. Carraro (European Southern Observatory, Santiago, Chile), R. A. Méndez (Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, Santiago, Chile) and R. Smith (Departamento de Astronomía, Universidad de Concepción, Chile).
Vera C. Rubin, Norbert Thonnard and W. Kent Ford, Jr., “Motion of the Galaxy and the Local Group determined from the velocity anisotropy of distant Sc I galaxies,” The Astronomical Journal, vol. 81, No. 9, Sept. 1976, p. 735.
در حالی که کشف ورا روبین از طبیعت بی نظیر چرخش کهکشان نشان داد که چگونه کیهان شناسی مدرن رویکرد تجربی(یا روش های علمی) را کنار می گذارد تا پارادایم گرانقیمت خود را حفظ کند. ورا روبین یک کشف علمی دیگر به دنیای علم ارائه داد تا راه حلی برای ماده تاریک باشد اما عمدا نادیده گرفته شد. روبین کشف کرد که اگر ما تمام حرکات شناخته شده را در صفحه کهکشانی اضافه کنیم، مجموع حرکت در مجاورت زمین صفر است. این یافته ها نشان می دهد که زمین در مرکز قرار داشته و همین دلیل بود که روبین قبل از تحقیق خود گفت: خوشبختانه،مجبور به بازگشت به مدل کوپرنیکی نخواهیم بود که شامل یک سلسله مراتب حرکت است که مجموع آن در خورشید صفر است.
حقیقت این است که علم مدرن کشف کرده است که اگر زمین در مرکز جهان قرار داشته باشد نیازی به چنین فاجعه ای (ماده تاریک) وجود ندارد. درواقع زمین باید ثابت باشد.
اما آن ها هنوز سعی میکنند تا همه چیز را به نفع خود تغییر دهند. آخرین ادعا برای احتمال کشف ماده تاریک از طیف سنج مغناطیسی آلفا به این صورت بود که ادعا شد یک جمع کننده ذره در خارج از ایستگاه فضایی بین المللی نصب شده است.
فیزیکدان MIT، ساموئل تینگ، محقق اصلی AMS، معتقد است که ماده تاریک خود را نابود می کند و الکترون ها و پوزیترون ،AMS محقق اصلی ها را تشکیل می دهد. اگر تعداد پوزیترون ها از آنچه انتظار میرود بیشتر باشد یا توزیع آن ایزوتروپیک باشد، تینگ معتقد است که ممکن است حضور قبلی ماده تاریک را نشان دهد.
http://www.space.com/19845-dark-matter-found-nasa-experiment.html
علاوه بر این واقعیت که اینها حدس و گمان است، این شبیه همان تفسیر نادرستی است که در سال ۱۹۳۲ اتفاق افتاد. درست هنگامی که کارل اندرسون پوزیترون را کشف کرد (که قبلا توسط پل دیراک در سال ۱۹۲۸ تئوری شده بود). اندرسون دریافت هنگامی که تابش گاما کمتر از ۱٫۰۲۲ میلیون الکترون ولت (MeV)، در هر نقطه ای از فضا در آزمایشگاهش تخلیه شده،یک الکترون و پوزیترون از آن نقطه ظاهر میشود.
1.022 MeV equals 3.9 × 10-19 calories.
او همچنین گفت که اگر یک الکترون با یک پوزیترون مواجه شود، دو ذره ناپدید می شوند و دو کوانتای گاما را تولید می کنند که در جهت مخالف پراکنده است، اما با انرژی ترکیبی MeV. ۱٫۰۲۲ در دوران انیشتین E = mc2، این پدیده به عنوان دلیلی برای این که ماده میتواند در هوا ساخته یا نابود شود تفسیر شد.
از آنجا که AMS مبتنی بر تشخیص تابش گاما که پوزیترون تولید می کند است، به نظر می رسد همان مورد در نظریه تینگ باشد. متاسفانه، این دانشمندان فراموش کرده اند این را در نظر بگیرند که جفت های الکترون / پوزیترون ممکن است تمام فضا را پر کنند و این که تابش گامای کافی، جفت ها را آزاد می کند. البته اگر این درست باشد، فضای بدون اتر انیشتین و نسبیت عام و خاص بیهوده میشود (کنار گذاشته میشود).
