المادة المظلمة

من طرف AMIRA الثلاثاء مارس 03, 2009 12:12 pm

السلام عليكم و رحمة الله تعالى و بركاته
أنا أحد أعضاء الجمعية المقصرين في حق المنتدى للأسف و هذا بسبب الدراسة لذا سارعت اليوم بعد إنتهاء الإمتحانات لتكفير عن هذا التقصير و أتمنى أن ينفعكم هذا الموضوع العلمي حول المادة المظلمة.
في علم الكون، المادة المظلمة مصطلح يشير إلى جسيمات مادية مجهولة، ذات تركيب غير محدد بعد، لا تبعث و لا تعكس أي إشعاع كهرومغناطيسي لكي يمكن رصدها بشكل مباشر، لكن يمكن الاستدلال على وجودها من خلال تأثيراتها الثقالية على المادة المرئية.
بعد ثورة كوبرنيكوس و نسبية أينشتين نجد أنفسنا أمام مشهد جديد في مسيرة العلوم ، فبفضل ما توصلنا إليه خلال السنوات القليلة الماضية نعرف أن المادة "العادية" (التي تشكل كل شيء وتدخل في تركيبنا نحن البشر) ما هي إلا نسبة بسيطة من الكتلة الكلية للكون فهناك عنصر أخر يدخل في تركيبته ، عنصر ليس معروف لنا ولا يصدر عنه ضوء ، هناك آثار يمكن تتبعها لكن ليس هناك ما يمكن رؤيته ...قبل أكثر من 60 سنة تنبه الفلكيون إلى أن النجوم في مجرة درب التبانة تدور حول مركز المجرة بسرعة أكبر مما تتوقعه النظريات والحسابات الفلكية, وبما أن سرعة النجوم تعتمد على الجاذبية الناتجة عن كتلة المجرة ككل ، فقد توصلالفزيائيون إلى نتيجة تقول بوجود كمية مادة أكبر من المادة المرئية لنا. تمت مراقبة نفس الأمر على مستويات أكبر ؛ فالمجرات تدور حول مركز مجموعتها بسرعة أكبر من المتوقع . " قوانين الفيزياء تحدد وبدقة متناهية كم من المادة يجب أن يوجد حتى يتم التوازن بين تحركات الأجرام والمجرات ، وهو أمر محير إكتشاف أن الكتلة الكلية للكون المرئي هي أدنى من الرقم الذي تم حسابه" يقول مورديخاي ميلجروم Mordehai Milgrom عالم الفيزياء النظرية في معهد وايزمان للعلوم في إسرائيل. المادة الغامضة لا تصدر ما يمكننا رصده حتى بواسطة أدوات رصد الإشعاعات الإلكترومغناطيسية مثل آشعة جاما أو أشعة إكس أو الأشعة تحت الحمراء, فلا يمكننا معرفة تكوينها لأنه لاتوجد أية طريقة تمكننا من ذلك مع إختفائها الكامل عن كل أجهزة الرصد..
لعبت المادة المظلمة دوراً أساسياً في تخليق النجوم في البدايات الأولى من الكون، إذا كانت المادة المظلمة على هذه الحالة، على أية حال، يجب أن يشتمل المادة المظلمة على الجزيئات المعروفة بـ" النيوترونات العقيمة" . Peter Biermann من معهد Max Planck لعلوم الفلك الإشعاعية في Bonn، و Alexander Kusensko، من جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجليس، أظهرا بأنه عندما تضمحل النيوترونات العقيمة، فإنها تسرّع عملية خلق جزيئات الهيدروجين، هذه العملية ساعدت على إضاءة النجوم الأولى فقط منذ حوالي 20 إلى 100 مليون سنة بعد الإنفجار الكبير، كل هذه المعطيات تعطينا تفسيراً بسيطاً لبعض الملاحظات المحيرة الأخرى التي تتعلق بالمادة المظلمة، النيوترونات العقيمة، والمادة المضادة

اكتشف العلماء بأن تلك النيوترونات لها كتلة خلال تجارب قياس ذبذبة النيوترونات. هذا قاد إلى إفتراضات بإن النيوترونات " العقيمة" الموجودة - هي كذلك معروفة أيضا بالنيوترونات اليمينية، وبأنها لا تشارك في التفاعلات الضغيفة مباشرة، ولكنها تتفاعل من خلال خلطها مع النيوترونات العادية.إن العدد الكلي للنيوترونات العقيمة غير واضح، إذا كانت كتلة المادة المظلمة نعادل بضعة كيلو إلكترونوفولتز ( 1 KeV تعادل مليون كتلة ذرة الهيدروجين)، فإنها توضح ضخامة الكتلة المفقودة في الكون، أحيانا ، تسمى المادة المظلمة، ودعمت ملاحظات الفلكيين الفيزيائيين وجهة نظر باحتمال بأن المادة المظلمة تشتمل على النيوترونات العقيمة.
نظرية Biermann و Kusenko
تسلط نظرية Biermann و Kusenko الضوء على عدد من الألغاز الفلكية الغير مفسرة، أولا ، وأثناء الإنفجار الكبير، كانت كتلة النيوترونات المخلوقة في الإنفجار الكبير تساوي ما نحتاجه لتفسير المادة المظلمة، ثانياً، هذه الجزيئات يمكن أن تكون الحل لمشكلة كبيرة حول لماذا تتحرك البولسرات بسرعة كبيرة.

البولسرات هي نجوم نيوترونية تدور بسرعة عالية جداً، ونشأت نتيجة لإنفجار نجم متضخم ( سوبرنوفا supernova) وتكون عادة مقذوفة في اتجاه واحد. الإنفجار أعطاهم " دفعاً قويا" ، مثل محرك صاروخ. مما يجعل البولسرات تسير بسرعات كبيرة تصل إلى مئات الكيلومترات في الثانية - وأحياناً إلى الآلاف. مصدر هذه السرعات تبقى مجهولة، لكن إشعاع النيوترونات العقيمة توضح تحركات البولسرات.

يحتوي سديم القيثارة على بولسرات سريعة جداً، إذا كانت المادة المظلمة صنعت جزيئات مؤينة في الكون - كما يقترح Biermann و Kusenko - بأن حركة البولسرات هي التي أنشأت سديم القيثارة.

ثالثا، النيوترونات العقيمة يمكن أن تساعد على توضيح إنعدام المادة المضادة في الكون. في بدايات الكون الأولى، كانت النيوترونات العقيمة " تسرق" ما يعرف بــ" ترقيمات ليبتون" من البلازما. وفي وقت لاحق، أدت قلة ترقيمات ليبتون إلى تحويلها إلى عدد غير صفري من الترقيمات البريونية. اللاتناظر الناتج بين البريونات ( مثل البروتون) والبريونات المضادة ( مثل البروتون المضاد) يمكن أن يكون السبب حول عدم وجود مادة مضادة في الكون.

يقول Peter Biermann : " إن تشكيلة الثقوب السوداء المركزية في المجرة، بالإضافة إلى التركيب القياسي للمجرات الفرعية، تعطي تفسيراً مفضلا حول النيوترونات العقيمة في المادة المظلمة. والإجماع على آراء متعددة ملتوية يقودنا إلى اتجاه واحد باعتقاد أن المادة المظلمة،في الحقيقة، هي نيوترونات عقيمة".

إلى الحلقة القادمة و شكرا
.......................................................أميرة.......................................................

من طرف Bakir الخميس مارس 05, 2009 4:11 am

تحياتي أميرة للمجهود المبذول في نقل المعلومة فأنت سكتتِ زمنأ ثم نطقت شلالاً من المعلومات

لذلك ومن باب تبسيط الأمور دعنا نناقش بداية موضوع المادة الظلماء أو المظلمة

كما تفضلت وشرحت فالمادة الظلماء أو ما تسمى بـ Dark mater أو Matiére sombre تعتبر من أكبرالألغاز التي تواجه مجتمع الفيزيائيين عموماً ذلك أن هذا النوع المجهول من المادة لحد الآن يبدي تحدياً لكل النظريات العلمية والقوانين التي اعتقد الإنسان ردهاً طويلاً من الزمن أنها من المسلمات التي لا يرتقي إليها الشك على غرار قوانين الجاذبية والضوء والحرارة وتفاعل المادة مع الإشعاع وغير ذلك ،فالمادة الظلماء هي نوع من المادة غير الباريونية Non barionic mater أي أنها لا تتشكل من اللبنات الأساسية للمادة المعروفة حالياً وهي الجزيئات التي تتشكل من ذرات وبدورها من إلكترونات وبروتونات ونترونات وهي بدورها من الكواركات فبناء المادة المظلمة مايزال مجهولاً رغم التقدم التقني الهائل وكذا التفاسير النظرية الكثيرة التي قدمت للموضوع وسبب ذلك أنها مادة لاتتفاعل مع المادة العادية ولاتعكس ضوءاً ولا يمكن التأثير عليها بل فقط نتلمس وجودها بفعل الأثر الجاذبي الذي تمارسه على المادة المرئية ويعتقد العلماء حالياً أن من 90 إلى 99 بالمئة من مادة الكون هي مادة ظلماء ..؟؟ ولكم أن تتصوروا مقدار الإحباط والإنزعاج الذي سيصيب الإنسان عندما يتأكد من أن الكون الذي كان يرصده والتصور الذي بناه له عبر آلاف السنين وظل يتباهى بأنه قد وصل إلى استكشافه كاملاً وبالتفصيل ما هو إلا جزء بسيط من 100 جزء من الكون الحقيقي أي أننا نرصد جزء من المئة من الكون ،أضف إلى ذلك العجز التام حالياً عن دراسة هذه المادة وسلوكها اتجاه المادة المرئية (الباريونية )

طبعاً هذا الفشل والإحباط لم يعجز الفيزيائيون عن المحاولة لتفسير الظاهرة فكان نموذج المادة الظلماء الحارة والمادة الظلماء الباردة وغيرهـا والموضوع هنا يطول

بقي أن نشير أيضاً إلى نوع آخر من الكينونة في هذا الكون الفسيح هو ما يعرف بـ الطاقة الظلماء Dark energy حيث أن هناك جيل من العلماء يعتقد أن محتوى الكون يسيطر عليه هذا النوع الغريب وغير المعروف من الخلق مثلما توضحه الصورة أدناه أما عن ماهية الطاقة الظلماء فالموضوع معقد نوعاً ما ويطول شرحه لذا سنتركه لفرصة أخرى

وفـوق كل ذي علم عـليم .....سبحــان الله

لمن يريد الإستزادة من موضوع المادة الظلماء فأنصح بكتاب قصة الكون للدكتورين نضال قسوم وجمال ميموني(من ص 218 إلى ص 227) ففيه تفاصيل جيدة عن

الموضوع ، آخر طبعة للكتاب 2006

نسبة توزع المادة والطاقة في الكون حسب بعض الدراسات الحديثة، Atoms يقصد بها المادة المرئية العادية

رسام عادياً... يتخيّل رساماً ظلماوياً...؟؟ يرسم بالمادة الظلماء لوحة لمنظر طبيعي رائع الجمال ..... ولكم أن تعلّقوا..؟

تــحياتــي

من طرف AMIRA السبت مارس 07, 2009 1:46 pm

السلام عليكم
شكرا أخي بكير على هذه الإضافة القيمة أما بالنسبة لكتاب قصة الكون للدكتورين نضال قسوم وجمال ميموني فقد استعرته من مكتبة الجمعية كتاب مفيد إليكم مقتطف منه حول المادة المظلمة أو الظلماء ص218-219
ما هي المادة الظلماء ؟
تنبأت نظرية "التضخم الكوني" بأن كثافة المادة في الكون تساوي بالضبط القيمة الحرجة (المقدرة ب29-10
غ/سم3) و لكن القياسات التجريبية كلها تعطي قيمة أقل من ذلك بعشرة إلى خمسين مرة.
و كان الفيزيائيون قد تفطنوا إلى إمكانية و جود مادة إضافية في الكون لم تر و لا ترى و إنما توثر جاذبيا لحملها كتلة معتبرة تشكل بالتالي "مادة ظلماء" تفطنوا إلى هذا الاحتمال عشرات السنوات قبل خروج نظرية "التضخم الكوني" بالتنبؤ لما لاحظوا أن كتلة المجرات و مجموعات المجرات حسبما يستنتج حسابيا من قياس سرعات دوران النجوم حول مركز المجرة التي تنتمي إليها (أو دوران المجرة حول مركز المجموعة) و الدوران هذا يتم بفعل الجاذبية .تلك الكتلة المستنبطة تفوق بالمرات الكتلة التي نتحصل عليها باعتبار كمية الضوء المنتجة من طرف الأجرام.............
وشكرا

المادة المظلمة

المادة المظلمة

رد: المادة المظلمة

رد: المادة المظلمة