قبل شروع: بعد از این متن، حتما این هم بخونید.
من بعید میدونم ماده تاریک وجود داشته باشه. به نظرم صرفا یه خرافه دیگه است. توضیح میدم.
ماده تاریک چیه؟ بریم سراغ ویکی پدیا:
«مادهٔ تاریک، (به انگلیسی: Dark Matter) گونه‌ای از ماده است که فرضیهٔ وجود آن در اخترشناسی و کیهان‌شناسی ارائه شده‌است تا پدیده‌هایی را توضیح دهد که به نظر می‌رسد ناشی از وجود میزان خاصی از جرم باشند که از جرم موجود مشاهده‌شده در جهان بیشتر است. مادهٔ تاریک به‌طور مستقیم با استفاده از تلسکوپ قابل مشاهده نیست، مادهٔ تاریک «تاریک» نامیده می‌شود چون ظاهراً هیچ کنشی با میدان الکترو مغناطیسی ندارد به این معنی که تشعشعات الکترو مغناطیسی (مانند نور) از خود منتشر نمی‌کند، بازتاب نمی‌دهد و جذب نمی‌کند بنابراین قابل دیدن نیست. به بیان دیگر مادهٔ تاریک به سادگی ماده‌ای است که واکنشی نسبت به نور نشان نمی‌دهد.[۱] در عوض، وجود و ویژگی‌های مادهٔ تاریک را می‌توان به‌طور غیرمستقیم و از طریق تأثیرات گرانش بر روی مادهٔ مرئی، تابش و ساختار بزرگ مقیاس جهان نتیجه گرفت.»
ماده تاریک چیزیه که نمیشه دیدش اما به قول دانشمندان هست و داره اثر گرانشی میذاره.
دانشمندان چرا به وجود این ماده اعتقاد دارند؟ دانشمندان یه سری پدیده‌ها رو مشاهده کردند که براش توضیحی نداشتند و به همین خاطر فرض کردند چنین ماده‌ای هست.
ابا اباد، شخصی که تا مدتی قبل باهاش بر سر فیزیک جدل داشتم، در کانال تلگرامش یکی از این مشاهدات رو توضیح داده:
در همین لحظه که در پارک قدم می‌زنید و از هوا لذت می‌برید یا بر روی صندلی خود نشسته‌اید و در حال کار کردن با گوشی تلفن همراه خود هستید، کره‌ی زمین با سرعت حدود ۳۰ کیلومتر بر ثانیه یا به عبارتی ۱۱۰ هزار کیلومتر بر ساعت، در حال چرخش به دور خورشید است. علت چرخش ما به دور خورشید، نیروی گرانشی‌ست که خورشید بر زمین وارد می‌کند. سرعت چرخش ما به دور خورشید، با (مجذور) جرم خورشید رابطه مستقیم و با (مجذور) فاصلهی ما از خورشید رابطه‌ی عکس دارد. اگر خورشید جرم بیشتری داشت، ما با سرعت بیشتری به دور آن می‌چرخیدیم. همچنین اگر از خورشید دورتر بودیم، با سرعت کمتری به دور خورشید می‌چرخیدیم. در ادامه می‌توانید سرعت چرخش سیارات دیگر را، به ترتیب فاصله از خورشید مشاهده کنید:
عطارد: ۴۸ کیلومتر بر ثانیه
زهره: ۳۵ کیلومتر بر ثانیه
زمین: ۳۰ کیلومتر بر ثانیه
مریخ: ۲۴ کیلومتر بر ثانیه
مشتری: ۱۳ کیلومتر بر ثانیه
زحل: ۱۰ کیلومتر بر ثانیه
اورانوس: ۷ کیلومتر بر ثانیه
نپتون: ۵ کیلومتر بر ثانیه
همین مساله در مورد کهکشان‌ها نیز وجود دارد. در همین لحظه خورشید با سرعت حدود ۹۵۰ هزار کیلومتر بر ساعت، در حال چرخش به دور مرکز کهکشان راه شیری است. برای خورشید حدود ۲۳۰ میلیون سال طول می‌کشد تا یک بار به دور کهکشان راه شیری بچرخد. بیشتر جرم یک کهکشان مارپیچی همچون کهکشان راه شیری، در مرکز آن قرار دارد. دقیقا همچون چرخش سیارات به دور خورشید، ستارگان کهکشان نیز به دور این مرکز پر جرم، در حال چرخش هستند. اما در اینجا یک تفاوت وجود دارد. ما انتظار داریم همچون منظومه‌ی خورشیدی خودمان، ستارگانی که در فاصلهی دورتری از مرکز کهکشان در حال چرخش هستند، سرعتی کمتری نسبت به ستارگان نزدیک‌تر داشته باشند.
اما در کمال تعجب، این روند با پیش‌بینی ما همخوانی ندارد. ستارگانی که فاصلهی آن‌ها از مرکز کهکشان، از فاصلهی خورشید بیشتر است، به جای اینکه سرعت آن‌ها کمتر باشد، سرعتی تقریبا برابر با خورشید یا بعضا حتی بیشتر نیز دارند. اما این موضوع چطور قابل توجیه است؟ تنها راهی که وجود دارد این است که در سرتاسر کهکشان، جرمی غیر از جرم ستارگان پخش شده باشد، که ما آن را نمی‌بینیم و مجموع این جرم، عامل نیروی گرانش عظیم روی ستارگان دوردست است. ما این جرم را که نیروی گرانش آن را می‌بینیم، اما نمی‌توانیم خود آن را مشاهده کنیم، ماده‌ی تاریک یا Dark Matter می‌گوییم. جالب اینجاست که بیشتر از نود درصد جرم کهکشان‌ها، ناشی از همین ماده‌ی تاریک است. ماده‌ای که فضا را اشغال کرده و نیروی گرانشی ایجاد می‌کند، اما خود دیده نمی‌شود.
البته اینجوری هم نیست که ماده تاریک تنها توجیه قابل قبول برای سرعت بالاتر ستارگان دوردست باشه. اتفاقا من معتقدم ماده تاریک بدترین توجیهیه که میشه برای توضیح این پدیده آورد.
در این متن، میگم چرا این بدترین توجیهه و در متن بعدی به دو طریق دیگه این پدیده سرعت بالاتر ستارگان دوردست رو تبیین میکنم.
ببینید، ما یه مشاهده داریم که با فرمول‌های ریاضیاتی در تناقض به سر میبره. طبق فرمول ستارگان دوردست باید سرعتشون کمتر باشه، اما چنین نیست. پس، در اینجا شاهد این هستیم که مشاهده یا واقعیت با تئوری (اینکه سرعت چرخش ما به دور خورشید، با (مجذور) جرم خورشید رابطه مستقیم و با (مجذور) فاصلهی ما از خورشید رابطه‌ی عکس دارد) در تضاد به سر میبره.
اما دانشمندان چه کار میکنند؟ به جای اینکه در تئوری خودشون شک کنند، یه فرض اضافی وارد کار میکنند. یه ماده تعریف میکنند که هیچ جوره قابل مشاهده نیست (چون با هیچ نوعی از امواج الکترومغناطیسی برهم‌کنش نداره) اما هست و به خاطر اینکه جرم داره، بر نیروی گرانش عالم اضافه میکنه.
معتقدم این راه‌حل با روح و روش علم در تضاده. روحیه علمی یعنی برای تبیین پدیده‌های مادی حق نداریم سراغ فرضیه‌هایی بریم که نه قابل اثبات‌اند و نه قابل ابطال. ماده تاریک قابل اثبات نیست، چون قابل مشاهده نیست. این ماده صرفا یه فرضه برای اینکه توضیح بدن چرا در بخش انتهایی کهکشان‌ها با سرعت بالاتری حرکت میکنند. دانشمندان صرفا میگن این ماده هست تا یه پدیده رو تبیین کنند، بدون اینکه قادر باشند از طرق دیگه وجود این ماده رو اثبات کنند؛ چون چیزی تعریف کردند که به طور مستقیم قابل مشاهده نیست. از طرف دیگه، فرض وجود ماده تاریک قابل ابطال هم نیست. اگه کسی به وجود ماده تاریک باور داشته باشه، من از طریق تجربی قادر نخواهم بود در باور این فرد تشکیک کنم.
در واقع فرض ماده تاریک در حد یه خرافه است. دقیقا مثل اینه که من برای تبیین این مشاهده (یعنی سرعت بالاتر ستارگان دوردست) بگم، خدا چند تا فرشته در خارج کهکشان‌ها قرار داده که این فرشته‌ها قابل دیدن نیستند، اما هر لحظه در حال فوت کردن بخش انتهایی کهکشان هستند و سرعت بالاتر ستارگان دوردست ریشه در نیرویی داره که فوت این فرشته‌ها به اون بخش‌ها وارد میکنه.
تفاوت این دو تبیین چیه؟ هیچی.
وجود فرشته هم به لحاظ تجربی نه قابل اثباته و نه قابل ابطال.
چرا ما باید به یه چیز مادی باور داشته باشیم که قابل مشاهده نیست؟
من اگه برای تبیین اون مشاهده (سرعت بالاتر ستارگان دوردست) به فرشته و خدا توسل بجویم، با این کار صرفا جهل خودم رو پنهان میکنم، چون وجود فرشته به طریق تجربی نه قابل اثباته و نه قابل ابطال. دانشمندی هم که همچین ماده‌ای تعریف میکنه، صرفا یه جاهله که برای تبیین یه مشاهده در تضاد با تئوری‌اش فرضی رو مطرح میکنه که نه قابل اثباته و نه قابل ابطال.
اما در فرض ماده تاریک یه تناقض اساسی وجود داره که کمتر کسی بهش توجه کرده. یکی دیگه از مشاهداتی که دانشمندان سعی میکنند با استفاده از ماده تاریک تبیین کنند، اینه که میزان خمیدگی نور در هنگام گذر از کنار یه کهکشان بیشتر از چیزیه که باید باشه. باز هم بریم سراغ ویکی پدیا:
مشاهدات همگرایی گرانشی خوشه‌های کهکشانی امکان تخمین مستقیم جرم بر پایه تأثیر آن بر نور کهکشان‌های پس زمینه، فراهم می‌کند. توده‌های عظیم ماده (تاریک یا معمولی) از طریق گرانش موجب خمش نور می‌شوند. در خوشه‌هایی مانند آبل ۱۶۸۹، مشاهدات همگرایی تأیید میکنند که میزان ماده موجود به میزان قابل توجهی بیشتر از آن مقداری است که از نور این کهکشان‌ها استنباط می‌شود. در خوشه گلوله، مشاهدات همگرایی بیانگر آنند که بیشتر جرمی که موجب همگرایی می‌شود از جرم باریونی منتشرکننده پرتو ایکس، مجزا می‌باشد. در ژوئیه ۲۰۱۲ از مشاهدات همگرایی در کشف یک رشته مادهٔ تاریک بین دوخوشه کهکشانی استفاده شد که توسط شبیه‌سازی‌های کیهانی پیش‌بینی شده‌بود.
اصلاحیه در تاریخ 4 مهر: باید اعتراف کنم این چیزی که تحت عنوان تناقض مطرح کردم، وارد نیست. مجددا بی‌دقتی کردم. طبق گفته دانشمندان، ماده تاریک فضازمان رو خم میکنه و به این ترتیب، مسیر نور خم میشه. پس ایرادی که در ادامه میاد، وارد نیست. اما هنوز هم معتقدم ماده تاریک در حد خرافه است. اگه حواسمون نباشه، فرض چنین ماده‌ای راه رو برای معتقدان به جن و پری باز میکنه.
نکته اینه: ماده تاریک تشعشعات الکترو مغناطیسی (مانند نور) از خود منتشر نمی‌کنه، بازتاب نمی‌ده و جذب هم نمی‌کنه، اما قادره مسیر این تشعشعات رو خم کنه.
جذب نور یعنی چی؟ جرمی که نور رو جذب میکنه، قادره تحت تاثیر نیروی جاذبه‌اش، نور رو درون خودش به دام بندازه و انرژی نور رو به بخشی از جرم خودش تبدیل کنه.
وقتی گفته میشه ماده تاریک نور رو جذب نمی‌کنه، یعنی نور قادره بدون اینکه تحت تاثیر جاذبه جرم این ماده قرار بگیره، از درونش رد بشه.
حالا سوال اینه: چطور ممکنه نور بدون اینکه تحت تاثیر ماده تاریک قرار بگیره، از درونش رد بشه و همزمان تحت تاثیر نیروی جاذبه‌اش خم بشه؟
پ.ن 1: البته یه عده هم هستند که در آزمایشگاه‌ها به دنبال ماده تاریک می‌گردند. اما بعیده چیزی پیدا کنند. بهرحال، اگه یه زمان پیدا کردند، من هم قبول میکنم.
پ.ن 2: اما بهتر نیست دولت‌ها بودجه‌هاشون رو بر سر یافتن چیزی که به احتمال خیلی زیاد وجود نداره، تلف نکنند؟
پ.ن 3: در متن بعد سعی میکنم این دو مشاهده رو به دو طریق دیگه تبیین کنم.
