اكتشاف جسيم المادة المظلمة باستخدام الرياضيات

منوعات

باحثون أستراليون يزعمون أنهم اكتشفوا جسيم الفوتون المظلم الموجود في المادة المظلمة للكون

30 أيلول 2023 16:48

المادة المظلمة هي الإطار الأساسي الذي يجعل كوننا مترابطاً، وبدون قوة الجاذبية الهائلة التي تمكنها من تنظيم الغاز والغبار، لن يكون هناك نجوم ولا كواكب، وهذا ما يؤكده العلماء، ولذلك، فإنه من المؤسف حقاً أنه على الرغم من عقود من الجهود التي بذلوها، فإنهم لا يستطيعون رؤية المادة المظلمة أو الشعور بها.

لدى العلماء مجرد نظرية ومجموعة من التخيلات، ربما المادة المظلمة هي جسيم شبح عملاق؟ أو مجموعة من الثقوب السوداء؟

ولكن، في الأسبوع الماضي، قدمت مجموعة من العلماء الأستراليين أدلة يقولون أنها تدعم بقوة نظرية ثالثة: "الفوتونات المظلمة"، وهي المادة المظلمة التي تعادل جزيئات الضوء. 

نظرية جديدة حول المادة المظلمة

لكن الأدلة التي توصلوا إليها في دراسة النمذجة الرياضية غير مباشرة، إذ لم يتم اكتشاف الفوتون نفسه، لكنهم يقولون أن الرياضيات التي تثبت وجوده قوية جداً، مع احتمالية اكتشاف الجسيم عند مستوى 6.5 سيجما، وهذا يعني ببساطة أن هناك فرصة أقل من واحدة في المليون بأن يكونوا مخطئين.

اكتشاف جسيم المادة المظلمة باستخدام الرياضيات

وقال "أنتوني توماس" أستاذ الفيزياء في جامعة أديلايد، أن الدليل الرياضي على هذا المستوى "يشكل دليلاً جيداً على اكتشاف الجسيمات، وإذا أمكن تأكيد ذلك، ونحن نعتقد أن هناك احتمالاً قوياً للغاية، فستكون هذه خطوة كبيرة للأمام".

لكن الباحثين الآخرين أكثر تشككاً، حيث قال البروفيسور "جيرانت لويس" الذي يدرس المادة المظلمة في جامعة سيدني: "أعتقد أن معظم علماء الفيزياء سيقولون أننا بحاجة إلى المزيد قليلاً من الأدلة، على الرغم من أن 6.5 سيجما هي دليل قوي فعلاً، لكننا رأينا أن احتمال 6.5 سيجما قد يختفي وسط الضجيج عندما يتم فحصه بشكل أكبر".

المادة المظلمة في الكون

المادة المظلمة تفسر وجود الكون المرئي، حيث تظهر التجارب أنها تمتد عبر الكون مثل شبكة العنكبوت غير المرئية، وتسحب جاذبية الخيوط الموجودة في الشبكة الغاز إلى النجوم والنجوم إلى المجرات.

إن تسمية هذه الكتلة غير المرئية بـ "المادة المظلمة" تشير إلى وجود جسيم واحد، لكن في الثمانينات، اقترحت مجموعة من العلماء فكرة مختلفة تقول أن كوننا الخفيف هو عبارة عن حساء من جزيئات مختلفة، ولذلك، لماذا لا يكون الكون المظلم كذلك أيضاً؟

اكتشاف جسيم الفوتون المظلم الموجود في المادة المظلمة

يمكن أن يكون لديك ذرات مظلمة وجزيئات مظلمة، وإذا كان لديك ذرات مظلمة، فربما سيكون لديك الكون المظلم الذي يعادل الضوء والكهرباء؟ وإذا كان الأمر كذلك، فستحتاج إلى جسيم لتشغيله: الفوتون المظلم، وإذا كان ذلك صحيحاً فعلاً، فهل يمكن أن تؤثر تلك القوى المظلمة على الأشياء في الكون النوراني؟

قال توماس: "قد يوفر هذا رابطاً، أي بوابة بين العالم الذي نعيش فيه وعالم المادة المظلمة الذي نعرفه".

هذا ويؤكد الباحثون أن هذه النظرية كانت ستبدو مجرد نظرية لطيفة لولا وجود الميون، وهو جسيم غامض موجود في أشعة الشمس، ولذلك من الطبيعي افتراض وجود جسيم مشابه في المادة المظلمة. 

المصدر: جامعة أديلايد