66 میلیون سال پیش شهاب‌سنگی به کره زمین برخورد می‌کند شاید برای شما هم جالب باشد که حیات کره زمین مدیون این اتفاق است. پس از برخود اجرام سماوی در یک دوره مشخص کیهانی، دایناسورها منقرض شدند و حیات و زیست سیاره زمین شکل کنونی‌تری به خود گرفت. بسیاری از دانشمندان امروزه معتقدند برخورد این اجرام به سیاره زمین اتفاقی و به صورت تصادفی نبوده، درست برعکس تحت‌تاثیر یک دوره زمانی مشخص اتفاق افتاده است. شاید ماده تاریک در این برخوردها نقش بیشتری داشته باشد.
لیزا رندال
لیزا رندال، فیزیکدان مشهور آمریکایی که تحقیقات گسترده‌ای در زمینه ذرات و ماده تاریک انجام داده است، در سال‌های اخیر نظریه قابل توجهی درباره ماهیت این ماده بیان کرده است، از آثار بنام رندال کتاب‌های «Higgs Discovery» به فارسی «کشف هیگز» و «Knocking on Heaven's Door» به فارسی «در بهشت را زدن» است که هیچکدام به فارسی ترجمه نشده. وی در اثر جدیدش به نام «ماده تاریک و دایناسورها» به ارتباط اسرار‌گونه دایناسورها با ماده تاریک در فضای کیهانی پرداخته و این کتاب اولین اثر از رندال است که به زبان فارسی ترجمه شده است.
«ماده تاریک و دایناسورها» کتابی است که ابتدا به مدل‌های متفاوتی می‌پردازد که از سوی دانشمندان درباره ماده تاریک بیان شده است و خوانندگان با هر سطح اطلاعاتی می‌توانند بدانند که دانشمندان فیزیک نظری امروزه درباره چه چیزی بحث می‌کنند. اما ماده تاریک چیست و ما چگونه باید وجود آن را حس کنیم؟ تنها پاسخ فیزیکدانان به این سوال این است: «ماده‌ای پنهان در گیتی که نور را جذب یا گسیل نمی‌کند» درواقع ما ماده تاریک را حس نمی‌کنیم و حتی نمی‌توانیم آن را اندازه‌گیری کنیم به نوعی ما به دنیای بیرون خود چندان آگاه نیستیم؛ اما می‌دانیم که هست و این تاثیرگذاری به حدی بوده که دانشمندان را مجبور به پذیرش آن می‌کند.
امیرنظام امیری مترجم کتاب «ماده تاریک و دایناسورها» و پژوهشگر در عرصه اختر‌فیزیک درباره موجودیت این ماده به ایبنا می‌گوید: «نخستین نکته‌ای که وجود دارد این است که بار اول موجودیت ماده تاریک را محققان از رصد کهکشان‌های مختلف اثبات کردند. آن‌ها توانستند بفهمند که در حقیقت چنین ماده‌ای در فضای کیهانی وجود دارد.»
حال تصور کنید روزی در یکی از خیابان‌های تهران قدم می‌زنید، به یک‌باره حدس می‌زنید فرد مشهوری در نزدیکی شماست. حتی اگر آن فرد مشهور را نبینید از اجتماع مردم و دوربین‌های عکاسی‌شان متوجه می‌شوید که حتما فرد مشهوری در همین حوالی است هرچند آن را با چشمان خود ندیده‌اید. با این مثال می‌توانید بفهمید که دانشمندان چگونه فهمیدند که ماده تاریک وجود دارد. وقتی مقدار قابل توجهی از ماده تاریک در یک مکان مشخص جمع شود، نیروی گرانشی آن‌ها روی اجرام سماوی و کهکشان‌ها اثر می‌گذارد. در حقیقت ماده تاریک بر انبساط کیهان و مسیر پرتو‌های نوری اثرگذار بوده است، بنابراین آن‌ها با اینکه این ماده را ندیدند یا اندازه‌گیری نکرده‌اند اما می‌دانند که وجود دارد.
امیرنظام امیری
امیری این‌گونه توضیح می‌دهد: «دانشمندان وقتی فهمیدند منحنی سرعت جرمی که در رصد خود مشاهده کرده بودند؛ با آن جرم دینامیکی واقعی که در محاسبات‌شان اندازه‌گیری می‌کنند یکی نیست پی بردند یک حلقه گمشده در این میان وجود دارد. اگرچه بعد از سال‌ها این موضوع کمی به فراموشی سپرده شد، اما بعدها به دلایل دیگر مطرح شد و امروزه ماده تاریک موضوع مهمی در شکل‌گیری کیهان به حساب می‌آید.»
طرف دیگر این داستان در این کتاب دایناسورها هستند همه ما می‌دانیم که 66 میلیون سال پیش جرمی فضایی به بزرگی 10کیلومتر با زمین برخورد می‌کند و موجب انقراض این موجودات عظیم‌الجسته می‌شود. سوال اینجاست آیا ماده تاریک تاثیری در برخورد این جرم 10کیلومتری داشته یا خیر؟
امیری در پاسخ این سوال می‌گوید: «دو پدیده جذاب دایناسورها و ماده تاریک ممکن است در ذهن کمی با یکدیگر مجزا باشند. حال برای اینکه بتوان ماده تاریک و ارتباط آن با دایناسورها را توضیح داد باید دلایل بیشتر دانشمندان را برای اثبات این ماده بدانیم. آن‌ها علت‌های متفاوتی را برای اثبات ماده تاریک بیان کردند. همچنین تاکنون تئوریِ‌های متفاوتی درمورد خصوصیات ماده تاریک مطرح شده است. در نهایت چیزی که اهمیت دارد این است که ماده تاریک چیزی است که دیده نمی‌شود و تابش الکترومغناطیسی هم ندارد به همین دلیل ابتدا باید دید ماهیت آن چیست. دانشمندان انواع مدل‌هایی که مبنای علمی دقیقی داشته‌اند را بررسی کردند؛ یکی‌از این مدلها ماده تاریک سرد است که درواقع مهمترین مدل‌هاست. در همین‌راستا دیگر پژوهشگران که اتفاقا فیزیکدانان خیلی بزرگی هم هستند مدل‌های دیگری هم در این مورد شرح می‌دهند.»
وی معتقد است: «اینکه نویسنده توانسته ماده تاریک را به دایناسورها ربط دهد در درجه اول خلاقیت بالای خود را نشان داده. رندال فردی مشهور در حوزه فیزیک نظری است، روزی فردی به وی پیشنهاد می‌دهد که اگر ماده تاریک ویژگی به جز سرد بودن داشته باشد می‌توان نشانه‌هایی از آن را یافت. همانگونه که پیش‌تر گفتم تا پیش از این مدل‌های گوناگونی برای اثبات ماده تاریک مطرح شد. یکی از این مدلها مدل ماده تاریک سرد بود که نشان می‌داد ماده تاریک فقط ماده‌ای است که دانشمندان توانستند نشانه‌های آن را بفهمند، این مدل بیان می‌کرد که ماده تاریک تاثیری بر فضای کیهانی ندارد اما لیزا رندال مدل دیگری از ماده کیهان ارائه می‌دهد.»
امیری از مدلی که این دانشمند در باب ماده تاریک ارائه داده است می‌گوید: «این نویسنده با دیگر پژوهشگران مدلی را برای ماده تاریک ارائه دادند که به عنوان مدل ماده تاریک برهم کنشی شناخته می‌شود. در این مطالعات دانشمندان متوجه می‌شوند که سیاره زمین در دوره‌های متفاوتی شاهد بارش شدید اجرام آسمانی مانند شهاب‌سنگ‌ها و... به صورت دوره‌ای بوده است که اتفاقا زمین‌شناسان هم به یافته‌های مشابه این رسیده‌اند.»
امیری درباره پیوندی که رندال میان انقراض دایناسورها و ماده تاریک برقرار کرده است می‌گوید: «لیزا رندال در مدلش درباره ماده تاریک آن را با انقراض دایناسورها ربط داد و یکی از بزرگترین ردپاها و نشانه‌هایی که می‌تواند انقراض آن‌ها را توضیح دهد این است که در اواخر دوره انقراض دایناسورها، برخورد بسیار شدید و سنگین اجرام آسمانی به زمین گزارش شد. پس می‌توان گفت انقراض دایناسورها به برخورد اجرام آسمانی به زمین ربط داشته است.»
دایناسورها موجودات جذابی هستند. امروزه فیلم‌های زیادی درباره آن‌ها ساخته شده و پارک‌های ژوراسیک در اغلب شهرهای بزرگ دنیا وجود دارد که توجه بازدیدکنندگان را به خود جذب می‌کند. کتاب‌ها و داستان‌های بسیاری از دایناسورها وجود دارند که هرکدام برگرفته از قوه تخیل نویسنده و فقط بر اساس یافته‌های فسیلی آن‌ها نوشته شده است. سوال اینجاست؛ دقیقا چه بر سر این موجودات آمد که تقریبا 100 میلیون سال پیش بر زمین حکمرانی می‌کردند؟
توضیحی که این پژوهشگر می‌دهد این است: «در مدل برهمکنشی ماده تاریک لیزا رندال، اتفاقی که می‌افتد این است که کهکشان دارای یک هاله ماده تاریک بزرگ است. در این مدل علاوه بر هاله ماده تاریک دیسکی ثانویه از ماده تاریک نیز وجود دارد. به این معنی است که اگر کهکشان راه‌شیری را بررسی کنید خیلی ساده متوجه می‌شوید که از طرفی منظومه شمسی کهکشان راه‌شیری را دور می‌زند. این فرآیند به این معنی است که کل منظومه شمسی در دوره‌های زمانی بسیار مشخصی باید از داخل این دیسک رد شود تا بتواند کهکشان راه‌شیری را دور بزند. حال چه اتفاقی می‌افتد؟ اگر این مدل درست باشد در دوره مشخصی که منظومه شمسی کهکشان راه شیری را دور می‌زند، باید این دیسک را ببیند یا به عبارتی از داخل آن عبور کند. در نهایت لیزا رندال و همکارانش تمام این دوره‌های برخورد تناوبی یعنی چرخش منظومه شمسی به دور کهکشان راه شیری و همزمان با آن عبور از دیسک ثانویه را اندازه‌گیری کردند.»
امیری در این ارتباط نتایج زمین‌شناسان را هم بسیار تاثیرگذار دانست وی می‌گوید: «با توجه به نتایج آمار زمین‌شناسان، اعضای تیم تحقیقاتی لیزا رندال پیش‌بینی می‌کنند زمانی‌که انقراض دایناسورها رخ داده در همان موقع منظومه شمسی از دل دیسک ثانویه فضای کیهانی عبور کرده و باعث برهم‌کنش و اختلال‌هایی می‌شود که اجرام داخل ابر اوورت و یا اجرام خارجی منظومه شمسی قید گرانشی خود را از دست می‌دهند و به سمت ناحیه داخلی منظومه شمسی پرتاب می‌شوند و در نهایت منجر به برخورد به سیاره زمین، شروع عصر یخبندان و انقراض دایناسورها شده است.»
این‌گونه است که دو بحث جذاب علمی یعنی ماده تاریک و دایناسورها به هم ربط پیدا می‌کنند. در این کتاب به صورت بسیار منظم و سلسله مراتبی ابتدا به شکل‌گیری منظومه شمسی و کیهان می‌پردازد و بعد مدل ماده تاریک و انواع آن را به وضوح بیان می‌کند و در آخر به صورت کاملا منطقی به ارتباط مدل برهمکنشی ماده تاریک با انقراض دایناسورها می‌پردازد.
امیری محاسبات لیزا رندال را در این مدل شاهکاری در علم نجوم دانست و گفت: «در کتاب «ماده تاریک و دایناسورها» تحقیقات لیزا رندال از نظر محاسباتی پژوهشی شاهکار است، اما مدل برهمکنشی که درباره ماده تاریک عرضه کرده است ممکن است مشکلات بسیار بزرگ‌تری داشته باشد که شاید تصویری که ما از فضای کیهانی در نظر داریم به هم بخورد. درنهایت این مدل پذیرفته شده نیست و تنها به عنوان یک کاندیدای مدل‌های مطرح در ماده تاریک بیان شده است؛ اما در کنار همه این‌ها جذاب‌ترین مدلی است که در بحث ماده تاریک بیان شده است.»
نویسنده با مقدمه‌ای اختصاصی برای ایرانیان و فارسی‌زبانان از ترجمه کتابش به زبان فارسی ابراز خرسندی کرد و ادامه داد: «مطالب جالب زیادی درباره فعالیت‌های علمی در ایران شنیده‌ام. بسیاری از دوستان و همکاران من برای شرکت در کنفرانس‌های متفاوتی به ایران سفر کرده‌اند. آن‌ها از شور و اشتیاق دانشمندان ایرانی برای کشف مطالب جدید و همچنین مکان‌های بسیار زیبا و دیدنی و مردمان بسیار خوب آن‌جا به من گفته‌اند.»
نظر شما