تويت
الطاقة السوداء
هى المعروفة باسم الطاقة المظلمة وهى احد اشكال الطاقةالافتراضية التي تملأ الفضاء ولها تأثير سلبى مشابهاً لقوة معاكسة للجاذبية في المقاييس الكبيرة. كما يشكل تفسيرا معقولا لجزء كبير من المادة المفقودة في الفضاء الكوني.
المادة تعمل على خفض سرعة تمدد الكون من خلال خاصية جاذبيتها. وبالنسبة للثابت الكوني (لأينشتاين) فإنه في صورته الموجبة يعمل على تسريع سرعة تمدد الكون.وما نشاهده من تسارع في تمدد الكون فيمكن تفسيره بالثابت الكوني
بعدما تاكد الفلكيون من مشاهدة تمدد الكون بواسطة قياس الانزياح الأحمر لأطياف المجرات، قاموا وما زالوا يقومون بإجراء قياسات تفصيلية لغرض تعيين سرعة تمدد الكون ومدى تغيرها عبر الزمن منذ نشاة الكون.
ومن خلال مشاهدة التجاذب بين المجرات الناتج عن الجاذبية وتساعد عليها المادة المظلمة، يتبين أن كمية المادة المظلمة الموجودة لا تتعدى 30 % من المادة اللازمة لإيقاف تمدد الكون.
ويبلغ مقدار الطاقة المظلمة طبقا لمعادلة أينشتاين عن تكافؤ المادة والطاقة :E = mc2، عند افتراض تحولها إلى مادة، تبلغ ذلك الجزء الباقي لتكملة كمية المادة الآزمة لإيقاف تمدد الكون.
وتعتبر الطاقة المظلمة في نفس الوقت أحد الإحداثيات الهامة لنموذج التكوين البنائي.
بالنسبة إلى ماهية الطاقة المظلمة فيحيطها الغموض، إلا أنه يعتقد أن تزايد سرعة تمدد الكون المشاهدة يعود على طاقة وضع لمجال غير متجه ويسمى هذا المجال غير المتجه مجال كوينتيسينس.
ويختلف مجال الكوينتيسيسنس عن الثابت الكوني لأينشتاين في أنه قابل لتغيير في الزمان والمكان. ولكي لا يتراكم ولا يتخذ أشكالا بنائية مثلما تفعل المادة، فيجب أن يتصف هذا المجال بالخفة وطول موجة كومبتون طويلة.
ولم يكتشف مجال الكوينتيسينس بعد ولكن يميل ببعض العلماء إلى الاعتقاد بوجوده. وافتراض وجود مجال الكوينتيسينس يسمح بمعدل أقل لتمدد الكون عن تأثير الثابت الكوني. وتفترض أحد النظريات renormalization theory أن المجالات غير المتجهة لا بد وأن يقترن بها كتل كبيرة.
ويتساءل بعض العلماء لماذا حدث تسارع في سرعة تمدد الكون في وقت حدوثها، فإنه إذا افترض وحدث تسارع تمدد الكون في زمن قبل ذلك لما استطاعت المجرات أن تتكون، إذ لم يكن لها وقت كاف لكي تتكون ولا يمكن بالتالي وجود الحياة في الكون، أو لا يمكن للحياة التكون في صورتها الحالية على الأقل كون.
وفي عام 2004 عندما حاول بعض العلماء الربط بين تطور الطاقة المظلمة والقياسات الكونية فتبين لهم أنه من الممكن ان تكون معادل الحالة للكون قد عبرت نطاق الثابت الكوني (w=-1) من قيمة موجبة إلى قيمة سالبة.
ويعتقد بعض العلماء بأن الطاقة المظلمة تطورت مع الزمن بحيث زادت كثافتها.
منذ اكتشاف تمدد الكون في عام 1929، أصبح علماء الكونيات مقتنعين بأن هذا التوسع سوف يتباطأ بسبب الجذب الثقالي في الكون. لكن أرصاداً عديدة تمت خلال العقود القليلة الأخيرة بينت خطأ هذا اليقين: فالكون يتمدد وفق إيقاع يصبح أكثر فأكثر سرعة، تحركه طاقة غريبة مجهولة تماماً. ولا يخفى على أحد التنافس المتزايد بين علماء الفيزياء الكونية لتفسير طبيعة هذه الطاقة التي لم تفصح عن هويتها لأحد بعد.
هكذا أصبح العلماء الكونيون مقتنعين اليوم بأن الكون في معظمه مكون من طاقة سوداء، تتعارض آثارها مع الجاذبية. لكن طبيعة هذه الطاقة لا تزال سراً مستعصياً أكثر من أي سرّ طرحت الفيزياء سؤاله حتى الآن. وأصبح البحث عن الطاقة العاتمة محور البحث الرئيسي في علم الكونيات المعاصر، وتضاعفت التجارب التي تحاول إثبات أو معرفة طبيعة هذه الطاقة. ذلك أن الطاقة السوداء تدفع علماء الكونيات إلى مفترق حاسم: هل الكون بحاجة إلى فيزياء جديدة؟
كانت المفاجأة التي قدماها أن الكون يتوسع بشكل متسارع على عكس ما كان يعتقد طيلة سبعين سنة بأنه سيتباطأ. أما السبب، فهي ظاهرة غريبة سرعان ما أطلق عليها "الطاقة السوداء"، وهذه الطاقة السوداء تشكل النسبة الكبرى من بنية الكون وفق كل من برلمتر وشميدت.
مرت عشر سنوات على هذا الإعلان للاكتشاف المفاجئ، ظهرت خلالها ردود ودراسات لا تقل مفاجأة وأهمية. لكن لم يستطع أي رد أو نقد توجيه دحض حاسم لهذه الفرضية الجديدة. بل على العكس تم إثباتها من خلال العديد من الأرصاد والمقاربات الفلكية. وبالنتيجة، فإن العلماء الذين يشككون اليوم بوجود هذه الطاقة العاتمة في الكون أصبحوا قلة أو حتى نادرين.
مع ذلك يعترف العلماء أن الجهود التي بذلت خلال العقد الأخير لم تستطع الاقتراب أو الإفصاح عن طبيعة هذه الطاقة. وبدورها فإن المناهج النظرية التي حاولت وصفها بدت غير كافية أو حتى مؤهلة. بل إن الطاقة العاتمة تبدو اليوم في بعض جوانب البحث أكثر غموضاً مما كانت عليه عند اكتشافها منذ عشر سنوات
ولا يزال البحث جاريا لمعرفة الحقيقة.
يتبع
هى المعروفة باسم الطاقة المظلمة وهى احد اشكال الطاقةالافتراضية التي تملأ الفضاء ولها تأثير سلبى مشابهاً لقوة معاكسة للجاذبية في المقاييس الكبيرة. كما يشكل تفسيرا معقولا لجزء كبير من المادة المفقودة في الفضاء الكوني.
المادة تعمل على خفض سرعة تمدد الكون من خلال خاصية جاذبيتها. وبالنسبة للثابت الكوني (لأينشتاين) فإنه في صورته الموجبة يعمل على تسريع سرعة تمدد الكون.وما نشاهده من تسارع في تمدد الكون فيمكن تفسيره بالثابت الكوني
بعدما تاكد الفلكيون من مشاهدة تمدد الكون بواسطة قياس الانزياح الأحمر لأطياف المجرات، قاموا وما زالوا يقومون بإجراء قياسات تفصيلية لغرض تعيين سرعة تمدد الكون ومدى تغيرها عبر الزمن منذ نشاة الكون.
ومن خلال مشاهدة التجاذب بين المجرات الناتج عن الجاذبية وتساعد عليها المادة المظلمة، يتبين أن كمية المادة المظلمة الموجودة لا تتعدى 30 % من المادة اللازمة لإيقاف تمدد الكون.
ويبلغ مقدار الطاقة المظلمة طبقا لمعادلة أينشتاين عن تكافؤ المادة والطاقة :E = mc2، عند افتراض تحولها إلى مادة، تبلغ ذلك الجزء الباقي لتكملة كمية المادة الآزمة لإيقاف تمدد الكون.
وتعتبر الطاقة المظلمة في نفس الوقت أحد الإحداثيات الهامة لنموذج التكوين البنائي.
بالنسبة إلى ماهية الطاقة المظلمة فيحيطها الغموض، إلا أنه يعتقد أن تزايد سرعة تمدد الكون المشاهدة يعود على طاقة وضع لمجال غير متجه ويسمى هذا المجال غير المتجه مجال كوينتيسينس.
ويختلف مجال الكوينتيسيسنس عن الثابت الكوني لأينشتاين في أنه قابل لتغيير في الزمان والمكان. ولكي لا يتراكم ولا يتخذ أشكالا بنائية مثلما تفعل المادة، فيجب أن يتصف هذا المجال بالخفة وطول موجة كومبتون طويلة.
ولم يكتشف مجال الكوينتيسينس بعد ولكن يميل ببعض العلماء إلى الاعتقاد بوجوده. وافتراض وجود مجال الكوينتيسينس يسمح بمعدل أقل لتمدد الكون عن تأثير الثابت الكوني. وتفترض أحد النظريات renormalization theory أن المجالات غير المتجهة لا بد وأن يقترن بها كتل كبيرة.
ويتساءل بعض العلماء لماذا حدث تسارع في سرعة تمدد الكون في وقت حدوثها، فإنه إذا افترض وحدث تسارع تمدد الكون في زمن قبل ذلك لما استطاعت المجرات أن تتكون، إذ لم يكن لها وقت كاف لكي تتكون ولا يمكن بالتالي وجود الحياة في الكون، أو لا يمكن للحياة التكون في صورتها الحالية على الأقل كون.
وفي عام 2004 عندما حاول بعض العلماء الربط بين تطور الطاقة المظلمة والقياسات الكونية فتبين لهم أنه من الممكن ان تكون معادل الحالة للكون قد عبرت نطاق الثابت الكوني (w=-1) من قيمة موجبة إلى قيمة سالبة.
ويعتقد بعض العلماء بأن الطاقة المظلمة تطورت مع الزمن بحيث زادت كثافتها.
منذ اكتشاف تمدد الكون في عام 1929، أصبح علماء الكونيات مقتنعين بأن هذا التوسع سوف يتباطأ بسبب الجذب الثقالي في الكون. لكن أرصاداً عديدة تمت خلال العقود القليلة الأخيرة بينت خطأ هذا اليقين: فالكون يتمدد وفق إيقاع يصبح أكثر فأكثر سرعة، تحركه طاقة غريبة مجهولة تماماً. ولا يخفى على أحد التنافس المتزايد بين علماء الفيزياء الكونية لتفسير طبيعة هذه الطاقة التي لم تفصح عن هويتها لأحد بعد.
هكذا أصبح العلماء الكونيون مقتنعين اليوم بأن الكون في معظمه مكون من طاقة سوداء، تتعارض آثارها مع الجاذبية. لكن طبيعة هذه الطاقة لا تزال سراً مستعصياً أكثر من أي سرّ طرحت الفيزياء سؤاله حتى الآن. وأصبح البحث عن الطاقة العاتمة محور البحث الرئيسي في علم الكونيات المعاصر، وتضاعفت التجارب التي تحاول إثبات أو معرفة طبيعة هذه الطاقة. ذلك أن الطاقة السوداء تدفع علماء الكونيات إلى مفترق حاسم: هل الكون بحاجة إلى فيزياء جديدة؟
كيف أصبح الكون معتماً؟
يجتمع نخبة علماء الفيزياء الفلكية والكونية كل سنتين في مؤتمر تكساس لطرح أعمالهم الهامة والجديدة. في عام 1998 عقد هذا المؤتمر في باريس. وكان الجميع بانتظار هذا المؤتمر. ذلك أن سول برلمتر من مختبر لورانس بركلي في كاليفورنيا، وبريان شميدت من جامعة جون هوبكنز في ماريلاند، كانا قد جاءا إلى باريس ليعرضا في المؤتمر نتائجهما الثورية كما وصفت آنذاك.كانت المفاجأة التي قدماها أن الكون يتوسع بشكل متسارع على عكس ما كان يعتقد طيلة سبعين سنة بأنه سيتباطأ. أما السبب، فهي ظاهرة غريبة سرعان ما أطلق عليها "الطاقة السوداء"، وهذه الطاقة السوداء تشكل النسبة الكبرى من بنية الكون وفق كل من برلمتر وشميدت.
مرت عشر سنوات على هذا الإعلان للاكتشاف المفاجئ، ظهرت خلالها ردود ودراسات لا تقل مفاجأة وأهمية. لكن لم يستطع أي رد أو نقد توجيه دحض حاسم لهذه الفرضية الجديدة. بل على العكس تم إثباتها من خلال العديد من الأرصاد والمقاربات الفلكية. وبالنتيجة، فإن العلماء الذين يشككون اليوم بوجود هذه الطاقة العاتمة في الكون أصبحوا قلة أو حتى نادرين.
مع ذلك يعترف العلماء أن الجهود التي بذلت خلال العقد الأخير لم تستطع الاقتراب أو الإفصاح عن طبيعة هذه الطاقة. وبدورها فإن المناهج النظرية التي حاولت وصفها بدت غير كافية أو حتى مؤهلة. بل إن الطاقة العاتمة تبدو اليوم في بعض جوانب البحث أكثر غموضاً مما كانت عليه عند اكتشافها منذ عشر سنوات
ولا يزال البحث جاريا لمعرفة الحقيقة.
يتبع