ليس هناك إذن برهان على أن المادة المظلمة تتكون من نجوم معتمة، أو كواكب كالمشتري» أو ثقوب سوداء. ولكن لو كانت المادة المظلمة مادة عادية - مادة مصنوعة من بروتونات ونيوترونات وإلكترونات - فإن من الواضح أن ليس هناك احتمالات أخرى. ومن المؤكد أن المادة عندما تتقلص إلى ثقوب سوداء يصعب أن نسميها بأنها مادة عادية ومع ذلك، فإن الثقوب السوداء قد تكونت من نجوم ضخمة لها تركيب كيماوي يماثل تركيب الأجرام الأخرى التي نظرنا في أمرها. الآن وقد تكلمت حتى (المادة العادية). على أن مصطلح «المادة الباريونية»، لهو المصطلح الأدق، وهو ما يستخدمه الفيزيائيون. والمادة الباريونية هي بالضبط، فهي مادة مصنوعة من الباريونات وعملياً، فإن هذا يعني النيوترونات كذلك والبروتونات، حيث إن كل الباريونات الأخرى لا تُرى عموماً إلا في المعمل فقط. ومن الحقيقي أن المادة العادية تحوي أيضاً إلكترونات، وهذه ليست باريونات. على أن الكتلة التي تساهم بها الإلكترونات صغيرة جداً. فالإلكترون يزن فحسب 1836/1 من البروتون. والإلكترونات تشكل إذن 1837/1من كتلة ذرة الهيدروجين، وتشكل فقط 3675/1 من كتلة الهليوم.

وقد اكتشف العلماء في السنوات الحديثة حججاً نظرية قوية يبدو أنها تتضمن أن الجزء الأكبر من الكتلة الموجودة في الكون يجب أن يكون غير باريوني. وإذا كانت هذه الحجج صحيحة، فإن المادة المظلمة لا تتكون إذن على الإطلاق من البروتونات والنيوترونات ولا (الإلكترونات). وهي ربما تكون مصنوعة من جسيمات غريبة الشأن لم تُر بعد في المعمل، أو ربما هي مصنوعة حتى من أشياء لا يمكن إطلاقاً تسميتها على النحو الصحيح بالجسيمات».

وقد رأينا في الفصل الثالث مشاهدات عن كميات الهليوم والديتريوم الموجودة في الكون تمد باثبات قوي لنظرية الانفجار الكبير. وقد أوضحت أن ما نلاحظه من كميات الهليوم هو أعظم كثيراً من المقادير التي يمكن صنعها في النجوم. وما نراه أيضاً من الديتريوم لا يمكن مطلقاً أن يكون قد تم إنتاجه في النجوم، ويمكن فقط أن يكون قد تخلق في الانفجار الكبير.

وقد رأينا أنه يمكن استخدام قياسنا لمقادير الهليوم لاستنباط عدد ا الأنواع المختلفة من النيوترينو التي يمكن أن توجد (انظر الفصل الخامس. وينبغي إذن ألا ندهش إذا اكتشفنا أن قياس نسبة توافر الديتريوم له أيضاً تضمينات هامة.

والأمر يكون هكذا حقاً بمجرد أن نتبين أنه لا يوجد الآن من الديتريوم الذي تخلق في الانفجار الكبير سوى البعض منه فلا بد وأن الكثير من نوى الديتريوم التي تخلقت في كرة نيران الانفجار الكبير قد اصطدمت سريعاً إحداها بالأخرى لتشكل هليوماً. وهكذا فإن نسبة وفرة الديتريوم الآن هي على علاقة بكثافة المادة الكون المبكر. وكلما كانت كثافة المادة وقتها أكثر، زاد عدد ما يمكن وقوعه من الاصطدامات. وهكذا فإن مشاهداتنا الآن عن مدى وفرة الديتريوم ينبغي أن تخبر العلماء عن مدى كثافة الكون فيما مضى من الزمن.

على أننا لو عرفنا مدى كثافة الكون عندما كان عمره دقائق معدودة، لأمكننا أن نحسب ما ينبغي أن تكونه كثافته الآن. وتبين الحسابات المؤسسة على قياس كميات الديتريوم في الكون الحالي أن كثافة المادة الباريونية لا يمكن أن تكون أكثر من 20 إلى 30 في المائة من الكثافة الحرجة المطلوبة ليصبح الكون مغلقاً. والحسابات تخبرنا فقط عن مقدار المادة الباريونية التي ينبغي أن تكون موجودة وعلى كل، فإن نواة الديتريوم تتكون من بروتون ونيوترون، وهذان طبيعياً.

الجسيمان كلاهما من الباريونات. ويمكن إجراء حسابات مماثلة تتأسس على ما يلاحظ من نسبة توافر الهليوم 3 والليثيوم7. والهليوم 3 هو شكل من الهليوم حيث يوجد في النواة ثلاث جسيمات بروتونان ونيوترون واحد، وذلك بدلاً من الجسيمات الأربعة المعتادة (بروتونان ونيوترونان والليثيوم 7 هو شكل من معدن الليثيوم حيث يوجد في النواة سبع جسيمات ثلاث بروتونات وأربعة نيوترونات. وهاتان المادتان كلتاهما موجودتان بكميات أصغر حتى من الديتريوم وكمثل، فإن الليثيوم 7 يسهم فقط بما يقرب من جزء من عشرة بلايين من الكتلة الكلية للكون. على أنه في إمكاننا أن نقيس مثل هذه النسبة من الوفرة. وتبين الحسابات أن كثافة المادة الباريونية هي ما بين 3 إلى 12 في المائة من الكثافة الحرجة. وهذه النتيجة تتفق وتلك التي نحصل عليها من قياس كميات الديتريوم حيث إن رقم 20 إلى 30 في المائة المذكور أعلاه هو فحسب الحد الأقصى.

وعندما تم لأول مرة إجراء الحسابات التي من هذا النوع في الستينيات، وصل العلماء لما بدا وقتها أنه استنتاج طبيعي. فما دامت كثافة المادة أقل كثيراً من القيمة الحرجة، فيجب إذن أن يكون الكون مفتوحاً؛ ومصير الكون هو أن يتمدد إلى الأبد. ولم يخطر ببال أحد أنه ربما توجد أشكال غير باريونية من المادة تساهم بقدر له اعتباره في الكتلة الكلية للكون. والمادة غير الباريونية لم تكن وقتها تعد حتى كأحد الإمكانات النظرية.

على أن الأمور قد تغيرت منذ ذلك الوقت بما له اعتباره. وتتضمن النظريات الجديدة في مجال فيزياء الجسيمات أنه يمكن أن توجد أنواع عديدة مختلفة من الجسيمات لم تتم رؤيتها بعد في المعمل. وإذا كان لهذه الجسيمات وجود حقاً، فإنها قد تساهم إسهاماً له دلالته في كثافة الكتلة الكلية للكون. وبالإضافة، فإنه

يبدو أن نظريات الكون الانتفاخي تتضمن أن إجمالي كثافة الكتلة هو أكبر كثيراً من نسبة 20 إلى 30 في المائة التي تدل عليها محاجة الديتريوم. وإذا كان هذا هو الحال، فإن الجزء الأكبر من المادة في الكون هو ولا بد غير باريوني.

والحقيقة أنه إذا كان قد وقع تمدد انتفاخي، فإن كثافة الكون لا بد وأن تساوي القيمة الحرجة، أو أن تكون قريبة منها بحيث أنه قد لا يمكننا أبداً أن نقيس الفارق بينهما. والنظريات الانتفاخية كما رأينا في الفصل الرابع، تتطلب أن يكون الكون على الخط الفاصل بين الحالين. فالكون قد يكون مفتوحاً بالكاد، أو هو مغلق بالكاد وكثافة الكتلة في أي من الحالين، يجب أن تكون قيمتها على الحد الفاصل أيضاً.

ففي الكون الانتفاخي إذن لا بد وأن يكون 70 في المائة على الأقل من المادة مادة غير باريونية، وإن كان من الممكن بلا ريب أن تصل المادة غير الباريونية إلى 90 في المائة كتلة الكون، أو حتى أكثر من ذلك. والكتلة المضيئة في الكون - من أي تلك التي توجد في النجوم والأجرام الأخرى المتوهجة ـ هي فحسب حوالي 1في المائة من الكثافة الحرجة.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

العتبة العباسية المقدسة تعلن تأجيل مؤتمر معالم الحياة الطيبة عند أهل البيت (عليهم السلام) الدولي الثاني

قسم العلاقات العامة يقيم أمسية رمضانية ثقافية لطلبة الأقسام الداخلية في جامعة بابل

قسم الشؤون الفكرية ينظم ختمة قرآنية رمضانية في دولة تشاد بإفريقيا

ضمن مشروع بيوت النور.. المجمع العلمي ينظّم أمسية قرآنية رمضانية في كربلاء

المزيد

الآخبار الصحية

الماء المملح.. فائدة حقيقية أم "صيحة زائفة"؟

عادة بسيطة تدعم الصحة وتحافظ على الوزن المثالي

الغذاء النباتي يقلل مخاطر السرطان.. مع استثناء مهم

الحليب قليل أم كامل الدسم.. أيهما أفضل؟

المزيد

الآخبار التكنلوجية

أنثروبيك تتحدى البنتاغون.. وترامب يأمر بوقف التعامل معها

ميزة جديدة من "إنستغرام" لحماية المراهقين من الانتحار

الأولى من نوعها.. "تقنية مذهلة" في هاتف سامسونغ الجديد

لماذا تشعر المرأة بالألم أكثر من الرجل؟.. دراسة تجيب

المزيد

مواضيع ذات صلة

جسيمات النيوترينو

سوسي

فرميونات وبوزونات

تخوم الطاقة العالية

اكتشاف جسيمات جديدة

ميجا فولت، وجيجا فولت وتيرا فولت

جسيمات وموجات

جسيمات مصطدمة

ما بعد النموذج المعياري

الهليوم والديتريوم الأوليان

النموذج المعياري

نظرية ديناميكا اللون الكمية