صليب اينشتاين ومبدأ كوبرنيكوس

صليب اينشتاين ومبدأ كوبرنيكوس: نحن لا نحتل مركز الكون و لا نتشكل حتى من المادة المركزية لهذا الكون..
كل المادة التى تشكل اجسامنا و الأرض و الكواكب و النجوم و المجرات و التجمعات هى مادة باريونية baryonic matter أى مادة عادية متشكلة من البروتونات protons و النيوترونات neutrons وغيرها من الباريونات (وهى الجسيمات المتفاعلة بقوة strongly interacting التى تعمم البروتونات و النيوترونات)..
لكن هذه المادة رغم كل شيء لا تصل الا الى 5 بالمائة من اجمالى كتلة الكون..أى أنها مهملة جدا حسب أغلب المقاييس...
جميع القرائن التجريبية تدل على أن اغلب المادة فى الكون هى تأتى فى شكل غير-باريونى non-brayonic اى مادة لا تتفاعل عبر القوة النووية القوية او الكبرى strong nuclear interaction...
و أهم انواع هذه المادة غير-الباريونية نجد المادة المظلمة بحوالى 25 بالمائة من اجمالى كتلة الكون..
والمادة المظلمة هى مظلمة بالضبط لانها لا تمتص و لا ترسل الضوء و كل تأثيرها يتم عبر قوة الجذب الثقالي وعليه فان اهم طرق رصدها طريقان اثنان هما:
-اولا اما عبر التأثيرات الثقالية المتبادلة بين المجرات التى تُرصد فى منحيات دوران المجرات galaxy rotation curves حيث نجد ان المادة المضيئة الباريونية -التى نراها على التليسكوبات- لا تكفى فى وصف الدوران المشاهد للمجرات..و هذه الطريقة قد تكلمت عليها من قبل (انظر المدونة او الكتاب)...
-ثانيا عبر رصد تأثير قوة الجذب الثقالى للمادة المظلمة على مسارات الضوء وبالخصوص فى اطار ما يسمى العدسات الثقالية gravitational lenses ...
فنحن عندما نشاهد كوازار quasar (اى نواة مجرة galactic nuclei نشطة ذات اضاءة عالية) من الارض, و بافتراض ان هناك مجرة ذات كتلة هائلة فى طريق الضوء بين الكوازار و الارض, فان هذه المجرة ستلعب دور عدسة ثقالية..
بمعنى ان الضوء الصادر من الكوازار سيتم حنيه او عطفه deflected عندما يمر فى الحقل الثقالى للمجرة (النسبية العامة general relativity لاينشتاين Einsetin) بطرق مختلفة (مثلا المرور عبر اعلى المجرة أو عبر اسفل المجرة فان الانحناء سيتم بشكل مختلف) و منه نرى فى المحصلة عدة صور-اى صور مضعفة- للكوازار على الارض..انظر الصورة الاولى..
اذن المجرة فى الوسط-بين الارض و الجسم المرصود- تلعب دور العدسة التى تُحرف صور الاجسام البعيدة..
وهذا ما يسمى بالعدسة الثقالية...
ومن اروع نماذج العدسات الثقالية المعروفة فى الكون نجد ما يسمى صليب اينشتاين Einstein cross..
فى هذه الحالة فان الكوازار يظهر على الارض على شكل اربعة اجسام مختلفة -ظاهريا و ليس حقيقيا مثل السراب- بسبب مجرة حلزونية spiral galaxy عملاقة متموضعة بيننا على الارض و بين الكوازار الخاص بصليب اينشتاين..
انظر الصورتين 2 و 3 وهما صورتان حقيقيتان مع اضافة التوضيح...
من الواضح اذن ان قوة العدسة الثقالية تتعلق بكمية الكتلة المحتواة فى المجرة العدسة..سواء هذه الكتلة كانت مرئية (مضيئة) او غير مرئية (مظلمة)..
النتيجة التى وصل اليها العلماء بعد التحليل المكثف للعدسات الثقالية ان اكثر من 90 بالمائة من الكتلة التى تشارك فى شدة العدسات الثقالية هى فى الحقيقة كتلة غير مرئية اى انها مادة مظلمة..
فى الخلاصة نحن نتشكل اذن من مادة نادرة فى الكون (المادة المضيئة) وليس من المادة المظلمة المهيمنة (ولا من الطاقة المظلمة الاكثر هيمنة) ومنه فان مبدأ كوبرنيكوس Cpernicus فى ان الارض لا تحتل موقعا مميزا فى الكون -الارض ليست هى مركز الكون- يجب تعميمه الى المبدأ الادق:
بالاضافة الى كوننا لا نحتل مركز الكون فنحن لسنا حتى مشكلين من المادة الاساسية المكونة لهذا الكون..
فالمادة المشكلة لاجسامنا (ووعينا وعقولنا و ارواحنا!!!) هى مادة باريونية عادية -اقل من 5 بالمائة- و هى لا تحتوى على المادة المظلمة و لا على الطاقة المظلمة و لا على المادة المنحلة degenerate matter التى نجدها فى الثقوب السوداء black holes و النجوم النيوترونية Neutron stars و النجوم الكواركية quark stars و الاقزام البيضاء white dwarfs..
اذن مادة الكون هى فى الأغلبية مادة مظلمة -حوالى 25 بالمائة- و اهمها المادة المظلمة الباردة cold dark matter (باردة لانها تتحرك بسرعة صغيرة امام سرعة الضوء اما المادة المظلمة الساخنة مثل النيترينوات neutrinos فتتحرك بسرعات ضوئية)...
المادة المظلمة الباردة هى متشكلة-أو يُعتقد- من الجسيمات المسمات بالويمبيات (مفرد ويمبية WIMP) وهى جسيمات ثقيلة متفاعلة عبر القوة الضعيفة weakly interacting massive particles التى تظهر فى التمديد التناظرى الممتاز suêrsymmetric extension للنموذج القياسى standard model للجسيمات الاولية ...
وهذه هى بعض نتائج تحالف فيزياء الجسيمات-الفيزياء النظرية- الفيزياء الكونية ..فهل تجدونها مقبولة!!




Comments