لماذا نعتقد فى وجود المادة المظلمة؟

[tahaselim]

[QUOTE=محمد ابوزيد;85923]شكراً خي طه على تعقيبك الجميل ، ولكم يسعد طالب علم مثلي أن يتلقى هذا الرد من عالم مثلك

اشكرك على كلماتك الرقيقة .. الا اننا نشترك فى الامر ذاته .. كلانا طالب علم واننى سعيد بالتعرف عليك يا اخى مراد ويمكنك وضع نظريتك فى المنتدى

حسب ما اعلمه عن الفينسلر.. انها اعذرونى سأكتبها بالانجلليزية
Rimennian geometry describe homogeneous and isotropic universe but Finsler describes non homogeneous and anisotropy space so it represents both baryonic matter and non baryonic matter
مفاد الترجمة ان هندسة ريمان الخاصة بالنسبية العامة تدرس الكون موحد الاتجاهات المتجانس بينما الفينسلر تدرس الكون غير المتجانس غير الموحد الخصائص والاتجاهات.. يمكنها تفسير المادة العادية والمظلمة

ويعمل على ذلك المعهد الرياضى العظيم
Hypercompelex Institute for mathematics, physics and finsler geometry
وهو موجود بموسكو

عظيم جدا هذا التقدير

ولكنى اهمس فى اذنى وفى اذن اخى طه

تعلم وتعلم جيداولاتضع هذه الالقاب فى قلبك حتى لاتجنى دون زرع

نصيحة غالية اعتز بها من اخ كبير.. وفقك الله

[محمد ابوزيد]

اشكرك اخى طه لانك وضعت المفهوم باللغة العربية بجانب المفهوم بالانجليزية

نور الله بصيرتك

بالنسبة لاخ كبير فيمكن ذلك من ناحية السن

لان 40 > 20

[tahaselim]

ارجو تثبيت الموضوع لان المناقشة لم تنتهى ويحوى الكثير من التفاصيل

[محمد ابوزيد]

تثبيت الموضوع

امكانية للمشرف العام

والمراقبين العامين

والمشرفين

[فريدة]

سلام
و شكرا ع الشروحات و الاراء المقدمة من جميع المشاركين في هاد الموضوع
و بالنسبة للاخ مراد ابوعمر ممكن نعرف وين واضع بالظبط ملحصاتك النظرية بتحديد في اي قسم من المنتدى و تحت اي عنوان؟؟
و لي راي اخر انه يجب ع كل مشارك تحديد السؤال مع الجواب من المجموعة يلي قدمها الاخ طه سليم بتع مفاتيح المناقشة يلي هي مذطورة في الاول ، م شان نعرف في اي سوال من مجوعة الاسئلة احنا بناقش فيه؟؟
حتى تتوضح الامور اكثر ، و نتجنب الخلط بين الاشياء ، و راح اطبق هاد الشيء في نفسي اولا:
**تمدد الكون و علاقته بالمادة المظلمة؟؟
هناك علاقة كبيرة بين تمدد الكون و المادة المظلمة و كذلك ختى طاقتها ، اي طاقة المادة المظلمة ،و هذه العلاقة تقودنا اكثر الى الايمان بوجود و حتمية المادة المظلمة و طاقتها ؟؟
فوجود المادة المظلمة و علاقتها مع طاقتها ادى العلماء الى معرفة مدى تمدد الكون و يبقى هذا نظري لم يحقق لحد هلا ،مع ذلك يبقى الاكثر تقبلا من باقي النظريات ،و هذا ما يادي الى اغلب الظن ان الطاقة السوداء هي التي تتحكم في الكون ؟؟كيف هذا ؟؟في هذا المقال العلمي يتم توضيح ذلك بالتفصيل ،مجموعة عن اراء العلماء و نتائجهم المتوصلة ،و التي لازلت رهن البحث ،و الذي سياكد ربما في الايام القليلة القادمة ن من خلال التجربة المنتظرة ،حتى يصح الموافقة عن كل هذه الاراء :
للعلم ان مقولة «المادة الداكنة»، Mateire Noir; Dark Matter ظهرت مع نظرية «النسبية العامة» لأينشتاين في الربع الأول من القرن العشرين. وعلى رغم الاختلاف حول كنهها وشكلها وتقدير مستوى وجودها، يسود شبه اتفاق، علمياً، مفاده أن المادة القابلة للرصد والرؤية لا تشكل سوى نسبة ضئيلة من كتلة الكون. والمعلوم أن كتلة المادة، وفقاً لقوانين نيوتن، هي المسؤولة عن الجاذبية، والجاذبية المحتسبة وفقاً لكتلة الكون المرصودة تقل بأضعاف عن الجاذبية المفترضة التي تكبح انفلات توسّع الكون.

إذن هناك كتلة مفترضة مفقودة من الكون، لكنها لا ترى؛ وتتألف من «مادة داكنة» غريبة، تشترك مع «طاقة داكنة» لا تقل عنها غرابة وغموضاً. والأرجح انهما تشكلان 96 في المئة من الكون!

وعلى رغم هذا الرقم القوي، إلا أن حكاية «المادة الداكنة» لا تزال عرضة لآراء شتى، بل يرفض البعض القبول بوجودها.

إن ما هو «حقيقي» حتى الآن، أن العلماء لم يرصد سوى 0.4 في المئة من طاقة الكون الكلية، وأن حصة الكتلة المرصودة في الكون من نجوم ومجرات وغبار كوني وغيرها، لا تزيد عن 3.6 في المئة.

وتمثل البقية وهي غير قابلة للرصد راهناً، مادة داكنة بنسبة 23 في المئة وطاقة داكنة بنسبة 73 في المئة تقريباً، بحسب رأي مجموعة كبيرة من علماء الفلك والفيزياء.

ومثلاً، يرى ريك غيتسكل، الباحث في فيزياء الفلك من جامعة «براون» الأميركية، أن المادة الداكنة يمكن أن تكون باردة، أي أنها تتألف من جزيئات بطيئة الحركة؛ وكذلك ربما حارة وغير مرئية، على رغم صدور نوع من «الضوء» عنها.

اما البروفسور جورجي هاورد، من جامعة «هارفرد»،يعتقاده أنها نوع من المادة التي تتمتع بكتلة ولكنها لا تتصرف بالطرق التي يعرفها العلم راهناً. ويطلق هاورد عليها اسم «اللاجزيئة». ويتوقع إمكان استشعارها في مسرّع عملاق للجزيئات، مثل «مُصادم الجزيئات العظيم» («لارج هادرُن كولايدر» LHC) الذي يملكه «المركز الأوروبي للأبحاث النووية» («سيرن» CERN) في سويسرا.

لكن من الصعب فهم اساس هذه الكتلة إذا كنت لا تستطيع رؤيتها؟؟؟، ويبقى كل ما نعرفه عنها نظرياً إلى أن نستطيع اختبارها عملياً. ويميل البروفسور هاورد الى القول: «ربما استطاع مصادم الجزيئات العظيم مشاهدة المادة الداكنة وحتى... إنتاجها أيضاً»! مستقبلا ان شاء الله

و من المعروف أن أي مجرة تترافق غالباً مع جسم كروي ضخم من غاز الهيدروجين البارد يغلفها ويدور حولها خلف حدودها المرئية. ويمكن استعمال سرعة دوران هذا الغاز من أجل احتساب حقل الجاذبية لهذه المجرة. ومن معرفة قيمة الجاذبية، يمكن تقدير الكتلة الجاذبة للمجرة.

إن سرعة دوران ذرّات الغاز هذه يمكن احتسابها بدقة استناداً إلى قياس الانزياح الموجي بواسطة «معادلة الدوبلر».

ويمكن تحديد الكتلة الإجمالية لمجرة ما استناداً إلى معادلة نيوتن للتوازن بين قوة جاذبية المجرة على ذرات الهيدروجين في تخوم هالة المجرة من جهة، وبين القوة الطاردة الناتجة من التسارع الدوراني لهذه الذرات. وتشير معظم الحسابات إلى أن الجاذبية المطلوبة لجعل هذا التوازن ممكناً في المجرة، يتطلب وجود كتلة أكبر بكثير من تلك المرصودة راهناً فيها....و هكذا بهاد الشيء رح يكون اكبر دليل ع تواجدهااااااااااا

وأخيراً، توصل علماء فلك من جامعة «جونز هوبكنز» الأميركية، الى رصد هالة داكنة حول إحدى المجرات البعيدة، واعتبروها دليلاً قوياً ومباشراً على «المادة الداكنة».

واكتشفوا أيضاً أن سرعة دوران الذرات في تخوم هالة المجرة لا تتغير مع بعد هذه الذرات عن مركزها. واستنتجوا أن كتلة المجرة تزداد بالتناسب مع انتفاخ هالة المجرة. وبما أن الكتلة المرصودة في المجرة لا تتيح هذا الاستنتاج المنطقي، فإن الفريق يعتقد بقوة بوجود مادة داكنة في هالة المجرّة، وأن كتلتها تصل إلى عشرة أضعاف كتلة نجوم المجرة مجتمعة!

فهل يا ترى تنتهي مقولة «المادة الداكنة» كما انتهى مفهوم «الأثير» باعتباره الوسط الذي افتُرِض طويلاً أنه ينقل الموجات الكهرومغناطيسية، والذي برهن إينشتاين أنه، وببساطة، غير موجود إطلاقاً؟هذا ما راخ يقرره المستقبل من خلال التجارب.....
من جهة اخرى طرح بعض الفيزيائيين، مثل دوغلاس شنايدر من جامعة «لوس أنجليس» في كاليفورنيا، مقاربة مختلفة لاحتساب الجاذبية الإضافية المطلوبة، ومن دون الحاجة لافتراض وجود كتلة «المادة الداكنة».
وبحسب رأيه، تقدم نظرية النسبية العامة لأينشتاين الوسائل اللازمة لتطوير فهم عمل حقل جاذب قوي في الكون.
و يستعيد بذلك المسألة الأساسية: إن ما يستحضر التفكير بـ «المادة الداكنة» هو مقدار الجاذبية الكونية المطلوبة لاكتمال معادلات تجاذب الأفلاك والانسجام مع تسارع ابتعادها عن بعضها بعضاً باطراد. فالجاذبية المحتسبة لكتلة المادة العادية المرصودة حالياً في الكون لا تكفي لشرح البطء في تمدده، وقد كان عليه أن يتمدد بأضعاف ما يفعله راهناً.
ويرى شنايدر أن المشكلة هي أن البعض أضاف «المادة الداكنة» ليضيف مقدار جاذبيتها إلى المعادلة السابقة. ويشير أيضاً الى أن إينشتاين نفسه طرح مفهوماً آخر للجاذبية في نظريته عن «النسبية العامة» عام 1916، لكن ... من دون أن يتخلّى عن «المادة الداكنة»...كفرض اساسي

حيث ناقش إينشتاين مثلاً وضعية رجل في غرفة واسعة افتراضية لا نوافذ فيها، وهي موضوعة في الفضاء بعيداً من الأجرام الجاذبة، كما أنها مربوطة بحبل يشدها نحو الأعلى وفقاً لتسارع ثابت.

ورأى أن الرجل في الغرفة يختبر جاذبية فعلية كما لو أنه على كوكب كبير؛ وكذلك فإن كل الاختبارات التي يقوم بها الرجل تجعله يستنتج وجود جاذبية فعلية كما لو أنه على كوكب الأرض. لكن بالنسبة الى مشاهد في الفضاء من مكان ثابت خارج الغرفة الافتراضية، فهو قادر على تفسير اختبارات رجل الغرفة وفقاً لقوانين نيوتن الميكانيكية، من دون التطرق إلى جاذبية إضافية مفترضة.

ولنأخذ مثلاً آخر: سائح في مركبة صاروخية فضائية مثلاً، تتسارع بقوة في أعماق الفضاء؛ هل يمكن إقناعه أن «الجاذبية» التي تشدّه بقوة إلى مقعده ليست موجودة؟

على كل في كلا المثلين، ليست الجاذبية المستشعرة إلا نتيجة العلاقة بين نظام فيزيائي عائد للرجل (أو للسائح) وآخر يهيمن على الغرفة (أو المركبة الصاروخية).

وهذا ما يريد شنايدر توجيه الأبحاث نحوه، أن أطروحة «حقل الجاذبية» الكوني التي لأجلها احتاج أينشتاين إلى «المادة الداكنة»، قد لا تكون في جانب منها، سوى امتداد لنظرية «النسبية العامة» نفسها؛ وأن الجاذبية هنا إذن هي نتاج التسارع، ولا علاقة له بأي كتلة لمادة مفترضة!

ويستنتج أن الميزات الأساسية للنسبية العامة، تكفي لتقديم المفتاح لفهم الجاذبية الكونية؛ وأن لا لزوم للمادة الإضافية الخفية، بيضاء كانت أو سوداء أو داكنة.

ويبدو أن النقاش حول «المادة الداكنة» وطاقتها وجاذبيتها وأصلها، سيشغل علماء الفلك والفيزياء لعقود مقبلة.....

اما فيما يخص كيفية حسابت العلماء لمدى تمدد الكون ، فهي طرات ع عدة مناقشات من قبل العلماء كالتالي:

اولا :يطلق أسم «الطاقة الداكنة» على شكل غير مُحدّد حالياً من أشكال الطاقة التي تتحكم بالكون. ويعتقد علماء الفلك، الذين يشيرون اليها أيضاً باسمي «الطاقة السوداء» و «الطاقة الشبح»؛ بوجود هذه القوة وبأنها تملأ الكون بنسبة عالية، وأنها تتمتع بضغط سلبي يعبّر عن نفسه باعتباره قوة تنافرية معاكسة للجاذبية الكونية.

وتُختبر هذه الطاقة بصورة غير مباشرة، من خلال المشاهدات الفلكية التي تحتسب سرعة تمدد الكون. وعلى رغم توافق العلماء على وجود «الطاقة الداكنة»، فإن عدم الوصول إلى الدقة الكافية في تحديد تسارع تمدد الكون، يحول دون تحديد دقيق لدور «الطاقة الداكنة» فيه، فتبقى لغزاً عصيّاً .....
ونستطيع القول أن «الطاقة الداكنة» حالياً ليست سوى ضرورة حسابية لازمة للشروح النظرية عن تمدد الكون، على رغم مرور 10 أعوام تقريباً على إطلاق مقولتها.

ويذكّر هذا الغموض ببدايات اكتشاف نواة الذرّة في الثلث الأول من القرن العشرين، حين رسم العلماء نماذج تفترض وجود نواة صلبة ومتناهية في الصغر في مركز الذرّة. واستتبع ذلك احتساب الطاقة الهائلة التي تحملها قوى مفترضة، حينها، لا يعرف كنهها. وسرعان ما تسارعت التجارب للاستفادة من هذه الطاقة الافتراضية لتثبت وجودها. ثم أثبتت عملقتها بفارق كبير عن الطاقات الكلاسيكية المعروفة، أثناء التفجيرات النووية في هيروشيما وناكازاكي.

في أواخر العشرينات من القرن العشرين، قاس العالم الفلكي إدوين هابل طول الموجة التي تصدر عن غاز الهيدروجين في الطيف المتأتي من الأفلاك القريبة والبعيدة، وكذلك درس انزياحها نحو الأحمر، وبالتالي احتسب سرعة ابتعادها عنّا وفقاً لـ «معادلة دوبلر».

وللتذكير، فإن تلك المعادلة تقول أن طول الموجة الضوئية التي ترسلها ذرّة ما في مجرّة ما، تتعرض للزيادة أو النقصان أثناء سفرها إلينا. فإذا كانت الموجة الملتقَطة على الأرض أطول من الموجة الأصلية المُرسَلة (التي يحددها علم أطياف الذرات)، فهذا يعني أن الذرات المرسِلة تبتعد عنا بسرعة تتناسب وهذا «الإنزياح نحو الأحمر». أما إذا كان طول الموجة الملتقَطة أقصر من طول الموجة عند إرسالها فهذا يعني أن الذرات المرسِلة تقترب منا بسرعة تتناسب وهذا «الانزياح نحو الأزرق».

ووجد هابل أن الأجرام البعيدة جداً تسرع بالابتعاد أكثر من الأجرام الأقل بعداً. لكن مقدار تسارع تمدد الكون لم يكن رقماً دقيقاً، ولو أنه انحصر بين 50 و100 كيلومتر في الثانية لكل مليون فرسخ من البعد. المعلوم أن الفرسخ يساوي 3.26 سنة ضوئية، والسنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة، بسرعته الثابتة في الفراغ التي تقارب 300 ألف كيلومتر في الثانية.

في السنوات الأخيرة من القرن العشرين، أتاحت الأقمار الاصطناعية والتلسكوبات الفضائية، التوصل الى قياسات دقيقة لبقايا الضوء الخافت الناجم عن الانفجار العظيم «بيغ بانغ» Big Bang في اللحظة صفر من الزمن. وكذلك رُصدت الانفجارات النجمية البعيدة؛ وحُلّلت أضواؤها وعُرفت سرعة ابتعادها عنّا. وبات من قوانين العلم أن نقول بأن الأجرام الأبعد في الكون تبتعد عنا بسرعة تفوق تلك التي تبتعد بها الأجرام الأقرب، ما يعني أن الكون يتمدّد بسرعة متزايدة، وذلك ما قالت به «معادلة هابل».

وإذا عدنا إلى قوانين نيوتن المعروفة عن الجاذبية الكونية، التي تصف حركة الأجرام الفضائية المختلفة، نرى أنها تفترض أن الأجرام الفلكية يجب أن تتباعد وفقاً لتسارع يخف مع الزمن بسبب التجاذب المتبادل بينها، وليس العكس. من هنا ولدت نظرية وجود طاقة كونية ما، غير معروفة وغير مرئية، تترافق مع الطاقة الجاذبة وتعاكسها بمفعولها التنافري.لذا لابد من معرفتها........

وفي عام 1998، أنجز علماء الفيزياء الفلكية مدعومين بأجهزة كومبيوتر متطورة وبأرشيف فلكي غني، درس 40 مجرة. وتكوّنت لديهم صورة عن بحر عظيم من الطاقة تسبح فيه بلايين المجرات، وأطلقوا عليها إسم «الطاقة الداكنة».

بعد ذلك أصبحت «الطاقة الداكنة» عنواناً عريضاً تستظلّه نظريات متعددة، يفترض بعضها أنها تعمل على مساندة دور الجاذبية وفرملة تمدّد الكون، بينما يرى بعضها الآخر أنها على عكس الجاذبية تعمل على تسارع تمدد الكون بالضغط السلبي الذي تستولده.

وتعتبر أطروحات أخرى أن هذه الطاقة، ليست سوى «طاقة الفراغ الكمومية» التي تحاكي النموذج الرياضي لـ «الثابت الكوني» التي أدخلها أينشتاين الى نظريته في النسبية العامة. وتحتمل نظريات أخرى أن تكون «الطاقة الداكنة» تتعلق بوجود «المادة السوداء» غير القابلة للرصد في الكون وغيرها.

وتجدر الاشارة الى أن أينشتاين استعمل مصطلح «الثابت الكوني» كأول نموذج لـ «الطاقة الداكنة» في إطار نظريته، ومن أجل تصحيحها، عن «كون جامد»، بعد اكتشاف تمدد الكون من قبل هابل. وأضاف أينشتاين ذلك العنصر باعتبار أنه يؤدي دوراً معاكساً لدور الجاذبية، وبالتالي يعيد الانسجام بين نظرية النسبية والقول بتمدّد الكون. وقد اعترف أينشتاين حينها بخطئه أمام اكتشاف هابل قائلاً: «كانت الغلطة الأكبر في حياتي».

اذ يتفق العلماء حالياً بناءً على الأرصاد والمشاهدات الفلكية المحققة، أن «الطاقة الداكنة» تشكل أكثر من 70 في المئة من كثافة حضور الطاقة في الكون، وبذلك تكون لها الغلبة في التحكم بمصير الكون وآفاق تمدده.

وإذا استمرت «الطاقة الداكنة» بهذا التحكم بميزان الطاقة الكونية، فإن التمدد المشهود سيستمر بالتسارع وفقاً لمعادلة هابل، أي أن سرعة ابتعاد الأفلاك تتزايد طرداً مع بعدها. لذلك فإن المجموعات الفلكية التي لا تترابط بقوة الجاذبية سيتزايد تسارعها حتى تتخطّى سرعة الضوء!

وتدور الأبحاث الفلكية المعمقة حالياً في شكل رئيسي حول تحديد طريقة تمدد الكون عبر تاريخه بشكل دقيق، بغية استنتاج صفات الطاقة الداكنة ودورها وكنهها والمادة التي تخضع لها، وبخاصة تغيّر كثافتها المحتمل مع الزمن. فإذا كانت كثافة هذه الطاقة ثابتة لا تتزايد مع الزمن، فإنها لا تهدد وجود الأنظمة الفلكية التي تعتمد على قوة الجاذبية، مثل المجرات والمجموعات النجمية والكواكب وغيرها. هكذا تبقى مثلاً المجموعة الشمسية أو مجرة «درب التبانة» في استقرار، بينما تتباعد أرجاء بقية الكون، خارج التجمعات النجمية.

أما إذا كانت الطاقة الداكنة تتزايد مع الزمن، فإن مشهداً آخر سيحل بالكون، وأُطلقت عليه تسمية «التمزق الأعظم»، بحيث تتشظى في النهاية كل المتحدات الكونية، حتى على مستوى الذرات نفسها، مخلفة كوناً لا متناهي الأبعاد، يحكمه فراغ كلي!

وثمة احتمال آخر، أن تفتر «الطاقة الداكنة» نفسها وتقل كثافتها مع الزمن، أو ربما تنقلب إلى طاقة تجاذبية! عند ذلك ستحكم الكون بأكمله قوة جاذبة تجعله يبدأ مسيرة التقلص على ذاته، في خطى معاكسة للتمدد الحالي الذي تلا «الانفجار الأعظم» منذ نحو 14 بليون سنة، حتى يصل بعد عشرات بلايين السنين من بدء التقلص إلى الانضغاط مجدداً في نقطة من الزمان والمكان حتى يختفي فيها، في عملية سمّيت «الانهيار الأعظم» تماماً كما يفترض أنه وُلد إثر «الانفجار الأعظم».

إن دقة المشاهدات الفلكية المرجوة للحسم في هذا الأمر لا تزال غير كافية. ويقول العلماء أن السيناريو الأخير، وفقاً للمعطيات الحاضرة، قليل الاحتمال. وعلى كل حال، فإن أيّ من السيناريوات المحتملة لمصير الكون ربما لا تشهده أعين البشر. فثمة احتمال أن كوكب الأرض قد تحرقه الشمس عندما تخمد وتتحول الى «جمرة» حمراء عملاقة؛ بعد نحو خمسة بلايين سنة؟؟و الله اعلم....
و ارجوا ان اكون قد وفقت في تحديد العلاقات بين المادة المظلمة و طاقتها و تمدد الكون بين نظريات التاييد و الرفض ،و عموما الموضوع رهن المناقشة ،ختى يتم تخديد الصح من خلال التجارب المنتظرة مستقبلا ان شاء الله،لذا راح تقبل جميع النظريات الموحودة لحد هلا ،اذن فهو قابل للمناقشة و الرفض و كل شيء.......

المصادر، متنوعة :قنات بي بي سي الامريكيه وكان هاذا تحليل علمي من قبل علماء ، يعني فلسفيات لازلت حد النقاش لهلا ،مع بعض الاراءي الشخصية
و شكرا
مع تحياتي

________________
اختكم/ فريدة

[tahaselim]

برافو اختى فريدة - رائع

تناول جيد لتقرير Bbc وتمكن فى الفهم عال

تحية لك للتمسك بمفاتيح المناقشة التى - والله- لو تناقشنا فيها نقطة نقطة بمنهج علمى لعرفنا سر المادة الداكنة او المظلمة وعملنا نظرية جديدة

طه سليم

[murad abuamr]

بسم الله الرحمن الرحيم

ملخص النظرية موجود في موضوع ( نصف قطر الكتلة التي تتحول إلى طاقة ، في منتدى أسئلة وأجوبة ) .
وشكراً لاهتمامكم .