دیدن انرژی تاریک از زمین تا چه حد امکان دارد
در مقاله دیدن انرژی تاریک از زمین به این موضوع می پردازیم که تا چه حد این امکان وجود دارد که از سطح زمین بتوان انرژی تاریک را مشاهده نمود.برای مطالعه کامل مقاله تا انتها با مجله علمی آندرومدا مگ همراه باشید.
آیا می توانیم انرژی تاریک را از زمین ببینیم؟ آزمایش های جدید یک سری امیدواری را در این زمینه به ما میدهد.
با وجود اینکه دو دهه تحقیق بر روی ماهیت انرژی تاریک انجام شده ولی هنوز از حوزه درک ما این موضوع خارج است و اکثر تلاش هایی که تا به امروز برای توضیح انرژی تاریک انجام شده در حوزه فیزیک ذرات با شکست مواجه شده اند.
اما تحقیقات جدید نشان می دهد که چگونه یک فرم فرضی از انرژی تاریک ممکن است در داخل خورشید ساخته شود و در اینجا روی زمین قابل تشخیص باشد. در واقع ممکن است ما قبلاً آن را نیز دیده باشیم.
یک راز در انرژی تاریک
در سال 1997 اخترشناسان با کشف سرعت انبساط جهان توانستند خود و جهان را غافل گیر نمایند و آنها یک نام به نام انرژی تاریک را به این انبساط دادند زیرا آنها نمی فهمیدند که چه چیزی باعث ایجاد این اثر عجیب کیهانی شده است.
ساده ترین مورد و توضیح برای انرژی تاریک این است که این به یک ثابت کیهان شناختی معروف است که حتی ارتباطاتی با نسبیت عام انیشتین نیز دارد. با توجه به این دیدگاه انبساط جهان سریع تر نیز انجام خواهد شد زیرا شتاب انبساط جهان بسیار بیشتر هم می شود که میتواند اصلا هم رضایت بخش نباشد.
در این مورد فیزیکدانان سعی کرده اند این ثابت کیهان شناختی را به انرژی خلا کوانتومی موجود در طول زمان و مکان ارتباط دهند اما محاسبات متخصصین قدرتی حدود 120 مرتبه شتاب را در این بخش تخمین میزند. بنابراین شاید انرژی تاریک مستقیماً در خود فضا-زمان نهفته نباشد.
پیشنهاد ویژه : کارگاه بررسی کامل آفرینش و پیدایش کیهان
شاید در جهان نیرو، میدان یا ذره ای جدید در حال کار باشد چیزی که قبلاً برای مدل استاندارد فیزیک ذرات ناشناخته بود. این نهاد انبساط سریع را توضیح می دهد، اما مدلهای نظری نیز در اینجا با موضوعاتی روبرو می شوند و توضیحاتی نیز دارند. در این مورد مسئله این است که به محض وارد ساختن نیرو، میدان یا ذره ای جدید به بخش اجزای کیهان درجهت تعامل با نیروهای دیگر وارد می شوند و شناخت ذرات در فیزیک را برایمان آسان میکند. و از آنجا که ما در هیچ یک از آزمایش های فیزیک پرانرژی هیچ اشاره ای به فیزیک جدید نداریم، به نظر نمی رسد گزینه مناسبی باشد.
در پشت صحنه چه چیری میگذرد
شاید انرژی تاریک یک ترفند دیگر در آستین خود داشته باشد. شاید زیستی وجود داشته باشد که در مقیاس های بزرگ کیهان شناسی انبساط شتاب دهنده را ایجاد می کند و چیزی در آن زیست باعث می شود که وی از تعامل با فیزیک شناخته شده در مقیاس های کوچک منظومه شمسی جلوگیری کند.
این یک مقدار کششی است ، اما از آنجا که ما نمی دانیم چه چیزی باعث ایجاد انرژی تاریک می شود، ارزش بررسی دارد. اما چگونه می توانیم چیزی را در آزمایشات خود پیدا کنیم که برای مخفی بودن از آزمایشات ما طراحی شده باشد؟
برخی از نظریه پردازان پیشنهاد کرده اند که انرژی تاریک ممکن است توسط نوع جدیدی از ذرات ایجاد شود. این ذره فرضی قادر به تعامل با سایر ذرات مدل استاندارد نخواهد بود (مانند الکترونها و کوارکها)، زیرا ذرات در مرکز خورشید، جایی که تراکم و دما به اندازه کافی زیاد است، به مقدار زیادی تولید می شود. فعل و انفعالات بین انرژی تاریک و مدل استاندارد نیز رخ می دهد. تولید ذرات انرژی تاریک در داخل خورشید باعث بهم ریختگی تعادل گرمایی آن می شود، تولید نور، دما و طول عمر آن را تغییر می دهد. و از آنجا که رفتار خورشید دقیقاً همان چیزی است که ما از مدل استاندارد انتظار داریم، طبق این تئوری ها نمی تواند ذرات انرژی تاریک را در هسته خود تولید کند.
اما مقاله دیگری که در پایگاه arXiv.org چاپ شده میگوید که شاید انرژی تاریک مستقیماً به هیچ یک از ذرات مدل استاندارد متصل نشود اما به فوتون ها متصل شود.
در اعماق خورشید، منطقه ای وجود دارد که به تاکوکلین معروف است، جایی که میدان مغناطیسی خورشید بسیار شدید است. میدان های مغناطیسی توسط فوتون ها حمل می شوند، بنابراین تعداد زیادی فوتون در تاکوکلین تولید می شود. اگر انرژی تاریک به نوعی به فوتون ها متصل شود، در اینجا ممکن است ذرات انرژی تاریک نیز تولید شوند.
حالا به آخر ماجرا می رسیم
نتیجه این است که ممکن است راهی برای خورشید وجود داشته باشد تا ذرات انرژی تاریک را بیرون بیندازد. این ذرات انرژی تاریک سپس از طریق باقیمانده قسمت عمده خورشید، در فضای خالی پخش می شوند و همین حالا شاید می توانند از طریق بدن شما نیز عبور کنند.
موجودیت دیگری در جهان وجود دارد که ممکن است در حال حاضر در سکوت شما جریان داشته باشد: که ماده تاریک نام دارد. ماده تاریک نوع نامرئی ماده است که بیش از 80٪ جرم جهان را تشکیل می دهد. مانند این شکل فرضی انرژی تاریک ، ماده تاریک نیز به احتمال زیاد از ذره ای ساخته شده است که در حال حاضر برای مدل استاندارد فیزیک ذرات ناشناخته است و از طریق جهان جریان می یابد و همچنین، کاملاً مرموز است.
چندین آزمایش که در سطح زمین پراکنده شده اند ، در حال شکار ذرات ماده تاریک دست نیافتنی هستند ، زیرا دانشمندان امیدوارند که یک عکس العمل بسیار نادر را ببینند. اخیراً، یکی از آن آزمایش ها به نام XENON1T، شاهد سیگنالی بود که نمی توانست آن را به طور کامل توضیح دهد و اولین اشاره های جزیی را به ماده تاریک داشت.
و بر اساس آخرین تحقیقات، یک احتمال وجود دارد که آنچه آزمایش تشخیص داده است، ماده تاریک نبوده بلکه انرژی تاریک بوده است. این یک تشخیص خیلی قوی نیست و به دور از تأیید ماهیت انرژی تاریک است. اما یک اشاره نیز در این مورد وجود دارد و بیش از دو دهه از کشف اولیه انرژی تاریک می گذرد و نظریه و آزمایش نتوانسته اند پیشرفت زیادی داشته باشند.
دانشمندان امیدوارند که آزمایش های آینده کشف ماده تاریک ، مانند XENONnT و PandaX-4T ، اطلاعات بیشتری را فراهم کند و در نهایت اولین نگاه اجمالی به جهان تاریک را به ما نشان دهد.