نظریه جنجالی فیزیکدانان: وجود ماده تاریک در جهان ضرورتی ندارد

محاسبات نظری در دنیای علم می‌گوید حدود 85 درصد از کل ماده موجود در عالم، ماده‌ای غیرقابل دیدن است که تنها از اثرات گرانشی می‌توان متوجه حضور آن شد. از این رو, آن را "ماده تاریک" می‌نامند و سال‌هاست که در تلاش برای رصد مستقیم آن هستند. حالا طرفداران یک نظریه جدید در زمینه گرانش مدعی شده‌اند که اصلاً نیازی به وجود ماده تاریک نیست و این ماده احتمالاً وجود ندارد.

به‌ گزارش گاردین، محققان در مقاله جدیدی این ایده را مطرح کرده‌اند که ماده تاریک درواقع وهم و خیالی است که جامعه علمی فیزیک دهه‌هاست به‌دنبال آن می‌گردد و تلسکوپ اقلیدس نیز برای همین منظور به فضا رفته است. این نظریه جدید که به فضا-زمان «لرزان» یا «جنبنده» معروف است، هنوز کاملاً تایید نشده، اما همین حالا هیاهوی زیادی در دنیای علم فیزیک ایجاد کرده است.

پروفسور «جاناتان اوپنهایم» از کالج دانشگاهی لندن، در پستی در شبکه اجتماعی ایکس درباره مقاله جدید خود نوشته است: «ما نشان دادیم که نظریه گرانش می‌تواند انبساط کیهان و چرخش کهکشان‌ها را بدون نیاز به ماده تاریک توضیح دهد.»

مقاله جدید محققان که هنوز به همتاداوری نرسیده است، این سؤال را مطرح می‌کند که آیا ماده تاریک واقعاً وجود دارد یا خیر. این مقاله به بیان شباهت‌های میان این ماده و مفاهیم ناقص قبلی نظیر «اتر» می‌پردازد که اندیشمندان باور داشتند نوعی ماده نامرئی است که تمام فضا را پر کرده است.

نظریه جدید دانشمندان چگونه نیاز به ماده تاریک را برطرف می‌کند؟

راهکار جایگزین اوپنهایم با عنوان «نظریه پساکوانتوم گرانش کلاسیک» معرفی شده است. این استاد دانشگاه پنج سال گذشته را صرف ایجاد پیوند میان دو ستون مهم در فیزیک مدرن کرده: نظریه کوانتوم و نسبیت عام اینشتین – که به‌طور بنیادی با یکدیگر ناسازگار هستند.

نظریه اوپنهایم چنین می‌پندارد که بافت فضا-زمان یک بافت صاف و پیوسته است، اما در ماهیت خود حالتی «لرزان» دارد. جریان زمان در این حالت به‌صورت تصادفی نوسان می‌کند؛ همانند یک جریان جوشان، فضا به‌طور تصادفی تاب می‌خورد و زمان در بخش‌های مختلف جهان واگراییده می‌شود.

پژوهشگران در این مقاله جدید مدعی شده‌اند که این برداشت از عالم می‌تواند مشاهده کهکشان‌های چرخنده را که به‌نوعی به «کشف» ماده تاریک منجر شد، توجیه کند. ستارگان لبه کهکشان – آنجا که انتظار می‌رود گرانش در ضعیف‌ترین حالت خود باشد – باید کُندتر از ستارگان بخش مرکزی بچرخند، اما درحقیقت حرکت مداری ستارگان کُند نمی‌شود؛ اخترشناسان از همین نکته نتیجه گرفتند که ماده تاریک موجب کشش گرانشی می‌شود.

در رویکرد اوپنهایم، انرژی اضافه لازم برای نگه‌داشتن ستارگان در مدار توسط نوسان‌های تصادفی در فضا-زمان فراهم می‌شود که درعمل نوعی همهمه زمینه گرانشی را ایجاد می‌کنند. این مسئله در تعامل‌های دارای گرانش شدید، مثل گردش زمین به‌ دور خورشید، قابل چشم‌پوشی است، اما هنگامی که گرانش ضعیف است، غلبه آن آشکار می‌شود و می‌تواند به‌عنوان اکثریت انرژی موجود در جهان درنظر گرفته شود.

بااین‌حال، اوپنهایم اذعان کرده است که درباره این نظریه باید محتاط باشیم، چرا که شواهد غیرمستقیم دیگری هم برای ماده تاریک وجود دارد و به محاسبات و مقایسه‌های بیشتری در این زمینه نیاز است.