...چیزی در سایه‌ها پنهان شده است
نوعی از ماده که نمی‌توانیم ...آن را ببینیم یا لمس کنیم
.اما در اطراف ماست
دانشمندان موافقند که ...کیهان را شکل داده
اما اصلا نمی‌دانند که چیست .یا چه شکلی دارد
...امکان دارد این ماده مرموز
ستارگان و سیارات خودش را بوجود آورده باشد؟
...و امکان دارد کیهان تاریک روزی
به کیهان ما برخورد کند؟
آیا جهانی در سایه وجود دارد؟
...فضا،زمان خود زندگی
.رازهای کیهان در میان کرمچاله قرار دارند
‏.:: www.bolboljan.net ::.
.در کیهانی زندگی می‌کنیم که سرشار از نور است
حداقل وقتی به آسمان خیره می‌شویم .اینطور به نظر می‌رسد
...اما دانشمندان اینک مطمئن هستند
بسیار ماده بیشتری .در این جهان از آنچه می‌بینیم وجود دارد
...می‌دانیم که این ماده تاریک باید وجود داشته باشد
.چونکه می‌توانیم کشش گرانشی آن را تشخیص دهیم
چه اتفاقی در این جهان پنهان می‌افتد؟
...امکان دارد ستارگان،سیارات
و شاید حتی اشکال حیات خودش را داشته باشد؟
...و امکان دارد این جهان سایه
برای جهان نور ما خطری باشد؟
...در شبهای تابستان
.دوستانم و من با فشفشه‌ها بازی می‌کردیم
نورهای سوسوزن آنها آنقدر ...در تاریکی روشن بود
.که هر چیزی در اطرافشان به نظر ناپدید می‌شد
...آسان بود که هر حرکتشان
.که توسط دستی نامرئی کنترل می‌شد را فراموش کرد
یک دست نامرئی نیز .حرکات کیهان ما را هدایت می‌کند
اخترشناسان مطمئن هستند یک ...اقیانوس کیهانی عظیم از ماده غیرقابل دیدن
.ستارگان را از مسیرهای قابل انتظارشان دور می‌کند
...کشف ذات واقعی این ماده ناشناخته
...تبدیل به برجسته‌ترین سوال در کیهان‌شناسی شده
.شاید در تمام فیزیک
..."فیزیکدان تجربی "رافائل لانگ
...از دانشگاه پردیو
یکی از بسیاری از دانشمندان است ...که سعی دارد
.ماده تاریک را به دام بیاندازد و مطالعه کند
.واقعا می‌دانیم که این همه ماده تاریک وجود دارد
.هیچ نمی‌دانیم که از چه چیزی ساخته شده
...اما می‌دانیم که آنجاست
.و کاری که سعی دارم هم همین است
.سعی دارم بفهمم از چه چیزی ساخته شده
...چالشی بزرگ است
.چونکه ما تنها گرانش ضعیف گرانش ماده تاریک را حس می‌کنیم
ذراتش درست از وسط .ماده رد می‌شود که ما از آنها ساخته شده‌ایم
پس تا حدودی شبیه به سعی کردن .برای گرفتن ماهی با دستانتان است
خب سعی می‌کنید که ماهی را ...با دستتان بگیرید و خب
.فایده‌ای ندارد
.ماهی به راحتی سریع شنا می‌کند و خیلی سریع سر می‌خورد
.هرگز نمی‌توانید ماهی را با دستتان بگیرید
.پس به ابزار متفاوتی نیاز دارید
...برای گرفتن ماده تاریک
رافائل" به چیزی نیاز دارد" .که با آن به طور مستقیم اندرکنش داشته باشد
.یک چیز که می‌دانیم این است که ماده تاریک جرم دارد
ذراتی که ما می‌شناسیم .جرمشان را از بوزون هیگز بدست می‌آورند
...اگر بتوانید با بوزون هیگز اندرکنش داشته باشید
.پس جرم دارید
...ذرات بوزون هیگز یک میدان نیروی نامرئی بوجود می‌آورند
.که کیهان را پر می‌کند
...باور داریم هر چیزی در کیهانمان
جرمش را با اندرکنش با .میدان هیگز بدست می‌آورد
پس طبیعی نیست که فکر کنیم ...شاید ماده تاریک
جرمش را نیز از بوزون هیگز بدست می‌آورد؟
...اگر اینطور باشد، عالی می‌شود
...چونکه شاید بتوانیم با ماده تاریک
.از راه کانال بوزون هیگز صحبت کنیم
اگر ماده تاریک جرمش را از ...بوزونهای هیگز بدست آورده باشد
رافائل" شاید بتواند از آنها" ...به عنوان ابزاری استفاده کند
...تا با ماده تاریک اندرکنش داشته باشد
و همینطور باعث می‌شود که .سفر ماهیگیریش کمی آسانتر شود
...شاید بوزون هیگز بتواند نقش یک ابزار را بازی کند
...مثل چوب ماهیگیری
.که به ما کمک کند ماده تاریک را به دام بیاندازیم
پس در یک طرف ما هستیم ...و می‌خواهیم با بوزون هیگز حرف بزنیم
...و بوزون هیگز در طرف دیگر است
.که با ماده تاریک حرف می‌زند
...اما همانطور که هر ماهیگیر خوبی می‌داند
...تنها با داشتن وسایل مناسب
.تضمینی وجود ندارد که بتوانید ماهی بگیرید
...رافائل" در حال کار کردن"
روی یک آشکارساز زیرزمینی .در ایتالیا است که زنون 100 نامیده می‌شود
...از محفظه‌ای بزرگ از 100 کیلو
.زنون مایع بسیار خالص و به شدت ساکن استفاده می‌کند
.زنون مایع بسیار چگال است
...پس هسته‌های اتمی، بسیار به هم نزدیک هستند
...که برای گرفتن ماده تایک ایده‌آل است
.ماده زیادی با آن اندرکنش دارد
...خب بیایید کمی ماده تاریک را درنظر بگیریم
...و آن را در زنون مایع بچکانیم
.و ببنیم چه اتفاقی می‌افتد
همانطور که قطره پایین می‌رود ...از بیشتر زنون مایع عبور خواهد کرد
...بدون اینکه اندرکنشی داشته باشد
اما شاید خوش‌شانس باشیم ...و یکی از اتمهای زنون
.هسته آن را شوت کند
...آن هسته زنون
...با سرعتی بسیار بالا از محفظه خارج می‌شود
.ردی از نور را از خودش به جا می‌گذارد
.واقعا خود ماده تاریک را مشاهده نمی‌کنیم
...کاری که می‌کنیم مشاهده
.این است که این هسته از زنون عبور می‌کند
...تیم فعال در آشکارساز زنون 100
.این آزمایش را از سال 2008 انجام می‌دهند
تا به حال، هیچ اثری .از ماده تاریک دیده نشده
اما "رافائل" باور دارد ...که یک آشکارساز بزرگتر و بهتر
...زنون 1000
شانس خوبی در به .دام انداختن این ذره فرار دارد
پس زنون 1000 ...صد بار قدرتمندتر
.از هر چیزی است که امروز داریم
... به این معنا که می‌توانیم کاری را
...که ما را یک سال تمام معطل کند
.تا صبر کنیم و آن ذرات را بگیریم
.می‌توانیم در چندین روز انجام دهیم
...اگر "رافائل" درست بگوید
.شاید بزودی اولین دیدارمان با ماده تاریک را داشته باشیم
...اما شاید راه دیگری برای پیدا کردن آن وجود داشته باشد
.نه با به دام انداختن ماده تاریک بلکه با بوجود آوردن آن
"جان باترورث" ...یک فیزیکدان تجربی برجسته
در دانشگاه کالج لندن .و در برخورددهنده بزرگ هادرونی در ژنو است
این ماشین عظیم مشهور است .که بوزون هیگز در 2012 را بوجود آورده
...همچنین هر ذره مادی دیگری
.که می‌دانیم وجود دارد را آفریده
.در کنار هم، آنها مدل استاندارد ذرات را شکل می‌دهند
...این مدل استاندارد بهترین درک ما
از چیزی است ...که ذرات بنیادی می‌نامیم
...و این ماده‌ای است
.که هر چیزی در کیهان از آن ساخته شده
...اما وقتی گفتم هر چیزی در کیهان
...از این ذرات بنیادی ساخته شده
استثنای بزرگ ماده تاریک است ...به احتمال زیاد
.تا جایی که می‌توانیم بگوییم از اینها ساخته نشده
...فیزیکدانان ذرات مانند "جان" با اینحال
یک ایده دارند ...که این ذرات ماده تاریک ممکن است چه باشند
اما ایده‌ای است که .نیازمند چرخاندن واقعیت دور سرش است
...من در چشم لندن (چرخ‌وفلک) هستم
و جای خوبی برای صحبت کردن در .مورد تکانه زاویه‌ای است
...تکانه زاویه‌ای
...وقتی بدست می‌آید که سرعت
...چیزی که می‌چرخد
.را در فاصله محوری که دور آن می‌چرخد ضرب کنیم
...ذرات بنیادی نیز تکانه زاویه‌ای دارند
.که فیزیکدانها آن را اسپین می‌نامند
...دو نوع ذره وجود دارد، ذرات مادی
که تمام ماده قابل لمس در ...کیهان را تشکیل می‌دهند
.و ذرات نیرو که انرژی خالص را حمل می‌کنند
.این دو نوع با سرعت متفاوت می‌چرخند
...تصور کنید که "جان" یک ذره است
.و دارد در چشم لندن می‌چرخد
اگر او یک ذره نیرو باشد .با یک سرعت خواهد چرخید
اگر ذره ماده باشد .با نصف آن سرعت خواهد چرخید
...اما فیزیکدانها فکر می‌کنند
...تمام ذرات نیرو و ماده
ممکن است .همتایی داشته باشند که با سرعت متفاوتی می‌چرخند
پس، با توجه به اینکه ...تمام نیروها اسپین یک را دارند
...و تمام ذرات ماده اسپین نیم را دارند
سوال بسیار طبیعی این است که اگر جای آنها را با هم عوض کنم چه می‌شود؟
اگر کاری کنم تمام ذرات حامل نیرو اسپین نیم را داشته باشند چه؟
...این نسخه‌های متفاوت چرخان
.ذرات نیرو، در واقع به ماده تبدیل می‌شوند
.فوتون نسخه ماده‌ای دارد که فوتینو نامیده می‌شود
..."ذره نیروی "جان
."ذره ماده‌ای خواهد بود به نام "جانینو
.خب تعداد بسیار زیادی از اینها در مهبانگ تولید شدند
...آنها در سرتاسر کیهان سرگردان هستند
...اما کاری نمی‌کنند
.و این همان توصیف ماده تاریک است
.این کاری است که ماده تاریک انجام می‌دهد
...جان" با دقت"
مهبانگهای کوچکی که ...توسط ال.اچ.سی بوجود می‌آیند را بررسی می‌کند
...به دنبال نسخه‌های ماده ذرات نیرو
.مانند فوتینو می‌گردد
...اما "جان" نگران شده
.چونکه تا به حال هیچی ندیده است
...هیچ مدرک مستقیمی پیدا نکردیم
.که این نیمه از ذرات وجود دارند
حالا، هنوز شانسی وجود دارد ...اما شانس بسیار کم شده
.نسبت به گذشته که شانس بیشتری وجود داشت
هرگز نمی‌توانیم ...امید داشته باشیم جهانی در سایه را کشف کنیم
.تا وقتی که ماده تاریک را در دسترس داشته باشیم
اما این فیزیکدان فکر می‌کند او ...به قاپیدن آن نزدیک شده
.به خاطر همراه رقص کیهانیش
...برای افرادی که به فراطبیعت باور دارند
ارواح مدرکی هستند از ...یک دنیای معنوی بزرگتر
.فراتر از حسهایمان
...چندین دهه قبل
.فیزیکدانها کشف کردند که ذراتی شبیه ارواح هستند
.درست از میان ماده جامد عبور می‌کنند
.آنها را نوترینو می‌نامند
...نوترینوها ممکن است کلید
...کشف یک دنیای بزرگتر ذرات روح‌گونه باشد
.که جهان در سایه را می‌سازند
..."فیزیکدان متولد برزیل "آندره د گووی
.بیشتر زمینه کاریش را صرف مطالعه نوترینوها کرده
نوترینوها بسیار ...شبیه به ماده تاریک هستند
به این شکل که آنها اندرکنش .بسیار بسیار ضعیفی دارند
...حالا در طول سالها مشخص شده
...به اندازه کافی در مورد نوترینوها فهمیدیم
...تا به طور قطع بدانیم نوترینوها
.تمام ماده تاریک نیستند چونکه بسیار سبکند
...کیهانشناسان محاسبه کرده‌اند
...که چقدر ماده تاریک باید در کیهان وجود داشته باشد
...و مطمئن هستند که نوترینوها تنها می‌توانند
.بخش بسیار کوچکی از آن را توضیح دهند
...اما نکته عجیبی در مور نوترینوها وجود دارد
.شکلی که می‌چرخند
...و "اندره" فکر می‌کند ممکن است به این معنا باشد
...که یک همراه رقص کیهانی پنهان دارد
...همراهی که شاید
.توضیحی برای جرم باقیمانده ماده تاریک باشد
.تمام ذرات یک ویژگی ذاتی به نام اسپین دارند
...حالا برای ذرات ماده که در موردشان می‌دانیم
.اسپین دو نوع دارد
.به آن دو نوع به عنوان گردش اشاره می‌کنیم
...پس برخی از ذرات چپ‌گرد هستند
.ذرات دیگر راست‌گرد
خب این موضوع با .رقاصهای پشت سرم نشان داده می‌شود
...دانشمندان باور دارند که مهبانگ
...کیهان اولیه را
سرشار از تعداد مساوی .ذرات راست‌گرد و چپ‌گرد کرده است
تمام آنها جدگانه می‌رقصیدند ...و جرمی نداشتند
...اما بعد، کسری از ثانیه بعد
.بوزون هیگز وارد کار شد
...ذرات راست‌گرد و چپ‌گرد را جفت کرد
...و با انجام این کار، به آنها جرم داد
...حالا، وقتی بوزون هیگز از راه می‌رسد
بوزون هیگز به آنها اجازه می‌دهد ...که با هم صحبت کنند
...و به آنها اجازه می‌دهد جفت شوند
...و زمانی که شروع کردن به صحبت کردن با یکدیگر
.به عنوان یک ذره با جرم رفتار می‌کنند
...اینگونه است که ذراتی
...مانند الکترونها و کوارکها جرم دارند
اما نوترینوها به نظر نمی‌رسد .که شبیه آن ذرات باشند
هر نوترینویی که تا به حال کشف شده .چپ‌گرد بوده
.تنها می‌رقصند
پس چطوری نوترینو جرم دارد؟
چیزی که پشت ما می‌بینیم .یک نوترینو چپ‌گرد است
...حالا، چیزی که جالب است این است که
...هرگز نمودی از نوترینو راست‌گرد را ندیدیم
اما به خاطر اینکه می‌دانیم ...نوترینوها جرم دارند
برای ما مدرکی از این است ...که نوترینو باید
.یک همراه راست‌گرد داشته باشد
...جایی دور از دسترس آشکارسازهای ما
...باید یک نوترینو راست‌گرد وجود داشته باشد
...که با نوترینو چپ‌گرد جفت می‌شود
.تا جرم داشته باشد
امکان دارد این ذره کشف نشده ماده تاریک باشد؟
...تا اندازه‌ای که می‌توانیم بگوییم
.آنها ذرات فرضی هستند
...اما امکان دارد که
.این نوترینوی راست‌گرد یک ماده تاریک باشد
.اندرکنش بسیار بسیار ضعیفی دارند
از نوترینوهای معمولی ...اندرکنش بسیار کمتری دارند
.و ماده تاریک هم همین ویژگی را دارد
...چیزی که بسیار بسیار اندرکنش کمی دارد
...که هنوز آن را ندیده‌ایم
...که در کیهان اولیه تولید شده
.و بعد در همین اطراف مانده
...نوترینو راست‌گرد
...برای آشکاسازی بسیار فرار بوده
.در جستجوهای زیرزمینی کنونی ماده تاریک
...با اینحال، "آندره" باور دارد
شاید یک روش دیگر .برای پیدا کردنش باشد، با نگاه کردن به بالا
نوترینوهای راست‌گرد .به طور کامل پایدار نیستند
...مانند عناصر پرتوزا، گاهی‌اوقات از هم می‌پاشند
و زمانی که این کار را می‌کنند .جرقه‌ای از پرتو ایکس را پدید می‌آورند
...یک ویژگی بسیار مهم در مورد نوترینوهای راست‌گرد
.این است که از پرتوهای ایکس می‌آیند
...پس یک روش برای جستجوی
...نوترینوهای راست‌گرد به عنوان ماده تاریک
...نگاه کردن به بخشی از آسمان است
و اینکه ببینیم آیا .این کهکشانها پرتو ایکس تابش می‌کنند یا نه
...در واقع، مطالعات تازه کهکشانهای دوردست
...برخی آشفتگی‌های عجیبی را
.در گسیل پرتو ایکس نشان داده‌اند
...این آشفتگی‌ها شاید نشانه مرز
.بین جهان نور و جهان سایه‌ها باشد
در تاریکی چه اتفاقی می‌افتد؟
...برخی از اخترشناسان باور دارند که مدرکی را
...از یک جهان سایه پیچیده پیدا کردند
...جایی که مواد شبح‌وار در اطراف ما آمیخته شده‌اند
.حتی درون ما
...در کیهان
دو توده ماده تاریک .به سمت یکدیگر در حرکتند
چه اتفاقی می‌افتد وقتی بهم برخورد می‌کنند؟
.بیشتر دانشمندان می‌گویند تقریبا هیچی
ماده تاریک تنها نیروی .گرانش ضعیفی را حس می‌کند
.اما شاید رفتار ماده تاریک را بیش از حد ساده‌سازی کرده باشند
...شاید این جهان سایه
.از ماده‌ای پیچیده‌تر ساخته شده باشد
...قبل از اینکه "ویل داوسون" یک اخترفیزیکدان شود
...یک مهندس ساختمانی خارج از کشور بود
اما تصمیم گرفت ...دستکشها و کلاه محکمش را دربیاورد
.تا عشقش به ماده تاریک را دنبال کند
این تصمیمی بود که .باعث شد از روی خوشحالی بپرد
...ویل" یکی از خوش‌شانس‌ترین دانشمندانی است"
...که به اصطلاح اثرانگشت ماده تاریک را دیده
.اثر گرانشی آن
...پس یکی از بزرگترین چالشهایی که با آن روبه‌رو هستیم
این است که دقیقا چگونه ...اندازه‌گیری کنید که ماده تاریک کجاست
اگر نتوانید آن را ببینید؟ .نور منتشر نمی‌کند
خب روشی که ما استفاده می‌کنیم ...عدسی گرانشی نامیده می‌شود
...و اصل اساسی پشت این روش
...این است که در شرایط معمولی
...در یک فضازمان صاف
.نور همیشه به خط مستقیم حرکت می‌کند
با اینحال، وقتی ...جرمی را در فضازمان قرار دهید
...این فضازمان منحنی شده و شکلش را از دست می‌دهد
.و نور در واقع از انحنای فضا پیروی می‌کند
...این بهم‌ریختگی گرانشی نور توسط جرم
...به اخترشناسانی مانند "ویل" اجازه می‌دهد
تا موقعیت ابر عظیم .کیهانی ماده تاریک را پیدا کنند
آنها به دنبال تصاویر ...دوگانه کهکشانهای دوردست هستند
که نورشان در دو طرف این .ابرها خم شده باشد
...دو ابر به خصوص ماده تاریک
.توجه "ویل" را جلب کردند
...این ابرها بخشی از خوشه "گلوله" بودند
...برخورد دو خوشه کهکشانی
.در چندین میلیارد سال نوری از زمین
...هر خوشه کهکشانی
.از صدها یا هزاران کهکشان تشکیل شده
...وقتی این غولهای کیهانی به هم برخورد کردند
این کهکشانها خودشان ...از کنار هم گذشتند
.به خاطر اینکه میلیونها سال نوری از هم دور بودند
...اما ابرهای پراکنده گاز هیدروژن و هلیوم
اطراف این کهکشانها .به یکدیگر برخورد کردند
...نیروی الکترومغناطیس
باعث شد اتمهایشان .به شکل انفجار یک گلوله دربیایند
اما ابرهای ماده تاریک .در تمام این جریانها بی‌تغییر ماندند
.به راحتی از درون یکدیگر گذشتند
...نیروی قدرتمند الکترومغناطیس را حس نکردند
...که ماده معمولی آن را حس می‌کند
.تنها نیروی گرانش به شدت ضعیفی را حس کردند
ویل" در شگفت بود" ...چرا چنین بخش عظیمی از کیهان ما
اینقدر نسبت به اتفاقاتی .که در اطرافش می‌افتد بی‌توجه است
آیا ماده تاریک تنها ماده‌ای بیخود است؟
...می‌دانیم که از راه گرانش اندرکنش دارد
...و حالا سوال این است که
آیا ماده تاریک از این جالبتر هم هست؟
...آیا جهان تاریک بسیار پیچیده‌تر از
اولین نگاهی است که به آن انداختیم؟
...ویل" همکاری را تشکیل داد تا متوجه شود"
که آیا توضیح پذیرفته شده ...برخورد خوشه گلوله
.بیش از حد رفتار ماده تاریک را ساده‌سازی می‌کند
...آیا این خوشه
ماده تاریک در وسطش دارد یا نه؟
...در وسطش ماده تاریک دارد
...اما مثل این نیست که
...این گروه
.به بسیاری از برخوردهای خوشه‌های کهکشانی نگاه می‌کنند
...می‌خواهند ببینند که آیا ماده تاریک
...همیشه از درون خودش عبور می‌کند
.و باز هم همراه کهکشان اصلی خودش می‌ماند
...و بنابراین کاری که سعی داریم انجام دهیم
...این اندازه‌گیری است که آیا جابه‌جایی بین کهکشانها
.و ماده تاریک وجود دارد یا نه
...اگر جابه‌جایی را مشاهده کنیم
...پس مدرک روشنی است
.از اینکه ماده تاریک با خودش اندرکنش دارد
...یک خوشه کهکشانی بود
.که توجه‌شان را جلب کرد
.شبیه به خوشه گلوله بود اما قدیمی‌تر و آرامتر
.پس آن را گلوله تفنگ فتیله‌ای نامیدند
...این خوشه بسیار بیشتر در مرحله ادغامش
.پیشرفت کرده
...خوشه گلوله که می‌بینید درست بعد از
این است که دو خوشه ...از یکدیگر عبور کردند
در حالی خوشه گلوله تفنگ فتیله‌ای .زمان بسیار بیشتری داشته تا جدا شود
درست مانند یک غذای ...ایتالیایی که سس
...کوفته قلقلی و پاستا دارد
...یک خوشه کهکشانی، گاز
...کهکشانها
.و ماده تاریک دارد
...و همانطور که مخالفتهای نظری
...بر سر یک میز غذا شدت می‌گیرند
...مواد اولیه یک خوشه کهکشانی تمایل دارند
.که کمی آشفته شوند
یک خوشه کهکشانی بسیار شبیه .به دعوای غذایی است که الان داشتیم
نه تنها این ادغامهای خوشه‌های ...کهکشانی بسیار نامنظم هستند
.بلکه کهکشانها فاصله بسیار زیادی بینشان وجود دارد
...بسیار شبیه به کوفته قلقلی هستند
.که درست از کنار هم رد می‌شوند
...با اینحال، گاز بسیار شبیه به سس است
...که وقتی پرتابش کردیم
.بسیاری از آن برخورد کرد و در وسط گیر افتاد
...و ماده تاریک
تا حدودی شبیه به پاستاست ...که باهاش سروکار داشتیم
.که بیشتر پاستا به یکدیگر نخوردند
...اما اگر به اندازه کافی از نزدیک نگاه کنید
...برخی از ماده تاریک اندرکنش دارد
...و شاید کمی کند شده باشد
.به نسبت به بقیه آن
وقتی ماده تاریک ...ماده تاریک را در گلوله تفنگ فتیله‌ای می‌بیند
گروه "ویل" متوجه می‌شوند ...نیروی فراتر از گرانش
.به نظر می‌رسد که وارد کار می‌شود
اگر آنها نمونه‌های بیشتری ...را پیدا کنند تا از این ایده حمایت کند
.شاید در نزدیکی جهان سایه باشند
...اگر همین نوع جابه‌جایی را در دیگر ادغامها ببینیم
...که در خوشه گلوله تفنگ فتیله‌ای مشاهده کردیم
مدرکی روشن بدست می‌دهد ...که ماده تاریک با خودش
...در طول ادغام اندرکنش دارد
که بعد به این معناست که .نوعی نیروی تاریک جدید وجود دارد
..."کیهان‌شناس نظری "جیمز بولاک
...سعی دارد به "ویل" کمک کند
.بفهمد ماده تاریک چه کار می‌کند
...او برخوردهای خوشه‌های کهکشانی را شبیه‌سازی می‌کند
...که با انواع مختلف اشکال
و اندازه نیروهای بین ذرات ماده تاریک .باید چه شکلی باشند
نکته اصلی ...که سعی دارم آن را تفسیر کنم
.نوع مشاهداتی است که "ویل" انجام می‌دهد
...خب برای نمونه، می‌توانیم سیستمی را طراحی کنیم
...خوشه‌های کهکشانی با سرعت
...در حال برخورد به یکدیگر هستند
...و می‌توانیم این شبیه‌سازی را یکبار
وقتی تمام اندرکنشهای .ماده تاریک را خارج کردیم انجام دهیم
...و بعد دوباره آن را با این استثنا انجام دهیم
...که ماده تاریک با خودش اندرکنش دارد
.و می‌بینیم چه اتفاقی می‌افتد
و سوال این است که کدام یک شبیه به کیهان است؟
...شبیه‌سازی‌های "جیمز" نشان می‌دهند
...که ماده تاریک باید با خودش اندرکنش داشته باشد
...در غیر اینصورت
کیهان ما از اینکه هست .باید خیلی متفاوت‌تر می‌بود
...اگر ماده تاریک با خودش اندرکنش داشته باشد
ممکن است اجسام جامدی را شکل داده باشد؟
...شاید نسخه موازی از ستارگان، سیارات
و کیهانی که می‌شناسیم؟
...اگر آن اجسام وجود داشته باشند
...و به طور نامرئی در تاریکی شناور باشند
یا در مسیر برخورد با سیاره ما باشند چه؟
...وقتی به بازتاب خود نگاه می‌کنید
.خودتان را می‌بینید، اما کاملا یکسان نیست
.به نظر می‌رسد بینی‌تان جابه‌جا شده .چشمهایتان به نظر نامتوازن می‌آیند
...برخی از فیزیکدانها باور دارند که مهبانگ
ذراتی را به شکل .جفتهای تصویر آینه‌ای بوجود آورده
...اما این بازتابها آنقدر درهم‌ریخته شدند
.که به سختی قابل شناسایی هستند
.آن ذرات آینه‌ای شاید ماده تاریک باشد
...چه اتفاقی می‌افتد اگر
شما و بازتابتان با هم تماس داشته باشید؟
...رابرت فوت" از دانشگاه ملبورن"
فکر می‌کند ماده تاریک .همین الان با شتاب به سمت جهان ما در حرکت است
...او باور دارد که شاید همین الان
...منفجر شدن در راهش به جو زمین را تجربه کنیم
...آن قطعه بزرگ ماده تاریک
.ممکن است زیر سطح سیاره‌مان دفن شده باشد
...شک "رابرت" براساس این ایده است
.که کیهان قرار است متقارن باشد
...به آسانی در بازی آرام
.بولینگ روی چمن توضیح داده می‌شود
...چه با دست راستم
...چه با دستم چپم توپ را بیاندازم
.نتیجه یکسان است
...وقتی "رابرت" توپها را شتاب می‌دهد
...نیروی فیزیکی که او وارد می‌کند همان نتیجه را دارد
.و مهم نیست که از کدام دست استفاده می‌کند
همین مورد تقریبا در مورد ...ذرات راست‌گرد و چپ‌گرد درست است
.وقتی با نیروهای بنیادی طبیعت اندرکنش دارند
...وقتی یک ذره چپ‌گرد و راست‌گرد
نیروی الکترومغناطیسی را حس کند .به یک شکل واکنش نشان می‌دهد
...همین مسئله در مورد نیروی قوی هسته‌ای درست است
.که هسته‌های اتمها را بهم پیوند می‌دهد
...صرفنظر از گردش ذره
.این نیروها به یک شکل اثر می‌گذارند
...اما یک نیرو وجود دارد که
...از تقارن چپ،راست پیروی نمی‌کند
...این نیرو باعث واپاشی پرتوزا می‌شود
.نیروی هسته‌ای ضعیف
،با اندرکنشهای ضعیف ...اگر توپ را با دست چپم پرتاب کنم
.توپ به هدف می‌خورد
...اگر با دست راستم پرتاب کنم
.توپ درست از هدف عبور می‌کند
...رابرت" فکر می‌کند این مشکل"
ممکن است سرنخی حیاتی .برای درک ماده تاریک باشد
...برای اینکه تقارن را به کیهان برگردانیم
.باید به آینه نگاهی دقیق بیاندازیم
.دارم به آینه نگاه می‌کنم
.تقریبا متقارن هستم، اما کاملا نه
...مشکل ساعت منه
.روی دست چپم بسته شده
.در آینه، روی دست راستم بسته شده
...رابرت" شبیه نیروی هسته‌ای ضعیف است"
...برای همیشه با ساعتی روی دست چپش گیر کرده
...اما راهی پیدا کرده تا این نامتقارنی را درست کند
.با تعریف یک نسخه دیگر از خودش
...تصور کنید که یک دوقلو داشته باشم
...و این ساعت روی دست چپ نباشد
.بلکه روی دست راست باشد
...رابرت" فکر می‌کند ذرات مقدماتی"
.ممکن است به همین شکل رفتار کنند
...برای اینکه کیهان واقعا متقارن شود
...رابرت" و همکارانش باور دارند که"
...باید یک تصویر آینه‌ای از نیروی ضعیف وجود داشته باشد
و باید بر روی ذرات آینه‌ای اثر کند .که ماده آینه‌ای نامیده می‌شود
.هر ذره‌ای یک ذره دوقلو دارد
...درست مثل جفت ذرات معمولی
...با اسپینهای چپ‌گردشان
ذرات آینه‌ای .با اسپینهای راست‌گرد جفت می‌شوند
...ذرات ماده آینه‌ای پایدار
...و برای ما کاملا نامرئی خواهند بود
.درست مثل ماده تاریک
...پس اگر وجود داشته باشند
رابرت"و همکارانش فکر می‌کنند" ...ممکن است ماده تاریک باشد
.اما وجودش نیز نیازمند مفاهیم بسیار بزرگتری است
به این معنی که هر چیزی ...در کیهان ما در قلمرویی که نمی‌توانیم ببینیم
.قرینه شده
...پس در اصل شکل‌گیری ستاره آینه‌ای
...ابرنواختر آینه‌ای دارید
و به طور کلی هر چیزی ...که با ماده معمولی اتفاق می‌افتد
.می تواند با ماده آینه‌ای نیز اتفاق بیافتد
...سیارات، ستارگان و کهکشانهای آینه‌ای
...شاید همان فضایی را اشغال کرده باشند
...که ماده معمولی در کیهان ما کرده
اما این ساختارهای آینه‌ای .برای ما نامرئی هستند
درست از وسط .ماده‌ای که می‌شناسیم عبور می‌کنند
...بدون هیچ وسیله مشخصی
...برای اندرکنش با قلمرو سایه
چگونه بفهمیم که "رابرت" درست می‌گوید؟
...اثبات نظریه‌ش
...شاید تا به حال به زمین برخورد کرده باشد
.به شکل یک سیارک ماده آینه‌ای
...وقتی منظومه خورشیدی شکل گرفت
...ذرات پراکنده بسیاری وجود داشت
و اگر این ذره به اندازه ...کافی ماده آینه‌ای جذب کرده باشد
...می‌تواند سیارکها را شکل دهد
و ممکن است همین ...امروز در منظومه خورشیدی ما باشند
...و گاهی‌اوقات شاید به زمین برخورد کنند
و منجر به هر نوع .رویداد شگفت‌انگیزی شوند
...اگر یک سیارک ماده آینه‌ای
...تنها به نیروی گرانش پاسخ دهد
...درست از سطح سیاره عبور می‌کند
.بدون اینکه حتی متوجه‌ش بشویم
...اما "رابرت" باور دارد یک راه وجود دارد
.که ماده آینه‌ای و ماده معمولی می‌توانند اندرکنش داشته باشند
...یک فوتون آینه‌ای از این سیارک
...در برابر فوتون معمولی در زمین ساییده می‌شود
.این دو ذره ممکن است اصطکاک بوجود آورند
...آن اصطکاک گرمای کافی بوجود خواهد آورد تا
سیارک را به یک گوی آتشین تبدیل .و به آرامی سرعتش را کم کند
.سرانجام، سیارک در داخل زمین متوقف خواهد شد
...امکان دارد واقعا سیارک در زمین متوقف شده
...و تمام این انرژی آزاد خواهد شد
.اما تا مسافتی طولانی
...پس شاید یک دهانه برخوردی به جا نگذارد
.اما ممکن است انرژی آزاد کند
.پس شاید مواد زمین را ذوب کند
...در 1932
کاوشگران برخی از شیشه‌های ...ذوب شده عجیب را پیدا کردند
که در بخش بالایی .تپه‌های شنی صحرای لیبی قرار داشت
...به نظر می‌رسیدند که
...توسط یک برخورد وحشیانه سیارک ذوب شده‌اند
.اما هیچ دهانه برخوردی یافت نشد
...امکان دارد این نشانه‌ای باشد
از یک سیارک ماده آینه‌ای نادر که به زمین برخورد کرده؟
.هیچ دهانه برخوردی نیست
...هیچ رویدادی برخوردی روشنی نیست
...اما رازی بزرگ وجود دارد
.و به نظر می‌رسد این یک توضیح باشد
...ماده آینه‌ای و سیارکهای آینه‌ای
...شاید به نظر علمی تخیلی برسند
...اما "رابرت" ادعا می‌کند که آنها
.عجیبتر از پذیرفتن نامتقارنی در کیهان نیستند
...اما اگر جهان سایه به طرف ما در حرکت باشد
.باید بدانیم که کجا پنهان شده
این فیزیکدان فرصتی را در نظر می‌گیرد .تا نقشه‌ای از ماده تاریک بسازد
...او در حال طراحی حساسترین آشکارسازی است
.که تا به حال تصور کردیم
...اولین کاوشگران دریانورد سفرشان به اقیانوسهای عظیم را
بدون اینکه بدانند دوباره .به خشکی می‌رسند یا نه شروع کردند
.امروز، می‌توانیم با دقت سانتیمتر دنیای خودمان را نقشه‌برداری کنیم
...که نشان می‌دهد کجا هستیم
.و حتی حرکات آرام صفحات تکتونیک قاره‌ها را نشان می‌دهد
نقشه‌هایمان به ما می‌گویند ...تاریخچه سیاره‌مان چیست
.و به ما کمک می‌کنند آینده را پیش‌بینی کنیم
...خب چگونه می‌توانیم جهان سایه را
بدون نقشه ماده تاریک درک کنیم؟
..."پرفسور فیزیک دانشگاه میشیگان "کیتی فریز
فکر می‌کند وقتش رسیده تا .نقشه‌ای بسازیم
...برای این کار
به وسیله‌ای .نیاز داریم تا از ماده تاریک عکس بگیرد
.اینجا در یک تاریک‌خانه بزرگ نشستم
داریم به نوری نگاه می‌کنیم ...که از خورشید در بیرون به ما می‌رسد
...همانطور که از بین درختان عبور می‌کند
...و بعد در یک حفره به دام می‌افتد
.و به سمت صفحه تغییر جهت می‌دهد
...کاری که با تاریک‌خانه انجام می‌دهیم
...این است که در مورد جهت
.نوری که می‌آید بفهمیم
...تمام ابزار شکار ماده تاریک تا به امروز
.آشکارسازهای ساده بودند
.نمی‌توانند بگویند مسیر ذره چیست
...کیتی" قصد دارد ابزاری را بسازد"
...که مسیر ماده تاریک وارد شده را ردیابی کند
تا بتواند نقشه .جایی که آنها می‌آیند را رسم کند
دوربین ماده تاریک او .عدسی‌های کاملا جدیدی دارد
.دی.ان.ای
(با کوانتی‌تریلیون (عدد یک با 18 صفر به توان دو ...رشته دی.ان.ای شروع می‌کنیم
.که به یک ورقه نازک طلا متصل هستند
...بعد وقتی ذره ماده تاریک از راه برسد
.به این صفحه طلا برخورد می‌کند
بعد، ذره ماده تاریک ...یک اتم طلا را به جلو می‌راند
.به سمت رشته‌های آویزان دی.ان.ای
آشکارساز "کیتی" بخشی ...فیزیکی، بخشی زیستی است
...و این روش که استفاده می‌کند تا مسیر ماده تاریک را پیدا ‌کند
.گونه‌ای از روشهای جرم‌شناسی است
...مدلی از آشکارساز ماده تاریکمان را
.با دی.ان.ای ساختیم و سه بخش دارد
...رشته‌های آویزان دی.ان.ای را داریم
...پرتابه‌های طلا را داریم
اتمهایی که از میان ...دی.ان.ای عبور می‌کنند
.و من هم ماده تاریک هستم
...درست مثل یک تفنگ نشانه‌رفته
که یک گلوله طلا را ...در مسیری دقیق پرتاب می‌کند
...وقتی یک ذره ماده تاریک در فضا در حرکت باشد
...به اتم طلا می‌خورد
.که آن را در همان مسیر به حرکت در خواهد آورد
...همانطور که اتم طلا با سرعت
...کوانتی‌تریلیون رشته دی.ان.ای را پاره می‌کند
تکه‌های بریده شده تمیزی از .دی.ان.ای را به کف می‌فرستد
.خب، جالب بود و عالی کار کرد
...پرتابه طلا از اینجا آمد
و می‌توانیم ببینیم که ...رشته‌های دی.ان.ای را شکسته
.همانطور که در حرکت بوده
...پس حالا می‌توانیم
رشته‌های شکسته شده دی.ان.ای .را برداریم و آنها را آنالیز کنیم
...برای هر کدام از این رشته‌ها
...ترتیب نوکلتیدهای دی.ان.ای را می‌دانیم
.ای،جی.سی، همینطور تا آخر
...پس می‌توانیم متوجه شویم
دقیقا کجا این .بخش از دی.ان.ای شکسته شده
..."همانطور که "کیتی
...صدها رشته دی.ان.ای شکسته شده را آنالیز می‌کند
...می‌تواند مسیر اتم طلا را بازسازی کند
و بنابراین، مسیر اصلی .ذره ماده تاریک
.دی.ان.ای ماده‌ای عالی برای این نوع آزمایش است
...با استفاده از دی.ان.ای دقتی که بدست می‌آورید
...هزار بار بیشتر از
.هر کاری است که تا پیش از این کردیم
...در طول زمان، ذرات بیشماری از ماده تاریک
...اتمهای طلا بیشماری را به جلو خواهند راند
که هر کدام مسیری منحصربه‌فرد .در بریدن این زمینه دی.ان.ای خواهد داشت
...از آن مسیرها
کیتی" می‌تواند" ...به آرامی تصویری
.از اینکه ذرات ماده تاریک از کجا می‌آیند بسازد
...با برگشتن به عقب می‌توانیم متوجه شویم
زاویه‌ای که گلوله طلا .از آن آمده چه بوده
...پس می‌دانیم که تمام ماده تاریک کجاست
...و از کجا می‌آید و چه کار می‌کند
...فیزیکدانها به آشکارسازی ماده تاریک نزدیکتر می‌شوند
و به دانستن اینکه .شکل جهان سایه چیست
اما امکان دارد این سایه خودش سایه‌ای داشته باشد؟
...ما و جهان سایه
ممکن است توسط ...یک وجود حتی تاریکتر کنترل شویم
.چیزی که فراتر از آستانه آفرینش قرار دارد
...کاوشگران فضایی اینک نشان دادند
که کیهان ما درست .بعد از مهبانگ چه شکلی داشته
...نشان می‌دهند که ماده و ماده تاریک
...به طور مساوی در تمام جهات پخش شده بودند
...اما با نگاهی دقیقتر
...به نظر می‌رسد که شکافی در آسمان باشد
...خطی که نشان می‌دهد
.یک طرف کیهان از طرف دیگر متفاوت است
آیا چیزی بزرگتر فراتر از چیزی که می‌توانیم ببینیم وجود دارد؟
...سایه‌ای که کیهان ما را شکل داده
و هر چیزی را که می‌شناسیم کنترل می‌کند؟
.دراگن هوترر" کیهان‌شناسی از "آن آربور" میشیگان است"
...او یکی از اولین نفراتی بود که متوجه
...این چین در پژواک جهانی
مهبانگ که .ریزموج پس‌زمینه کیهانی نامیده می‌شود،شد
...ریزموج پس‌زمینه کیهانی
.تابش پسماند مهبانگ است
...پس وقتی که کیهان بسیار کوچکتر و جوانتر بود
...در حدود 14 میلیارد سال قبل
.مانند سوپ چگالی سرشار از ذرات بود
...همانطور که کیهان تکامل یافت و بزرگتر شد
.آن سوپ واقعا خیلی سرد شد
...امروز می‌توانیم دمای
.آن تابش بسیار کهن در سرتاسر کیهان را اندازه بگیریم
...تعداد بسیار زیادی از
...تکه‌های کوچک ریزموج را اندازه می‌گیریم
...بسیار شبیه تحلیل آماری که
.بر روی فعالیت مورد علاقه "دراگن" انجام می‌دهیم .بسکتبال
...واقعا عاشق بسکتبالم
...و زمین بسکتبال واقعا جای خوبی
برای توضیح دادن همراستایی‌های .این ریزموج پس‌زمینه است
.اینجا روی زمین بسکتبال، "جیمی" کینگ" را داریم
...افسانه سابق بسکتبال دانشگاه میشیگان
."و رفیقش "ویلی ونس
...آنها همراستایی‌ها
و یک ریزموج پس‌زمینه را .با استفاده از شوتشان به ما نشان می‌دهند
...نگاه از بالا به زمین بسکتبال
...بسیار شبیه نگاه کردن از زمین
.برای دیدن ریزموج پس‌زمینه کیهانی است
دراگن" می‌تواند شوتهای" ...گل شده و خطا رفته در بازی را
با نوسانات دمایی .که او در کیهان اولیه می‌بیند مقایسه کند
...درست مانند اینکه نقاط سرد و گرمی
...در نوسانات ریزموج پس‌زمینه کیهانی داریم
.شوتهای گل‌ شده و خطا رفته در بسکتبال داریم
...پس، می‌توانیم هر شوت گل شده‌ای را با رنگ قرمز
.و هر شوت خطا رفته‌ای را با رنگ آبی نشان دهیم
...دراگن" این توزیع"
شوتهای گل شده و خطا رفته .را در نیمی از زمین رسم می‌کند
...نتایج نشان می‌دهند یک توزیع زوج وجود دارد
.توزیعی که در هر دو طرف نیمه زمین متقارن است
...اگر "جیمی" و "ویلی" از یک نقطه پرتابی انجام دهند
...احتمالا می‌توانند همان پرتاب را
.در طرف دیگر زمین انجام دهند
...پس این توزیع شوتهای گل شده و خطا رفته
...تقریبا در هر جایی از زمین یکسان است
.همان تعداد گل شده‌ها در برابر خطا رفته‌ها
...این چیزی است که "دراگن" و دیگر محققان
...انتظار داشتند در مورد ریزموج پس‌زمینه کیهانی پیدا کنند
...یک توزیع زوج دماهای سرد و گرم
.صرفنظر از اینکه به کجای آسمان نگاه کنید
...اما این تمام چیزی نبود که "دراگن" و همکارانش
وقتی با دقت بیشتری .به این الگو نگاه کردند دیدند
...چیزی پیدا کردند که آنقدر تکان‌دهنده، آنقدر آزاردهنده بود
که کیهان‌شناسان چاره‌ای .نداشتند جز اینکه آن را محور شرارت بنامند
...این همراستایی‌ها در آسمان
...در همان زمانی مورد متوجه قرار گرفتند
"که "جورج دابلیو بوش ...محور شرارتش را معرفی کرد
.پس توسط دانشمندان انگلیسی محور شرارت نامیده شدند
.راستش مطمئن نیستیم که این محور واقعا شرور باشد
چیزی که از تحلیل دلیل ...بوجود آمدن اطلاعات ریزموج پس‌زمینه پیدا کردیم
.این بود که یک جهت خاص است
...پس در مورد بسکتبال، تقریبا مثل این است که یک جهت
.نسبت به سبد انحراف دارد
...اگر یک گوشه زمین
که "جیمی" و "ویلی" در آن ...بازی می‌کنند ناگهان جابه‌جا شود
...به شکلی که به یک زاویه منحرف شود
.گل کردن شوت از آن منطقه سخت‌تر خواهد بود
...توزیع زوج شوتهای گل شده و خطا رفته در سرتاسر زمین
.ناگهان دچار آشفتگی می‌شود
.نقاط آبی بیشتری در این طرف از زمین می‌بینیم
...و بنابراین نتیجه می‌گیرید
.که مشکلی در مورد زمین بسکتبال وجود دارد
...اگر زمین بسکتبال صاف نباشد
.متوجه می‌شوید که مشکلی جدی وجود دارد
.دراگن" همین حس را در مورد کیهان دارد"
...در نوسانات ریزموج پس‌زمینه کیهانی
...آن ساختار
...نقاط سرد و گرم را می‌بینیم که متفاوت است
...که آنها در یک جهت از آسمان
...به شکل متفاوتی از تمام جهات دیگر پخش شده‌اند
...و شاید این به ما چیز متفاوتی
.نسبت به آن جهت خاص از کیهان بگوید
...بزرگترین نقاط سرد و گرم
در طول محوری متمرکز شده‌اند .که درست از وسط کیهان عبور می‌کند
...نتایج نشان می‌دهند
که شکل کیهان باید .به نوعی از حالت طبیعی خارج شده باشد
اما چه چیزی می‌تواند شکل تمام کیهان را تغییر دهد؟
.هنوز کاملا مطمئن نیستیم که دلیل اصلی آن چیست
...آیا تصادفی است
یا دلیلی برای آن از کیهان اولیه وجود دارد؟
...ممکن است این همراستایی‌های محور شرارت
توسط ساختارهایی .بوجود می‌آیند که نمی‌توانیم ببینیمشان
...و با اینحال آنجا هستند
.و تمام این همراستایی‌ها را بوجود می‌آورند
درست مانند جهانی از نور ...که توسط ماده تاریک شکل گرفت
...تمام کیهان شاید
.توسط وجودی حتی تاریکتر شکل گرفته باشد
...امکان دارد جهان سایه، سایه‌ای داشته باشد
چیزی که خود بافت فضا و زمان را کنترل می‌کند؟
...عادت داریم که سیاهی شب را
به عنوان نشانه‌ای از تهی بودن ببینیم .اما تاریکی تهی نیست
...سرشار از مواد عجیب است
...که کیهان ما را از اتمها و نور
.به چیزی که امروز هست شکل داده
...در عوض، آن کیهان ماده تاریک
...ممکن است تنها نقطه‌ای روی سطح
.صفحه بزرگتری از واقعیت باشد
...جهان سایه ممکن است فراتر از فضا و زمان وجود داشته باشد
قلمرویی که تنها اینک .می‌توانیم شروع به رویاپردازی برای درک کردنش کنیم
.:: @bollbolljan_com ::.