تركيب ماده‏ تاريك براي حيات كاملا مناسب است

واضح آرشیو وب فارسی:همشهری: تركيب ماده‏ تاريك براي حيات كاملا مناسب است
فضا- همشهري آنلاين :
طبق يافته‌هاي اخير فيزيكدانان، نسبت بين مقدار ماده تاريك و ماده معمولي براي شكل‏ گيري حيات بسيار مناسب است.

نه تنها ماهيت ماده‏ تاريك اسرارآميز است، بلكه فراواني آن نيز غير قابل توضيح است. ولي اگر جهان ما يكي از بي‏شمار جهان ممكن باشد، حداقل مي‏توان اين معما را حل كرد.
ماده تاريك شكل خاصي از ماده است كه قابل مشاهده نيست و گفته مي‏شود بخش عمده‏ جرم عالم را تشكيل مي‏دهد. مقدار كل ماده‏ تاريك موجود در جهان 5 تا 6 برابر ماده‏ معمولي تخمين زده مي‏شود. اين تفاوت بسيار زياد به نظر مي‌رسد ولي ميزان تفاوت مي‌توانست به مراتب بيشتر از اين باشد چرا كه اين دو نوع مختلف ماده احتمالا طي دو روند كاملا متفاوت بعد از انفجار بزرگ شكل گرفته‏اند. اين واقعيت كه نسبت بين اين دو نوع ماده براي شكل‏گيري حيات بسيار مساعد است، به عقيده رافائل بوسو از دانشگاه بركلي "شبيه به يك تصادف بسيار شگرف است."

يكي ديگر از محققان دانشگاه بركلي به نام بن فراي‌فوگل به دنبال اين است كه اين نسبت را به كمك اصل آنتروپي توضيح دهد. اين قانون به زبان ساده بيان مي‌كند كه ويژگي‏هاي جهان بايد طوري باشد كه به شكل‏گيري حيات كمك كند، در غير اين صورت ما اكنون اينجا حاضر نبوديم كه چنين سوالي را مطرح كنيم. براي فرار از اين پرسش كه اين ويژگي‏ها چگونه اين‏قدر دقيق تنظيم شده‏اند، اصل آنتروپي با نظريه‏ ديگري همراه مي‏شود كه جهان ما را جزيي از يك نظام چندجهاني مي‏داند كه در آن، خواص هر جهان به صورت تصادفي تعيين شده است.

فراي‌فوگل روي يكي از مقبول‏ترين ذرات كانديدا براي توضيح ماده تاريك متمركز شده است: ذره‌اي به نام اكسيون(Axion). اكسيون‏ها همه‏ خواص لازم براي ماده تاريك بودن را دارا هستند به جز مشخصه‏اي به نام «زاويه‏ جابه‏جايي»، كه بر ميزان ماده تاريك توليد شده در زمان‏هاي آغازين پيدايش جهان تاثير مستقيم دارد. اگر اين مشخصه به صورت تصادفي تعيين شده باشد، در اكثر حالات منجر به ايجاد جهان‏هايي با فراواني بيش از حد ماده‏ تاريك مي‏شود و اين به نوبه خود به اين معناست كه در اين جهان‏ها، خبري از ابرساختارهايي نظير خوشه‏هاي كهكشاني نخواهد بود. به همين دليل براي پيدايش جهان ما، مقدار اين مشخصه بايد دقيقا درست باشد.

در يك نظام چندجهاني، هر جهان يك مقدار تصادفي براي زاويه‏هاي جابه‏جايي اكسيون‏ها خواهد داشت. در نتيجه در برخي از اين جهان‏ها، مقدار مناسبي از ماده تاريك توليد و منجر به پيدايش كهكشان‏ها، ستارگان، سيارات و حيات مي‏گردد.

فراي‌فوگل، با تلفيق مدل‏هاي مرتبط با شكل‏گيري ابرساختارهاي كيهاني و فيزيك اكسيون‏ها، سعي كرده است تا مقدار مناسب نسبت ماده‏ تاريك به ماده معمولي را كه منجر به شكل‏گيري موجوداتي نظير ما مي‏شود محاسبه كند. او اين‏طور فرض كرده است كه تعداد موجودات متناسب با تعداد كهكشان‏هايي است كه در يك جهان وجود دارد.

در مدل فراي‌فوگل، تغيير نسبت بين ماده تاريك و ماده معمولي بر روي شكل‏گيري كهكشان‏ها، و نيز تعداد موجودات تاثير مي‏گذارد. به عنوان مثال، مقدار كم ماده تاريك باعث عدم شكل‏گيري كهكشان‏ها و ستاره‏ها مي‏گردد. محاسبات فراي‌فوگل نشان مي‏دهد كه از بين همه‏‏ موجوداتي كه در جهان‏هاي مختلف مي‏توانند وجود داشته باشند، بيشترين مقدار در جهاني با ميزان فراواني ماده‏ تاريكي مشابه جهان ما وجود خواهد داشت. به بيان ديگر اگر فراواني ماده‏ تاريك با مقدار كنوني‏اش تفاوت ‏داشت احتمال اينكه ما اكنون اينجا باشيم به مراتب كمتر ‏بود.

بوسو كه از نتايج اين تجزيه و تحليل تحت تاثير قرار گرفته است مي‏گويد: "اين بررسي قطعه‏ ديگري از پازل است كه به زيبايي كنار قطعات ديگر قرار مي‏گيرد». همچنين لئونارد ساسكايند از دانشگاه استفورد معتقد است: «اين اولين باري نيست كه به كمك اصل آنتروپي ماده تاريك توضيح داده مي‏شود، ولي اين توضيح از ديگر توضيحات قانع‏كننده تر است، چرا كه مشكل فراواني بيش از اندازه آكسيون‏ها را حل مي‏كند."

ماهنامه نجوم
چهارشنبه 4 دي 1387

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: همشهری]

[مشاهده در: www.hamshahrionline.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 105]