محاضرة فيزياء حول " المادة المعتمة في الكون"

عقدت دائرة الفيزياء يوم الأربعاء 12 كانون الثاني 2011 محاضرة بعنوان " المادة المعتمة في الكون" ألقاها البروفيسور الزائر بير أوسلاند من معهد الفيزياء والتكنولوجيا في جامعة بيرغن في مملكة النرويج.

  بدأ البروفيسور أوسلاند محاضرته بمراجعة لبعض الحقائق الفيزيائية حول المادة المعتمة في الكون، واستعرض بعض الدلائل الفيزيائية التي تثبت أن أكثر من 85% من المادة الموجودة في الكون هي مادة غير مرئية، أي أنها "مادة معتمة" حيث أنها لا تبعث الضوء ولا تمتصه وبالتالي لا يمكن الكشف عنها بالأجهزة الفلكية المعتادة. إنما يُعتقد بوجود هذه المادة من خلال تأثيراتها في شكل مدارات النجوم والمجرات في الكون ومن خلال تأثيرها على مسارات الأشعة الضوئية حين تقترب منها.

   وأوضح البروفيسور أوسلاند أن طبيعة المادة المعتمة من حيث مكوناتها غير معروفة للعلماء حتى الآن ولكن هناك تنوعاً في النظريات المقترحة من قبل العلماء حول ماهية هذه المادة، ومن أشهر هذه النظريات ما يعرف باسم "النظرية فائقة التماثل" التي تتنبأ بوجود جسيم في الكون يسمى "النيوترالينو" ويمتاز هذا الجسيم باستقراره الأبديّ "أي أنه لا يتحلل إلى جسيمات أخرى" كما يمتاز بأنه غير مرئي، مما يجعله مناسباً جداً ليشكل المادة المعتمة.  وقد تم تصميم تجارب عدة للكشف عن هذه الجسيمات الدقيقة باستخدام طرق غير مباشرة لحساب الطاقة الضائعة.  ومن أشهر هذه التجارب ما يعرف بمسارع الهادرونات الكبير ((LHC) الموجود في المنظمة الأوروبية للبحث النووي (CERN)  على الحدود الفرنسية السويسرية.

  عرض البروفيسور أوسلاند نتائج جديدة كان قد توصل إليها مع فريق أبحاثه وقد تم نشرها حديثاً في مجلات علمية متخصصة حول جسيم آخر يُدعى "الجرافيتينو" له خصائص المادة المعتمة ولكن يمكن الكشف عنه باستخدام الطرق المباشرة حيث أنه يتحلل إلى جسيمات أخرى منها "الفوتونات" التي يمكن قياسها مباشرة. وقد شرح أوسلاند كيف أن نتائج حساباته النظرية حول مخرجات التحلل لجسيم الجرافيتينو تتفق والقياسات التي أخذتها أجهزة التجارب المعروفة عالمياً باسم " باميلا" وفيرمي لات".

    وفي نهاية محاضرته، استعرض البروفيسور أوسلاند بعض السيناريوهات الأخرى المقبولة علمياً حول المادة المعتمة في الكون والتي تنتظر ليتم التحقق من صحتها في تجارب مستقبلية. وفي هذا السياق، اقتبس البروفيسور أوسلاند مقـولة الفيزيائي الكبير ألبـرت اينشتاين " إن الخيال العلمي أحياناً أهم كثيرا من المعرفة العلمية".

  يذكر أن هذه هي الزيارة الثانية التي يقوم بها البروفيسور أوسلاند لدائرة الفيزياء، بعد زيارته الأولى في عام  2004 والتي قامت الدكتورة وفاء خاطر بالتنسيق لها، حيث تعاونت مع البروفيسور أوسلاند في أبحاث ومنشورات في مجال فيزياء الجسيمات الدقيقة.