در آزمايشگاههايي در اعماق زمين، دانشمندان مجهز به پيشرفته‌ترين دستگاهها، سرگرم رقابت براي يافتن "ماده تاريك"، هستند. ماده‌اي نامريي كه مانند يك چسب كيهاني، مانع از هم پاشيدن كهكشانها مي‌شود.

هركس ماهيت ماده تاريك را كشف كند، يكي از بزرگترين معماهاي دانش نوين را حل كرده است و مطمئنا به سمت جايزه نوبل روانه خواهد شد.

اما اين كار، صرفا يك فقط يك آزمون مغزي نيست. كشف رمز ماده تاريك، به همراه دستيابي به درك بهتري از يك نيروي مرموز ديگر به نام "انرژي تاريك" ، مي‌تواند به كشف سرنوشت كهكشانها كمك كند.

تلاشهايي كه در گذشته براي يافتن اين ماده، كه بر اساس فرضيات موجود بايد وجود داشته باشد، انجام شده تاكنون بي‌نتيجه بوده است اما اين موضوع نتوانسته است حدود بيست گروه پژوهشي را از دنبال كردن اثري از اين ماده در تاريكي معادن متروكه و چاههاي عمودي تونلها، منصرف كند.

ماشين‌هاي امروزي ردياب "ماده تاريك" در مقايسه با نسل‌هاي قديمي بسيار نيرومندتر هستند اما بهترين آنها نيز تاكنون نتوانسته‌است كوچكترين اثري از اين ماده را ثبت كند. اكنون بسياري از تيم‌ها در حال ساختن ردياب‌هاي بزرگتر هستند و يا سعي مي‌كنند براي شكار "ماده تاريك" فناوريهاي مدرن را به كار گيرند.

"شان كرول"، يك دانشمند فيزيك نظري در موسسه فناوري كاليفرنيا كه خود شخصا در اين تجربه‌هاي علمي شركت ندارد، مي‌گويد "اكنون در عصر طلايي جست‌وجوي ماده تاريك به سر مي‌بريم و به نظر مي‌رسد كه شرايط براي وقوع يك اتفاق بزرگ در اين زمينه فراهم است."
دانشمندان معترفند كه هنوز در مورد ماده تاريك، در تاريكي به سر مي‌برند. براساس تئوري حاكم كنوني، اين ماده از ذراتي بسيار كوچك و عجيب ساخته شده كه از زمان "انفجار بزرگ" (‪ (Big Bang‬درحدود ‪ ۱۳/۷‬ميليارد سال قبل باقي مانده‌اند.

ماده تاريك كه گمان مي‌رود يك چهارم جرم كيهان را تشكيل مي‌دهد، به اين دليل به اين اسم ناميده مي‌شود كه هيچ نور يا حرارتي از خود خارج نمي‌كند.

ستاره‌شناسان بخاطر كنش و واكنش جاذبه‌اي اين ماده با ستارگان و كهكشانها پي به وجود آن برده‌اند.

اما دانستن اين موضوع كه ماده تاريك وجود دارد، با دانستن اين كه ماهيت اين ماده چيست، فاصله زيادي دارد. در اكثر تجربيات علمي، دانشمندان به دنبال ذرات فرضيه‌اي به نام ‪ WIMPS‬هستند. اين ذرات كه اسم آنها از خلاصه‌اي از "ذرات پرجرم با تعامل ضعيف" تشكيل شده است، بزرگترين كانديداي ماده تاريك هستند.

ماشين‌هاي مجهزي كه در زير زمين كار گذاشته شده‌اند، همه منتظر لحظه نادري هستند كه يك ‪ WIMP‬به هسته اتم برخورد كند و موجب يك پس‌زني الاستيك شود.اين آزمايشها بايد زير زمين انجام گيرد تا اشعه‌هاي كيهاني روي نتايج آنها اثر نگذارند.

"نيل اسپونر"، محقق ماده تاريك از دانشگاه شفيلد انگلستان داستان را به اين گونه خلاصه مي‌كند: " سوزني در انبار كاه افتاده است و ما سعي مي‌كنيم براي پيدا كردن سوزن، كاه را كنار بزنيم. اكنون براي رد كردن آنچه زايد است و يافتن رويدادي كه در پي آن هستيم، بايد فناوري بهتري داشته باشيم."
آزمايشهاي علمي زيرزميني در يك معدن آهن متروكه در ايالت مينه‌سوتاي آمريكا و در غارهاي كانادا، فرانسه، ايتاليا، ژاپن و روسيه به آرامي جريان دارد. ماه گذشته بنياد ملي علم آمريكا، معدن طلاي متروكه‌اي در داكوتاي جنوبي را به عنوان مكان يكي از بزرگترين و عميق‌ترين نمونه از اين آزمايشگاهها در جهان، انتخاب كرد. اين معدن به اندازه يك دسته شش تايي از ساختمانهاي امپايراستيت در زير زمين است.

رقابت براي يافتن ماده تاريك، بسيار شديد است و فيزيكدانان تلاش مي‌كنند بهترين و مناسب‌ترين فناوري براي اين آزمايشها را بيابند.

تاكنون براي يافتن اثر محسوسي از ارتعاشات ناشي از برخورد يك ‪ ،WIMP‬از سيليكون فوق سرد و كريستالهاي ژرمانيوم استفاده كردند. در شيوه‌هاي مدرن تر، از گازهايي مانند زنون و يا فناوري‌هاي نوظهوري مانند اتاقك‌هاي حبابي مايع فوق داغ، استفاده شد اما به گفته يك دانشمند فيزيك ذرات در دانشگاه شيكاگو، هيچيك از اين روشها كامل نيستند و هريك مشكلات و محدوديتهاي خاص خود را دارند.

(ادامه دارد)

منبع : ايرنا

ارسال : فاطمه شنبه زاده