در یک معدن طلای سابق در یک مایلی زیر زمین، در داخل یک مخزن تیتانیوم پر از گاز مایع کمیاب، دانشمندان جست‌وجو را برای چیزی که تاکنون غیرقابل یافت بوده، آغاز کرده‌اند: ماده تاریک.
دانشمندان کاملاً مطمئن هستند که مواد نامرئی موسوم به ماده تاریک بیشترین جرم کیهان را تشکیل می‌دهند و می‌گویند که بدون آن ما اینجا نبودیم، اما آنها نمی‌دانند که ماده تاریک چیست. مسابقه برای حل این معمای عظیم، یک تیم تحقیقاتی از دانشمندان را به اعماق این معدن قدیمی در داکوتای جنوبی فرستاده است.
 
علمی؛ آغاز بزرگترین تلاش بشر برای حل اسرار ماده تاریک
"کوین لسکو"، فیزیکدان آزمایشگاه ملی "لارنس برکلی" در آمریکا می‌گوید که برای دانشمندان این سؤال اساسی هنوز پابرجاست: "این جهانی که من در آن زندگی می‌کنم چیست؟ چرا در حال حاضر، ۹۵% آن هنوز یک راز ناشناخته است؟". ایده این تحقیقات در اعماق زمین اینست که یک مایل خاک و سنگ، یک مخزن غول پیکر، یک مخزن دوم و خالص‌ترین تیتانیوم جهان، تقریبا خواهد توانست عبور تمام پرتو و ذرات کیهانی را که هر روز از همه طرف به سوی ما می‌آیند را مسدود کند. دانشمندان فکر می‌کنند که ذرات ماده تاریک نیز می‌توانند تحت تاثیر این ذرات قرار نگیرند. آنها امیدوارند که بالاخره یک ذره کیهانی به داخل یکی از این مخازن پُر از "زنون" مایع نفوذ کند و به هسته یک اتم زنون برخورد کند همانند دو توپ بیلیارد تا وجود آنها با یک پرتو نور که توسط دستگاهی به نام "محفظه نمایش زمان" آشکار شود.
دانشمندان روز پنجشنبه اعلام کردند که جست و جوی پنج ساله ۶۰ میلیون دلاری سرانجام دو ماه پیش پس از تاخیر ناشی از شیوع کووید-۱۹ آغاز شده است. البته تا کنون این دستگاه هنوز چیزی پیدا نکرده، یا بعبارت بهتر حداقل هنوز هیچ ماده تاریکی وجود ندارد. آنها می‌گویند اشکالی ندارد، آنها صبور هستند. به نظر می‌رسد آنها هنوز در حال کار روی بخش فیلتر کردن بیشتر تشعشعات مزاحم هستند. "کارتر هال" فیزیکدان دانشگاه مریلند می‌گوید: "برای جستجوی این نوع بسیار نادر از کنش و واکنش، اولین کاری که باید انجام دهید خلاص شدن از شر همه تشعشعات مزاحمی‌ست که آزمایش را تحت تاثیر قرار می‌دهد".
و اگر همه محاسبات و تئوری‌های آنها درست باشد، آنها تصور می‌کنند که تنها چند نشانه زودگذر از ماده تاریک را در سال رصد خواهند دید. تیمی متشکل از ۲۵۰ دانشمند تخمین می‌زند که در چند سال آینده دیتاهایشان ۲۰ برابر بیشتر خواهد شد. "هیو لیپینکات" فیزیکدان و سخنگوی این تحقیقات در کنفرانس خبری پنجشنبه گفت: تا زمانی که آزمایش به پایان می‌رسد، احتمال یافتن ماده تاریک با این دستگاه بین ۱۰ تا ۵۰ درصد است". از سوی دیگر "لسکو" از دانشگاه "برکلی" نیز گفت در حالی که به نتیجه رسیدن این تحقیقات حتمی نیست اما همه در آن مشتاق نتیجه‌اش هستند.
 
با ما به این آزمایشگاه بیائید
دو بالابر عظیم‌الجثه آسانسوری که به اعماق زمین می‌رود را نگاه می‌دارند تا راهیان این زیرزمین طی ۱۰ دقیقه به تونلی برسند که دیوارهایش با توری خنکی پوشیده شده‌اند. اما همین مسیر در معدن قدیمی و کپک زده به خیلی سریع به آزمایشگاهی با فناوری پیشرفته منتهی می‌شود که در آن خاک و آلودگی دشمن دستگاه‌هاست. کلاه‌های معدن دانشمندان با کلاه‌های جدید تمیز تعویض می‌شوند و دو لایه چکمه‌های آبی را روی چکمه‌های ایمنی پنجه فولادی معدن خود می‌پوشند.
"جف چروینکا" مهندس ارشد این تحقیقات در تور ماه دسامبر ۲۰۱۹، قبل از بسته و پُر شدن دستگاه گفت که قلب این آزمایش مخزن غول پیکری به نام "کرایوستات" است که او آن را "مانند قمقمه از شاید خالص‌ترین تیتانیوم در جهان" ساخته باشد که برای سرد نگه داشتن زنون مایع و حداقل نگه داشتن تشعشعات پس زمینه طراحی شده است. "آرون مانالیسای" هماهنگ کننده عملیات فیزیک این آزمایش توضیح داد که انتخاب زنون بسیار مهم بوده زیرا به محققان اجازه می‌دهد تا ببینند که برخورد ذره کهکشانی با یک الکترون با بار منفی آن خواهد بود یا با هسته با بار مثبت آن. او گفت که اگر چیزی به هسته برخورد کند، به احتمال زیاد ماده تاریکی است که همه به دنبال آن هستند.
این دانشمندان سال‌ها پیش آزمایش مشابه و کوچکتری را در همین معدن انجام دادند. بعد از اینکه آنها از نتیجه آزمایش دست خالی بازگشتند فهمیدند که باید با آزمایشی بزرگ‌تر و بهتر بازگردند. یک آزمایش مشابه بزرگ دیگری در ایتالیا در حال انجام است که توسط تیم رقیب این دانشمندان اجرا می‌شود، اما تاکنون نتیجه‌اش اعلام نشده است.
 
دانشمندان: نه، جهان آنطوری نیست که به نظر ما می‌رسد
یکی از رازهای جهان، ماده تاریک است که بیشترین جرم کیهان را تشکیل می‌دهد اما قابل تشخیص نیست. ستاره‌شناسان می‌دانند که ماده تاریک آنجاست زیرا وقتی ستاره‌ها و سایر مواد منظم کهکشان‌ها را اندازه‌گیری می‌کنند، متوجه می‌شوند که گرانش کافی برای نگه داشتن این جرم‌های بزرگ در کنار هم وجود ندارد. مانالیزی می‌گوید که اگر جهان همین جرمی بود که ما می‌بینیم آنگاه کهکشان‌ها "به سرعت از هم جدا می‌شدند" و می‌افزاید: "درک ما از تاریخ، از کیهان و تکامل آن بدون ماده تاریک غیرممکن است".
لیپینکات، فیزیکدان دانشگاه کالیفرنیا در "سانتا باربارا" می‌گوید: "ما بدون ماده تاریک اینجا نخواهیم بود". بنابراین در حالی که کمتر کسی شک دارد که ماده تاریک وجود داشته باشد، اما در مورد "چیستی" آن همه مشکوک هستند. مهمترین تئوری کنونی، ماده تاریک را شامل چیزهایی به نام "ویمپ" تصور می‌کند، ذراتی عظیم با تعاملی ضعیف. اگر اینطور باشد، آنگاه این تحقیقات خواهد توانست آنها را شناسایی کند. لیپینکات می‌گوید: "ما می‌خواهیم جایی که ویمپ در آن پنهان شده را پیدا کنیم".

ماده تاریک به زبان ساده

ماده تاریک "تاریک" نامیده می‌شود زیرا ظاهرا هیچ کنشی با میدان الکترومغناطیسی ندارد به این معنی که تشعشعات الکترومغناطیسی (مانند نور) از آن منتشر نمی‌شود، بازتاب یا منعکس نمی‌گردد، بنابراین قابل دیدن نیست. به بیان دیگر ماده تاریک، ماده‌ای است که واکنشی نسبت به نور نشان نمی‌دهد، و در عوض وجود و ویژگی‌هایش به‌طور غیرمستقیم و از طریق تاثیرات گرانشی آن بر روی ماده مرئی قابل نتیجه‌گیری است. طبق بررسی‌های دانشمندان جرم - انرژی موجود در جهان شامل ۴٫۹% ماده معمولی؛ ۲۶٫۸% ماده تاریک و ۶۸٫۳% انرژی تاریک است؛ یعنی ماده تاریک ۲۶٫۸% کل جهان را تشکیل می‌دهد. انرژی تاریک و ماده تاریک روی هم ۹۵٫۱% کل جهان را تشکیل می‌دهند. هیچکدام از اینها جرم منفی یا ضد ماده نیستند. دانشمندان هنوز نمی‌دانند چرا در جهان ضد ماده وجود ندارد.

بیشتر بخوانید:

• علمی؛ پیشرفت بزرگ جدید انسان: تشخیص آلزایمر با یک آزمایش خون
• علمی؛ شب باید حمام رفت یا صبح؟
• علمی؛ جراح مغز و اعصاب می گوید این ۱۰ نکته مهم سلامت نگاه داشتن مغز با افزایش سن را حتما رعایت کنید
• هوش مصنوعی در ژن انسان یک جد ناشناخته "روح" دختر نوجوان پیدا کرد
• علمی؛ امروز جمعیت جهان از هشت میلیارد نفر گذشت؛ سبقت هند از چین؛ پُرجمعیت یا زیاد آلوده کننده
• علمی؛ چه عواملی باعث بیدار شدن شما از خواب در نصفه شب می‌شود-۱ و چه عواملی باعث بیدار شدن شما از خواب در نصفه شب می‌شود-۲
• گیاه معجزه‌گر شفادهنده پس از ۲,۰۰۰ سال انقراض، دوباره در ترکیه کشف شد
• علمی؛ خرس‌های سیاه آمریکایی در حال قرمز شدن هستند؛ دانشمندان دلیلش را کشف کردند
• دانشمندان نیوزلندی برای نجات جهان، توانستند آروغ گاوها را کاهش دهند
• علمی؛ ادعای تکان‌دهنده جدید دانشمندان: شیمی چگونگی آغاز حیات را کشف کردیم
• علمی؛ دانشمندان انگلیسی با تغییر ژنتیکی یک ویروس برای حمله به سلول‌های سرطانی، بیماران لب مرگ را عاری از سرطان کردند
• علمی؛ چاقی مردانه چیست و ۴ راه همزمان برای آب کردن آن کدام است
• مصرف چه میزانی از الکل خوب است؟ ۱۰ تا ۱۵ پیک در هفته یا ۲ پیک یا هیچی؟
• دانشگاه کالیفرنیا و هاوایی: مواد شیمیایی قابلمه و ماهی‌تابه باعث سرطان کبد می‌شود
• علمی؛ دانشگاه استکهلم سوئد: آب باران دیگر برای نوشیدن مناسب نیست
• علمی؛ دانشمندان ام‌آی‌تی معتقدند چگونگی معکوس کردن تغییرات آب و هوایی را کشف کرده‌اند
• کشف ماده تاریک برای اولین‌بار از تجزیه تحلیل اولین نورهای ۱۲ میلیارد سال پیش جهان با کمک تصاویر تلسکوپ‌ها
• علمی؛ کشف فسیل جدیدی از انسان، ‌منشا بشر را زیر سوال برد و یک حلقه مهم تکامل بشر دوباره گم شد
• علمی؛ دانشمندان سوئیسی: تومور سرطان سینه هنگام خواب بیمار بیدار می‌شود
• دانشمندان لیست حیواناتی که می‌توانند بهترین همراهان انسان باشند را تعیین کردند
• محققان کانادایی: موش‌های نر از موز وحشت دارند
• برنامه هوش مصنوعی که سکته را پیش‌بینی و پیشگیری می‌کند بالاترین جایزه اجتماعی بیزینسی کانادا را بدست آورد
• دانشمندان کانادایی: ضد این جهان که در آن زمان به عقب می‌رود می‌تواند ماده تاریک را توجیه کند
• دانشمندان: هر آنچه که می‌بینید ۱۵ ثانیه قبل اتفاق افتاده
• دانشمندان: می‌توانیم سلول‌های پوست را ۳۰ سال جوان‌تر کنیم
• علمی؛ دانشمندان ژن‌هایی که باعث بیماری شدید کرونا می‌شوند را کشف کردند
• آخرین کشف جدید دانشمندان چند کشور با اسکن مغزی: در زمان مرگ، زندگی واقعا از جلوی چشمان ما می‌گذرد
• دانشمندان: دندان‌ها می‌توانند حفره‌های خود را پُر کنند
• علمی؛ محققان هاروارد: عامل بیماری ام‌اس یک ویروس است
• تعجب دانشمندان از نتیجه ترکیب دو درمان ضد پیری که طول عمر کرم را ۵ برابر کرد؛ آیا انسان بعدی است؟
• علمی: دانشمندان با هوش مصنوعی و دستکاری ژن، به یک قدمی زنده کردن انسان‌های گذشته و آینده رسیدند
• علمی: سکس در سواحل جزایر قناری در حال نابودی آن است
• علمی؛ کانادا: دوز سوم واکسن فقط ۳۷% کارآیی دارد؛ اسرائیل: دوز چهارم تقریبا بی‌اثر است
• علمی: احتمال سرطان مری و معده در کدام گروه خونی بیشتر است؟ موفقیت ۹۷ درصدی واکسن سرطان دهانه رحم
• علمی: خواب رفتن دست و پا چرا و چگونه روی می‌دهد و چه می‌شود کرد
• ترش‌کردن؛ زنگ خطر سرطان مری است
• پایان شیمی‌درمانی سرطان تخمدان کریستین امانپور، مشهورترین ژورنالیست ایرانی‌تبار
• علمی؛ هر آنچه باید امروز از سرطان بدانید: کُشنده‌ترین، اولین عامل، چگونگی کاهش و غربالگری
• کمبود داروهای ضد سرطان در کانادا
• علائمی که می‌تواند نشانه سرطان باشد را جدی بگیریم
• به کودک سرطانی، دروغ نگویید
• نظر پزشک خانواده و متخصص بهداشت درباره هر آنچه که باید از سرطان بدانید: دکتر حکمت راجی
• نظر بیمار سرطانی که قرار بود فقط 6 ماه زنده بماند: شهرزاد فروزش
• دکتر نادر جوادی؛ پزشک ایرانی که سرطان را به زانو درمی‌آورد