علیرغم جهش‌هایی که علم در طول قرون گذشته در افزایش درک ما از جهان اطراف مان تجربه کرده هنوز چیز‌های زیادی درباره این که چگونه همه چیز با یکدیگر هماهنگ است وجود دارد که ما درباره آن چیزی نمی‌دانیم. دانشمندان بر این باورند که چیزی به نام انرژی تاریک در اطراف ما وجود دارد و تقریبا ۷۰ درصد از جهان را تشکیل می‌دهد، اما مانند ماده تاریک همتای اسرارآمیز آن که بخش عمده‌ای از ۳۰ درصد باقی مانده را تشکیل می‌دهد هنوز آن را پیدا نکرده اند. انرژی تاریک سازوکار ناشناخته‌ای است که در پس انبساط دائمی شتابان جهان قرار دارد.

ایده انرژی تاریک از کجا می‌آید؟

دانشمندان در اوایل دهه ۱۹۹۰ میلادی پیشرفت زیادی در درک علمی از چگونگی پیدایش جهان عمدتا از طریق چارچوب نظریه “انفجار بزرگ” تجربه کردند. این نظریه که برای اولین بار در دهه ۱۹۳۰ میلادی ارائه شد مبتنی بر این استدلال بود که جهان به عنوان یک نقطه ریز فوق داغ و فوق متراکم آغاز شد و به سرعت شروع به انبساط و سرد شدن کرد.

دانشمندان معتقد بودند گرانش در نهایت این انبساط را کاهش می‌دهد، اما تحقیقاتی که در اواخر قرن اخیر انجام شد نشان داد که این گونه نیست. در آزمایشاتی که اتفاقا برنده جایزه نوبل شد و توسط اخترفیزیکدانانی، چون آدام ریس، سائول پرلموتر و برایان اشمیت انجام شده بود مشخص شد که انبساط جهان کُند نمی‌شود.

پژوهشگران دریافتند در واقع وضعیت بالعکس است بدان معنا که جهان نه تنها به انبساط خود ادامه خواهد داد بلکه این کار را به روشی شتابان انجام می‌دهد. این بدان معناست که کهکشان‌های دور نه تنها از ما دور می‌شوند بلکه با گذشت زمان سریع‌تر این کار را انجام می‌دهند.

مشاهدات بیش‌تر تاییدی بر یافته‌های دانشمندان بودند و اثبات کردند که این پدیده اتفاقی نبوده و جهان واقعا با سرعتی سریع‌تر در حال انبساط است. این دانش به مکاشفه‌ای بزرگ و گیج کننده برای دانشمندان تبدیل شد و نشان دهنده نوعی تغییر پاردایم بود. دانشمندان اذعان داشتند که گرانش دیگر نیروی غالب در مقیاس‌های بزرگتر جهان نیست. چیز دیگری در کمین است. دانشمندان این شتاب دهنده اسرارآمیز را “انرژی تاریک” نامیدند. دانشمندان انرژی تاریک را نوعی مخالف گرانش توصیف می‌کنند که چیز‌ها را از یکدیگر دور می‌کند.

آیا تعجب کردید؟ شما ممکن است بگویید:”پس چرا همه چیز از یکدیگر دور نمی‌شوند؟ اشیاء چگونه می‌توانند در جای خود باقی بمانند”؟

جاذبه چرایی آن را توضیح می‌دهد. در مقیاس کوچک‌تر برای اجرام محدود به گرانش مانند گوشی تلفن همراه هوشمند تان سیارات اطراف خورشید یا ستاره‌های کهکشان مان این گرانش است که انرژی تاریک را شکست می‌دهد. با این وجود، برای کهکشان‌های بسیار دور انرژی تاریک برنده نهایی است. یک راه خوب برای تجسم این موضوع گرفتن یک بادکنک کمی باد شده و کشیدن چند نقطه روی آن با یک ماژیک برای نشانه گذاری است. بادکنک را باد کنید و همان طور که باد می‌شود می‌توانید تمام نقاط را جدا از یکدیگر ببینید. حال می‌توانید آن نقاط را کهکشان‌های دور قلمداد کنید و این چیزی شبیه به آن اتفاقی است که در جهان ما در حال رخ دادن است. هوای درون بادکنک به مثابه انرژی تاریک است که به تدریج در حال باد کردن جهان است و اجسام را از یگدیگر دور کرده و باعث کشش بافت فضا – زمان می‌شود.

اگر می‌پرسید آیا انرژی تاریک چیزی متفاوت از ماده تاریک را نشان می‌دهد باید بگوییم ماده تاریک نوعی ماده در عین حال نامرئی است که دارای اثر گرانشی می‌باشد بدان معنا که اشیاء را جذب کرده و به کهکشان‌ها کمک می‌کند شکل و چرخش خود را حفظ کنند. برخلاف ماده تاریک انرژی تاریک چیز‌ها را از یکدیگر دور می‌کند.

چه سرنوشتی در انتظار جهان خواهد بود؟

اگرچه شواهد فعلی حاکی از آن است که این گسترش شتابان برای همیشه ادامه خواهد داشت، اما آیا ممکن است در آینده تغییر کند؟ آیا می‌تواند کاهش یا افزایش یابد؟ آیا متوقف می‌شود یا شروع به کوچک شدن می‌کند؟

دانشمندان هنوز نتوانسته به این پرسش‌های اساسی پاسخ دهند، زیرا دقیقا متوجه نشده اند که انرژی تاریک چیست. زمانی که بتوانیم به این پرسش‌ها پاسخ دهیم چیز‌های بیش تری در مورد سرنوشت جهان خواهیم دانست.

پژوهشگران به دنبال یافتن پاسخ این پرسش‌های مهم از طریق سیستم‌هایی مانند تلسکوپ اقلیدس آژانس فضایی اروپا هستند. هدف آن بهبود اندازه گیری‌های ما از سرعت انبساط کیهان است و در نتیجه به ما نکات بیش تری را در مورد انرژی تاریک می‌آموزد.

با چنین وضعیتی آیا هیچ ایده‌ای در این باره داریم که انرژی تاریک چه چیزی می‌تواند باشد؟

برخی از ایده‌های فرضی مطرح شده اند، اما هنوز راه درازی تا اثبات آن ایده‌ها وجود دارد. یک توضیح آن است که انرژی تاریک نوعی انرژی است که صرفا بخشی از فضای خالی و به نوعی یک ویژگی ذاتی فضا – زمان است. در این استدلال این گونه مطرح می‌شود که همان طور که فضای بیش‌تر وجود دارد اثر افزایش می‌یابد و گسترش را سرعت می‌بخشد.

احتمال مطرح شده دیگر آن است که به همان اندازه که نسبیت عام انیشتین نسبت به قوانین حرکت و گرانش نیوتن نظریه‌ای بهبود یافته بود شاید اکنون نیز توضیح بهتری وجود داشته باشد به معنای وجود یک نظریه گرانش جدید که تکامل جهان را در مقیاس بسیار بزرگ و انبساط شتابان آن را بهتر توضیح می‌دهد در حالی که حرکت سیارات را مانند نظریه انیشتین توضیح خواهد داد. تلاش‌هایی برای اثبات چند نظریه به منظور انجام این کار صورت گرفته، اما هیچ یک تاکنون موفقیت آمیز نبوده اند.