آیا تاریکی هم مانند نور دارای سرعتی قابل اندازه گیری است؟

طبق نظریه‌ای که توسط دانشمندان پذیرفته شده است، نور از فوتون‌هایی که دارای حرکت موجی ذره‌ای هستند ساخته شده است. نور دارای سرعتی سرسام آور، اما محدود است. یک پرتو نور می‌تواند در یک ثانیه، مسافتی برابر با 300 میلیون متر را بپیماید. یعنی نور قادر است فقط در یک ثانیه یک بار از زمین به ماه برود، یا 7.5 بار دور کره زمین بچرخد، و یا این که 150 بار کامل از تهران به مشهد رفته و برگردد! حال که بحث سرعت نور شد، سوال جالبی به ذهن دانشمندان رسیده است، و آن هم اینکه آیا تاریکی هم مانند نور دارای سرعتی قابل اندازه‌ گیری است؟
همه ما فکر می‌کنیم که چون نور دارای سرعتی مشخص است، پس تاریکی نیز باید دارای سرعتی مشخص و محدود باشد، اما این لزوما درست نیست! شما ممکن است بتوانید سرعتی برای تاریکی تعریف کنید، اما تعریف سرعت تاریکی، به طور کامل وابسته به تعریفی است که شما از تاریکی ارایه می‌دهید! به بیانی دقیق‌تر، طبق گفته Neil deGrasse Tyson فیزیکدان نجومی، تاریکی در حقیقت همان فقدان نور است، و بنابراین نمی‌تواند دارای سرعت باشد. نظر او این است که سرعت تاریکی، فقط یک استعاره شاعرانه است و حقیقت علمی ندارد.
اگر مفهوم تاریکی را گسترش دهید، ممکن است به این نتیجه برسید که تاریکی هم سرعت دارد. برای اولین حالت تعریف تاریکی، یک نقطه تاریک در داخل پرتو نور در نظر بگیرید که ممکن است به دلیل قرار دادن یک جسم کدر روی منبع نور ایجاد شده باشد (جسم کدر جسمی است که پرتوهای نور را از خود عبور نمی‌دهد و در مواجهه با نور، سایه ایجاد می‌کند.) این نقطه تاریک، ممکن است تمام تعاریف دانشمندان فیزیک و نجوم را به عنوان تاریکی در خود نداشته‌ باشد، اما به هر حال فاقد نور است و با سرعت نور در حال حرکت است، پس تاریک است. این سرعت تاریکی که در این جا تعریف شد، می‌تواند به ما بگوید که چه زمانی پس از خاموش شدن منبع نور، تابش نور در نقطه‌ای بسیار دور، دیگر دیده نمی‌شود. در واقع این پدیده با استفاده از مفهوم سرعت تاریکی بدین گونه توضیح داده می‌شود که چه مقدار طول می‌کشد تا تاریکی از منبع به نقطه مورد نظر برسد. در این مثال، سرعت نور با سرعت تاریکی برابر است.

light-treeحال بیایید به بررسی حالت دوم تاریکی بپردازیم و مفهوم تاریکی را اندکی گسترش دهیم. یعنی حالتی که در آن، “ماده تاریک” را در نظر گرفته و سرعت آن را به معادلاتمان وارد کنیم. این ماده مرموز، بیش از 80درصد کل ماده موجود در کیهان را تشکیل می‌دهد. در پژوهشی که در سال 2013 انجام شد، محققان فیزیک و نجوم متوجه شدند که این ماده می‌تواند با سرعت 54 متر بر ثانیه یا بیش از 194 کیلومتر بر ساعت حرکت کند. سرعتی که حدود یک شش میلیونم سرعت نور است. البته سرعت ماده تاریک در این‌جا فقط یک ادعای نظری است. چگالی این ماده موجب شده که اغلب ترجیح دهد به صورت ساکن در جای خود باقی بماند. این ماده اغلب به صورت هاله‌هایی در اطراف کهکشان‌های پراکنده در کیهان؛ از جمله کهکشان ما یعنی راه شیری دیده می‌شود. دانشمندان برای به دست آوردن رقم 54 متر بر ثانیه، سرعت حرکت این ماده را در هنگام بیگ بنگ (انفجار بزرگ) تخمین زده و سپس با روش‌های برون‌یابی، پیش بینی کردند که اگر ماده تاریک امروز هم در حرکت بود، با چه سرعتی حرکت می‌کرد. پس از این فرض‌ها و بررسی‌ها بود که دانشمندان به این عدد رسیدند.

Milky-Way-Galaxy-picspaper-com-600x337و اما در آخرین حالت، قصد داریم که سیاهچاله‌ها را وارد تعریف تاریکی کنیم. سیاهچاله‌ها پدیده‌هایی هستند که با سرعتی بسیار زیاد حول مرکز خود در حال گردش بوده و دارای جاذبه‌ای بسیار زیاد هستند. نیروی جاذبه این اجسام به قدری زیاد است که اگر حتی نور که سرعتی بسیار زیاد دارد، از فاصله مشخصی به سیاهچاله نزدیک‌تر شود، به سوی آن کشیده شده و دیگر نمی‌تواند از آن فرار کند! این فاصله را افق رویداد می‌نامند و به همین دلیل است که از افق رویداد به بعد سیاهچاله قابل دیدن نیست، چون نوری از آن‌جا ساطع نمی‌شود که برای ما تصویری بیاورد. طرحی خیالی از یک سیاهچاله را در زیر می‎بینید.

Black_Holes_-_Monsters_in_Spaceدر سال 2013، دانشمندان با مطالعه سیاهچاله‌ای بسیار بزرگ که بیش از 3.2 میلیون کیلومتر عرض داشت، در یافتند که این جسم کیهانی با سرعت باورنکردنی 252 هزارکیلومتر بر ثانیه به دور محور خود می‌چرخد! رقمی که 84درصد سرعت نور است! ضمنا بد نیست بدانید که این سیاهچاله، در مقایسه با سیاهچاله مرکز کهکشان ما بسیار کوچک است!

ممکن است شما دوست داشته باشید