Bahan gelap tidak dapat dilihat atau dikesan oleh mana-mana instrumen kami, jadi bagaimana kita tahu bahawa ia benar-benar wujud?
Bayangkan Universe adalah pai, dan anda akan memotongnya menjadi bahagian-bahagian yang enak sesuai dengan bahagian apa. Sebilangan besar pai, 68% akan menggunakan tenaga gelap, kekuatan misteri yang mempercepat pengembangan Alam Semesta. 27% akan pergi ke bahan gelap, perkara misteri yang mengelilingi galaksi dan hanya berinteraksi melalui graviti. Sebanyak 5% pai ini akan masuk ke perkara biasa biasa, bahan yang dibintangi oleh bintang, planet, gas, debu, dan manusia.
Bahan gelap telah diberi nama ini kerana nampaknya tidak berinteraksi dengan perkara biasa dengan cara apa pun. Ia tidak bertembung dengannya, atau menyerap tenaga darinya. Kami tidak dapat melihatnya atau mengesannya dengan instrumen kami. Kita hanya tahu ia ada di sana kerana kita dapat melihat kesan graviti.
Sekarang, anda mungkin mengatakan, jika kita tidak tahu apa perkara ini, dan kita tidak dapat mengesannya. Bagaimana kita tahu bahawa sebenarnya ada? Bukankah mungkin tidak ada di sana, seperti naga? Bagaimana kita tahu bahawa bahan gelap sebenarnya wujud, sedangkan kita tidak tahu apa sebenarnya sebenarnya?
Oh, di sana. Sebenarnya, yang kita tahu hanyalah bahawa ia memang wujud. Materi gelap pertama kali berteori pada tahun 1930-an oleh Fritz Zwicky untuk menjelaskan pergerakan kelompok galaksi, tetapi pengiraan moden dibuat oleh Vera Rubin pada tahun 1960-an dan 70-an. Dia mengira bahawa galaksi berputar lebih cepat daripada yang sepatutnya. Begitu cepat sehingga mereka harus merobohkan diri mereka seperti anak-anak yang mengeluarkan anak-anak.
Rubin membayangkan bahawa setiap galaksi tersangkut di dalam lingkaran besar benda gelap yang membekalkan graviti untuk menahan galaksi itu. Tetapi tidak ada cara untuk benar-benar mengesan barang ini, jadi ahli astronomi mencadangkan model lain. Mungkin graviti tidak berfungsi seperti yang kita fikirkan pada jarak yang jauh.
Tetapi dalam beberapa tahun kebelakangan ini, para astronom semakin baik dalam mengesan benda gelap, murni walaupun kesan graviti pada jalan yang diambil cahaya ketika melintasi Alam Semesta. Ketika cahaya bergerak melalui kawasan materi gelap, jalannya diputarbelitkan oleh graviti. Daripada mengambil garis lurus, cahaya dibengkokkan berulang-ulang bergantung pada berapa banyak bahan gelap yang dilalui.
Dan inilah bahagian yang luar biasa. Ahli astronomi kemudian dapat memetakan kawasan materi gelap di langit hanya dengan melihat penyimpangan cahaya, dan kemudian bekerja ke belakang untuk mengetahui berapa banyak perkara gelap yang perlu ada untuk menyebabkannya.
Teknik-teknik ini telah menjadi begitu canggih sehingga para astronom telah menemui situasi yang tidak biasa di mana galaksi dan benda gelapnya saling menjauh. Atau galaksi benda gelap yang tidak mempunyai cukup gas untuk membentuk bintang. Mereka hanyalah gumpalan benda gelap. Ahli astronomi malah menggunakan bahan gelap sebagai lensa graviti untuk mengkaji objek yang lebih jauh. Mereka tidak tahu apa itu benda gelap, tetapi mereka masih dapat menggunakannya sebagai teleskop.
Mereka tidak pernah menangkap zarah gelap, dan tidak mempelajarinya di makmal. Salah satu tugas besar Hadron Collider seterusnya adalah mencuba dan menghasilkan zarah yang sesuai dengan ciri-ciri bahan gelap seperti yang kita memahaminya. Walaupun LHC sebenarnya tidak mencipta bahan gelap, ia akan membantu menyempitkan teori semasa, semoga dapat membantu ahli fizik memberi tumpuan kepada hakikat sebenar misteri ini.
Ini adalah bagaimana sains berfungsi. Seseorang memperhatikan sesuatu yang tidak biasa, dan kemudian orang mengemukakan teori untuk menerangkannya. Teori yang paling sesuai dengan realiti dianggap betul. Kita hidup di dunia moden, di mana begitu banyak teori saintifik telah terbukti selama beratus-ratus tahun: kuman, graviti, evolusi, dll. Tetapi dengan masalah gelap, anda hidup pada masa ini adalah misteri. Dan sekiranya kita bernasib baik, kita akan melihatnya diselesaikan sepanjang hayat kita. Atau mungkin tidak ada masalah gelap, dan kita akan mempelajari sesuatu yang baru mengenai Alam Semesta kita. Sains, semuanya bergantung kepada anda.
Apa yang anda fikir bahan gelap? Beritahu kami dalam komen di bawah.
Podcast (audio): Muat turun (Tempoh: 4:46 - 4.4MB)
Langgan: Podcast Apple | Android | RSS
Podcast (video): Muat turun (Tempoh: 5:09 - 60.1MB)
Langgan: Podcast Apple | Android | RSS
