Dark matter: The matter we can't see - James Gillies

Translator: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby

المترجم: Samar Mohamed Alanazi المدقّق: Hussain Laghabi

The ancient Greeks had a great idea:

كان لدى اليونانيين القدماء فكرة عظيمة،

The universe is simple.

هي أن الكون بسيط.

In their minds,

فقد كانوا يعتقدون

all you needed to make it were four elements:

أن ما يكوّنه أربعة عناصر:

earth,

تراب،

air,

fire,

هواء،

نار،

and water.

وماء.

As theories go, it's a beautiful one.

وبالرغم من تطور النظريات، إلا أنها لا تزال نظرية جميلة.

It has simplicity and elegance.

فهي مميزة وبسيطة.

It says that by combining

تقول النظرية أنه بجمع

the four basic elements in different ways,

الأربعة عناصر الأساسية بطرق مختلفة،

you could produce all the wonderful diversity of the universe.

فأنت تستطيع إنتاج كل مافي الكون من تنوعات بديعة.

Earth and fire, for example,

فمثلاً، التربة والماء

give you things that are dry.

ينتجان الأشياء الجافة.

Air and water, things that are wet.

و الهواء والماء، ينتجان الأشياء الرطبة.

But as theories go, it had a problem.

ولكن فيما بعد، اتضح أن فيها خللًا.

It didn't predict anything that could be measured,

فهي لم تشمل أي شيء يمكن قياسه،

and measurement is the basis of experimental science.

والقياس هو أساس العلم التجريبي.

Worse still, the theory was wrong.

والأسوأ من ذلك أن النظرية كانت خاطئة.

But the Greeks were great scientists of the mind

لكن اليونانيين كانوا علماء عظماء

and in the 5th century B.C.,

وفي القرن الخامس قبل الميلاد،

Leucippus of Miletus came up

ظهر رجل يدعى ليوسيبوس

with one of the most enduring scientific ideas ever.

بإحدى أهم قواعد العلم الخالدة.

Everything we see is made up

و هو أن كل ما نراه يتكون من

of tiny, indivisible bits of stuff called atoms.

أجزاء متناهية في الصغر لا تتجزأ، تسمى الذرات.

This theory is simple and elegant,

هذه النظرية بسيطة ومميزة،

and it has the advantage

كما أنها أفضل من

over the earth, air, fire, and water theory

نظرية التراب، والهواء، و النار والماء

of being right.

لكونها صحيحة.

Centuries of scientific thought and experimentation

قرون من الأفكار والتجارب العلمية

have established that the real elements,

أثبتت أن العناصر الحقيقية،

things like hydrogen,

كالهيدروجين،

carbon,

and iron,

و الكربون،

والحديد،

can be broken down into atoms.

من الممكن تجزئتها إلى ذرات.

In Leucippus's theory, the atom is the smallest,

وبحسب نظرية ليوسيبوس، فإن الذرة هي أصغر

indivisible bit of stuff that's still recognizable

جزء من المادة لا يمكن تجزئتها لكن يمكن تمييزها

as hydrogen,

كالهيدروجين،

carbon,

و الكربون،

or iron.

أو الحديد.

The only thing wrong with Leucippus's idea

والخطأ الوحيد في نظرية ليوسيبوس

is that atoms are, in fact, divisible.

هو أن الذرات في الواقع، قابلة للتجزئة.

Furthermore, his atoms idea turns out

علاوة على ذلك، اتضح أن نظريته

to explain just a small part

تشرح فقط جزءًا صغيرًا جداً

of what the universe is made of.

عما يكوّن الكون.

What appears to be the ordinary stuff of the universe

الذي يبدو بأنه مكونات الكون الاعتيادية

is, in fact, quite rare.

هو في الواقع، نادر نوعاً ما.

Leucippus's atoms, and the things they're made of,

فالذرات، والأشياء التي تتكون منها،

actually make up only about 5%

في الواقع تكون فقط 5%

of what we know to be there.

مما نعرفه.

Physicists know the rest of the universe,

الفيزيائيون يُعرّفون الباقي من الكون،

95% of it,

والذي يمثل 95% من الكون،

as the dark universe,

بالكون المظلم.

made of dark matter and dark energy.

والذي يتكون من طاقة مظلمة ومواد مظلمة.

How do we know this?

كيف نعرف ذلك؟

Well, we know because we look at things

حسناً، نحن نعرف لأننا ننظر للأشياء

and we see them.

كما أننا نراها.

That might seem rather simplistic,

قد يبدو ذلك بسيطاً نوعاً ما،

but it's actually quite profound.

لكن الحقيقة أعمق مما تتخيل.

All the stuff that's made of atoms is visible.

كل المواد المكونة من ذرات نستطيع رؤيتها.

Light bounces off it, and we can see it.

الضوء ينعكس منها، فنراها.

When we look out into space,

حين ننظر إلى الفضاء،

we see stars and galaxies.

نرى النجوم والمجرات.

Some of them, like the one we live in,

بعض المجرات، مثل التي نعيش عليها،

are beautiful, spiral shapes, spinning gracefully through space.

لها شكل لولبي جميل، تدور برشاقة في الفضاء.

When scientists first measured the motion

عندما قاس العلماء لأول مرة حركة

of groups of galaxies in the 1930's

مجموعة من المجرات في الثلاثينات

and weighed the amount of matter they contained,

وحسبوا وزن المواد التي تحتوي عليها،

they were in for a surprise.

تفاجئوا بالنتيجة.

They found that there's not enough visible stuff

وجدوا أنه لا توجد أشياء مرئية كافية

in those groups to hold them together.

في تلك المجموعات لتحافظ على تماسكهم معاً.

Later measurements of individual galaxies

وقياسات لاحقة لمجرات منفردة

confirmed this puzzling result.

أثبتت هذه النتيجة المحيرة.

There's simply not enough visible stuff in galaxies

ببساطة،أنه لا توجد مواد كافية في المجرات

to provide enough gravity to hold them together.

لتوفر الجاذبية الكافية ليبقوا قريبين من بعضهم البعض.

From what we can see,

وبحسبما نراه،

they ought to fly apart, but they don't.

يفترض ابتعاد المجرات عن بعض لكن ذلك لا يحدث.

So there must be stuff there

فوجب أن يكون هناك شيء

that we can't see.

لا نستطيع رؤيته.

We call that stuff dark matter.

نسمي ذلك الشيء: المادة المظلمة.

The best evidence for dark matter today

أفضل إثبات لوجود المادة المظلمة حالياً

comes from measurements of something

يأتي من قياسات لشيء يسمى

called the cosmic microwave background,

إشعاع الخلفية الكونية الميكروي،

the afterglow of the Big Bang,

التوهج ما بعد الانفجار الكبير،

but that's another story.

لكن تلك حكاية أخرى.

All of the evidence we have

كل الأدلة التي نملكها

says that dark matter is there

تثبت أن المادة المظلمة موجودة

and it accounts for much of the stuff

وذلك يتمثل في كثير من الأشياء

in those beautiful spiral galaxies

في تلك المجرات اللولبية الجميلة

that fill the heavens.

التي تملؤ السماء.

So where does that leave us?

فإلى أين يقودنا ذلك؟

We've long known that the heavens

منذ زمن بعيد، علمنا أن السماوات

do not revolve around us

لا تدور حولنا.

and that we're residents of a fairly ordinary planet,

وأننا سكان عالم اعتيادي،

orbiting a fairly ordinary star,

يدور حول نجمٍ اعتيادي،

in the spiral arm of a fairly ordinary galaxy.

في مجرة لولبية اعتيادية.

The discovery of dark matter took us

اكتشاف المادة المظلمة قادنا

one step further away from the center of things.

إلى خطوة بعيداً عن مركز الأشياء.

It told us that the stuff we're made of

وجعلنا ندرك أن ما يكوننا

is only a small fraction of what makes up the universe.

هو فقط جزء صغير مما يكوّن الكون.

But there was more to come.

و كان هناك الكثير لمعرفته.

Early this century,

في مطلع هذا القرن،

scientists studying the outer reaches of the universe

العلماء الذين يدرسون المراكز الخارجية للكون

confirmed that not only is everything moving apart

أكّدوا أنه ليس فقط كل شيء يتحرك بعيداً

from everything else,

عن الأشياء حوله،

as you would expect in a universe

كما نتوقع حدوثه في الكون

that began in hot, dense big bang,

الذي بدأ من الانفجار العظيم،

but that the universe's expansion

إلا أن تمدد الكون

also seems to be accelerating.

يبدو أنه في تسارع.

What's that about?

ماذا يعنيه ذلك؟

Either there is some kind of energy

إما أنه يوجد نوع من الطاقة

pushing this acceleration,

تقوم بتسريع ذلك التسارع،

just like you provide energy to accelerate a car,

تماماً كما توفر طاقة لتسرّع سيارة،

or gravity does not behave exactly as we think.

أو أن الجاذبية لا تعمل كما نعتقد.

Most scientists think it's the former,

معظم العلماء يعتقدون أنه

that there's some kind of energy driving the acceleration,

يوجد نوع من الطاقة تسرّع هذا التسارع،

and they called it <i>dark energy</i>.

يسمونها الطاقة المظلمة.

Today's best measurements allow us to work out

القياسات المتواجدة حالياَ تسمح لنا بحساب

just how much of the universe is dark.

مقدار ظلام الكون.

It looks as if dark energy makes up

يبدو أن الطاقة المظلمة تشكل

about 68% of the universe

ما يقارب 68% من الكون

and dark matter about 27%,

والمادة المظلمة ما يقارب 27% ،

leaving just 5% for us

ويبقى فقط 5% لنا

and everything else we can actually see.

ولكل شيء آخر نراه.

So what's the dark stuff made of?

فمم تتكون هذه الأشياء المظلمة؟

We don't know,

but there's one theory, called <i>supersymmetry</i>,

لا علم لنا.

لكن هناك نظرية تسمى التناظر الفائق،

that could explain some of it.

تستطيع شرح ذلك.

Supersymmetry, or SUSY for short,

التناظر الفائق،

predicts a whole range of new particles,

تتـنبأ بمجموعة جديدة من الجزيئات،

some of which could make up the dark matter.

وممكن أن بعضها يكون الطاقة المظلمة.

If we found evidence for SUSY,

إن أثبتنا وجود التناظر الفائق،

we could go from understanding 5% of our universe,

نستطيع التحول من فهم 5% من كوننا،

the things we can actually see,

أي الأشياء التي يمكن رؤيتها،

to around a third.

إلى الثلث تقريباً.

Not bad for a day's work.

وذلك ليس سيئاً.

Dark energy would probably be harder to understand,

قد يكون فهم الطاقة المظلمة أصعب،

but there are some speculative theories out there

لكن هناك بعض النظريات

that might point the way.

التي قد توضح الصورة.

Among them are theories that go back

منها التي ترجع للوراء

to that first great idea of the ancient Greeks,

إلى أول فكرة عظيمة وضعها الونانيون القدماء،

the idea that we began with several minutes ago,

الفكرة التي ابتدأنا بها منذ دقائق،

the idea that the universe must be simple.

فكرة أن الكون لابد أن يكون بسيطاً.

These theories predict that there is just a single element

تلك النظريات تفترض أن هناك عنصرًا وحيدًا

from which all the universe's wonderful diversity stems,

تخرج منه كل تنوعات الكون المختلفة ،

a vibrating string.

كاهتزاز الوتر.

The idea is that all the particles we know today

فكرة أن كل الذرات التي نعرفها اليوم

are just different harmonics on the string.

هي مجرد نغمات على ذلك الوتر المهتزّ.

Unfortunately, string theories today

للأسف، فنظريات الوتر

are, as yet, untestable.

غير قابلة للاختبار إلى الآن.

But, with so much of the universe waiting to be explored,

لكن هناك الكثير ينتظرنا في الكون ليتم اكتشافه.

the stakes are high.

الفرص أمامنا كبيرة.

Does all of this make you feel small?

هل هذا يجعلك تشعر بصغر حجمك؟

It shouldn't.

لا يجدر به ذلك.

Instead, you should marvel

عوضاً عن ذلك، عليك أن تتعجب

in the fact that, as far as we know,

لأننا بحسب ما توصلنا إليه،

you are a member of the only species in the universe

أنك أحد الكائنات الوحيدة الموجودة في الكون

able even to begin to grasp its wonders,

التي تستطيع الاندهاش من عجائب هذا الكون،

and you're living at the right time

وأنت تعيش في الوقت الصحيح

to see our understanding explode.

لترى مداركنا تتوسع.