اخبار اخبار ایران و جهان

آیا ماده تاریک منجر به بروز سرطان می شود؟

نوشته شده توسط عرفان کسرایی

اخیرا الگا چاشچینا از دانشگاه پلی تکنیک پالزو در فرانسه و همچنین زوراب سیلاگادزه از دانشگاه نووسیبیرسک روسیه پژوهشی در زمینه امکان ارتباط میان بروز بیماری سرطان و ماده تاریک انجام داده اند. در نگاه نخست این عنوان پژوهشی عجیب و غیرقابل باور به نظر می رسد؛ اما مطالعه جزییات آن نشان می دهد این موضوع شاید چندان هم پر بیراه نباشد. مطالعه این دو پژوهشگر مبتنی است بر پژوهش سال ۲۰۱۲ که کاترین فریز و کریستوفر سوج در آن روی این پرسش کار کرده بودند که آیا ماده تاریک ؛ می تواند با بدن انسان برخورد کند یا خیر. ماده تاریک ؛ یک سرفصل مهم در فیزیک با پرسشهای بی پاسخ بسیار است. ما از ده ها سال پیش می دانیم که چیزی در جهان هست که با وجود آن؛ حرکت ستارگان و کهکشان ها آنگونه که انتظار می رود نیست. در سراسر کیهان ؛ اجرام آسمانی بگونه ای در حرکتند که گویی گرانش عظیمی بر آنها تاثیر می گذارد. گرانشی که نمی توان دید منشاء آن از کجاست. نظریه ها و فرضیه های کیهان شناسی و فیزیک ذرات ؛ تایید می کنند که قاعدتا باید در کنار ماده معمولی در جهان؛ نوع دیگری از ماده وجود داشته باشد. ماده ای که نور و امواج الکترومغناطیسی را جذب یا ساطع نمی کندو به همین سبب نامرﯺاست.
اطلاعات انسان از ماده تاریک بسیار است؛ اما با این وجود چیزهای بسیاری وجود دارد که هنوز نمی دانیم. مثلا ما هنوز نمی دانیم که ماده تاریک علی الاصول از کدام نوع ذرات تشکیل شده است و چه آثار متقابلی با ماده معمولی دارد. ماده تاریک در همه جای کیهان هست و بدن ما مدام و بدون آنکه متوجه شویم؛ در معرض آن است. ماده تاریک تا حد زیادی شبیه به نوترینو هاست. این ذره نیز اثر متقابلی با ماده معمولی و امواج الکترومغناطیسی ندارد. همچنین ممکن است در کسر کوچکی از ثانیه میلیاردها ذره نوترینو از بدن ما عبور کند بی آنکه متوجه شویم. دکتر فلوریان فرایشتتر ؛ اخترفیزیکدان اتریشی در دانشگاه ینا آلمان می گوید: نوترینو ها ماده تاریک هستند. اما داستان به همین جا ختم نمی شود. و مساله ما در خصوص ماده تاریک هنوز لاینحل باقی می ماند. بخش بزرگی از ماده تاریک باید از ذره دیگری غیر از نوترینو ساخته شده باشد که هنوز ناشناخته است. به دلیل نداشتن اثر متقابل این ذره ناشناخته با ماده معمولی؛ اثبات وجود آن فوق العاده دشوار است. کشف نوترینو و اثبات وجود آن نیز سالها زمان برد. پیشنهاد وجود نوترینو را ولفگانگ پاوولی در ۴ دسامبر سال ۱۹۳۰ داد و نام آن را نیز نویترون گذاشت. بعدها انریکو فرمی نام آن را برای پرهیز از اشتباه گرفته شدن آن با نوترون؛ به نوترینو تغییر داد. ۲۳ سال بعد در ۱۴ ماه ژوئن سال ۱۹۵۶ کلاید کووان و فردریک رینز؛ دانشمندانی که روی اکتشاف این ذره کار می کردند تلگرامی برای پاوولی در زوریخ فرستادند و خبر کشف نوترینو رو به وی اعلام نمودند. نوترینو واقعا وجود داشت!

• سرشت ماده تاریک؛ بزرگترین راز فیزیک جدید
تا اینجا صحبت از نوترینو کردیم و اینکه کشف آن سالهای طولانی به درازا کشید. اما درباره ذره ناشناخته ای که ماده تاریک از آن تشکیل یافته است هنوز دانش بشر بسیار اندک است. بر اساس محاسبات پژوهشگران؛ سالانه وقوع ۳۰ برخورد بین اتمهای بدن انسان و ذرات ماده تاریک تخمین زده می شود. انرژی آزاد شده در این برخوردها بسیار بسیار اندک است. کمتر از برخورد تابش های کیهانی به زمین. دکترفرایشتتر از دانشگاه ینا می گوید: از نظر علمی نتیجه کار فریز و سوج خیلی هم ترسناک نیست. به هر حال باید کسانی روی این موضوع کار می کردند تا بدانیم اگر جهان مملو است از ماده تاریک ؛ و این ذرات مدام با بدن ما برخورد می کنند؛ چیز خطرناکی است یا خیر. حال می دانیم که نه. لااقل نسبتا نه!
اما الگا چاشچینا و زوراب سیلاگادزه در مقاله اخیر خود نظر دیگری دارند. آنها ادعا می کنند که ماده تاریک؛ در برخورد با بدن انسان شاید اثر دیگری نیز داشته باشد. احتمالا هم اثری منفی. زیرا کاملا بستگی به آن دارد که ماده تاریک از چه چیزی تشکیل شده باشد. فریز و سوج در پژوهش خود از این امکان صحبت کرده اند که ماده تاریک از ذرات سنگین با برهم‌کنش ضعیف WIMPs(به انگلیسی Weakly interacting massive particles) تشکیل شده اند.
الگا چاشچینا و زوراب سیلاگادزه دقیقا برعکس روی این حالت فرضی کار کرده اند که ماده تاریک از ماده آیینه ای (به انگلیسی Mirror matter) تشکیل شده باشد. نوعی ذره فرضی که برخی دانشمندان وجود آن را برای توضیح برخی از ویژگی های تقارنی در مکانیک کوانتومی لازم می دانند. توضیح اینکه ماده آیینه ای دقیقا چیست و به فرض وجود چطور عمل می کند در این مقاله جای نمی گیرد اما دست کم لازم است بدانیم؛ ماده آیینه ای همان ویژگی های را دارد که ماده تاریک دارد. اما با این وجود؛ ماده آیینه ای رفتاری دارد که با رفتار WIMPs متفاوت است. ماده آیینه ای می تواند در اثر متقابل با نور؛ بار الکتریکی دریافت کند و اصطلاحا بزرگ شود.
طبق یافته های الگا چاشچینا و زوراب سیلاگادزه ؛ اثر متقابل ذرات منفرد ماده آیینه ای مانند همان چیزی است که برای ذرات سنگین با برهم‌کنش ضعیف (یعنی WIMPs) محاسبه شده است. اما موضوع کار آنها این نبوده است. آنها حساب کرده اند که ماده آیینه ای ؛ بتوانند سیارکی از ماده آیینه ای تشکیل دهد و زمانی که سیارک های آیینه ای در منظومه شمسی به یکدیگر برخورد کنند؛ ذرات و غبارهای آیینه ای تولید و پخش می شود. در این صورت این غبار های آیینه ای می توانند با زمین برخورد کنند.؛ درست همان کاری که سایر غبارهای کیهانی می کنند. البته اجرام آسمانی معمولی در برخورد با اتمسفر زمین ما منظره زیبای شهاب در شب را ایجاد می کنند.. اما ذرات و غبارهای ماده آیینه ای ؛ کاملا برعکس تحت تاثیر اتمسفر زمین قرار نمی گیرند. زمانی که بدن انسان در معرض این خرده سیارک های آیینه ای قرار می گیرد و اثر متقابل پیش می آید؛ ممکن است انرژی زیادی در سلولهای بدن پخش شود و این موضوع می تواند موتاسیون (جهش) های نامطلوب در سلول های بدن انسان ایجاد کند. طبق گفتهء چاشچینا و سیلاگادزه این موضوع می تواند منجر به بروز سرطان شود. باری! تا اینجای کار نتیجه این است که پژوهش اخیر نشان می دهد ماده تاریکی که از سیارک های آیینه ای تشکیل شده باشد و به زمین بیفتد؛ می تواند به بروز سرطان بیانجامد. دکتر فرایشتتر اما نظر دیگری دارد و می گوید هنوز برای این نتیجه گیری زود است. اول اینکه همه این صحبت ها منوط به این است که ماده تاریک از ماده آیینه ای تشکیل شده باشد و اساسا قبل از آن ثابت شود چیزی به عنوان ماده آیینه ای وجود دارد. بله در این صورت شاید واقعا چنین رویدادی منجر به بروز بیماری سرطان در انسان شود. اما به فرض هم که اینطور باشد؛ این فرایندی است که همیشه روی زمین اتفاق می افتاده است. غبارهای ماده آیینه ای همواره روی زمین پخش می شده اند؛ حتی زمانی که حیات روی زمین نبود و انسانی هم در این کره خاکی زندگی نمی کرد؛ این ذرات همواره به زمین برخورد می کرده اند. از زمانی که دایناسورها بر زمین سلطه داشتند تا همین امروز. در این صورت؛ درست همانگونه که ما انسان ها با پرتوهای رادیواکتیو طبیعی سازگاری پیدا کردیم؛ می بایست به نوعی با اثرات منفی ماده تاریک هم سازگاری پیدا کرده باشیم. اگر تاثیرات ماده آیینه ای برای حیات فاجعه آمیز و زیان بار بود ؛ اساسا نمی بایست حیات روی زمین توسعه پیدا می کرد. البته مشکل اینجاست که ما هنوز درباره ویژگی های دقیق ماده تاریک زیاد نمی دانیم. شاید هم موضوع همان باشد که الگا چاشچینا و زوراب سیلاگادزه در پژوهش خود اعلام کرده اند و ماده آیینه ای واقعا منجر به بروز سرطان شود.

درباره نویسنده

عرفان کسرایی

کسرایی، عضو انجمن فلسفه علم آلمان و پژوهشگر مطالعات علم و فناوری در دانشگاه کاسل است
زمینه های پژوهشی او عبارتند از:
-فلسفه فیزیک ، منطق ریاضی و مدلسازی در ریاضیات مهندسی
-ارتباطات علم و جامعه شناسی شبه علم در ایران
-تاریخ علم (تاریخ فیزیک مدرن در قرن بیستم)

دیدگاه شما چیست