فعلاً هناك ما يسمى بالمادة المظلمة أو المعتمة أو السوداء.

المادة المظلمة منتشرة في جميع أنحاء الفضاء والمجرات بما في ذلك مجرة درب التبانة. والمادة المظلمة أكثر شيوعاً وانتشاراً من المادة التي نستطيع رؤيتها بأربع مرات, مع ذلك لم يسبق لنا ملاحظتها أو رؤيتها! إذاً كيف علمنا بوجودها؟

السبب هو الجاذبية. المجرة تعتبر كأرجوحة دائرية عملاقة (دوامة خيل عملاقة) تحمل كل النجوم على متنها, ولكي تبقى هذه النجوم في مكانها, يجب عليها التشبث بإحكام وهذا ما تقوم به الجاذبية, ولولاها لإنفلتت النجوم إلى الفضاء. المشكلة هي أن قوة الجاذبية الصادرة من جميع النجوم التي نراها غير كافية لإبقاء المجرات في مكانها. لذا من المفترض أن تطير النجوم إلى أطراف الأرجوحة الدائرية (دوامة الخيل), لكنها لا تفعل. كأنما هناك حبل خفي يبقي النجوم في مكانها. يعتقد الفيزيائيين بأن هذا الحبل هو قوة جاذبية صادرة عن شيء لا يمكننا رؤيته "المادة المظلمة".

وكيف يمكننا معرفة سرعة النجوم في المجرات البعيدة؟
تأثير دوبلر, (فبسببه يزيد تردد إنذار سيارة الشرطة بينما تقترب وينخفض بينما تبتعد) وهذا التأثير يظهر في الضوء أيضاً. هكذا يقيس الرادار سرعتك, وهكذا يقيس علماء الفلك دوران المجرات.

وهكذا نستخدم ما نراه لنتعرف على ما لا نراه.


________
المصدر: 1

الجميع يعلم أن الجاذبية هي سبب سقوط الأجسام وهي ما يعطيها الوزن, لكنها موضوع أعمق من هذا فحسب. الجاذبية هي قوة طويلة المدى بين جسمين لهما كتلة. هذه القوة هي ما يبقينا ثابتين فوق كوكبنا وهي التي تجعل الأرض تدور حول الشمس وهي التي بواسطتها تكونت شمسنا قبل 4.5 مليارات من الأعوام. ومن المدهش أن نعلم أن أي جسم له كتلة يجذب كل شيء آخر في الكون. ذلك يعني أنّ سيارتك والأرض والثقب الأسود في مجرة أندروميدا | Andromeda (وهي أقرب مجرة كبيرة لمجرتنا) والتي تبعد 2.5 مليون سنة ضوئية، كل ذلك منجذب نحوك وأنت منجذب نحوهم.

في القرن 17، اكتشف إسحاق نيوتن أن قوة تجاذب جسمين تتناسب عكسياً مع مربع المسافة بينهما، لذلك إذا تضاعفت المسافة قلت قوة التجاذب بينهما لتصبح ربع القوة الأصلية. واكتشف أيضاً أن قوة الجذب تتناسب مباشرة مع الكتلة فكلما زادت كتلة الجسم زادت قوة جاذبيته، لذلك نشعر بقوة جذب الأرض لنا ولا نشعر بقوة جذب القمر لأنه أصغر وأبعد مسافة (لكن قوة جذبه كافية لإحداث ظاهرتي المد والجزر).

ذكرنا سابقاً أن الجاذبية تحدث مع الأجسام ذات الكتلة فقط وهذا ليس صحيحاً، فالجاذبية تحدث أيضاً لكل ما له طاقة كالضوء أو أي أجسام منعدمة الكتلة ولكنها تملك طاقة. فجاذبية الشمس تحرف مسار فوتون الضوء وتقوم الثقوب السوداء بحبسها تماماً.