دانشمندان دانشگاه ام آی تی (MIT) به طور اتفاقی، سیاه ترین ماده جهان را خلق کردند!

MacTavish · 29/9/19

دانشمندان دانشگاه مشهور ام آی تی (MIT) اخیرا به صورت کاملا اتفاقی، سیاه ترین ماده جهان را خلق کردند! این ماده بسیار عجیب، تنها 0.005 درصد از نور را بازتاب می‌دهد!

اگر بخواهیم نگاهی علمی به رنگ سیاه داشته باشیم، باید بگوییم هنگامی که یک جسم، تمام نوری که به آن تابیده شود را به خود جذب کند و هیچ بخشی از آن نور را بازتاب ندهد، آنگاه ما آن جسم را سیاه محض می‌بینیم. تنها جسمی که هیچ پرتو نوری را بازتاب نمی‌دهد و درنتیجه به معنی واقعی کلمه سیاه است، سیاه چاله ها هستند. حداقل این چیزی است که علم کنونی بشر به آن رسیده است. اما اگر بخواهیم از یک زاویه جالب به قضیه نگاه کنیم، می‌توانیم بگوییم ماده‌ای که دانشمندان دانشگاه ام آی تی خلق کردند، حتی از سیاه چاله ها هم سیاه‌تر و درنتیجه، سیاه ترین ماده جهان است!

سیاه ترین ماده جهان

همانطور که گفته شد، سیاه ترین ماده جهان هستی، حداقل تا جایی که بشر می‌داند، سیاه چاله ها هستند. اما آن زاویه دید جالبی که به آن اشاره کردیم، یک مقدار این موضوع را به چالش می‌کشد! ببینید همانطور که احتمالا می‌دانید، دلیل سیاهی محض سیاه‌چاله‌ها، ماهیت خاص آن‌ها نیست، دلیل سیاهی آن‌ها، جاذبه غیرقابل تصور سیاه چاله ها است. درواقع جاذبه سیاه چاله انقدر زیاد است که پرتوهای نور، توانایی عبور از افق رویداد آن را ندارند و درنتیجه، هیچ نوری از سمت سیاه چاله ها بازتاب نمی‌شود.

اما ماده بسیار عجیب و خاصی که دانشمندان ام آی تی موفق به ساخت آن شدند، طبیعتا دارای هیچ جاذبه خاصی نیست و دلیل اینکه نور را به حد بسیار کم و نامحسوسی بازتاب می‌دهد، صرفا ماهیت خاص آن است! این ماده توانایی جذب 99.995درصد از نوری که به آن تابیده شده را دارد و این موضوع به این معنی است که تنها 0.005درصد از نور تابیده شده، توانایی بازگشت یا همان بازتاب را دارد! پس درست است که سیاه‌چاله‌ها، کماکان سیاه ترین ماده جهان هستی به شمار می‌روند، اما اگر بحث جاذبه را کنار بگذاریم و صرفا به ماهیت اجسام بپردازیم، آنگاه می‌توان ادعا کرد که دانشمندان دانشگاه ام آی تی، توانسته‌اند سیاه ترین ماده جهان را خلق کنند!

نحوه ساخته شدن سیاه ترین ماده جهان

نکته بسیار جالب در رابـ*ـطه با نحوه ساخته شدن سیاه ترین ماده دنیا این است که این ماده، به صورت کاملا تصادفی و اتفاقی ساخته شده است! درواقع دانشمندان ام آی تی درحال تلاش برای افزودن میزان نانو لوله های کربنی (ملقب به CNT) در مواد رسانا، مانند آلومینیوم بودند، تا آن‌ها را به رساناهای قوی‌تری تبدیل کنند. اما پس از افزایش میزان CNTها، به صورت کاملا اتفاقی، به ماده‌ای برخوردند که آن‌ها را به تیتر یک تمام رسانه‌های علمی و خبری سرتاسر دنیا تبدیل کرد!

این ماده که هنوز نام خاصی هم برایش انتخاب نشده، انقدر سیاه است که چشم انسان عملا نمی‌تواند آن را مشاهده کند! اگر در یک اتاق نورانی به این ماده نگاه کنید، همه چیزی که می‌بینید یک ناحیه تاریک کوچک، در میان انبوهی از نور است! مسلما تماشای این ماده برای هرکسی می‌تواند بسیار جذاب و دیدنی باشد. این ماده هم‌اکنون در یک نمایشگاه هنری واقع در نیویورک آمریکا به نمایش گذاشته شده است. از آنجایی که احتمالا اکثر ما توانایی سفر به نیویورک و تماشای این ماده را نداریم، شما را به تماشای این ماده در تصویر زیر دعوت می‌کنیم!

در تصویر بالا، دو جسم قابل مشاهده هستند. جسم سمت چپ، یک الماس گرانبهای 2میلیون دلاری است و جسم سمت راست هم برخلاف چیزی که احتمالا فکر می‌کنید، نسخه سانسور شده آن الماس نیست! جسم سمت راست، همان الماس را نشان می‌دهد که اطرافش را جسمی که دانشمندان دانشگاه ام آی تی خلق کرده‌اند، پوشانده است! همانگونه که مشاهده می‌کنید، همه چیزی که از الماس قابل مشاهده است، یک ناحیه سیاه و شاید به عقیده برخی‌ها، ترسناک است! حال فرض کنید همین تصویر سمت راست را بجای مشاهده در مانیتور یا صفحه گوشی خودتان، به صورت زنده و سه بعدی تماشا می‌کردید. مطمئنا دیگر هرگز نمی‌توانستید آن را از ذهن خودتان خارج کنید!

کاربردهای احتمالی ماده ساخته شده توسط ام آی تی

شاید فکر کنید که این ماده سیاه، بجز ظاهر بسیار عجیب و احتمالا الهام بخش بودن برای هنرمندان و نقاشان، کاربرد چندان خاصی ندارد. اما دانشمندان سازنده این ماده، مدعی شده‌اند که ماده ساخت آن‌ها، که خودشان به آن “سیاه‌ترین سیاه” می‌گویند، کاربردهای عملی زیادی هم دارد. به عنوان مثال، آن‌ها می‌گویند که از این ماده می‌توان به عنوان کورکننده اُپتیکال (Optical Blinder) در تلسکوپ‌های فضایی استفاده کرد. به عقیده یکی از پروفسورهای دانشگاه ام آی تی بنام برایان واردل (Brian Wardle) که در حوزه مکانیک پرواز و مکانیک فضانوردی تخصص دارد، با استفاده از ماده ساخته شده توسط ام آی تی، می‌توان برای مقابله با پرتوهای نوری که تمرکز و دقت کار تلسکوپ های فضایی را پایین می‌برند، استفاده کرد.

اما تا پیش از این ماده، سیاه ترین ماده ساخت بشر، چیزی نبود جز وَنتابِلَک (Vantablack) که شرکت Surrey NanoSystems آن را خلق کرده بود. این ماده می‌توانست 99.96درصد از نور تابیده شده به خود را جذب کند و تنها 0.04درصد از نور را بازتاب می‌داد. واضح است که جسم ساخته شده توسط ام آی تی با قدرت جذب 99.995درصد از نور، تقریبا 10برابر، سیاه‌تر از ونتابلک است. نکته شاید طعنه آمیز این است که برخلاف دانشمندان ام آی تی، تیم سازنده ونتابلک به صورت تصادفی این ماده را نساخته بودند و کاملا هدفشان ساخت سیاه ترین ماده دنیا بود. مطمئنا اعضای این تیم، درحال حاضر حس چندان خوشایندی ندارند!

آقای واردل معتقد است بجز کاربردهای احتمالی که ماده ساخته شده توسط آن‌ها می‌تواند داشته باشد، مهمترین دستاورد ماده آن‌ها، بالا بردن درک بشر در رابـ*ـطه با نحوه ساخت اجسامی است که تقریبا تمام نور تابیده شده به خود را جذب می‌کنند. واردل می‌گوید که آن‌ها می‌توانند حتی همین حالا هم یک ماده سیاه تر بسازند! او معتقد است لقب سیاه ترین ماده جهان یک لقب گذرا است و مطمئنا ماده ساخته شده توسط آن‌ها، نمی‌تواند تا ابد این لقب را از آن خود نگه دارد که بنظر طرز فکر درست و سازنده‌ای می‌رسد.