کتاب ماده ی تاریک و انرژی تاریک

عالم جای بزرگی است؛ فوق‌العاده بزرگ‌تر از مقیاس هرآنچه ما می‌توانیم به طور مستقیم تجربه کنیم. اگر راستش را بخواهید، در واقع ما به درستی نمی‌دانیم که چقدر بزرگ است، اما بخشی از عالم که برای ما قابل‌مشاهده است طولی تقریباً برابر با نود و یک میلیارد سال نوری دارد. با در نظر گرفتن اینکه یک سال نوری (فاصله‌ای که نور در یک سال طی می‌کند) تقریباً برابر ۹٫۴۶ میلیون میلیون کیلومتر است، این فاصله بسیار زیاد است. عالم دارای میلیاردها کهکشان است که اغلب آن‌ها میزبان میلیاردها ستاره هستند، بنابراین همگی پر از ماده‌اند. با این حال در قرن بیستم، در فهم ما از ماهیت عالم دو چالش اساسی به وجود آمد که نشان داد چیزی که گمان می‌بردیم همه‌چیز است در واقع پنج درصد از واقعیت را تشکیل می‌دهد. زمانی تصویر ما از آنچه عالم از آن ساخته شده، ساده‌ بود. فیلسوف یونان باستان، ارسطو،از تئوری قدیمی چهار عنصر ــ خاک، آب، هوا و آتش ــ استفاده کرد و یک عنصر به آن افزود: اثیر یا اتر که باور داشت چیزی است که آسمان‌ها از آن ساخته شده‌ است. با پیشرفت علم و نجوم نقص مدل ارسطو مشخص شد. در قرن نوزدهم با فراهم شدن امکان شناسایی عناصر شیمیایی موجود در ستاره‌ها مشخص شد که این‌ها عناصری هستند که روی زمین پیدا می‌شوند. تا آغاز قرن بیستم، عناصر پنجگانه جای خود را به نود و چهار عنصر طبیعی جدول تناوبی دادند که هریک از تعدادی ذرات بنیادی تشکیل شده بودند: پروتون‌ها، نوترون‌ها و الکترون‌ها. با وجود اینکه در ادامۀ قرن بیستم ذرات تشکیل‌دهندۀ خود این پروتون‌ها و نوترون‌ها نیز کشف شدند، تصور ما مبنی بر اینکه هرچیز از واحدهای کوچک‌تری ساخته شده است باقی ماند. اما شماری از پدیده‌ها این تصویر ساده‌انگارانه را تهدید می‌کردند. اگر علم یک حکم داشته باشد، این است که «چیزها پیچیده‌تر از آنچه ما فکر می‌کنیم هستند» و ایدۀ تشکیل شدن عالم از چند ذرۀ مادی، نور و چهار نیروی بنیادی از آزمون گذر زمان شکست خورد و به تدریج تناقضات نمایان شدند. اغلب اوقات علم به اشتباه مجموعه‌ای از حقایق در نظر گرفته می‌شود. با وجود اینکه قطعاً گردآوری حقایق در علم رخ می‌‌دهد، حقایق هستۀ مرکزی آن را تشکیل نمی‌دهد. همان‌طور که زیست‌شناس آمریکایی، استوارت فایراستاین در کتاب خود، Ignorance، اشاره می‌کند، مسئلۀ مهم در علم آنچه ما می‌دانیم نیست: «دانشمندان موفق در باتلاق واقعیت‌ها گرفتار نمی‌شوند، چراکه این‌قدرها هم برای واقعیت‌ها اهمیت قائل نیستند. این‌گونه نیست که از اهمیت آن‌ها غافل باشند و بدان بی‌توجهی کنند، در واقع به واقعیت‌ها به چشم هدف غایی نمی‌نگرند. آن‌ها با رسیدن به واقعیت‌ها کار خود را پایان نمی‌دهند، بلکه از آنجا تازه کار را شروع می‌کنند؛ درست بعد از واقعیت‌ها، جایی که واقعیت‌ها تمام شده‌اند.» در سال ۱۹۳۳ میلادی، یک اخترشناس سوئیسی به نام فریتس تسویکی واقعیت را دربارۀ آنچه عالم از آن تشکیل شده است، تغییر داد...