مطالب علمی

ورا روبین در 23 جولای 1928 در شهر فیلادلفیا به دنیا آمد. او از همان کودکی شیفته دنیای اسرارآمیز ستاره ها بود، به طوری که شب ها به زحمت بیدار می ماند تا چرخش تدریجی صورت های فلکی را حول ستاره قطبی، تماشا کند. 

روبین در سن 17 سالگی وارد دانشگاه واسار شد و سه سال بعد با مدرک کارشناسی اخترشناسی از آنجا فارغ التحصیل شد. او جز به ادامه تحصیلاتش در دانشگاه پرینستون که در آن زمان به مرکز اخترشناسی معتبری در سطح جهان تبدیل شده بود، به چیز دیگر نمی اندیشید. بنابراین با اشتیاق فراوان، تقاضانامه ای را برای دریافت فرم های ثبت نام در دوره تحصیلات تکمیلی به دانشگاه پرینستون ارسال کرد، اما این فرم ها هیچگاه به دستش نرسید چرا که پرینستون تا سال 1971، زنان را در دوره های تحصیلات تکمیلی خود نمی پذیرفت. بدین ترتیب روبین سرانجام به دانشگاه کورنل رفت. در کورنل به او چندان اهمیت نمی دادند. 

او زن بود و گذشته از آن، گروه اخترشناسی کورنل در آن دوران، گروه کوچکی بود که تنها دو مدرس داشت. اما از آنجایی که وی بیشتر در فیزیک کار کرده بود، این فرصت را به دست آورد تا با هانس بته – که بعدها به سبب تشریح واکنش های گداخت هسته ای در خورشید، جایزه نوبل گرفت – درس مکانیک کوانتومی پیشرفته را بگذراند. روبین الکترودینامیک کوانتومی را نیز از ریچارد فاینمن مشهور فراگرفت. روبین پس از اتمام دوره کارشناسی ارشد، برای گرفتن دکترا به دانشگاه جورج تاون رفت. تز دکترای او در مورد نحوه توزیع کهکشان ها در جهان بود. پس از اتمام دکترا وارد بخش اخترشناسی موسسه تحقیقاتی کارنگی در واشنگتن شد و در آنجا بود که تحقیق بر روی چرخش کهکشان های مارپیچی را آغاز کرد، تحقیقی که نهایتاً یکی از بزرگ ترین معماهای فیزیک از دل آن سر برآورد. 

ورا روبین و همکارش کنت فورد آهنگ های دوران عده ای از کهکشان های دور را در رصدخانه ملی کیت پیک آریزونا اندازه گرفتند. آنان این کار را با اندازه گیری جا به جای دوپلری خوشه های نورانی ستاره های جای گزیده در درون هر کهکشان واقع در فاصله های گوناگون از مرکز کهکشان انجام دادند. یافته های آنان شگفت انگیز بود؛ تندی مداری ستاره ها در کناره مرئی بیرونی کهکشان در حدود تندی مداری ستاره های واقع در نزدیکی مرکز کهکشان بود.

چنانچه نتایج نشان می دهد اگر تمام جرم کهکشانها با نور مرئی نمایش داده شود چیزی نیست که ما انتظار دیدنش را داشته باشیم. نقش یافته شده توسط روبین و فورد هم آن چیزی نیست که ما در منظومه شمسی پیدا می کنیم. برای مثال تندی مداری پلوتو (دور ترین سیاره از خورشید) فقط در حدود یک دهم تندی مداری عطارد (نزدیک ترین سیاره به خورشید) است.

تنها توجیه درباره یافته های روبین و فورد که با مکانیک نیوتونی سازگار است این است که یک کهکشان شامل نوعی ماده است خیلی بیشتر از آنچه می بینیم. در واقع بخش مرئی یک کهکشان فقط نمایشگر 5 تا 10 درصد جرم کل کهکشان است. علاوه بر این مطالعات مربوط به چرخش کهکشانی و بسیاری مشاهدات دیگر ما را به این نتیجه می رساند که جهان سرشار از ماده ای است که ما نمی توانیم آن را ببینیم.

اندازه گیری های روبین نشان داد که کهکشان ها با چنان سرعتی در حال چرخشند که قاعدتاً باید تاکنون مضمحل می شدند. پس باید ماده ای ناشناخته و تاریک، فضای درون کهکشان ها را پر کرده باشد تا با نیروی گرانش خود، از اضمحلال کهکشان ها جلوگیری کند. اینگونه بود که معمایی به نام «ماده تاریک» پا به عرصه فیزیک گذاشت، ماده ای اسرارآمیز و ناشناخته که 90 درصد جرم کل جهان را تشکیل می دهد. این دانشمند در سن 88 سالگی درگذشت.