نه تنها ماهیت ماده تاریک اسرارآمیز است، بلکه فراوانی آن نیز غیر قابل توضیح است. ولی اگر جهان ما یکی از بیشمار جهان ممکن باشد، حداقل میتوان این معما را حل کرد.
ماده تاریک شکل خاصی از ماده است که قابل مشاهده نیست و گفته میشود بخش عمده جرم عالم را تشکیل میدهد. مقدار کل ماده تاریک موجود در جهان 5 تا 6 برابر ماده معمولی تخمین زده میشود. این تفاوت بسیار زیاد به نظر میرسد ولی میزان تفاوت میتوانست به مراتب بیشتر از این باشد چرا که این دو نوع مختلف ماده احتمالا طی دو روند کاملا متفاوت بعد از انفجار بزرگ شکل گرفتهاند. این واقعیت که نسبت بین این دو نوع ماده برای شکلگیری حیات بسیار مساعد است، به عقیده رافائل بوسو از دانشگاه برکلی "شبیه به یک تصادف بسیار شگرف است."
یکی دیگر از محققان دانشگاه برکلی به نام بن فرایفوگل به دنبال این است که این نسبت را به کمک اصل آنتروپی توضیح دهد. این قانون به زبان ساده بیان میکند که ویژگیهای جهان باید طوری باشد که به شکلگیری حیات کمک کند، در غیر این صورت ما اکنون اینجا حاضر نبودیم که چنین سوالی را مطرح کنیم. برای فرار از این پرسش که این ویژگیها چگونه اینقدر دقیق تنظیم شدهاند، اصل آنتروپی با نظریه دیگری همراه میشود که جهان ما را جزیی از یک نظام چندجهانی میداند که در آن، خواص هر جهان به صورت تصادفی تعیین شده است.
فرایفوگل روی یکی از مقبولترین ذرات کاندیدا برای توضیح ماده تاریک متمرکز شده است: ذرهای به نام اکسیون(Axion). اکسیونها همه خواص لازم برای ماده تاریک بودن را دارا هستند به جز مشخصهای به نام «زاویه جابهجایی»، که بر میزان ماده تاریک تولید شده در زمانهای آغازین پیدایش جهان تاثیر مستقیم دارد. اگر این مشخصه به صورت تصادفی تعیین شده باشد، در اکثر حالات منجر به ایجاد جهانهایی با فراوانی بیش از حد ماده تاریک میشود و این به نوبه خود به این معناست که در این جهانها، خبری از ابرساختارهایی نظیر خوشههای کهکشانی نخواهد بود. به همین دلیل برای پیدایش جهان ما، مقدار این مشخصه باید دقیقا درست باشد.
در یک نظام چندجهانی، هر جهان یک مقدار تصادفی برای زاویههای جابهجایی اکسیونها خواهد داشت. در نتیجه در برخی از این جهانها، مقدار مناسبی از ماده تاریک تولید و منجر به پیدایش کهکشانها، ستارگان، سیارات و حیات میگردد.
فرایفوگل، با تلفیق مدلهای مرتبط با شکلگیری ابرساختارهای کیهانی و فیزیک اکسیونها، سعی کرده است تا مقدار مناسب نسبت ماده تاریک به ماده معمولی را که منجر به شکلگیری موجوداتی نظیر ما میشود محاسبه کند. او اینطور فرض کرده است که تعداد موجودات متناسب با تعداد کهکشانهایی است که در یک جهان وجود دارد.
در مدل فرایفوگل، تغییر نسبت بین ماده تاریک و ماده معمولی بر روی شکلگیری کهکشانها، و نیز تعداد موجودات تاثیر میگذارد. به عنوان مثال، مقدار کم ماده تاریک باعث عدم شکلگیری کهکشانها و ستارهها میگردد. محاسبات فرایفوگل نشان میدهد که از بین همه موجوداتی که در جهانهای مختلف میتوانند وجود داشته باشند، بیشترین مقدار در جهانی با میزان فراوانی ماده تاریکی مشابه جهان ما وجود خواهد داشت. به بیان دیگر اگر فراوانی ماده تاریک با مقدار کنونیاش تفاوت داشت احتمال اینکه ما اکنون اینجا باشیم به مراتب کمتر بود.
بوسو که از نتایج این تجزیه و تحلیل تحت تاثیر قرار گرفته است میگوید: "این بررسی قطعه دیگری از پازل است که به زیبایی کنار قطعات دیگر قرار میگیرد». همچنین لئونارد ساسکایند از دانشگاه استفورد معتقد است: «این اولین باری نیست که به کمک اصل آنتروپی ماده تاریک توضیح داده میشود، ولی این توضیح از دیگر توضیحات قانعکننده تر است، چرا که مشکل فراوانی بیش از اندازه آکسیونها را حل میکند."
ماهنامه نجوم