يوجد ثلاثة أنواع من الثقوب السوداء.. أصغرها هو الثقب البدائي، ويتراوح ما بين حجم الذرة إلى حجم الجبل .. وهناك الثقوب السوداء النجمية، وهي الأكثر انتشارًا والأكثر شهرةً، والتي يمكن أن يصل حجم الواحد منها إلى 20 مرة حجم الشمس. هذه الثقوب يقول العلماء إنها منتشرة بأعداد كبيرة داخل مجرتنا نفسها.
والنوع الأخير هو أكبرها على الإطلاق ويطلق عليها اسم الثقوب العملاقة، والتي تتواجد في مركز المجرات. ويعتقد العلماء أن كل مجرة من مجرات الكون تحوي في مركزها أحد هذه الثقوب السوداء العملاقة.
فماهي الثقوب السوداء؟
يمثل الثقب الأسود منطقةً من الفراغ، تختل فيها الأبعاد الأربعة من الطول والعرض والارتفاع والزمان، وتتميز هذه المنطقة بجاذبيتها القوية التي لا يمكن لأي شيء مهما كان -حرفيًّا مهما كان- من الهروب منها بما فيها جميع أنواع الجسيمات، وجميع المجالات الكهرومغناطيسية.
وقد وصفت النظرية النسبية هذا الأمر بأن هناك كتلة كبيرة جدًّا انهارت بشدة على نفسها بفعل جاذبيتها نفسها، لتنضغط إلى حجم ضئيل جدًّا مسببًا تشوهًا في الزمان والمكان حولها. المنطقة التي تحيط بهذا الثقب والتي لا يمكن لأي شيء الهروب منها تسمى أفق الحدث. وبالتأكيد فإن أي جسم يعبر أفق الحدث سيكون هناك تأثير قوي فيه، لكن العلماء ليس عندهم الإمكانات والوسائل التي تمكنهم من معرفة ما يحدث تحديدًا، وهذا هو أول الألغاز.
كون آخر بديل!
يبدو أن العالم الفيزيائي الشهير، ستيفن هوكينج، يصر على منحنا المزيد من المفاجآت المتعلقة بالكون. من هذا، ما جاء في دراسة حديثة له، قال فيها، إنّ "الأشياء التي تقع أو تمر من خلال الثقوب السوداء، تذهب إلى كون آخر بديل".
الدراسة، نشرها هوكينج في مجلة الرسائل الفيزيائية المتخصصة، بالاشتراك مع أندرو سترومينجر، أستاذ الفيزياء في جامعة هارفارد، ومالكولم بيري، أستاذ الفيزياء النظرية في جامعة كامبردج.
"ربما لم يعد من الضروري الخوف من الثقوب السوداء"، كما قال هوكينج، مُوضحًا أن الفكرة السابقة عن الثقوب السوداء، الخاصة بأنها تعمل على تدمير كل ما يقترب منها، ربما علينا استبدالها بأخرى جديدة، هي موضوع دراسته.
وإذا ما كان هذا الأمر صحيحًا بالفعل، وهذه الورقة البحثية الجديدة تعني أن النظرية المقترحة هذه قد تلقت موافقة من الخبراء الآخرين، فإنها يمكن أن تمنحنا حلًّا لتناقض مركزي ورئيسي فيما يتعلق بالثقوب السوداء. وقد عالجت هذه الورقة البحثية فرضية أساسية تتعلق بالثقوب السوداء، وأنها لا تحتوي على أي شعيرات، أي أنها لا تحتوي على أي طرق، وأن أي شيء يقع في هذه الثقوب سوف يتم تدميره ويضيع للأبد، طبقًا لما كان يفترض في السابق.
هذه الافتراضات السابقة تسببت في مشاكل كبيرة، لأنها تناقضت مع مبدأ الحفاظ على المعلومات الخاصة بأي جسم، حتى ولو أن هذا الجسم تم ابتلاعه بالكامل، وظل من غير الواضح كيف أن هذين الأمرين يمكن أن يحدثا في نفس الوقت، الحفاظ على معلومات الجسم، وابتلاع الجسم بالكامل داخل الثقب الأسود. فالكون ينوي دائمًا الحفاظ على طبيعة الأجسام وسجلاتها، حتى لو سقط في ثقب أسود وجرى تدميره. وحتى لحظتنا هذه كان العلماء يعتقدون أن سجل المعلومات الخاص بالجسم الساقط في الثقب الأسود، يتم فقدانه جنبًا إلى جنب مع الجسم نفسه.
لكن هوكينج، ومنذ العام الماضي، كان يقترح ضمنيًّا، أن أي شيء يقع في الثقب الأسود يجب أن لا نتخلى عن الأمل بالخروج منه والعودة مرة أخرى في مكان ما. من هنا يتم حل التناقض السابق، لأن المعلومات الخاص بسجلات هذه الأجسام تُخزن على حدود الثقب الأسود، أو ما يعرف باسم أفق الحدث، وبالتالي فإنه يعود ويخرج من جديد مهما طالت فترة بقائه داخل الثقب الأسود.
وكان هوكينج قد ذكر في خطاب له العام الماضي، أن الثقوب السوداء ليست هي تلك السجون الأبدية كما يعتقد الكثيرون، وإذا كنت تشعر بأنك محاصر في ثقب أسود، فلا تستسلم، فهناك دائمًا طريق للخروج. طريق الخروج هذا لن يأخذك مرة أخرى إلى نفس المكان الذي دخلت منه، فبدلًا من ذلك فإنك ستعاود الظهور من جديد، ولكن في مكان آخر من الكون، بل ربما يكون في عالم بديل آخر.
نظرية هوكينغ
وقال هوكينج أيضًا، إن وجود تواريخ بديلة مع الثقوب السوداء يوحي بأن هذا الأمر قد يكون ممكنًا، وأضاف أن الثقوب في هذه الحالة تحتاج إلى أن تكون كبيرة، وإذا ما كانت هذه الثقوب تدور، فهذا يعني أنه ربما يكون لها ممر إلى عالم آخر، وفي هذه الحالة لا يمكن لك أن تعود إلى كوننا.
نظرية هوكينج تساعد في الحفاظ على سلامة بعض من أكثر الأجزاء المركزية من افتراضاتنا حول الكون. فإذا كان من الممكن، على سبيل المثال، تدمير المعلومات، فإنه من الممكن التكهن بأن الماضي لا وجود له على الإطلاق. فلو كانت الثقوب السوداء تقوم بابتلاع الجسم وكل ما يحتويه من معلومات، كما كنا نظن في السابق، فمعنى هذا أن الثقوب السوداء قادرة على حذف أجزاء من ماضينا، وكما ذكر هوكينج، فإن الماضي هو الذي يخبرنا من نحن، وبدونه فنحن نفقد هويتنا.
وبالتالي فإن افتراض هوكينج بأن الجسم الذي يتم ابتلاعه، لا يتدمر ولا تفقد معلوماته، بل ينتقل إلى مكان آخر، حتى ولو كان إلى كون بديل، هو افتراض يؤكد أننا نملك الماضي بالفعل، وأن هويتنا ناشئة عن معلومات الماضي التي لم تفقد. وحتى الآن، فإن العلماء غير متأكدين بالضبط كيف يمكن الحفاظ على تلك المعلومات عندما يسقط جسم ما في الحفرة السوداء للثقب الأسود. لكن افتراض هوكينج يؤكد أنها تفعل ذلك من خلال فكرة وجود شعيرات للثقوب السوداء، وهو الافتراض الذي كان العلماء يرفضونه سابقًا.
وهذا يعني أنه إذا كنت قادرًا على أن تنظر إلى ثقب أسود بالطريقة الصحيحة، تتمثل في الوقوف بشكل أساسي على مسافة بعيدة إلى الأمام والتي تسبق الزمن، فإنك قد ترى في الواقع تلك الشعيرات التي تحوم على حافة الثقب الأسود.
النمط الخاص بهذه الشعيرات، والتي سوف تكون قادرًا على رؤيتها، سيكون في صورة شعيرات ناعمة، لأنها بمثابة سجل مما قد ضاع داخل الثقب الأسود. تلك الشعيرات، والتي وضعت طريقة عملها في الورقة البحثية التي نشرها هوكينج، لم تحل تمامًا تناقض المعلومات حول التساؤل: أين يمكن أن تذهب تحديدًا. ولكنها يمكن أن توفر بعض الأجزاء الأساسية التي نحتاجها في محاولة لمساعدتنا على فهم كيفية عملها بالضبط.
والنوع الأخير هو أكبرها على الإطلاق ويطلق عليها اسم الثقوب العملاقة، والتي تتواجد في مركز المجرات. ويعتقد العلماء أن كل مجرة من مجرات الكون تحوي في مركزها أحد هذه الثقوب السوداء العملاقة.
فماهي الثقوب السوداء؟
يمثل الثقب الأسود منطقةً من الفراغ، تختل فيها الأبعاد الأربعة من الطول والعرض والارتفاع والزمان، وتتميز هذه المنطقة بجاذبيتها القوية التي لا يمكن لأي شيء مهما كان -حرفيًّا مهما كان- من الهروب منها بما فيها جميع أنواع الجسيمات، وجميع المجالات الكهرومغناطيسية.
وقد وصفت النظرية النسبية هذا الأمر بأن هناك كتلة كبيرة جدًّا انهارت بشدة على نفسها بفعل جاذبيتها نفسها، لتنضغط إلى حجم ضئيل جدًّا مسببًا تشوهًا في الزمان والمكان حولها. المنطقة التي تحيط بهذا الثقب والتي لا يمكن لأي شيء الهروب منها تسمى أفق الحدث. وبالتأكيد فإن أي جسم يعبر أفق الحدث سيكون هناك تأثير قوي فيه، لكن العلماء ليس عندهم الإمكانات والوسائل التي تمكنهم من معرفة ما يحدث تحديدًا، وهذا هو أول الألغاز.
كون آخر بديل!
يبدو أن العالم الفيزيائي الشهير، ستيفن هوكينج، يصر على منحنا المزيد من المفاجآت المتعلقة بالكون. من هذا، ما جاء في دراسة حديثة له، قال فيها، إنّ "الأشياء التي تقع أو تمر من خلال الثقوب السوداء، تذهب إلى كون آخر بديل".
الدراسة، نشرها هوكينج في مجلة الرسائل الفيزيائية المتخصصة، بالاشتراك مع أندرو سترومينجر، أستاذ الفيزياء في جامعة هارفارد، ومالكولم بيري، أستاذ الفيزياء النظرية في جامعة كامبردج.
"ربما لم يعد من الضروري الخوف من الثقوب السوداء"، كما قال هوكينج، مُوضحًا أن الفكرة السابقة عن الثقوب السوداء، الخاصة بأنها تعمل على تدمير كل ما يقترب منها، ربما علينا استبدالها بأخرى جديدة، هي موضوع دراسته.
وإذا ما كان هذا الأمر صحيحًا بالفعل، وهذه الورقة البحثية الجديدة تعني أن النظرية المقترحة هذه قد تلقت موافقة من الخبراء الآخرين، فإنها يمكن أن تمنحنا حلًّا لتناقض مركزي ورئيسي فيما يتعلق بالثقوب السوداء. وقد عالجت هذه الورقة البحثية فرضية أساسية تتعلق بالثقوب السوداء، وأنها لا تحتوي على أي شعيرات، أي أنها لا تحتوي على أي طرق، وأن أي شيء يقع في هذه الثقوب سوف يتم تدميره ويضيع للأبد، طبقًا لما كان يفترض في السابق.
هذه الافتراضات السابقة تسببت في مشاكل كبيرة، لأنها تناقضت مع مبدأ الحفاظ على المعلومات الخاصة بأي جسم، حتى ولو أن هذا الجسم تم ابتلاعه بالكامل، وظل من غير الواضح كيف أن هذين الأمرين يمكن أن يحدثا في نفس الوقت، الحفاظ على معلومات الجسم، وابتلاع الجسم بالكامل داخل الثقب الأسود. فالكون ينوي دائمًا الحفاظ على طبيعة الأجسام وسجلاتها، حتى لو سقط في ثقب أسود وجرى تدميره. وحتى لحظتنا هذه كان العلماء يعتقدون أن سجل المعلومات الخاص بالجسم الساقط في الثقب الأسود، يتم فقدانه جنبًا إلى جنب مع الجسم نفسه.
لكن هوكينج، ومنذ العام الماضي، كان يقترح ضمنيًّا، أن أي شيء يقع في الثقب الأسود يجب أن لا نتخلى عن الأمل بالخروج منه والعودة مرة أخرى في مكان ما. من هنا يتم حل التناقض السابق، لأن المعلومات الخاص بسجلات هذه الأجسام تُخزن على حدود الثقب الأسود، أو ما يعرف باسم أفق الحدث، وبالتالي فإنه يعود ويخرج من جديد مهما طالت فترة بقائه داخل الثقب الأسود.
وكان هوكينج قد ذكر في خطاب له العام الماضي، أن الثقوب السوداء ليست هي تلك السجون الأبدية كما يعتقد الكثيرون، وإذا كنت تشعر بأنك محاصر في ثقب أسود، فلا تستسلم، فهناك دائمًا طريق للخروج. طريق الخروج هذا لن يأخذك مرة أخرى إلى نفس المكان الذي دخلت منه، فبدلًا من ذلك فإنك ستعاود الظهور من جديد، ولكن في مكان آخر من الكون، بل ربما يكون في عالم بديل آخر.
نظرية هوكينغ
وقال هوكينج أيضًا، إن وجود تواريخ بديلة مع الثقوب السوداء يوحي بأن هذا الأمر قد يكون ممكنًا، وأضاف أن الثقوب في هذه الحالة تحتاج إلى أن تكون كبيرة، وإذا ما كانت هذه الثقوب تدور، فهذا يعني أنه ربما يكون لها ممر إلى عالم آخر، وفي هذه الحالة لا يمكن لك أن تعود إلى كوننا.
نظرية هوكينج تساعد في الحفاظ على سلامة بعض من أكثر الأجزاء المركزية من افتراضاتنا حول الكون. فإذا كان من الممكن، على سبيل المثال، تدمير المعلومات، فإنه من الممكن التكهن بأن الماضي لا وجود له على الإطلاق. فلو كانت الثقوب السوداء تقوم بابتلاع الجسم وكل ما يحتويه من معلومات، كما كنا نظن في السابق، فمعنى هذا أن الثقوب السوداء قادرة على حذف أجزاء من ماضينا، وكما ذكر هوكينج، فإن الماضي هو الذي يخبرنا من نحن، وبدونه فنحن نفقد هويتنا.
وبالتالي فإن افتراض هوكينج بأن الجسم الذي يتم ابتلاعه، لا يتدمر ولا تفقد معلوماته، بل ينتقل إلى مكان آخر، حتى ولو كان إلى كون بديل، هو افتراض يؤكد أننا نملك الماضي بالفعل، وأن هويتنا ناشئة عن معلومات الماضي التي لم تفقد. وحتى الآن، فإن العلماء غير متأكدين بالضبط كيف يمكن الحفاظ على تلك المعلومات عندما يسقط جسم ما في الحفرة السوداء للثقب الأسود. لكن افتراض هوكينج يؤكد أنها تفعل ذلك من خلال فكرة وجود شعيرات للثقوب السوداء، وهو الافتراض الذي كان العلماء يرفضونه سابقًا.
وهذا يعني أنه إذا كنت قادرًا على أن تنظر إلى ثقب أسود بالطريقة الصحيحة، تتمثل في الوقوف بشكل أساسي على مسافة بعيدة إلى الأمام والتي تسبق الزمن، فإنك قد ترى في الواقع تلك الشعيرات التي تحوم على حافة الثقب الأسود.
النمط الخاص بهذه الشعيرات، والتي سوف تكون قادرًا على رؤيتها، سيكون في صورة شعيرات ناعمة، لأنها بمثابة سجل مما قد ضاع داخل الثقب الأسود. تلك الشعيرات، والتي وضعت طريقة عملها في الورقة البحثية التي نشرها هوكينج، لم تحل تمامًا تناقض المعلومات حول التساؤل: أين يمكن أن تذهب تحديدًا. ولكنها يمكن أن توفر بعض الأجزاء الأساسية التي نحتاجها في محاولة لمساعدتنا على فهم كيفية عملها بالضبط.
نحن نستكشف ونقدِّم مجموعة واسعة من المحتوى لتشجيع النمو الفردي وحلِّ المشاكل.
محول الأكوادإخفاء محول الأكواد الإبتساماتإخفاء الإبتسامات