في البدء كانت ظُلمة
... ثم
! انفجـــار
خُلِق منه كيان لا يكف عن التمدد
من الزمان والمكان ، والمادة
الآن ، شاهد أبعد مما كنا نتخيل أنه خارج حدود وجودنا
... في مكان نسميه
الكــــــون
كوننا اللامحدود مليء بظواهر غريبة وعنيفة
وربما ناقلة للحياة
تخيل وجود بوابات كونية
حيث يمكن أن تختفي الأشياء ، أو تُلفَظ
أو تهرب إلى منطقة أخرى في المكان أو الزمان
إنها بطاقات دخول إلى غياهب النسيان في الغالب
فإما أن تتمزق بداخل ثقب أسود
أو تنتقل إلى جزء آخر من الكون عبر ثقب دودي
أو تتلاشى بواسطة تدفق ثقب أبيض
سننطلق إلى الجانب المحيّر من الكون
حيث يبحث العلماء عن الثقوب السوداء
الثقوب البيضاء ، والثقوب الدودية
...هل هي أوهام تافهة
أم حقائق علمية
ترجمة : د/ محمد فتحى hamadah_ali@yahoo.com www.facebook.com/ArabTranslators
الكــــــون الثقوب الكونيه
الكون مجال خصب لاحتمالات لا محدودة
تخيل إمكانية وجود رحلات مكّوكية إلى أي مكان في الكون
إنها ليست على متن مركبة فضائية مستقبلية
إنها رحلة مَجَرّية عبر ثقب دودي
نفق افتراضي
يوفر طرقًا مختصرة عبر المكان والزمان
الثقوب الدودية بشكل ما تشبه شبكة مترو الأنفاق التي قد تستخدمها في المدينة
حيث تدخل عبر فتحة
وتمر بداخل نفق ثم تخرج
في الطرف الآخر من خلال فتحة أخرى
ومن ثم تكون قد سافرت عبر المدينة
نفس الشيء سيكون ممكنًا في الثقب الدودي
حيث تسافر بين أماكن مختلفة في الكون
"عالم الفيزياء "كليفورد جونسون
درس إمكانية وجود الثقوب الدودية
الفرق بين الثقب الدودي وشبكة الأنفاق
أنك تستخدم الثقب الدودي
لتقطع مسافة أكبر بكثير مما كنت ستفعل
لو أنك سافرت عبر الفضاء المعتاد
نظريًا ، لدى الثقب الدودي حَلْق
"يتصل بمدخل ومخرج ويسميان "الفوهتين
وتقع في مناطق مختلفة من الفضاء
فكرة الثقب الدودي جذابة لأننا محدودون بسرعة الضوء
لا يمكننا أن نصل إلى مجرة "أندروميدا "المرأة المسلسلة
في زمن أقل من حوالي 600 ألف سنة
حتى لو سافرنا بسرعة الضوء
أتساءل دومًا عما إذا كان
الاكتشاف العلمي الكبير القادم في علم الفلك سيكون الثقوب الدودية
ليس فقط لأنها تشكل متعة لأناس مثلي
ولكن لأن
بإمكانها أن تأخذنا إلى أماكن لا يمكننا منطقيًا الوصول إليها بأي طريقة أخرى
درس "جريجوري بنفورد" ما يخص الفضاء من ناحية العلم المحض أو الخيال العلمي
حيث أنه عالم فيزياء وفي نفس الوقت مؤلف لأكثر من ثلاثين رواية خيال علمي
شهِد "بنفورد" فرضيات خيالية تتحول إلى حقائق
الكثير منا يود أن يعرف إذا كانت الثقوب الدودية
موجودة حقًا أم أنها مجرد مفهوم رياضي اخترعه العبقري أينشتاين
"قوانين النسبية العامة لـ"ألبرت أينشتاين
تسمح بوجود الثقوب الدودية
في عام 1930 أجرى "آينشتاين" وزميله "ناثان روزين"
الحسابات الرياضية لواحدة من هذه الأنفاق العابرة للمجرات
وأصبحت تعرف باسم "جسر آينشتاين-روزين"
الثقوب الدودية هي نتاج لحل معادلات أينشتاين
عن النسبية العامة التي تشرح طريقة عمل الجاذبية
إنها افتراضية
وما تقوم به هو أنها تربط بين أجزاء مختلفة من المكان والزمان
ثقب "أينشتاين-روزين" الدودي الرياضي
نشأ من دراسة الثقوب السوداء
الثقب الأسود هو منطقة من الفضاء ذات جاذبية فائقة
الجاذبية بالغة القوة
لدرجة أن الأجسام التي تقترب منه ، لا سبيل أمامها
للفرار من قوة جاذبيته
لا شيء يمكنه أن يهرب إذا اقترب من ثقب أسود
ولا الضوء نفسه
هذه النافورة المقلوبة تمثل محاكاة مرئية
لما يحدث حول الثقب الأسود
في القاع توجد المنطقة "التي بداخل "أُفق الحدث
والمياه التي تسقط بداخلها
تماثل الغاز الذي قد يسقط بداخل الثقب الأسود
تخيل نفسك كسَمَكة تسبح قريبًا من هذه المنطقة
بمجرد أن تسقط بداخل هذه المنطقة المركزية
فقد تخطيت نقطة اللاعودة
لكن أينشتاين لم يخطط مطلقًا أن يكون ثقبه الدودي وسيلة للسفر عبر الفضاء
يُخلَق ثقبه الدودي نظريًا في لحظة زمنية معينة
يُفتَح لفترة وجيزة
ثم يضمحِل
أي شيء يحاول أن يمر من خلاله
سوف ينسحق عندما تنفصل نهايتا الثقب
الثقب الدودي المثالي الذي تكتب عنه
في معادلاتك ودراساتك
هو غير مستقر ، وسوف يتلاشى
في وقت قصير للغاية
لذا ، فما تحتاج اليه هو وسيلة لإبقائه مفتوحًا
بعدما تقرر أن ثقب أينشتاين الدودي غير مستقر
في ستينات القرن الماضي
أجريت القليل من الأبحاث حوله
"ثم صدر فيلم الخيال العلمي "اللقاء في أواخر تسعينات القرن الماضي
مستوحىً من رواية لعالم "الفلك الشهير "كارل ساجان
اقترحت الرواية أن الثقب الدودي يمكن استخدامه في السفر عبر الفضاء
رواية "اللقاء" ، ومن بعده الفيلم
وضعا فكرة الثقوب الدودية في موقع متميز بين أفكار الخيال العلمي
وفي متناول الجميع
لذلك فقد كان وسيلة لطيفة
لجذب اهتمام الناس لهذه الفكرة مرة ثانية
كانت هذه الفكرة مستبعدة للغاية
لدرجة أن العديد من علماء الفيزياء لم يأخذوها حتى على محمل الجد
إلى أن قرر "كارل ساجان" كتابة هذه الرواية
محاولاً جعلها واقعيةً قدر الإمكان
ومنذ ذلك الوقت ، بدأ علماء الفيزياء النظرية الذين يدرسون
نظرية النسبية العامة لأينشتاين
يأخذون السفر عبر الثقوب الدودية على محمل الجد
بدأ العلماء في البحث عن
ما إذا كان من الممكن أن يوجد نوع من الثقوب الدودية
-مختلف عن ثقب آينشتاين-
يمكننا المرور من خلاله
لكن الثقب الدودي الذي يمكن المرور من خلاله يحتاج شيئًا يمنعه من الاضمحلال
نريد أن نجعل الثقب الدودي مستقرًا
لا نريده أن ينهار
نريده أن يبقى مفتوحًا
هذا يتطلب شيئًا جديدًا يسمى "المادة المضادة" ؛ أو "المادة الغريبة"
لم يسبق لنا أن رأينا مادة مضادة من قبل
ستكون ذات خصائص مضادة للجاذبية
ولكن إذا استطعنا العثور ، على مادة مضادة يومًا ما
فلربما تكون هي الوسيلة لجعل الثقب الدودي مستقرًا
فكرة وجود ثقب دودي يمكن اجتيازه
فتنت عشاق الخيال العلمي
ونشّطت الدراسة الجادة للثقوب الدودية داخل المجتمع العلمي
هذه الثقوب الدودية التي يمكن اجتيازها خلقت بالفعل ضجة كبيرة
لأنه قد يكون من الممكن فيزيائيًأ في يوم ما
بناء نفق كوني للسفر إلى مجرة أخرى
"جاء مصطلح "الثقب الدودي بالقياس إلى تفاحة
إذا أردت الانتقال من جزء ما على التفاحة إلى جزء آخر
إذا كنت دودة فيمكنك أن تشق طريقك بالتهام جسم التفاحة
وتصنع نفقًا صغيرًا لتخرج من الناحية الأخرى ، وهذه مسافة أقصر
ولكن على النقيض من الدودة التي تتحرك على هذه التفاحة
، فبالنسبة لثقب دودي في كوننا
لا نعرف ما قد يواجهنا من مخاطر في الطرف الآخر من الثقب
الطرف الآخر من الثقب الدودي قد يكون متصلاً
بمكان بالغ الخطورة في الكون
مع احتمالية مواجهة كل أنواع الظواهر الغريبة
قد يكون متصلاً حتى بقلب نجم
إذا حدث ووجدنا ثقبًا دوديًا ، وكان قريبًا بما فيه الكفاية لنصل إليه
فمن المؤكد غالبًا أننا سنرسل أولاً مسابر آلية خلاله
ونوجهها لتعود إلينا أو ربما حتى نوصلهم بأسلاك
في حال وقعت أحداث سيئة لها ولم تتمكن من العودة
لا يعرف علماء الفيزياء بأي حال
إذا كان من الممكن ان تنشأ الثقوب الدودية طبيعيًا في كوننا
ولكن هل يمكننا إيجاد ثقوب دودية اصطناعية ؟
إحدى الاحتمالات التي تكهن علماء الفيزياء
أنها قد تمكننا من صنع ثقوب دودية
هو جعلها تنبثق مما نعتبره
نسيج "الزمكان" والذي قد يحتوي في الواقع
على ثقوب دودية صغيرة تخرج للوجود ثم تفنى
طبقًا لقوانين ميكانيكا الكم
افترض العلماء أن الثقوب الدودية القابلة للاجتياز
"يمكن استخلاصها من "رغوة الكم
وهي بنية دون ذرية أشبه بفقاعة
قد تكون موجودة في كل مكان في الكون
وطولها أصغر ببليون ترليون مرة من نواة الذرة
تلك هي الطريقة ، فمن حيث المبدأ
فلن يجدي نفعًا استخدام أي نوع معروف من التكنولوجيا
ولكن على الأقل هذا شيء يمكن أن يؤخذ بعين الاعتبار
إذا أمكن تصميم واحد أو إيجاده في الفضاء
فكر العلماء في احتمالات أخرى للثقب الدودي
هل يمكنه أن ينقل المسافرين في عطلة عَبر مجرّية إلى أزمنة مختلفة
فضلاً عن مناطق مختلفة من الفضاء
لصُنع آلة زمن
أو آلة ثقب دودي ، التي ستنقلنا إلى مجرة بعيدة
فيجب أن نمتلك قوانين فيزيائية خاصة بحضارة متقدمة
حضارة تسبقنا ربما بملايين السنين
آلات الزمن
أدهشت مشاهدي الأفلام السينمائية
لأكثر من 50 عاما
أيها السادة
أنا اتحدث عن السفر عبر الزمن
من خلال آلة صُمِمت لهذا الغرض تحديدًا
ولكن هل يمكن أن يستخدم الثقب الدودي لهذا النوع من الرحلات ؟
الثقب الدودي قد يؤدي إلى أشياء مثل
أن تكون قادرًا على الذهاب إلى مجرة أخرى عن طريق السير بضعة خطوات
من خلال الثقب ، أو حتى الذهاب إلى زمن آخر
ولكن استخدام الثقوب الدودية كآلة زمن قد طرح أسئلة مُقلقة
في المستقبل البعيد ، هل سيتمكن البشر من السفر إلى الماضي
ويقومون ربما بتغيير التاريخ ؟
الأفكار العلمية التي تعتبر غير عقلانية اليوم
يمكن أن تصبح في يوم من الأيام مقبولة
كقبولنا بحقيقة أن الأرض مستديرة
قد تسمح قوانين الفيزياء بوجود ثقوب دودية
تلك الأنفاق التي توفر طرقًا مختصرة عبر الفضاء
وعبر الزمن أيضًا
فهل يمكن لشبكة الأنفاق الكونية تلك
من الناحية النظرية أن تُصمَم لتصبح آلات زمن؟
قوانين النسبية العامة لأينشتاين توضح
أن السفر عبر الزمن إلى المستقبل أمر ممكن
إنها تشير إلى أن الشعور بالزمن يختلف
تبعًا لمكان الشخص في الكون
وتبعًا لحركته
الأجسام التي تتحرك بسرعة قريبة من سرعة الضوء
تتقدم في السن بصورة أبطأ من الأجسام الثابتة
والأجسام القريبة من جسم ذو مجال جذبي
تتقدم في السن بصورة أبطأ من الأجسام البعيدة
تعمل الساعات بمعدلات مختلفة في مجالات الجاذبية المختلفة
كلما كان مجال الجاذبية أقوى
كلما مر الزمن بمعدل أبطأ
مقارنةً بشخص ما في الفضاء
حيث لا يوجد هناك مجال جاذبية
هنا على سطح الأرض
تعمل ساعاتنا بمعدل أبطأ بقليل
من الساعات الموجودة عاليًا في السماء
ومثال على ذلك هو أن الساعات
في النظام العالمي لتحديد المواقع من الأقمار الصناعية
تعمل بمعدل أسرع بقليل من الساعات هنا على الأرض
لأنهم في مجال جاذبية أضعف
والعلماء والمهندسون الذين يطورون النظام العالمي لتحديد المواقع
تحتّم عليهم أن يأخذوا في الاعتبار المعدلات المختلفة التي تعمل بها الساعات
لو أنهم لم يقوموا بذلك بشكل صحيح
فلن يعمل نظام تحديد المواقع الخاص بك
لو أنك انطلقت في رحلة من لوس أنجليس إلى نيويورك
فلربما ينتهي بك المطاف في مكان ما في ولاية ماساشوستس
السفر عبر الزمن إلى المستقبل قد تم اختباره
باستخدام الساعات الذرية عالية الدقة
وضع العلماء واحدة على الأرض
وأخرى في صاروخ يحلق عاليًا فوق الأرض
أجريت مقارنة بينهما باستخدام إشارات لاسلكية
بين الصاروخ والأرض
الساعة على الصاروخ كانت تدق بشكل أسرع
هنا على الأرض ، ساعتي تدق بمعدل أبطأ
بالمقارنة مع شخص ما في سفينة فضائية بعيدًا عن الأرض
وإذا كانت ساعتهم تتحرك بسرعة أكبر فسيسافرون إلى المستقبل بشكل أسرع
درس علماء الفيزياء احتمالية أن تمكننا الثقوب الدودية من السفر
ليس فقط إلى المستقبل
ولكن أيضًا إلى الماضي
إذا كان هناك ثقب دودي بفوهة واحدة قريبة من الأرض
والفوهة الأخرى في وسط مجرتنا
معدل سريان الزمن سيكون مختلفًا عند إحدى الفوهتين
عن الفوهة الأخرى إذا نظرنا إليهما من نقطة في الكون تقع خارجهما
ولكن عندما ننظر مباشرة من خلال الثقب الدودي
يبدو معدل سريان الزمن ثابتًا
هذا الاختلاف النسبي في معدل سريان زمنيهما
كما يُرى من الخارج مقارنةً بما إذا نظرنا من خلال الثقب الدودي
سيحول الثقب الدودي إلى آلة الزمن
معنى ذلك هو أنك حين تدخل ثقبًا دوديًا
يمكن أن تغادر من هنا اليوم وتخرج من الطرف الآخر من الثقب الدودي
قبل الآن بمئات أو آلاف السنين
قد يؤدي الثقب الدودي
إلى أشياء مثل أن نكون قادرين ...على الذهاب إلى مجرة أخرى
أو حتى الذهاب الى زمن آخر
من الممكن أن تستخدم ثقبًا دوديًا من نوع ما
لنقل المعلومات عبر الزمن إلى الماضي أو الأشخاص إلى الماضي
ولكن السفر في الزمن إلى الماضي يثير تناقضات مُربكة
هل يمكن للمرء فعلا أن يسافر إلى الماضي ويغير التاريخ ؟
إحدى مشاكل السفر عبر الزمن إلى الماضي هو أنه يُسبب
تناقضات عديدة ، أكثرها "شهرة هو "مُتناقِضة الجد
ومفادها أنه إذا كنت أمتلك آلة زمن ، فيمكنني العودة إلى الماضي
وأقتل جدي
والذي بعد ذلك لن يمكنه أن ينجب أبي
والذي بدوره لن يمكنه أن ينجبني ! وبالتالي لما كنت قد وُلدت
وهذا يعني أنك لن تكون قادرًا على العودة بالزمن إلى الماضي في المقام الأول
أو دعونا نقول أنك تعود بالزمن إلى الماضي
وتقابل والدتك في سن المراهقة قبل أن تلدك
ومن ثم تقع أمك التي في سن المراهقة في حبك
كيف إذن يمكن أن تولد ووالدتك قد رفضت الزواج بوالدك
ووقعت في حبك بدلاً منه؟
إن المشاكل العملية هائلة
ولكن يومًا ما ، إذا طرق شخص ما بابك
وادعت أنها حفيدة حفيدة حفيدة حفيدة حفيدة حفيدتك
شخص ما من المستقبل قد عاد إلى الماضي
لمقابلة جدها الأكبر الشهير
لا تغلق الباب ، فربما في المستقبل قد يكون لدى أحفادنا
القدرة على السفر عبر الزمن ، وربما في أحد الأيام
قد يأتون ويطرقون بابك
السفر عبر الزمن إلى الماضي قد حفز العديد من سيناريوهات الخيال العلمي
إذا كان بإمكان هذه الآلة أن تفعل ما تزعمه عنها
فدمرها يا جورج قبل أن تدمرك
إذا كانت قوانين الفيزياء ، تسمح بوجود الثقوب الدودية
كيف إذن لهذه القوانين أن تتعامل مع خطر تغيير التاريخ ؟
أحد الاحتمالات هو أن قوانين الفيزياء
تسمح لك أن تقوم بـ... السفر إلى الماضي طالما أنها تؤدي الى
كون متماسك بشكل ما ، حيث الزمن
لا يمكن تغييره ، فلا يمكنك الذهاب إلى الماضي وتغيير الأمور
إلى ما قد يحول دون ولادتك على سبيل المثال في مُتناقِضة الجد
في الوقت الراهن ، السفر عبر الزمن إلى المستقبل أو الماضي من خلال ثقب دودي
لا يزال محل تساؤل
وبعض العلماء يعتقدون أن أي محاولة لتحويل الثقب الدودي إلى آلة زمن
قد يدمر الثقب
ما يحدث بالفعل عند محاولتك تحويل هذا الثقب الدودي إلى آلة زمن
هو أنه حالما يبدأ بالربط بين أزمنة مختلفة
فستواجهك كومة من الإشعاع شديدة القوة
لدرجة أنها تدمر الثقب الدودي بكامله
وهكذا ستمنعك من تحويل هذا الثقب الدودي إلى آلة زمن
يبدو أن هناك إشارة أن هذه هي الطريقة التي تسلكها الطبيعة
لتحمي نفسها -باستخدام قوانين الفيزياء- من حدوث أي تناقضات
أو أمور غريبة قد تصنعها آلات الزمن
السفر عبر ثقب دودي أمر غير محدد حقًا
لأن عليك أن تعرف الكثير عن الثقب الدودي
حتى لا يتسبب بأشياء غير سارة على سبيل المثال
كتحويلك إلى كرة كبيرة من الغاز في لمح البصر
لأن الإجهاد التثاقلي الذي يدعم الثقب
قوي جدًا منطقيًا
فكرة وجود ثقب دودي
ليست شيئًا نستطيع أن نشير "إليه ونقول "هذا مستحيل
: سيكون من السخيف أن نقول لا يمكننا القيام بذلك أبدًا
لأننا نتعامل مع قوىً ، وطاقات
ومعرفة غير متوافرة لدينا الآن
مثل الثقب الدودي ، هناك ظاهرة أخرى
لم تُكتشَف أبدًا
لكن قوانين النسبية العامة لأينشتاين
تسمح بوجودها
"إنها تدعى "الثقب الأبيض
حسنًا ، الثقب الأسود هو جسم تسقط بداخله الأشياء وتختفي
مثل فتحة البالوعة
الثقب الأبيض يقوم بالعكس ، فالأشياء تخرج منه
الأشياء تخرج كما يحدث في النافورة
الثقب الأبيض يشبه أحادي القرن
حيوان أسطوري لم يره أحد من قبل
الثقب الأبيض مشابه جدًا للثقب الأسود إلا أنه يعمل بالعكس
فكر في تشغيل شريط الفيديو إلى الوراء
بدلاً من سقوط المادة فيه دون أن تخرج أبدًا
تنبثق المادة خارجةً من الثقب الأسود
لذلك فهو النقيض ، هو ثقب أسود معكوس زمنيًا
الثقوب السوداء كما نعلم ، صار وجودها في الكون أمرًا مفهومًا
وهكذا ربما تتساءل ، إذا كان الشيء نفسه ينطبق على الثقوب البيضاء أيضا
على سبيل المثال ، "الكوازارات" *أشباه النجوم* عندما اكتُشِفت لأول مرة
كان يُعتقد أنها ربما تكون ثقوبًا بيضاء
لماذا ؟ لأنه يبدو أنها تنتج كمية ضخمة من الطاقة
ونحن الآن نعرف أن الأمر ليس بهذه الصورة
"فالحقيقة أن "الكوازارات تستمد طاقتها من الثقوب السوداء
هناك مدرسة فكرية تقول أن أي شيء يعد وجوده أمرًا ممكنًا
فلابد وأنه موجود بالفعل في مكان ما
وإذا آمنا بهذه المدرسة الفكرية
ففي الحال ، علينا أن نعترف أن الثقوب البيضاء
قد تكون موجودة هناك في مكان ما
إذا كانت الثقوب البيضاء ، موجودة في الطبيعة
فقد تكهن علماء الفيزياء أنها ربما كانت تمثل عنصرًا هامًا
في المراحل المبكرة للكون
بل وربما في تكوين الكون نفسه
عند محاولة فهم بعض أسرار الكون
قد تكون الأجوبة حقًا لا لبس فيها
بدأ الكون بالانفجار الكبير
كرة نارية من المادة ، والطاقة آخذة في التمدد
والتي قد بدأت مضغوطة كنقطة دون ذرية صغيرة
"تسمى "المُتَفَرِّدة الكونية
المُتَفَرِّدة هي منطقة فائقة الجاذبية
مُتَفَرِّدة الانفجار الكبير أدت إلى وجود الكون بكامله
الذي يشمل المكان والزمان وسائر المادة التي تملأ أرجاءه
هناك نوع مشابه من المُتَفَرِّدات وهو الثقب الأبيض
جسم افتراضي نشأ عن نظرية أينشتاين للجاذبية
إنه ببساطة ثقب أسود معكوس
مُتَفَرِّدة تنبثق منها المادة
وبناء على ذلك تساءل بعض العلماء عما إذا كان الكون
قد خُلِق من ثقب أبيض
أحد الأفكار لوصف الكون بكامله
كانت أنه عبارة عن ثقب أبيض كبير
انبثق من مُتَفَرِّدة أولية ما
هذه الفكرة الخلاقة هي واحدة من بين العديد من الأفكار عن كيفية نشأة الكون
وكيف بدأ ، وكيف نشأ الانفجار الكبير
فكر مليًا... الثقب الأبيض تنبعث منه المادة ،إنه لا يلتهم المادة
ولكن أليس الانفجار الكبير يفعل الشيء نفسه؟ هذه النقطة الكمية الصغيرة
التي تتمدد وتنبعث منها المادة؟
لذلك فربما يكون الثقب الأبيض هو أصل قصة كوننا
مسبار "ويلكينسون لرصد التباين في خواص موجات الميكروويف" التابع لناسا
"WMAP-المعروف اختصارًا ب "دبليوماب
قام بقياس الإشعاع المتبقي من الكون المبكر جدًا
أكدت الدراسات التي أجريت على "خلفية الميكروويف الكونية" تلك
أن الكون قد بدأ
بمرحلة وجيزة من التمدد "الهائل سُمِيت "التضخم
والتي سبقت مرحلة التمدد العادية المنتظمة
لذلك يتكهن بعض العلماء أن ثقبًا أبيض
قد يكون هو المسئول عن هذه المرحلة من التمدد الهائل
الأدلة الواردة من أقمارنا الصناعية WMAP التي تدور حول الأرض الآن مثل
"تتسق مع فكرة "الكون المتعدد
الكون المتعدد يتألف من أكوان كثيرة
مثل فقاعات الصابون العائمة في حمّام فقاعات
في حمّام الفقاعات ، تظهر فقاعات إلى حيز الوجود ثم تنهار
لتولد منها فقاعات صابون صغيرة ، أو بعبارة أخرى
قد تكون الانفجارات الكبيرة تحدث طوال الوقت
ربما يبدأ كل انفجار كبير
من ثقب أبيض ما يلبث أن يتمدد بسرعة
ليعطينا كونًا وليدًا
لم يثبت حتى الآن احتمالية وجود عدة أكوان
وما إذا كانت قد تنبثق من الثقوب البيضاء
لكن العلماء قد أوضحوا أن بعض أنواع الثقوب البيضاء
، على الرغم من إمكانية وجودها نظريًا ، إلا أنها على درجة عالية من عدم الاستقرار
لن تستطيع هذه الثقوب البقاء لفترة طويلة
فتنهار ببساطة لتكون ثقوبًا سوداء
ربما لعبت الثقوب البيضاء دورًا ، ربما أنها
عاشت لفترة قصيرة جدًا
ولكن حقيقة أنها غير مستقرة جعلها تنهار
ولكن حتى خلال تلك الفترة
عندما تشكلت في بداية الأمر ، ربما تكون قد تركت
بصمةً مهمة في مستقبل الكون
نحن لا نعرف ما إذا كان هذا صحيحًا، ولكنها احتمالية واردة
الثقوب البيضاء هي تصور لطيف فعال ، ولكني
لا أعتقد أن لديها أي مضمون حتى الآن
إنها أجسام نظرية تمامًا
ولكن الثقوب السوداء كانت هكذا في يوم من الأيام
ربما كانت الثقوب الأبيض موجودة أو غير موجودة في بداية الكون
، لكن هناك حقيقة مؤكدة
وجود الثقوب السوداء لم يعد ضربًا من الخيال العلمي
إنها حقيقة علمية
يتفق العلماء على أن هذه الدوامات الدوارة تولد
أثناء سكرات موت النجوم العملاقة
عندما ينفد وقود نجم عملاق ذو كتلة كافية
يصبح غير قادر على دعم نفسه
ضد قوة جاذبيته الذاتية
ومن ثم ينهار على نفسه إلى الداخل مكونًا ثقبًا أسود
الثقوب السوداء هم مثيرو شغب أثناء تطور الكون
يمكنها أن تسحب المادة للداخل ، أو أن تلفظها للخارج
تعيد تشكيل وتنظيم مناطق من الكون
ربما جزء من مجرة
تتبوء مقعدها في مركز المجرة ليبدأ العرض
إنها أجرام ضخمة مفتولة العضلات تتحرك بتثاقل ولا يمكن وقفها
الثقوب السوداء يصعب اكتشافها لأنها سوداء
ولكن يمكن رصدها عندما تتفاعل مع شيء ما في الفضاء
مثل غاز يسقط بداخلها
حيث ترتفع حرارته ويتألق بوميض من الأشعة السينية
منذ سنوات ، كانت الثقوب السوداء تعتبر شيئًا مستحيلاً
لدينا ما يسمى "عنصر الضحك" في الفيزياء
اعتاد الناس على الضحك كلما تحدثنا عن الثقوب السوداء
ولكننا الآن نرى المئات
والآلاف من الصور الفوتوغرافية العظيمة للثقوب السوداء
هناك على الأقل نوعان من الثقوب السوداء
إحداها يسمى "ثقب أسود ذو كتلة نجمية"
وتبلغ كتلته ما يقارب ثلاث إلى ثلاثين ضِعفًا ككتلة شمسنا
يُعتقَد أن هناك مائة مليون منها
موجودة في مجرتنا درب التبانة
وفي المجرات الأخرى بأعداد مماثلة
النوع الآخر هو "الثقب الأسود العملاق"
والذي تبلغ كتلته ملايين إلى بلايين الأضعاف ككتلة شمسنا
يُعتقَد أن هذا الوحش العملاق
يعيش في قلب كل مجرة كبيرة تقريبًا
مجرتنا درب التبانة لديها واحد
ومع ذلك ، سواء أكانت ذات كتلة نجمية أو كانت عملاقة
فجميع الثقوب السوداء هي وحوش الكون المُفترِسة
الثقب الأسود يشبه مجازيًا مصيدة الفئران الكونية
يمكن لأي شيء أن يدخل ولكن لا شيء يستطيع الخروج
الرحلة إلى ثقب أسود ستكون رائعة
إلى حد النشوة الروحية
إنها مثل تجربة "المُشارَفة على الموت"
كلما اقتربت أكثر وأكثر من الثقب الأسود
قوى المد والجزر ستبدأ في مَطّ جسمك
ذلك لأن الجزء العلوي من الجسم والجزء السفلي
يواجهان قوى جذب متفاوتة
"وتحدث لك "مَكرَنَة إسباجتية وفي نهاية المطاف ، حتى ذرات
"جسمك ستصبح مثل "الشعرية ثم تتمزق إربًا
في حالة الثقب الأسود العملاق
"عملية "المَكرَنَة الإسباجتية تختلف بعض الشيء
الشخص الذي يقفز بداخله لن "تحدث له "مَكرَنَة إسباجتية
إلا بعد أن يتخطى أفق الحدث
والسبب في ذلك هو أن قوى المد والجزر
التي من شأنها أن تمُطّ جسده
ليست قوية بما فيه الكفاية إلا "حين تقترب من "نقطة التَفَرُد
لذلك ، فالشخص الذي يقفز بالداخل سيكون لديه لحظات قليلة ليدرك
أنه كان بداخل ثقب أسود ، ويندهش لذلك
"قبل أن يغوص نحو "نقطة التَفَرُد "وتحدث له "مَكرَنَة إسباجتية
وإذا كان ثقب أسود واحد غير عنيف بما فيه الكفاية
فتخيل ثقبان أسودان يتصارعان من أجل السيادة
في الفضاء الفسيح
الثقوب السوداء تقترن ببعضها أحيانًا
قد يبدو الأمر كما لو أنهما يتشاركان
في نوع من المغازلة الكونية
ولكن هذا القِران أبعد ما يكون عن التآلف والانسجام
عندما يقترب ثقبان أسودان من بعضهما بشدة
يصبح كل منهما حبيس جاذبية الآخر
يدور كل منهما حول الآخر "! كـ"دراويش في حلقة ذِكر
هذه الثقوب السوداء الثنائية
سوف تصطدم في نهاية المطاف وتتلاحم
يُعتقد أن الاصطدامات بين الثقوب السوداء قد تكون شائعة للغاية
ستدور حول بعضها البعض ثم تدور في دوامة للداخل
وفي وقت ما ستلتحم
وهذا الالتحام يخلق اضطرابات كبيرة
"في نسيج "الزمكان
إذا وُجد جِسمان يجعلان الفضاء حولهما منحنيًا بشدة
وحدث أنهما اندمجا معًا
، سنحصل على هذا التموج هذه الموجة الناتجة
حاملةً معها الطاقة
كما هو متوقع ، عندما تصطدم الثقوب السوداء
تخلق اهتزازات عنيفة "تسمى "موجات الجاذبية
التي تنتشر عبر نسيج المكان والزمان
ستكون هذه التموجات تمامًا مثل التموجات التي تحدث على سطح بِركة
إذا رميت حصاة في بركة ستحدث اضطرابات
ومن ثم تشاهد التموجات تحمل هذا الاضطراب بعيدًا إلى نقاط أبعد في البركة
في الماضي ، كان من المستحيل اكتشاف الاصطدامات بين الثقوب السوداء الثنائية
الآن ، طور العلماء أجهزة للكشف عن موجات الجاذبية
لتتبّع هذه الاهتزازات
على أمل التقاط اصطدامات ثقوب سوداء أثناء حدوثها
هو مرصد أرضي "LIGO"
يقوم حاليًا بالبحث عن موجات الجاذبية
الناتجة عن الاصطدامات التي تحدث بين الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية
والتي كتلتها بضعة أضعاف كتلة شمسنا
يستخدم النظام آشعة ليزر
لقياس حركة المرايا
المعلّقة بواسطة أسلاك إلى دعامات في الأعلى
عندما يندمج ثقبين أسودين معًا
سوف تنطلق موجات الجاذبية
-تلك التموجات الحادثة في بنية المكان-
و عندما تمر التموجات
بهذه الأدوات الغريبة العملاقة ستغير ولو بمقدار ضئيل
المسافات بين هذه الكاشفات
ويمكن للكاشفات في الواقع
رصد ورؤية هذا التغير في المسافة
وهذا هو التوقيع الذي تتركه موجة جاذبية عابرة
"LISA" ، في المستقبل
وهو مشروع مشترك بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية
سوف يكون قادرًا على كشف الموجات
الناتجة عن اصطدامات الثقوب السوداء العملاقة
هذه التصادمات تحدث بعد أن تندمج مجرتين معًا
حيث تغوص ثقوبهما السوداء العملاقة نحو مركز
المجرة الجديدة ويلتقيان ببعضهما
وإذا كانت الاصطدامات بين ثقبين أسودين عملاقين
لا تحدث فوضى كافية
فلنجرب ثلاثة
في يناير 2007 ، رصدت الأقمار الصناعية الأمريكية والأوربية
ثلاثيًا من الثقوب السوداء
على بعد 10 بلايين سنة ضوئية في كوكبة العذراء
"إنها في الحقيقة ثلاثة "كوازارات *أشباه النجوم*
وهي أجرام مضيئة يُعتقد أنها تستمد طاقتها من الثقوب السوداء العملاقة
الموجودة في مراكز المجرات
هذا الثلاثي على مقربة شديدة من بعضهم البعض
إنهم يبعدون عن بعضهم البعض بحوالي مائة إلى مائة وخمسين ألف سنة ضوئية فقط
وتلك مسافة تماثل تقريبًا عَرض مجرتنا درب التبانة
في جميع الاحتمالات ، سوف يشتبك الثلاثة في نهاية المطاف
في اندماج عدواني
إذا أخذت ثلاثة ثقوب سوداء كبيرة
وجعلتها على مقربة من بعضها البعض لأن اثنين من المجرات الحلزونية أو البيضاوية الضخمة
قد اصطدمتا معًا ، فالمجال مفتوح للجميع
اثنان منهما قد يفوزان ويقذفان بالثالث نحو الخارج
التفاعلات بين جاذبية الأجرام الثلاث
يمكن أن تؤدي إلى لفظ
أحد الثقوب السوداء من المنظومة
ومن ثم سيتبقى ثنائي
من الثقوب السوداء العملاقة ستلتحم في نهاية المطاف
الثقب الأسود الذي سوف يُلفَظ
سوف يُقذَف عادة بسرعة كافية
لدرجة أنه لا يمكنه أن يحمل نجومًا معه
"فيصبح "ثقبًا أسود مارقًا
لقد خرج منفردًا
العلم الحديث لا يزال يكشف الأسرار المحيطة بالثقوب السوداء
، لكن بالنسبة للبعض لا يزال هناك سؤال دائم
أعمق تساؤل على الإطلاق في فيزياء الثقوب السوداء
هو : ماذا يوجد في الجانب الآخر من الثقب الأسود؟
ماذا يحدث إذا رميت بموسوعة بداخل ثقب أسود ؟
هل سنفقد كل المعلومات؟ نحن لا نعرف على وجه اليقين
وفقًا لقوانين النسبية العامة لأينشتاين
لا يمكن لأي شيء أن يخرج من الثقب الأسود مطلقًا
ولكن إذا كان الثقب الأسود صغير للغاية
ستندمج قوانين ميكانيكا الكم مع قوانين النسبية العامة
ميكانيكا الكم تحكم عالم الأجسام الصغيرة جدا
مثل النيوترونات والإلكترونات والجسيمات دون الذرية الأخرى
النسبية العامة تحكم عالم الأشياء الضخمة جدًا
حيث الجاذبية المعتادة هي المهيمنة
مثل الكواكب والنجوم والمجرات
الحقيقة أنه عندما تضع نظرية الكم جنبًا إلى جنب مع الثقوب السوداء
تجد أنها ليست بشكل كامل
أجسامًا كسولة تكتفي فقط بابتلاع الأشياء ولا تسمح لشيء بالخروج
بل أنها تصدر إشعاعًا في الحقيقة
يطلق على الثقوب السوداء التي تصدر "إشعاعًا "الثقوب السوداء صغيرة الحجم
التي هي أصغر بكثير من الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية
أو أبناء عمومتها ؛ الثقب السوداء العملاقة
"اقترح عالم الفيزياء الشهير "ستيفن هوكينج
أنه إذا كانت الثقوب السوداء صغيرة الحجم موجودة ، فلابد من أنها تبعث إشعاعًا
"أُطلِق عليه اسم "إشعاع هوكينج
يُعتقد أن هذا الإشعاع سيجعل "الثقب الأسود صغير الحجم"
يتبخر أو يختفي على الأرجح
قدم "هوكينج" أدلة رياضية
أنه عندما يتكون ثقب أسود صغير الحجم ثم يتبخر
فإن بعض المعلومات التي دخلت إلى الثقب الأسود
لا يمكن استرجاعها
هذه النظرية المروّعة خلقت عاصفة بين علماء الفيزياء
لأن قوانين نظرية الكم تؤكد
أن المعلومات لا يمكن أن تفنى بالكامل
انقسم العالم إلى معسكرين
أولئك الذين يعتقدون أن حسابات هوكينج كانت صحيحة
والمعسكر الآخر الذي رأى أن حسابات "هوكينج" بحاجة للمراجعة
نظرية الأوتار ونظريات أخرى توحي بأن المعلومات في الواقع تبقى محفوظة
ولكنها فقط تخرج برِفق شديد
السؤال عما يحدث للمعلومات التي تدخل إلى الثقب الأسود
هو في اعتقادي أمر لم يحسم تمامًا
التركيب الكيميائي للأشياء التي دخلت الثقب الأسود
وخصائصها الأخرى ، لونها ... درجة حرارتها ، إلخ
نحن لا نعرف حقًا ما يحدث لتلك المعلومات
يبدو من غير المرجح
أن بإمكان العلماء المغامرة بدخول ثقب أسود
والعودة إلى الديار سالمين ليقدموا تقريرًا عما وجدوه
ولكن اتحادًا عالميًا من العلماء
قد يكون على وشك أفضل إنجاز قادم
تصنيع ثقوب سوداء صغيرة الحجم ، هنا على الأرض
اليوم ، يدفع العلماء حدود الأبحاث الكونية
إذا لم تكن الثقوب السوداء الطبيعية مخيفة بما فيه الكفاية
فما رأيكم بمصنع للثقوب السوداء ؟
في سويسرا ، في مختبر "CERN الفيزياء المسمى "سيرن
قام العلماء ببناء "مُصادِم الهادرونات الكبير"
أكبر وأعقَد تجربة علمية يتم إجرائها على الإطلاق
إنه مُعجّل جسيمات
بطول 17 ميل ، ووزن خمس طائرات جامبو نفاثة
إنه قادر على تهشيم جزيئات دون ذرية معًا
لتوليد الطاقات التي كانت موجودة
بعد أجزاء من مليون من الثانية من الإنفجار الكبير
تم تصميم وبناء مصادم الجسيمات هذا
لدراسة الأسئلة الهامة في فيزياء الجسيمات الأولية
لكنها ستحشد الكثير من الطاقات معًا
لدرجة أنه إذا صحت توقعات علماء الفيزياء بشأن كيفية عمل الطبيعة عند ذلك المستوى من الطاقات
فيمكن أن تنتج أيضًا ثقوبًا سوداء صغيرة الحجم
قد نكون قادرين على رؤية ثقوب سوداء مجهرية أثناء تشكّلها
خلال هذه الاصطدامات عالية الطاقة
وستكون تلك الثقوب السوداء عندئذ قابلة للدراسة
سوف تتبخر بسرعة
سوف نكون قادرين على دراسة نواتج تحللها
وفهم فيزياء الجاذبية الكمية في المختبر
وهو أمر لم نكن نحلم أن نكون قادرين على القيام به في حياتنا
لكن إمكانية تصنيع ثقوب سوداء صغيرة الحجم
قد أثارت الريبة والخوف
هل يمكنها أن تهرب من جاذبية الأرض
وتلتهم كوكبنا في نهاية المطاف ؟
تضرب الآشعة الكونية القادمة من الفضاء الخارجي الأرض طوال الوقت
ربما بكمية أكبر من الطاقة من هذه الثقوب السوداء الصغيرة
لذلك فإن هذه الثقوب السوداء الصغيرة غير ضارة
إنها لن تلتهم الأرض ، إنها ليست وسيلة لنهاية العالم
أثارت الثقوب السوداء صغيرة الحجم خوفًا مماثلاً في الولايات المتحدة
في بروكهافن-نيويورك
هناك تجربة لمصادم أصغر حجمًا تجري الآن بالفعل
مصادم الأيونات الثقيلة النسبوية "القائم على "RHIC-نظرية النسبية " أو المعروف اختصارًا ب "ريك
هو خط أنابيب تحت الارض
حيث تصطدم ذرات الذهب معًا
بسرعة تبلغ 99.9 % من سرعة الضوء
عندما بدأت التجربة في عام 2000
انتشرت الأخبار أن هذه الاصطدامات المباشرة قد خلقت ثقوبًا سوداء
قرر المختبر المسئول مسئوليةً مباشرة أنه ينبغي الرد على ذلك
وطمأنة الناس ، لذلك قام بعقد اجتماع لفريق للنظر في هذا
وما توصلت إليه تلك المجموعة أن
هذا النوع من الاصطدامات لطالما حدث في الفضاء الخارجي
وأنها لم تسبب أي مشكلة ، نظريًا
نحن نخلق ظروفًا في هذه الاصطدامات ، من شأنها حسابيًا أن
تحاكي جزئيًا النظريات المتعلقة بالثقوب السوداء
ولكن ، عمليًا نحن في أمان تام
لا يمكن لأي ثقب أسود مثير للقلق أن يتم إنتاجه هنا في ريك
حسنًا ، لا شك أن ريك ليس قادرًا على
إنتاج ثقب أسود من أي نوع
لا ينتج هنا ما يكفي من الكتلة بأي شكل كان
على الرغم من أن ريك لا يمكنه خلق ثقوب سوداء صغيرة الحجم
إلا أن بإمكان العلماء فحص حطام هذه الجسيمات المصطدمة
لمعرفة المزيد عن اللحظات الأولى
بعد أجزاء ضئيلة من المليون من الثانية من الإنفجار الكبير
يمكننا استخدام هذه المعرفة
من أجل فهم أفضل
لما حدث بعد وقت قصير من الانفجار الكبير
بما في ذلك إمكانية حدوث ثقوب سوداء أولية
تجارب تصادم الجسيمات في سويسرا والولايات المتحدة
... قد لا تنتج ثقوبًا سوداء تهدد الحياة
ولكنها يمكن أن تمدنا بالعديد من المعلومات الهامة
بشأن ما إذا كان بمقدورنا استرجاع المعلومات من الثقوب السوداء صغيرة الحجم
بل وحتى عن كيفية نشأة الكون
إنها توفر مختبرًا
لنرى إلى أي مدى يمكننا دفع نظرية أينشتاين
حتى تُفتَح أبواب الجحيم وتنهار المعادلات
ولهذا فإننا نعتقد أن الثقوب السوداء صغيرة الحجم
يمكن أن تكون المفتاح للذهاب إلى ما هو أبعد من أينشتاين
سوف يواصل الفيزيائيون التحقيق في الأسرار
التي لازالت تحيط بالثقوب السوداء
وسوف يظلون كذلك على أهبة الاستعداد
لأي دلالات على وجود ثقوب دودية أو بيضاء مراوغة
البحث عن آفاق جديدة يسير قُدُمًا
الثقوب البيضاء ، الثقوب ... الدودية ، والثقوب السوداء هي
بطاقات دخول إلى غياهب النسيان في الغالب
لن تود أن تقضي عطلة صيفك بالقرب من أي من هذه الأماكن
وسيكون مجرد العثور على بطاقات الدخول هذه مكلفًا للغاية
هذه الأجسام يصعب رصدها في الكون
... و
نحن متأكدون من وجود واحدة منها فقط : الثقب الأسود
ربما تكون الأجسام الأخرى افتراضية تمامًا
ربما هي أحاديات القرن في علم الفلك
هناك حالات عديدة في تاريخ العلم
حيث كانت فكرة ، أو حتى حل معادلة
كانت تبدو تمامًا ضربًا من الخيال
وتبين في واقع الأمر أنها شيء حقيقي
الثقوب السوداء هي مثال على ذلك
ربما قد تلعب الثقوب البيضاء والثقوب الدودية دورًا ما في الطبيعة
وهو ما سنكتشفه في يوم من الأيام
كليفــورد جونســون جامعة جنوب كاليفورنيا
مــارك موريـــس جامعة كاليفورنيا-لوس أنجلوس
جريجوري بينفورد جامعةكاليفورنيا-إيرفين
أليكــس فليبينكــو جامعةكاليفورنيا-بيركلي
ميتشيـو كاكــو كلّية سيتي-نيويورك
لـــــيزا "الهوائي الفضائي لمقياس التداخل الليزري"
صــورة حقيقيــة
تيموثـــي هولمــان مختبر بروكهيفن القومي-نيويورك
ديميتري خارزيف مختبر بروكهيفن القومي-نيويورك
: السلسله من ترجمة Dr.M.Fathi drmansoob
Our Best Wishes -(-( Arab Translators )-)- www.facebook.com/ArabTranslators