انضمّوا إلينا لرحلة إلى ما لا نهاية وما ورائها
،إلى مكان تنهار فيه قواعد الفيزياء
حيث ينحني الزمان والمكان ويلتويان
حيث يمكننا النظر للمستقبل والسّفر للماضي
إلى أكثر مكان نائي وأقلّ فهمًا
...في الكون
إلى قلب ثقب أسود فائق الضخامة
تـرجمة : د. سـامح نـور dr_sameh_nour@yahoo.com
"طريقة عمل الكون"
...الثقب الأسود
مخيف ومذهل
إنه أغمض ما بالكون
كيف لا تحبّون الثقب الأسود؟
إنه مُنتهى كلّ شيء
إنه يحرف الفضاء، ويحْرف الزمان
هناك بعض الآراء أنه لو سقطتَ في واحدة
فستظهر في مكان آخر في الكون
إنه إلهام كاتب الخيال العلمي
،ونعتبر تلك الأشياء حقيقية
بحيث نلاحظ الآلاف منها باستمرار
،الثقوب السوداء عملاقة عمالقة بالفعل بيننا
ولن تتوقّف إثارتها
ما الذي سنراه
لو أبصرنا هذا العملاق رأْي العين؟
سأودّ أن أقوم بجولة حول ثقبٍ أسود
أنظر من النافذة
أنظر لهذا القرص الأسود المخيف أمامي وأتعجّب
من الانحرافات الجذبية للضوء
وأعاين المظاهر المدهشة
لكافّة الأشياء التي قمت بحسابها دون رؤيتها أبدًا
ما الذي سنكتشفه
لو خُضنا داخل ثقب أسود؟
نقوم بإرسال مسبارٍ افتراضي
إلى ثقب أسود فائق الضخامة في مركز درب التبّانة
"معروف بالنجم "الرامي -أ
وجهتنا بعيدة للغاية
بحيث لو سافرنا بسرعة الضوء
ستستغرق الرحلة 26 ألف عام
،في رحلتنا عبر المجرّة
سنجتاز عشرات آلاف الثقوب السوداء الأخرى
نعتقد بوجود أحجام متنوّعة للثقوب السوداء
هناك ثقوب سوداء افتراضية مجهرية
هناك ثقوب سوداء متوسّطة تكوّنَت
عندما انهارت النجوم وربما سقطت نجومٌ آخر بها
وهناك الثقوب السوداء فائقة الضخامة
إنها تتوارى في مراكز المجرّات
تبدأ أغلب الثقوب السوداء حياتها
بموت نجمٍ ضخم
عندما ينهار نجمٌ، فإنه يتفجّر
...في أعنف انفجارات نارية في الكون
،المستعرّ الأعظم .. انفجار نجم
الذي يلمع لفترة وجيزة
بقوة تضاهي عشرة بلايين نجم
ثمّ تستولي الجاذبية على لُبّ النجم
يقوم النجم بسحق نفسه بفِعل الجاذبية
لكن يوقفه ضغط الضوء
المنبعث منه
فلو توقّف النجم عن إصدار هذا الضوء
فسيسحق نفسه
ويصغر ويصغر ويصغر
حتى لا تستطيع قوّة أن تُبقيه
فينسحق على نفسه
تجذب الجاذبية كل ذرّة للداخل
لتجعل كتلة الحديد "الصلب بحجم قمّة "إيفرست
تنسحق لحجم حبّة رمل
قد تعتقدون أن الموادّ الصلبة كونها صلبة
فإنها تكون قوية بحيث لا تنضغط أكثر
فكّروا في الحديد
لكن في الواقع، أغلب الحديد فراغ
الفراغ بين البروتونات والنيوترونات
في لُب ذرة الحديد كبير للغاية
،لذا عند نقطة ما، لبعض النجوم
الضغط كبيرٌ للغاية بحيث ينتهي الأمر بسحق
هذا اللبّ .. النيترونات والبروتونات معًا
ما يحدث بعد ذلك أمرٌ غامض
تقوم الجاذبية بسحق هذه الجسيمات دون الذرية معًا
بطرُقٍ لا يستطيع العلم تفسيرها
ما بداخل النجم المنسحق لا يُتصوَّر
ثمّة درجات حرارة وضغوطات
لا نستطيع حتى قياسها
،نعلم حقيقة احتياجنا لفيزياء جديدة
أشياء لم نكتشفها بعد
لتفسير ما يجري داخل الثقب الأسود
النجم الضخم ينسحق
حتى يصير جزءًا صغيرًا من حجمه السابق
لكن تظلّ الجاذبية الأصلية للنجم
لتصنع مجال جذبٍ قوي لا يفلت منه شيء
النتيجة ثقبٌ أسود
أغلب الثقوب السوداء أضخم من شمسنا من عشرة لعشرين مرّة
،لكن في مركز المجرّات
قد تكون الثقوب السوداء أضخم ببلايين المرّات
هؤلاء العمالقة أكثر من مجرّد أجرام ضخمة
إنها فائقة الضخامة
أفضل كلمة في علم الفلك هي ثقب أسود فائق الضخامة
،كما ترى من الاسم فهذا الثقب الأسود فائق الضخامة
يستهلك كمية فائقة الضخامة من الموادّ
ونعلم بوجود أحدها
في مركز مجرّتنا درب التبّانة
مسبارنا الافتراضي يقترب
"نحو الثقب الأسود فائق الضخامة "الرامي - أ
الثقوب السوداء فائقة الضخامة تبتلع أي شيء
إنها تأكل الغازات
لكن لو اقترب نجم منها
،فإنها ستلتهمه أيضًا أو تلتهم كوكبًا أو سفينة فضائية
أيًا كان، إنها لا تدقّق بشيء
إنها تأكل بعضها حتى
لكن على مرّ بلايين السنوات تموت نجومٌ عديدة في منطقة واحدة
والثقوب السوداء الناتجة تلتقي معًا
وتندمج إلى ثقوب سوداء أضخم وأضخم
نجم "الرامي - أ" شرِه ويأكل جنسه
إنه يلتهم كل ما يصل إلى متناوله
لما لا يقلّ عن اثنى عشر بليون عام
السبب وراء سعة الثقب الأسود
لكلّ هذه الكميات الهائلة من الموادّ التي التهمها
لأنه مثل أعتى ضاغط للقمامة
إنه يسحق الموادّ إلى أحجام متناهية الصّغر
لذا وزن الثقب الأسود هو مجموع
كل ما قام بالتهامه منذ بداية كوننا
بعد بلايين السنوات من الالتهام
"تزن كتلة نجم "الرامي -أ قَدر كتلة الشمس بـ4.6 مليون مرّة
لكن تتواجد كلّ هذه الكتلة في منطقة
عرض الشمس عشرين مرّة فقط
محاطة بحجاب منير من النجوم والغبار والغازات
بالاقتراب نحو الثقب الأسود
يحدث شيء غريب للمسبار
قام حتى الآن باتّباع مسارٍ مستقيم
لكن يبدأ مساره الآن بالانحناء
من منظور المسبار
لا يحدث شيء غريب
لكن لو كنتَ بالخارج تنظر للمسبار
فإن المسار المستقيم لم يعد مستقيمًا
تمّ جذب المسار المستقيم
بالمكان الحقيقي حول الثقب الأسود
لم يتغيّر مسار المسبار
إنما المكان حوله ما تغيّر
وعندما يتغير المكان، يتغيّر الزمان
يمرّ الوقت بشكلٍ مختلف عندما تقترب من الثقب الأسود
لو كان الثقب الأسود يدور فإنه يسحب المكان حوله ليدور معه
إن الأمر غريب
إنها تغيّر كل معتقداتنا عن الاحساس والحدس
وعن كلّ شيء، ويقذفهم جميعًا
نجم "الرامي -أ" يقوم بتحريف المكان والزمان
فعندما يقترب المسبار، يلتوي الزمن
حتى يتحقق الخيال العلمي
عند الثقب الأسود
بوسع المسبار أن يسافر للمستقبل
عندما يقترب
من الثقب الأسود فائق الضخامة في قلب مجرّتنا
فيقع المسبار تحت رحمة
إحدى أساسات القوى في الكون
قوّة تمتلك المقدرة على طيّ المكان
وإرسال المسبار للسفر عبر الزمن
الجاذبية شيء مألوف
إننا نُسقط الأشياء عادة
أوتدرون، إننا لا نطير مبتعدين عن سطح الأرض
إنها جزء من حياتنا منذ لحظة ولادتنا
لكن اتّضح أنها غامضة للغاية وجزءٌ أصيلٌ
من الكون
عندما يكون للجسيم كتلة فلديه القدرة على ليّ المكان
"قبل نظرية النسبية العامّة لـ"آينشتاين
تخيّل العلماء الفضاء
خلفية مسرح تدور فيه الأحداث
كانت عبقرية "آينشتاين" في إدراك
أن الفضاء نفسه كان ممثلاً في المسرحية
إننا نعتقد أن المكان هو الجسيمات من حولنا
لكنه شيء في حدّ ذاته
لديه مكوّن فيزيائي خاصّ به
مثل النسيج، مثل الصفحة
في الفراغ
يرتحل الضوء في خطوط مستقيمة
لكن قوموا بوضع شيء ضخم مثل شمسنا
على نسيج الفضاء
فتقوم جاذبيتها الهائلة بطيّ المكان
فعندما يرتحل الضوء مرورًا بالشمس ينحني مساره المستقيم
لذا ينحني الضوء .. ليس لخاصّيته
لكن لأن الفراغ الذي يسافر فيه الضوء ينحني
لهذا مسار مسبارنا ينحني
جاذبية الثقب الأسود تطوي نسيج الفضاء
كل ما يرتحل عبر هذا الفضاء المنحني
يجب أن ينحني مساره، حتى الضوء
المدهش
أن الجاذبية لا تطوي الضوء وحسب نحو الثقب الأسود
لكن الضوء الآتي من بعيد ينحني نحوه أيضًا
لذا يمكنكم رؤية هذا الالتواء المومض
قبالة النجوم في الخلفية
عندما يتحرّك الثقب الأسود في الأمام
إنه كما لو أخذتم قطعة من الزجاج
وحركتموها خلال مجال نجم
وليس المكان وحده
ما يطويه الثقب الأسود
إن الزمان ينطوي أيضًا
لذا لو أرسلنا مسبارًا نحو ثقب أسود
فسنراه من وجهة نظرنا أنه يسقط داخله
وسنراه يسقط متباطئًا
لأن ساعته تتحرّك متباطئة
إنها فكرة غريبة
ومن الصعب أن تحتويها عقولنا
لكن هذا ما تُمليه علينا الفيزياء والرياضيات
إننا نقدّر الزمن بالساعات والدقائق والثواني
يبدو بسيطًا
لكن الوقت نسبي
إنه يختلف اعتمادًا على مكانك
يبدو للرائي أن هذه اللقطة
صورة للحظة في الوقت ولحظة في المكان
لكنها في الحقيقة ليست لحظة في المكان أو لحظة في الوقت
إنها تنتشر في المكان
لوجود عمق في المجال خلفي
لكنها تنتشر أيضًا في الزمن
لأن الضوء من الخلفية البيضاء ورائي
غادر الخلفية في وقت أبكر
من مغادرة الضوء من وجهي
،لذا عندما ترون صورة فإنكم في الواقع ترون شيئًا
ينتشر في المكان والزمان
لذا عندما تقوم الجاذبية بتحريف المكان
فإنها تغيّر الزمن أيضًا
يتغيّر مقدار الجاذبية التي تواجهها
ويتغيّر الزمن أيضًا
لا يمرّ الوقت بنفس المعدّل
في كل مكان بالمجال الجذبي
كلما تعمّقت في الجاذبية
تباطأ الوقت
لدينا اليوم ساعات فائقة الدقّة
لتخبرنا عن فوارق الوقت
بين وجودك في القبو ووجودك في العليّة
هذا صحيح
الوقت في العليّة أسرع
منه في القبو
"لو قضيتَ يومًا في قمّة مبنى "إمباير استيت
فستكون أكبر عمرًا ببضعة أجزاء من بليون من الثانية
عمّن بقي في الطابق الأرضي
هذا لأن الوقت يمرّ أبطأ
قُرب كتلة الأرض حيث تكون الجاذبية أقوى
كلما زادت الجاذبية تباطأ الوقت
وجود الكتلة والطاقة في الفضاء يحني الفضاء
لذا أقوم بليّ الزمكان من حولي
وعند وجود جسيمات أضخم وأضخم
يزيد هذا الانحناء أكثر وأكثر
لذا فإن الأرض تحني الزمكان
الشمس تحني الزمكان
وعندما تصل إلى الثقوب السوداء
فإن الانحناء كبير للغاية
كبير جدًا
بحيث ينقل المسبار مرتحلاً عبر الزمن
من الصعب أن تحيط بالأمر
هذه الفكرة عن الزمكان وحتى عن الثقوب السوداء
إنه أمرٌ جنوني للغاية
لو اقتربتُ من ثقبٍ أسود
وعقدتُ لقاءً مرئيًا مع والدتي على الحاسوب
...فستراني أتحرّك
مرحبًا أمي
لكن سأشعر
أن وقتي يمرّ طبيعيًا
بينما تقوم بالتصرّف ...بغرابة، تقول " يا إلهي
إنك تتكلّم بغرابة
إن اقتربتَ من الثقب الأسود
فيمكنك العودة للمستقبل
ولو رجعتَ فسيقول الناس أنك مفعمٌ بالشباب
لقد كانت عطلة لتجديد الشباب
"سأردّ "أجل لأن وقتي كان أبطأ
عندما يقترب مسبارنا أكثر نحو الثقب الأسود
تزداد قبضة الجاذبية
يتباطأ الوقت، بينما المسبار
وسيل الموادّ التي تتسارع داخله
تظل متسارعة حتى تتجمّع
"في حلقة شاسعة نيّرة تسمّى "القرص المزوِّد
ترسل الجاذبية كلّ هذه الموادّ
متلولبة مباشرة نحو مصرف كوني ضخم
لكن يتعارض شيء مع الجاذبية
إنها قوّة بطاقة تكفي للتغلّب
على أقوى جاذبية في المجرّة
وتجذب المسبار نحو
إعصارٍ من زمان ومكان ملتويين
بين مسبارنا والثقب الأسود
تقبع منطقة قتل كونية
إنه قرص من الغبار والغازات المذابة
...بعرض عشرات ملايين الأميال
وتهدّد بتمزيق المسبار أشلاءً
لديك تلك المادّة تسقط في الثقب الأسود
تكوّن قرصًا، وهناك احتكاك داخل هذا القرص
تحتكّ الأشياء ببعضها
والسرعات كبيرة للغاية
بحيث يصير القرص ساخنًا للغاية
ويتّقد عندما يصل لتلك الحرارة
ورغم ذلك فإن الثقوب السوداء مظلمة
عندما تتساقط الموادّ فيمكنها أن تضيء
وتصير أسطع الجسيمات التي نراها في الكون
بينما يسقط المسبار
إلى هذا القرص المتّقد من الموادّ
يحدث أمرٌ غريب
لا يتمزّق أو يهبط إلى الهاوية
في المقابل، ينضمّ المسبار لقرص الموادّ الدوّار
يدور حول الثقب الأسود
ما القُوى التي تمنع هذه المادّة
أن يبتلعها الثقب الأسود؟
كلّ شيء تقريبًا في الكون
يدور بطريقة أو بأخرى
"هذا بسبب "العزم الزاويّ
هذه النّزعة عندما تُدير شيئًا
فيظلّ دائرًا
عندما تفكّر في هذا المثال التقليدي
،لمتزلّجة تدور على حلبة التزلّج
وعندما تسحب ذراعها
فإنها تبدأ بالدوران أسرع وأسرع
فكّر بالقدر الحاصل عندما تتحوّل من نجم ضخم
إلى ثقب أسود صغير عالي الانضغاط
هذا الدوران تَسارَع للغاية
عندما تسقط الموادّ داخل الثقب الأسود
فإنها تنطلق دائرة أسرع وأسرع
لتصل لسرعات فلكية
بالسفر قرابة سرعة الضوء
فإن الموادّ تدور بسرعة عالية
لا تُسقطها مباشرة نحو الثقب الأسود
على سبيل المثال، هناك مطيّة شهيرة في الاحتفالات
حيث تكون في غرفة، وتبدأ بالدوران
ويتمّ دفعك قبالة الجدران وتنخفض الأرض
لكن تظل بالأعلى دون أن تنزلق
نفس هذا التأثير يمنعك أن تقع في الثقب الأسود
لو أدرتَ شيئًا بسرعة كبيرة
فإن قوّة الطرد المركزي تتغلّب على الجاذبية
هناك جهد متقابل
بين الجاذبية تحاول أن تسحق الأشياء
وقوّة الطرد المركزي للدوران
تحاول أن تُبعد الأشياء
لكن لا يعمل الثقب الأسود على
دوران الموادّ من حوله وحسب
إنه يُدير المكان من حوله
تخيّلوا الدوّامة الترابية
الغبار الدائر يكشف حركة الرياح غير المرئية
على ذات المنوال
الموادّ الدائرة حول الثقب الأسود
تكشف عن حركة غير مرئية للزمكان
عندما يدور الثقب الأسود
فإنه يصنع عاصفة من الزمكان
الثقوب السوداء غريبة مهما كانت نظرتك لها
كل شيء عنها غريب
لكن أعتقد أن أغرب شيء عنها حقيقة
أنّ بوسعها جذب الزمان والمكان، هذا النسيج حولها
تغلّف نفسها في عباءة من موادّ الكون ذاته
تخبرنا النسبية العامة
أن أيّ جسيم ضخمٍ دوّار، حتى الأرض
لابدّ وأنه يحرّك الزمكان من حوله
"في عملية تسمّى "تباطؤ الإطار المرجعي
عندما نرجع الآن لحالة
الجاذبية المفرطة للثقب الأسود
"فعندما نتكلّم عن "تباطؤ الإطار المرجعي
فإننا نتكلم عن منطقة
يتمّ فيها جذب المكان بقوّة كبيرة
بحيث يستحيل الاستقرار هناك
مسبارنا الافتراضي
يدور عبر زمكان مطويّ
تبدو الأشياء منحرفة ومطوية
أعني أن ما ترونه أمامكم
هو في الحقيقة خلفكم
وأغلب ظنّنا عمّا هناك
قد يتهدّم
بالدوران بقوّة، وقذف الموادّ للخارج
فليست الثقوب السوداء
بالوحوش الرهيبة في الخيال العلمي
التي تلتهم كل ما يقترب منها
الحقيقة أن الثقوب السوداء
تلتهم كما الأطفال
إنها فوضوية
فعندما تقع الموادّ داخلها، فإن كثيرًا منها
لا ينجح حتى بالدخول في الثقب الأسود
يُقدّر الفيزيائيون
أن حوالي أربعين بالمئة من الغبار والغازات
في القرص المزوّد لا تدخل الثقب الأسود مطلقًا
لا تَهلك إلا عندما تكون داخل الثقب الأسود بالفعل
لكن لو كنتَ بخارج الثقب الأسود قليلاً
وكنتَ تدور بسرعة كافية
فستحيا على هذا المنوال لفترة طويلة
بالتعلّق بين الدوران والجاذبية
فقد يَعْلَق المسبار هنا للأبد
مقدَّرٌ له أن يُبصر إلى الوجه الأجوف للثقب الأسود
لا يُدرك مطلقًا ما يقبع وراءه
لكن بالتدريج، تربح الجاذبية
تجذب المسبار على مقربة من حافة الهلاك
إلى مكانٍ يتوقّف فيه الزمن
وجدارٍ ناري يهدّد بمحو كلّ شيء
مسبارنا على الحافّة
...يوشك أن يدخل في الفم الفاغر للثقب الأسود
أفُق الحدث
لدى الثقوب السوداء ما يسمّى أفق الحدث
وهي نقطة لا هروب عندها
من الشدّ الجذبي للثقب الأسود
متى تعبر أفق الحدث
فكأنك عبرتَ حافة شلال
لا مجال للعودة
لو نظرتم لهذا الشلال، فترون وكأنه مستقيم
..وفجأة عند الحافة يهبط الماء عموديًا للأسفل
حافة الثقب الأسود مثل ذلك تقريبًا
عند أفق الحدث، يبدأ الفضاء فجأة بالانحناء بقوّة للداخل
تجذب الجاذبيةُ الماءَ
عبر الحافة ويسقط الماء للأسفل بنفس الطريقة
التي تجذب بها الزمان والمكان عبر أفق الحدث
إلى داخل الثقب الأسود
كما تتواجد السمكة في الماء
يتواجد كل شيء في الزمكان
بما فيها الضوء
لذا إن سقط شعاع ضوء بسيط على أفق حدث
ثقبٍ أسود فلن يستطيع العودة مجددًا
السبيل الوحيد للهرب بالتغلّب على الجاذبية
بالنسبة للمياه لتصعد الشلال
أو الضوء ليهرب من الثقب الأسود
فعليه السفر بسرعة كافية
ليتغلّب على شدّ الجاذبية
وكلما كانت الجاذبية أقوى
احتاجت الجسيمات للسفر بسرعة أكبر
للإفلات من جاذبية الأرض
يجب أن يسافر الصاروخ بسرعة سبعة أميال في الثانية
من شمسنا الأضخم والأبعد
ترتفع سرعة الإفلات لحوالي 384 ميل في الثانية
لدى الثقوب السوداء حقولاً جذبية
أقوى بكثير جدًا من ذلك
في الحقيقة، مهما كانت سرعة الصاروخ ليفلت
حتى بسرعة الضوء فلن يفلت
في الثواني القليلة المتبقّية
قبل أن يهوي المسبار نحو الهاوية
شدّ الجاذبية وطيّهِ للزمكان
يتعدّى الوصف
بفرض حوزتي لساعة ولدى المسبار ساعة
وبوسعى ملاحظة ساعة المسبار وساعتي
عندما يقترب المسبار أكثر وأكثر
أفق حدث الثقب الأسود
سألاحظ أن ساعة المسبار قد توقّفَت
عند أفق الحدث تمامًا
يتوقّف الوقت تمامًا
فلو كنتُ جالسًا
على أفق الحدث لثقبٍ أسود
...أو عنده تقريبًا، ونظرتم إلىّ
فسأبدو مجمَّدًا لديكم
لن تلاحظوا جسيمًا
يسقط داخل أفق الحدث من الخارج
لأنه سيستغرق وقتًا أطول من عمر الكون بأكمله
بالنسبة لنا حتى نلاحظ اختفاء الجسيم
الجاذبية المطلقة للثقب الأسود تَحْرف
المكان والزمان والضوء
عندما تسقط في الثقب الأسود
سيراك الناس تنزاح نحو الأحمر
سيرون الضوء الصادر منك يفقد طاقته
لأنه يحتاج أن يخرج من هذه الحفرة العميقة للجاذبية
ليهرب من الثقب الأسود
نواجه نفس الظاهرة مع الصوت
عندما تُسرع عربة الإطفاء نحونا، تنضغط موجات الصوت
وعندما تبتعد، يتمطّى
كحال الصوت، فإن الضوء يسافر في موجات
لكن عوضًا عن تغيير النغمة فإن موجات الضوء تغيّر اللون
بالخروج من جاذبية الثقب الأسود
فإن موجات الضوء تتمطّط وتفقد طاقة وتتحوّل للأحمر
لهذا تبدو الثقوب السوداء بمعنى آخر
كمادّة للخيال العلمي
لكن الكون الحقيقي أغرب من الخيال العلمي
هذا رائع للغاية
والأروع
أننا لا نعلم تحديدًا ما يحدث
عند أفُق حدث الثقب الأسود
"نظرية النسبية العامّة لـ"آينشتاين
تتنبّأ أن المسبار سينزلق ببساطة نحو أفق الحدث
لذا لو مرّ هذا المسبار عبر أفق الحدث
لن تكون هناك إشارة تقول
"مرحبا في أفق الحدث"
لن يلاحظ شيئًا مختلفًا
ستعبر هذا الحدّ وتنعزل فجأة
عن الكون، دون أن تعود أبدًا
هذا أمرُ قاسي
لكن طبقًا لنظرية جديدة تمامًا
لن يكون سقوط مسبارنا للهاوية
سقوطًا حرًا خفيفًا
سيكون اغتسالاً بالنار في حائط ناري كوني كبير
يُفترض أنّ الجدار الناري للحاسوب
أن يكون مانعًا حصينًا
بينما الجدار الناري للثقب الأسود هو حرفيًا جدار ناري
وهذا يعني أن الوضع ليس سهلاً قرب أفق الحدث
ليس الفضاء وحده بفوتونات قليلة
ما ستدركه وحده
بالعكس، سيكون هناك سيلٌ إشعاعي كثيف من الفوتونات
هذه النظرية الجديدة تُحوّل أفُق الحدث
إلى أخطر مكان في الكون
يحرق أيًا ما يلامسه
في سعيرٍ من طاقة لامتناهية
لا شكّ بوجود مكان في الفضاء
أفق الحدث - لا يخرج منه شيء-
لكن السؤال الأهم
ما الذي يحدث هنالك لو سقطت
يعتقد البعض بعدم حدوث شيء مميّز
ويعتقد آخرون أنك تحترق
بهذا الجدار الناري
والمحيّر بخصوص هذا
أنك لو أردتَ المعرفة
وقرّرت السقوط في الثقب الأسود
ستعرف دون أن تخبر أحدًا آخر
ما يُحبط بخصوص الثقوب السوداء وجود
أفق الحدث، ونعلم أن الضوء لا يمكن أن ينبعث
متخطّيًا هذه العتبة، حتى بكل مقراباتنا المتقدّمة
من الصعب اكتشاف ذلك
لتصوير ما يحدث
في أفق الحدث البعيد "للنجم "الرامي -أ
فسنحتاج لبناء مقراب بحجم الأرض
يبدو مستحيلاً لكنه يتشكّل
"في مرصد "مونا كيا" بـ"هاواي
لو أردتم رؤية الثقب الأسود في مركز المجرّة
فستحتاجون مقرابًا كبيرًا للغاية
لا يمكننا بناء مقراب بصري بهذا الحجم
وما نقوم به هو استخدام المقرابات الراديوية
ونقوم بتوزيع تلك المقرابات
على مسافة آلاف الأميال من بعضها البعض
لذا نصنع مِقرابًا
بحجم الأرض ذاتها
وتتلاقى جميعها هنا
وبداخل هذا الصندوق
تأتي كل إشاراتنا بسرعة 8 جيجابت في الثانية
هذا يعادل أربعة أفلام رقمية في الثانية
لو أعدنا إرسالها بسرعة الإنترنت المنزلي لديكم
فسيحتاج الأمر لسنواتٍ لإرسال جميع هذه البيانات
لذا ما نفعله أننا نحزمها
ونشحنها لمعملنا المركزي في "معهد ماساتشوستس للتقنية"
حيث نعالج البيانات
إنه بالضرورة مكان مميّز للغاية
إنه نقطة التجمّع
إنه مكان التقاء كل البيانات
البيانات المتراكمة قد تسلّط الضوء على أفق الحدث خلال سنتين أو ثلاثة
لذا متى يَحصُل مقراب أفق الحدث على بياناته النهائية
نأمل أن نكوّن صورة لشيء كهذا
هذا ما نستعدّ لرؤيته
لأن الغازات المتداخلة في مركز مجرّتنا
ستجعل الصورة ضبابية
لكن لو أزلنا الغشاوة
سنتمكّن من استرداد خصائص الظلّ
هذا ما نحن بصدده
إنه خلاصة مقراب أفق الحدث
إنها كرة سوداء بعرض 17 مليون ميل
على مقربة، سيرى مسبارنا هذا
في اللحظات الأخيرة قبل أن يدخل الهاوية
لو كان هناك جدار ناري يتوارى خلف هذا الستار الأسود
فستنتهي رحلتنا هنا
وإلاّ فسينزلق المسبار ببساطة عبر نقطة اللاعودة
ليدخل أعنف مكان في الكون
حيث تبدأ عوالم جديدة
ويصير الماضي حاضرًا
نجا مسبارنا من زوبعة الزمكان
إنه الآن داخل ثقب أسود فائق الضخامة
مندفعًا نحو عالم من عنف لا يُتصوَّر
لا يمكنه مغادرته مطلقًا
كلّ ما يسقط في الثقب الأسود يختفي
وحيث أنه لا يخرج مطلقًا
"فالسؤال هو "أين يذهب؟
الجاذبية هنا هائلة
بحيث تسرّع المكان لما بعد سرعة الضوء
عند هذه السرعة
رحلة الثمانية مليون ميل لمركز الثقب الأسود
...ستستغرق أقلّ من أربعين ثانية
لو نجا المسبار هذه الفترة
تخيّلوا أني سقطتُ في ثقب أسود
فستكون قوّة الجاذبية مختلفة
لو سقطت على قدمىّ أولاً
بسبب الانحناء الكبير في الزمكان هناك
وبسبب هذا، سيكون لقدمىّ شدّ أقوى
وستتمطّط إلى شكل
أشبه بمعكرونة الإسباغيتي
لذا ندعوها بالتأثيرات المعكرونية
التأثيرات المعكرونية حقيقية
رأيناها تحدث عندما قامت جاذبية المشتري بالتأثير المعكروني
على المذنّب "شوميكر ليفي 9" لتحويله لنثائر عام 1994
في الحقيقة، قد يتمزّق مسبارنا إربًا
قبل وصوله لمركز الثقب الأسود
بالطبع يمكنني أن أحني نفسي وأقوّمها
لكن كما تعرفون
فإن قوانين الفيزياء هي ما نتعارك معها هنا
لنعطّل تلك القوانين
ونسمح لمسبارنا بالاستمرار
إنه في منتصف الطريق نحو مركز الثقب الأسود
من موقع المراقبة هذا
يرى المسبار كلّ ما يقع قبالته
لو كنتم تتحدّثون عن الأفق الرياضي الدقيق
فسترون ماضي الكون بأكمله مارًّا
سترون بداية
تكوين الثقب الأسود
"طبقًا لمعدلات "آينشتاين
الثقب الأسود متحفٌ كوني عملاق
كل الضوء الساقط منذ تكوين الثقب الأسود
لا يزال هنا، يتسارع ويتراكم في طبقات
بينما يتعمّق المسبار هاويًا، فإن المعركة بين
الجاذبية والدوران تُستَأنف وتحتدم
قوّة الطرد المركزي تصير أقوى نسبيًا
داخل عمق الثقب الأسود
وهذه القوة ما تبطّئ جريان المكان
والمكان الذي تتباطأ فيه لسرعة الضوء
يسمّى الأفق الداخلي
وكلّ الأشياء الغريبة تحدث في الأفق الداخلي
في هذا الخلاّط الكوني المختلط
تدور الموادّ وتندفع حول المسبار
لو قفزتُ إلى ثقب أسود ضخم
كما لو سقطت في شلال
ستكون حيًا وبخير
وأنت في طريقك للأسفل
لا تأتي المشاكل إلا عند وصولك لما يقابل
الأفق الداخلي، عند القاع
عندما تسقط المياه الأخرى والصخور والأشياء عليك
داخل عمق الثقب الأسود
يصل المسبار للأفق الداخلي
الآفاق الداخلية للثقوب السوداء الدوّارة
هي أعنف البقاع في الكون
جسيمات تعجّ بالطاقة
تصطدم بالمسبار بسرعة الضوء تقريبًا
الثقب الأسود، نوع مذهل لمسرّع الجسيمات
في الأفق الداخلي
تنقذف الجسيمات في كلّ الاتجاهات
يتمّ تسريعها عبر بعضها
تتصادم معًا
تُصدر كميّات ضخمة من الطاقة
التي تتجاوز أية طاقة
في أيّ مُسرّع أرضي للجسيمات
لدى تلك التصادمات القوّة لتُطلق
أعنف الأحداث في الكون
لو كان هناك مكان في كوننا
حيث يصنع كوننا أكوانًا وليدة
حيث يتوالد كوننا
فأؤكّد أن هذا المكان
هو الآفاق الداخلية للثقوب السوداء
لأنه المكان
حيث الطاقات اللازمة لصُنع انفجار عظيم
يتمّ إنتاجها هناك
هل الانفجار العظيم الذي صنع كوننا
حدث كهذا؟
هل تكوّن كوننا داخل ثقب أسود؟
من الممكن تمامًا أن انفجارنا العظيم
هو بقايا ثقب أسود في كون موجود آنفًا
يسحق الأشياء معًا
ثم يَطرح كوننا وليدًا
إحدى أسباب كَون الثقوب السوداء أجرام مذهلة
للفيزيائين النظريين أنها قد توجّهنا
لفهمٍ جديدٍ للكون
لذا لو فهمنا الثقوب السوداء فربما نفهم الانفجار العظيم
ولو فهمنا الانفجار العظيم فقد نفهم أصولنا الأولى
عندما يعبر المسبار الأفق الداخلي
يتغيّر كلّ شيء
شدّ الجاذبية للمسبار للداخل
يعادل الدوران الذي يدفعه للخارج
القوّتان المتضادّتان متعادلتان أخيرًا
ما يصنعه ذلك في المركز
في منطقة أفق الحدث الداخلي
في إحدى هذه الثقوب السوداء هو نوع من الملاذ الآمن
مثل عين الإعصار
وهناك، الأشياء أكثر هدوءًا
ويمكنك أن تتصوّر القيادة متى تجتاز
المنطقة المجنونة بالخارج
داخل هذه العين المخيفة للعاصفة
...يسلك المسبار مسلكه نحو قلب الثقب الأسود
"التفرّد الزمكاني"
،يقع بالأمام نهاية المكان والزمان
نهاية كل شيء
...يقترب مسبارنا من وِجهته
التفرّد الزمكاني في قلب
"الثقب الأسود فائق الضخامة "الرامي- أ
هنا، المكان والزمان
وفهمنا للكون ينتهون
داخل أفق الحدث الداخلي للثقب الأسود الدوّار
يمكنك النظر للتفرّد الزمكاني
إنه هناك، في حلقة
السُمك الحقيقي للحلقة صفر
إنها دائرة من نقاطٍ سُمكها الرياضي لا متناهي
وانحناءٍ لا متناهي للزمكان
كان هذا سابقًا نجمًا ضخمًا
انسحق لنقطة متناهية الصّغر
ومتناهية الكثافة للمكان والزمان
بالدوران بسرعة رهيبة
فإن قوّة الطرد المركزي تدفع تلك النقطة إلى حلقة
تطوي الزمكان حولها
ويتّضح أنه حول التفرّد الزمكاني
هناك منطقة تسمّى
"مُنحنى شبه زمني مغلق"
طريقة خيالية لقول أنه يمكنك ولوج تلك المنطقة
يمكنك الطيران حولها ثمّ يمكنك الخروج
وتخرج قبل دخولك
يمكنك في الأساس زيارة نسختك الماضية
قبل أن تدخل من الأساس
حسنًا
المكان والزمان المنحنيان حول التفرّد الزمكاني
يصنعان آلة زمن نسبية عامة
يمكن للمسبار نظريًا أن يعود بالزمن
إلى قبل وجوده
لكن ماذا يحدث لو سافر عبر التفرّد الزمكاني؟
هناك نظرية أن الثقب الأسود
يقوم بثقب حفرة في نسيج المكان والزمان
وربما يثقب حفرة أخرى
،بمكان ما بعيد للغاية ولو سقطتَ في الثقب الأسود فستخرج
من الجانب الآخر بمكانٍ ما يبعد سنوات ضوئية
رغم أنك لم تستغرق وقتًا
لاجتياز تلك المسافة
ندعو ذلك بالثقب الدودي
لأنها كالدودة تَنخُر طريقها عبر تفاحة
لكن هل يمكننا النجاة من هذه الرحلة؟
ما يدخل في التفرّد الزمكاني قد يخرج لمكانٍ آخر
لكن ما يخرج لن يكون ذا علاقة كبيرة
بما دخل
لن يتمدّد وحسب
بل سيكون مُدمَّرًا
لو أردتَ الذهاب لمكانٍ آخر، فاستقلّ طائرة
ثمّة نظرية أخرى
أن التفرّد الزمكاني ليس ثقبًا دوديًا
إنه ثقبٌ أبيض
الثقب الأبيض في الأساس
هو ثقبٌ أسود عاد بالزمن للوراء
لذا فإن الثقب الأبيض هو تفرّدٌ زمكاني ينقذف
في الكون ويُباعد الأشياء عنه
وليس جذبها
التفرّد الزمكاني يطرح كونًا
يشبه كثيرًا الانفجار العظيم
انبثق انفجارنا العظيم تقليديًا من تفرّدٍ زمكاني
ولم يغب عن الناس
أن نقطة نهاية الثقب الأسود هي التفرّد الزمكاني
أهناك علاقة بين الاثنين؟ ربما
،لكن في الحقيقة
هذا التفرّد الزمكاني متناهي الكثافة ومتناهي الصّغر
ربما يكون خيالاً
اللامتناهيات التي تَظهر في الفيزياء إنما تخبرنا
بعدم وجود دليل لما نقوله
لم نرَ في الحقيقة شيئًا لامُتناهيًا في الفيزياء
لذا أخمّن بعدم وجود التفرّدات الزمكانية
وأيًا ما نراه
غير محدودٍ منبثقًا من المعادلات
...فما هو إلا إخبار الطبيعة لنا
أننا خاطئون
"النسبية العامّة لـ"آينشتاين
ستنتحر لو كنتَ عند التفرّد الزمكاني
لا يمكنها مواصلة الزمكان بعد التفرّدات الزمكانية
كيف نحلّ هذا؟
لا أدري
لا ندري ما يحدث لها
هذه نهاية
رحلة مسبارنا الفريدة
لقد وصلَت نهاية المكان والزمان
وحدود معرفة الإنسان
المؤكّد الآن
أن الثقوب السوداء هي هادمة الفيزياء
إنها تكسر كلّ قاعدة نعرفها
وهذا يُرينا قصورنا
إنها ليست مشكلة الثقب الأسود
ليس لدينا المعرفة لتفسيرها
وهذا سيكون تحدّيًا مستمرًا، ويشدّنا
بطريقة حقيقية نحو قلب ثقب أسود
في رحلتنا نحو قلب الثقب الأسود
اكتشفنا أنه أكثر من
وحش الخيال العلمي الضاري
...إنه آلة زمن ومتحف كوني
هادم العوالم وصانعها
وأقوى ألغاز الكون
لو فهمنا الثقوب السوداء
سنفهم حقيقة كيف يعمل الكون
الرياضيات غريبة
الملاحظات صعبة
والمفاهيم تُذهب العقل
من لا يحبّ ذلك؟
أعتقد أن الكثيرين يحبّون الثقوب السوداء
فقط لأنها كبيرة ومخيفة وممتعة
لكننا نحن الفيزيائيون نحبّها أيضًا لسببٍ آخر
لأنها أقوى الأنظمة الفيزيائية
التي تعطينا عادةً أفضل الدلائل
عن كيفية عمل الطبيعة
لقد سَرحَت الثقوب السوداء بخيالنا
لأبعد ما يكون
الطبيعة أوسع خيالاً منا
وفي كل مرّة نستكشف الطبيعة، نندهش
لأن الحقيقة أغرب بكثير من الخيال
والكون الحقيقي يتجاوز بكثير أقوى التصوّرات
لأفضل كاتب خيال علمي
تـرجمة: د.سـامح نـور dr_sameh_nour@yahoo.com