الذي طار في ثقب أسود. الوقوع في ثقب أسود. كيف تسقط في الثقب الأسود
مفهوم الثقب الأسود معروف للجميع - من أطفال المدارس إلى كبار السن ، ويستخدم في الأدب العلمي والخيال ، وفي وسائل الإعلام الصفراء وفي المؤتمرات العلمية. لكن لا يعرف الجميع بالضبط ما هي هذه الثقوب.
من تاريخ الثقوب السوداء
1783طرح العالم الإنجليزي جون ميشيل الفرضية الأولى لوجود ظاهرة مثل الثقب الأسود في عام 1783. في نظريته ، جمع بين إبداعات نيوتن - البصريات والميكانيكا. كانت فكرة ميشيل كما يلي: إذا كان الضوء عبارة عن تيار من الجسيمات الصغيرة ، إذن ، مثل جميع الأجسام الأخرى ، يجب أن تختبر الجسيمات جاذبية مجال الجاذبية. اتضح أنه كلما زاد حجم النجم ، زادت صعوبة مقاومة الضوء لجاذبيته. بعد 13 عامًا من ميشيل ، طرح عالم الفلك وعالم الرياضيات الفرنسي لابلاس (على الأرجح بشكل مستقل عن نظيره البريطاني) نظرية مماثلة.
1915ومع ذلك ، ظلت جميع أعمالهم مجهولة حتى بداية القرن العشرين. في عام 1915 ، نشر ألبرت أينشتاين النظرية العامة للنسبية وأظهر أن الجاذبية هي انحناء للزمكان بسبب المادة ، وبعد بضعة أشهر ، استخدمها عالم الفلك الألماني والفيزيائي النظري كارل شوارزشيلد لحل مشكلة فلكية محددة. استكشف هيكل الزمكان المنحني حول الشمس وأعاد اكتشاف ظاهرة الثقوب السوداء.
(صاغ جون ويلر مصطلح "الثقوب السوداء")
1967حدد الفيزيائي الأمريكي جون ويلر مساحة يمكن تجعيدها ، مثل قطعة من الورق ، إلى نقطة متناهية الصغر وسمَّى مصطلح "الثقب الأسود".
1974أثبت الفيزيائي البريطاني ستيفن هوكينج أن الثقوب السوداء ، على الرغم من أنها تبتلع المادة دون عودة ، يمكن أن تنبعث منها إشعاعات وتتبخر في النهاية. هذه الظاهرة تسمى "إشعاع هوكينغ".
2013أحدث الأبحاث حول النجوم النابضة والكوازارات ، بالإضافة إلى اكتشاف إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف ، أتاح أخيرًا وصف مفهوم الثقوب السوداء. في عام 2013 ، اقتربت سحابة الغاز G2 كثيرًا من الثقب الأسود ومن المرجح أن تمتصها ، وتوفر مراقبة العملية الفريدة فرصًا كبيرة لاكتشافات جديدة لميزات الثقوب السوداء.
(جسم ضخم القوس A * ، كتلته أكبر بـ 4 ملايين مرة من الشمس ، مما يدل على وجود مجموعة من النجوم وتشكيل ثقب أسود)
2017. قامت مجموعة من العلماء من Event Horizon Telescope بالتعاون من عدة دول ، بربط ثمانية تلسكوبات من نقاط مختلفة من قارات الأرض ، بإجراء ملاحظات لثقب أسود ، وهو جسم فائق الكتلة ويقع في مجرة M87 ، كوكبة العذراء. كتلة الجسم هي 6.5 مليار (!) كتلة شمسية ، مرات أكبر من الجسم الهائل القوس A * ، للمقارنة ، القطر أقل بقليل من المسافة من الشمس إلى بلوتو.
تم تنفيذ الملاحظات على عدة مراحل ، ابتداءً من ربيع عام 2017 وخلال فترات عام 2018. تم حساب كمية المعلومات بالبيتابايت ، والتي كان لا بد من فك شفرتها بعد ذلك والحصول على صورة حقيقية لكائن بعيد جدًا. لذلك ، استغرق الأمر عامين كاملين آخرين لإجراء مسح ضوئي مسبق لجميع البيانات ودمجها في كل واحد.
2019تم فك تشفير البيانات وعرضها بنجاح ، مما أدى إلى إنتاج أول صورة على الإطلاق لثقب أسود.
(أول صورة على الإطلاق لثقب أسود في مجرة M87 في كوكبة العذراء)
تسمح لك دقة الصورة برؤية ظل نقطة اللاعودة في وسط الكائن. تم الحصول على الصورة نتيجة ملاحظات قياس التداخل بخط أساس طويل جدًا. هذه هي ما يسمى بالرصدات المتزامنة لجسم واحد من عدة تلسكوبات راديوية ، متصلة ببعضها بشبكة وتقع في أجزاء مختلفة من الكرة الأرضية ، موجهة في اتجاه واحد.
ما هي الثقوب السوداء حقا؟
تفسير مقتضب للظاهرة يبدو هكذا.
الثقب الأسود هو منطقة زمكان يكون جاذبيتها قوية جدًا بحيث لا يمكن لأي جسم ، بما في ذلك الكميات الخفيفة ، أن يتركها.
كان الثقب الأسود يومًا ما نجمًا ضخمًا. طالما أن التفاعلات النووية الحرارية تحافظ على ضغط مرتفع في أمعائها ، يظل كل شيء طبيعيًا. لكن بمرور الوقت ، ينضب إمداد الطاقة ويبدأ الجسم السماوي ، تحت تأثير جاذبيته ، في الانكماش. المرحلة الأخيرة من هذه العملية هي انهيار النواة وتشكيل الثقب الأسود.
- 1. طرد ثقب أسود نفاث بسرعة عالية
- 2. قرص من المادة ينمو في ثقب أسود
- 3. الثقب الأسود
- 4. مخطط تفصيلي لمنطقة الثقب الأسود
- 5. حجم الملاحظات الجديدة التي تم العثور عليها
تقول النظرية الأكثر شيوعًا أن هناك ظواهر مماثلة في كل مجرة ، بما في ذلك في مركز مجرتنا درب التبانة. الجاذبية الهائلة للفتحة قادرة على الاحتفاظ بعدة مجرات حولها ، مما يمنعها من الابتعاد عن بعضها البعض. يمكن أن تكون "منطقة التغطية" مختلفة ، كل هذا يتوقف على كتلة النجم الذي تحول إلى ثقب أسود ، ويمكن أن يصل إلى آلاف السنين الضوئية.
نصف قطر شوارزشيلد
الخاصية الرئيسية للثقب الأسود هي أن أي مادة تدخل إليه لا يمكن أن تعود أبدًا. الأمر نفسه ينطبق على الضوء. في جوهرها ، الثقوب هي أجسام تمتص تمامًا كل الضوء الذي يسقط عليها ولا ينبعث منها ضوء خاص بها. يمكن أن تظهر هذه الأشياء بصريًا على شكل جلطات من الظلام المطلق.
- 1. تحريك المادة بنصف سرعة الضوء
- 2. حلقة الفوتون
- 3. حلقة الفوتون الداخلية
- 4. أفق الحدث في الثقب الأسود
استنادًا إلى نظرية النسبية العامة لأينشتاين ، إذا اقترب الجسم من مسافة حرجة من مركز الثقب ، فلن يعود بإمكانه العودة. تسمى هذه المسافة نصف قطر شفارتزشيلد. ما يحدث بالضبط داخل نصف القطر هذا غير معروف على وجه اليقين ، ولكن هناك النظرية الأكثر شيوعًا. يُعتقد أن كل مادة الثقب الأسود تتركز في نقطة صغيرة جدًا ، وفي وسطها يوجد جسم بكثافة غير محدودة ، وهو ما يسميه العلماء اضطرابًا منفردًا.
كيف تسقط في الثقب الأسود
(في الصورة ، يبدو الثقب الأسود لـ Sagittarius A * مثل مجموعة ساطعة للغاية من الضوء)
منذ وقت ليس ببعيد ، في عام 2011 ، اكتشف العلماء سحابة غازية ، وأطلق عليها اسمًا بسيطًا G2 ، والتي تصدر ضوءًا غير عادي. يمكن أن يؤدي هذا التوهج إلى حدوث احتكاك في الغاز والغبار ، الناجم عن عمل الثقب الأسود القوس A * والذي يدور حوله في شكل قرص تراكم. وهكذا ، أصبحنا مراقبين للظاهرة المذهلة المتمثلة في امتصاص ثقب أسود هائل لسحابة غازية.
وفقًا للدراسات الحديثة ، سيحدث أقرب نهج للثقب الأسود في مارس 2014. يمكننا إعادة إنشاء صورة لكيفية حدوث هذا المشهد المثير.
- 1. عندما تظهر لأول مرة في البيانات ، تشبه سحابة الغاز كرة ضخمة من الغاز والغبار.
- 2. الآن ، اعتبارًا من يونيو 2013 ، أصبحت السحابة على بعد عشرات المليارات من الكيلومترات من الثقب الأسود. يسقط فيه بسرعة 2500 كم / ثانية.
- 3. من المتوقع أن تمر السحابة بالثقب الأسود ، لكن قوى المد والجزر الناتجة عن الاختلاف في الجذب المؤثر على الحواف الأمامية والخلفية للسحابة ستؤدي إلى استطالة السحابة أكثر فأكثر.
- 4. بعد كسر السحابة ، من المرجح أن ينضم معظمها إلى قرص التراكم حول القوس A * ، مما يولد موجات صدمة فيه. سترتفع درجة الحرارة إلى عدة ملايين من درجات الحرارة.
- 5. جزء من السحابة سوف يسقط مباشرة في الثقب الأسود. لا أحد يعرف بالضبط ما سيحدث لهذه المادة ، لكن من المتوقع أن تنبعث منها تدفقات قوية من الأشعة السينية أثناء عملية السقوط ، ولن يراها أحد.
فيديو: الثقب الأسود يبتلع سحابة غازية
(محاكاة الكمبيوتر لمقدار سحابة الغاز G2 التي سيتم تدميرها واستهلاكها بواسطة الثقب الأسود Sagittarius A *)
ماذا يوجد داخل الثقب الأسود
هناك نظرية تدعي أن الثقب الأسود بداخله فارغ عمليًا ، وكل كتلته تتركز في نقطة صغيرة جدًا تقع في مركزه - التفرد.
وفقًا لنظرية أخرى موجودة منذ نصف قرن ، فإن كل ما يقع في الثقب الأسود يذهب إلى كون آخر يقع في الثقب الأسود نفسه. الآن هذه النظرية ليست هي النظرية الرئيسية.
وهناك نظرية ثالثة ، أكثر حداثة وثباتًا ، والتي بموجبها يذوب كل شيء يقع في الثقب الأسود في اهتزازات الأوتار على سطحه ، والتي تم تحديدها على أنها أفق الحدث.
إذن ما هو أفق الحدث؟ من المستحيل النظر داخل الثقب الأسود حتى باستخدام تلسكوب فائق القوة ، لأنه حتى الضوء ، الذي يدخل داخل قمع كوني عملاق ، ليس لديه فرصة للظهور مرة أخرى. كل ما يمكن اعتباره بطريقة ما يقع في محيطه المباشر.
أفق الحدث هو خط مشروط للسطح لا يمكن أن يهرب منه أي شيء (لا غاز ولا غبار ولا نجوم ولا ضوء). وهذه هي النقطة الغامضة للغاية المتمثلة في اللاعودة في الثقوب السوداء للكون.
يمكن أن تحدث لأى شخص. ربما تحلق في الفضاء الخارجي وتحاول العثور على كوكب جديد مناسب لحياة الإنسان. أو تذهب فقط في نزهة وتنزلق فجأة. بغض النظر عن الظروف ، قد يظهر السؤال الأبدي الذي يعذب عقول الكثيرين في رأسك - ماذا سيحدث إذا وقعت في ثقب أسود؟
مفارقة الثقب الأسود
قد تفترض أنه سيتم سحقك أو تمزيقك إلى قطع صغيرة. ومع ذلك ، فإن الواقع يبدو أكثر غرابة. في اللحظة التي تسقط فيها في الثقب الأسود ، سينقسم الواقع إلى قسمين. في إحدى الحقائق ، ستحترق فورًا على الأرض ، لكن في واقع آخر ، ستبدأ في الغرق في ثقب أسود دون أي ضرر.
ما هو الثقب الأسود؟
الثقب الأسود هو مكان تتوقف فيه قوانين الفيزياء (كما يعرفها الناس) عن العمل. علم أينشتاين أن الجاذبية تنحني الفضاء ، مما يتسبب في تحريفه. لذا ، إذا أخذت جسمًا كثيفًا بدرجة كافية ، يمكن أن تصبح استمرارية الزمكان ملتوية لدرجة أنها تلتف حول نفسها ، مما يخلق فجوة في نسيج الواقع ذاته.
كيف يولد الثقب الأسود؟
يمكن أن يوفر النجم الكبير الذي نفدت طاقته للعمل معه الكثافة الهائلة اللازمة لتشويه رقعة من الكون كثيرًا. بينما ينكمش هذا النجم تحت ثقله وينهار داخل نفسه ، يتبعه استمرارية الزمكان. يصبح مجال الجاذبية قوياً لدرجة أنه حتى الضوء لا يستطيع اختراقه ، مما يجعل المنطقة التي يحدث فيها هذا مظلمة تمامًا ، أي خلق ثقب أسود.
أفق الحدث
أبعد حدود للثقب الأسود هي "أفق الحدث" ، أي المكان الذي تنخفض فيه قوة الجاذبية إلى هذا المستوى بحيث يكون الضوء على وشك اختراق مجال الجاذبية. عبور هذا الخط - ولن يكون هناك مخرج. أفق الحدث يتوهج حرفيًا بالطاقة. تخلق التأثيرات الكمية التي تُلاحظ على حافة الثقب الأسود تيارات من الجسيمات الساخنة التي تشع عائدة إلى الكون من الثقب الأسود. تسمى هذه الظاهرة بإشعاع هوكينغ - نسبة للعالم ستيفن هوكينج الذي تنبأ بهذا التأثير. إذا أعطيت الثقب الأسود وقتًا كافيًا ، فسيقوم الإشعاع بإصدار كل كتلته مرة أخرى إلى الفضاء ، وسوف يستنفد نفسه ويختفي.
انحناء الفضاء والتفرد
أثناء تحركك داخل الثقب الأسود ، سيصبح الفضاء منحنيًا أكثر فأكثر حتى تصل أخيرًا إلى مركز الثقب الأسود ، حيث يكون الفضاء منحنيًا بلا حدود. هذا يسمى التفرد. يتوقف المكان والزمان عن الوجود ، وكذلك قوانين الفيزياء ، التي تتطلب وجود نفس المكان والزمان ليتم إدراكهما. لا أحد يعرف ماذا سيحدث بعد ذلك. كون آخر؟ نسيان؟ ظهر خزانة الكتب؟ انها لغزا.
رفيقك
إذن ماذا يحدث إذا وقعت بالخطأ في إحدى هذه الانحرافات الكونية؟ دعنا نسأل رفيقتك الكونية - دع اسمها يكون آنا. إنها تراقب في رعب وأنت تسقط في الثقب الأسود بينما هي على مسافة آمنة منها. ومن وجهة نظرها ، كل ما يحدث يبدو غريبًا للغاية.
وجهة نظر آنا
عندما تقترب من أفق الحدث ، ترى آنا جسمك يتمدد ويتشوه - كما لو كانت تنظر إليك من خلال عدسة مكبرة عملاقة. علاوة على ذلك ، كلما اقتربت من أفق الحدث ، كلما شعرت بالحركة البطيئة. عندما تصل إلى أفق الحدث ، ترى آنا أنك تتجمد في مكانك ، ولا تتحرك حتى مليمتر واحد. ستبقى في مكان واحد حيث تبدأ الحرارة المتزايدة في التأثير عليك. وفقًا لآنا ، يتم محيك ببطء بسبب تمدد الفضاء ، وتوقف الوقت ، وحرارة إشعاع هوكينغ - حتى تصبح مجرد رماد.
وجهة نظرك
لكن قبل أن تستعد للجنازة ، يجب أن تنسى آنا للحظة وأن تنظر إلى كل ما يحدث من وجهة نظرك. وهنا يحدث شيء لا يصدق - لا شيء. الحقيقة هي أنك إذا نظرت إلى الموقف من خلال عينيك ، فإنك تطير بهدوء عبر أفق الحدث ، متجهًا إلى السواد المطلق ، دون أن تتعرض لأي ضرر. بالطبع ، إذا كان الثقب الأسود أصغر ، فستكون مشوهًا مثل باقي الفضاء ، ولكن إذا كان الثقب الأسود كبيرًا بدرجة كافية ، فيمكن عندئذٍ تجاهل هذه القوى تمامًا ، ويمكنك العيش لفترة طويلة جدًا حتى تصل إلى التفرد.
تمزق الواقع
لكن ما الأمر؟ لماذا رأتك آنا محترقًا بينما كنت تسافر بهدوء عبر الثقب الأسود؟ هل أصيبت بالجنون والهلوسة؟ في الواقع ، كل شيء أبسط بكثير - الأمر في قوانين الفيزياء. من ناحية أخرى ، تتطلب فيزياء الكم عدم فقد المعلومات أبدًا ، لذلك لا يمكنك ترك الكون والسقوط في ثقب أسود - ستحترق في مكانك تحت تأثير إشعاع هوكينغ. من ناحية أخرى ، يجب أن تسافر عبر أفق الحدث دون أن تتأثر بالإشعاع ، وإلا سيتم انتهاك نظرية النسبية العامة لأينشتاين. هذا هو المكان الذي تندلع فيه الحقيقة.
لا تزال لغزا للعلماء ، وتتحدى مسلمات الفيزياء الحديثة. بالكاد نفهم مبدأ وجودهم وعمليًا لا نفهم ما هم عليه حقًا وماذا يفعلون. ومن المستحيل معرفة ذلك. على الأقل مع المستوى الحالي للتكنولوجيا التي تمتلكها البشرية. الشيء الوحيد المتبقي لنا هو مراقبتهم ووضع افتراضات حول ما هم قادرون عليه. أحد الأسئلة الأكثر شيوعًا حول الثقوب السوداء هو: ماذا تتوقع إذا وقعت في ثقب أسود؟ دعنا نحلل أفظع 10 نظريات تجيب على هذا السؤال.
استنساخ
حيرت مفارقة المعلومات الخاصة بالثقوب السوداء العلماء لعقود. أثار هذا اللغز مناقشات لا حصر لها حول ما يحدث بالفعل بمجرد سقوطك في ثقب أسود. لتسهيل فهم هذه المفارقة ، دعنا نلقي نظرة على مثال افتراضي لوسي. أنت تطير مع لوسي في ثقب أسود ، وفي اللحظة الأخيرة قررت عدم الوصول إلى هناك وهي الآن تراقب كيف تنجذب إليه. ترى لوسي أنه عندما تقترب من الثقب الأسود ، يبدأ جسمك في التمدد ببطء والانقسام في النهاية إلى ذرات. تعتقد لوسي أنك ماتت وهي ممتنة لمصيرها لأنها لم تستمع إليك ولم تلاحقك.
ومع ذلك ، انتظر. بعد كل شيء ، ليست هذه هي الطريقة التي تنتهي بها القصة. أنت في الواقع تظل على قيد الحياة وتستمر في التعمق في ما لا نهاية للثقب الأسود. ما سيحدث لك بعد ذلك ليس جوهر سؤالنا. الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أنك نجوت ، على الرغم من أن لوسي رأتك تموت.
هذه هي مفارقة معلومات الثقب الأسود. هذا ليس وهمًا ، ولم تفقد لوسي عقلها. هذا ما هو عليه حقا. تخبرنا قوانين الفيزياء أنه يمكن أن تكون ميتًا خارج الثقب الأسود وأن تكون على قيد الحياة داخل ثقب أسود في نفس الوقت. يفترض بعض العلماء أن هذه ليست مفارقة على الإطلاق ، حيث لا يمكنك ببساطة ملاحظة حقيقتين في نفس الوقت. يشير آخرون إلى الاستنساخ (احتمال وجود شخص آخر في واقع آخر) كحل محتمل لهذه المفارقة ، على الرغم من أنه يتحدى قوانين ميكانيكا الكم فيما يتعلق بعملية تخزين المعلومات.
لا توجد إجابة محددة لحل هذه المفارقة (حتى الآن). ربما ، في غضون آلاف السنين ، ستكون البشرية قادرة على معرفة ما يحدث بالفعل. ومع ذلك ، فمن المعروف بالفعل أن لوسي لم تعد تستحق أخذها معك في الرحلات.
السباغيتيتيف
هناك اقتراح بأنه بمجرد وصولك إلى أفق الحدث للثقب الأسود ، ستبدأ في تجربة تمدد قوي ناتج عن قوة مد كبيرة في مجال جاذبية قوي للغاية وغير منتظم. بمجرد أن تبدأ في السقوط في الثقب الأسود ، ستبدأ القوى في التأثير على جسمك ، والتي ستمزقك في النهاية إلى قطع صغيرة (بدلاً من الجسيمات).
علاوة على ذلك ، إذا وقعت في ثقب أسود ورأسك أولاً ، فسيكون بعيدًا جدًا عن جسمك بحيث تبدأ في الظهور مثل السباغيتي. الخلاصة هي الاختلاف في التسارع بسبب الجاذبية التي ستؤثر على رأسك ورجليك. سيكون هائلاً لدرجة أنك ستمتد مثل السباغيتي أو المعكرونة إذا أردت. ومن هنا جاء اسم السباغيتيون.
تشويه الضوء والمكان والزمان
أول شيء يلاحظه أي شخص قبل أن يصل إلى أفق الحدث للثقب الأسود هو مدى اختلاف الضوء والفضاء والوقت. بمجرد دخولك ، ستتوقف قوانين الفيزياء (تلك المعروفة لنا) عن الوجود بالنسبة لك ، وستدخل قوى مختلفة تمامًا حيز التنفيذ.
يمكن لمستوى الجاذبية اللانهائي الناتج عن التفرد في مركز الثقب الأسود أن يشوه الفضاء ويعكس الزمن ويغير الضوء إلى ما بعد التعرف عليه. لهذا السبب ، سيكون إدراكك لما يحدث الآن مختلفًا تمامًا عما كان يحدث قبل دخولك أفق الحدث. بالطبع ، سيستمر هذا تمامًا حتى اللحظة التي يتم فيها امتصاصك تمامًا بالظلام اللامتناهي ولن تكون قادرًا على إدراك أي شيء على الإطلاق.
السفر عبر الزمن
لقد وضع أعظم الفيزيائيين الذين عاشوا على كوكبنا ، مثل أينشتاين وهوكينغ ، نظرية في وقت من الأوقات مفادها أن السفر عبر الزمن إلى المستقبل سيكون ممكنًا باستخدام القوانين الداخلية للثقوب السوداء. كما ذكرنا سابقًا ، تتوقف قوانين الفيزياء المعتادة داخل الثقب الأسود عن العمل وتأخذ قوانين مختلفة تمامًا الدور الرئيسي. أحد الأشياء التي تجعل الثقوب السوداء مختلفة عن عالمنا هو كيفية تدفق الوقت فيها.
الجاذبية داخل الثقب الأسود قوية جدًا لدرجة أنها يمكن أن تشوه الزمن. بالنظر إلى هذا ، يمكن الافتراض أن التفاف الزمن يفتح إمكانية السفر فيه. لذلك ، إذا تعلمنا استخدام هذه الاختلافات اللافتة للنظر بين المساحة داخل وخارج أفق الحدث ، فمن المحتمل جدًا ، بسبب تمدد وقت الجاذبية ، أن نذهب إلى المستقبل ، حيث ستظل شابًا ، بينما سيظل أصدقاؤك بالفعل كبروا في السن.
بالطبع ، يجب ألا ننسى أننا لم نتوصل بعد ليس فقط إلى طريقة للسفر عبر الثقوب السوداء ، ولا نعرف حتى كيفية الوصول إليها ، والأهم من ذلك كله ، البقاء على قيد الحياة.
لا شيء سوف يحدث لك
إذا كان لدينا يومًا ما اختيار أي ثقب أسود ننتقل عبره ، فعلى الأرجح علينا اختيار ثقب أسود فائق الكتلة أو ثقب أسود كير.
إذا تمكنا من الوصول إلى الثقب الأسود في مركز مجرتنا ، والذي يبعد حوالي 25000 سنة ضوئية وكتلة حوالي 4.3 مليون مرة أكبر من شمسنا ، فربما يمكننا أن نكون آمنين تمامًا لصحتنا. مفهوم هذه الفكرة هو أن قوى الجاذبية للثقب ، التي تؤثر على من يريد السقوط فيه ، ستكون غير مهمة نظرًا لحقيقة أن أفق الحدث يقع بعيدًا عن مركز الثقب الأسود. بهذه الطريقة ، يمكنك البقاء على قيد الحياة داخل أفق الحدث والموت فقط من الجوع والجفاف ، وربما من حقيقة أنك وقعت أخيرًا في حالة التفرد. هنا يمكنك المراهنة على ما سيحدث أولاً ، لأنه لا توجد إجابة أكثر دقة حتى الآن.
علاوة على ذلك ، من الممكن نظريًا البقاء على قيد الحياة وتعيش بقية حياتك داخل ثقب أسود كير ، وهو نوع فريد تمامًا من الثقب الأسود ، تم اقتراح نظريته لأول مرة في عام 1963 من قبل عالم الرياضيات والفيزياء الفلكية النيوزيلندي روي كير . ثم اقترح أنه إذا تم تشكيل الثقوب السوداء من النجوم النيوترونية الثنائية المحتضرة ، فسيكون من الممكن الدخول داخل مثل هذا الثقب الأسود دون أن يصاب بأذى تمامًا ، لأن قوة الطرد المركزي ستمنع ظهور التفرد في مركزه. إن غياب التفرد في مركز الثقب الأسود ، بدوره ، يعني أنك لن تضطر إلى الخوف من قوى الجاذبية اللانهائية ويمكن أن تبقى على قيد الحياة.
وفقًا لأينشتاين ، حتى النهاية لن تفهم ما يحدث
اقترح أينشتاين أنه إذا حققت مستوى معينًا من السقوط الحر ، فيمكنك إلغاء تأثير (أو حتى الإدراك) لقوى الجاذبية. هذا يعني أنه إذا توقف الشخص في حالة السقوط الحر عن الشعور بثقله ، فلن يبدو أن أي شيء يُلقى به في الثقب الأسود معه سوف يسقط. بدلا من ذلك ، يبدو أنها سوف تحلق.
طور أينشتاين هذه الفكرة واستمد منها النظرية النسبية العامة المشهورة عالميًا ، والتي ربما تكون أكثر أفكاره نجاحًا. وربما يكون هذا هو أسعد فكرة بالنسبة لك إذا وقعت في ثقب أسود. حتى لو وقعت في الله أعلم ماذا ، فلن تكون قادرًا على فهم أنك تسقط حتى تسقط في حالة فردية. ومع ذلك ، إذا تمكن شخص ما في هذه اللحظة من مشاهدتك من الجانب ، فسيرى بالتأكيد أنك تسقط. كل هذا له علاقة بالإدراك. أيا كان ما يحيط بك سوف تقع بالنسبة لك (ونتيجة لذلك لن تكون قادرًا على فهم أنك تسقط) ، بينما بالنسبة لكل من سيتبعك ، لن يكون هذا هو الحال.
ثقب أبيض
من المعروف أن الثقوب السوداء تمتص في النهاية كل ما يقع في أفق الحدث. حتى الضوء لا يمكنه الهروب من مصير مأساوي. ما هو أقل شهرة هو ما يحدث لكل هذه الجسيمات المنكوبة أكثر. وفقًا لإحدى النظريات ، فإن كل ما يدخل إلى ثقب أسود من أحد الطرفين يخرج من الطرف الآخر. وهذه النهاية الثانية هي ما يسمى بالثقب الأبيض.
بالطبع ، لم يرَ أحد حتى الآن أي ثقوب بيضاء (وثقوب سوداء أيضًا ، بصراحة. نحن نعلم بوجودها فقط بفضل تأثيرها الثقالي القوي) ، لذلك لا يمكن لأحد أن يقول على وجه اليقين ما إذا كانت بيضاء حقًا. ومع ذلك ، فإن سبب تسميتها هو أن الثقوب البيضاء هي عكس الثقوب السوداء تمامًا. بدلاً من استيعاب كل شيء من حولهم ، فإنهم ، على العكس من ذلك ، يبصقون كل ما بداخلهم. وكما هو الحال بالنسبة للثقب الأسود ، الذي لا يمكنك الهروب منه إذا وصلت إلى أفق الحدث الخاص به ، فإن الأمر نفسه ينطبق على الثقب الأبيض. فقط بالعكس: لن تتمكن من الدخول فيه.
باختصار: الثقب الأبيض يبصق كل ما استهلكه الثقب الأسود في كون بديل. أدت هذه النظرية ، إلى حد ما ، بالفيزيائيين إلى النظر في إمكانية أن تكون الثقوب البيضاء هي الأساس لتكوين كوننا كما نعرفه. وإذا وقعت في ثقب أسود ونجوت بطريقة ما وتمكنت من الخروج من الجانب الآخر عبر ثقب أبيض في كون بديل ، فلن تتمكن أبدًا من العودة إلى كوننا.
سوف تتبع تاريخ تطور الكون
كما ذكرنا سابقًا ، هناك احتمال لوجود ثقوب سوداء بدون تفرد في مركزها. بدلاً من ذلك ، سيكون هناك ما يسمى بالثقب الدودي في المركز. إذا وجدنا طريقة للسفر عبر الثقب الدودي ، فسنشهد على الأرجح تاريخًا لتطور الكون يمكن ملاحظته على طول الطريق إلى أي شيء يكمن في الطرف الآخر من الثقب الدودي. سيبدو مثل شخص يقوم بتشغيل مقطع فيديو عن تاريخ الكون بسرعة لا نهائية.
لسوء الحظ ، ستظل نهاية هذه القصة سيئة. كلما تحركت الصورة بشكل أسرع ، كلما اقتربت من موتك بشكل أسرع. سوف يتحول الضوء أكثر فأكثر إلى اللون الأزرق ويكون مشحونًا حتى يتم تحميصك بالكامل على قيد الحياة بواسطة إشعاعها.
رحلة إلى عالم موازٍ
إذا وقعت في أحد الأيام في ثقب أسود ، سواء عن قصد أو عن غير قصد ، فإن أول ما عليك فعله هو محاولة النظر حولك. ربما يمكنك إيجاد مخرج بهذه الطريقة ، من يدري. حتى لو اتضح أن العودة إلى الكون الذي أتيت منه لن يجدي نفعاً ، فإن نهاية المطاف في كون موازٍ قد لا تكون نهاية سيئة لرحلتك.
يفترض الفيزيائيون أنه بمجرد وصولك إلى خصوصية الثقب الأسود ، يمكن أن يكون بمثابة جسر لك بين هذا والواقع البديل ، أو ما يسمى بـ "الكون الموازي". ما يحدث في هذا الكون الجديد يبقى لغزا ومجالا لخيالنا. حتى أن بعض النظريات تقترح أن هناك عددًا لا حصر له من الأكوان البديلة ، كل منها يحتوي على عدد متساوٍ من "أنت" مختلفة تمامًا.
هل فكرت يومًا في الخيارات التي اتخذتها في حياتك؟ ماذا سيحدث إذا لم تحصل على هذه الوظيفة ، ولكن تلك الوظيفة ، قابلت تلك الفتاة أو الرجل ، بدلاً من الجلوس أمام الكمبيوتر كل يوم؟ هل ستصبح أكثر ثراءً أو فقرًا إذا لم تفعل أو فعلت ما طُلب منك فعله ذات مرة؟ لذلك ، في عالم بديل ، سيكون لديك فرصة لمعرفة ذلك.
ستصبح جزءًا من الكون
اقترح هوكينج ذات مرة أن بعض الجسيمات التي تدخل الثقب الأسود تخضع لعملية ترشيح إلى جسيمات موجبة الشحنة وشحنة سالبة. يمتص الثقب الأسود هذه الجسيمات ببطء شديد. مع الانغماس فيه ، تفقد الجسيمات سالبة الشحنة كتلتها. تمتلك الجسيمات المشحونة إيجابياً طاقة كافية للبقاء خارج الثقب الأسود كإشعاع.
وفقًا لهوكينج ، تفقد الثقوب السوداء كتلتها ببطء ولكن بثبات وتزداد سخونة. في النهاية ينفجرون وينثرون محتوياتهم ، التي تسمى إشعاع هوكينغ ، وتعود إلى الكون. هذا ، على الأقل من الناحية النظرية ، يعني أنه يمكنك أن تصبح جزءًا من الكون ، مثل طائر الفينيق الذي تولد من جديد من الرماد الذري.
المكافأة: سوف تموت فقط
في بعض الأحيان نحب أن نتجاهل العواقب الأكثر وضوحًا وفظاعة لحدث ما ، حيث تعمي احتمالية حدوث المزيد من الصدف المبهجة.
على الرغم من السادية التي يبدو عليها الأمر ، فإن النتيجة الأكثر ترجيحًا لسقوطك في الثقب الأسود هي أنه حتى قبل أن تتمكن حتى من فهم وجودك بداخله ، فلن يتبقى منك حتى الغبار. لن يكون لديك حتى الوقت لفهم ما شاهدته ، وما يتحدث عنه الفيزيائيون كمفتاح للفهم.
شارك على شبكة التواصل الاجتماعي الخاصة بك👇تفسير الفنان لكيفية عبور نجم لأفق الحدث لثقب أسود فائق الكتلة
يتميز الثقب الأسود بجاذبية قوية بشكل لا يصدق ، ولا ينبعث منها ضوء. أفق الحدث يتركز حوله. يكفي عبور هذا "الخط" وأنت محكوم عليك. يعلم الجميع عن هذا ، ولكن لم يتم إثبات وجود مثل هذه "الخطوط".
لذلك قرر العلماء إجراء تجربة. يُعتقد أن الثقوب السوداء الهائلة تتواجد في مراكز كل المجرات الكبيرة. لكن هناك رأي مفاده أن هناك أيضًا كائنًا آخر. هذا شيء هائل غير عادي تمكن من تفادي الانهيار والتفرد. كما أن لديها أفق حدث حولها.
إذا لم يكن للتفرد مساحة سطح ، فسيكون للكائن مساحة صلبة. لذلك ، لن يسقط النجم في الثقب الأسود ، لكنه سينكسر على السطح.
إنها كرة ضخمة ضخمة في مركز المجرة. نرى نجمًا يصطدم بسطح صلب وينتشر الحطام
للكشف عن صحة النظرية ، توصل العلماء إلى اختبار جديد. النقطة المهمة هي تحديد ما هو السطح الصلب. سيساعد في حل المشكلة مع أفق الحدث.
بادئ ذي بدء ، وجدوا أنه عندما يصطدم جسم ما بسطح صلب ، فإن الغاز النجمي سيغلفه ويتألق لعدة أشهر أو سنوات. يجب أن يلتقطها التلسكوب. عندما أدرك العلماء ما يجب العثور عليه ، أكدوا حججهم.
قدروا السرعة التي تسقط بها النجوم في الثقوب السوداء. لهذا ، تم النظر فقط في أضخمها ، والتي تجاوزت كتلتها الكتلة الشمسية بمقدار 100 مليون مرة. اتضح أن هناك حوالي مليون كائن من هذا القبيل على مسافة عدة مليارات من السنين منا.
ثم اضطررت إلى البحث في البيانات الأرشيفية لتلسكوب Pan-STARRS البالغ طوله 1.8 مترًا ، والذي كان يستكشف نصف الكرة الشمالي لمدة 3.5 سنوات من أجل "توهج مؤقت". إذا كان الافتراض صحيحًا ، فمع مراعاة جميع البيانات ، يجب أن يكون التلسكوب قد حدد 9-10 من هذه الأحداث.
و ... لم يجد شيئًا.
اتضح أن جميع الثقوب السوداء يجب أن يكون لها أفق حدث. إذن كان أينشتاين محقًا مرة أخرى. يحاول الفريق الآن تحسين الاختبار واختباره على تلسكوب المسح الشامل الكبير الذي يبلغ طوله 8.4 متر ، وهو أكثر حساسية.
قراءة: 0
في ظل الظروف الطبيعية ، يجب أن تدور معظم الثقوب السوداء. هذا يعني أن الثقب الأسود له سطحان ، أحدهما داخل الآخر. الخارجي هو ما يسمى ergosphere. وإذا وصلت إلى هناك ، لكنك لم تعبر أفق الحدث ، يمكنك حينها الخروج من الثقب الأسود. يحدث الشيء الأكثر إثارة للاهتمام إذا دخلت في أفق ثقب أسود. بمجرد الوصول إلى هناك ، لن تتمكن من السفر تحت أي ظرف من الظروف - بغض النظر عما تفعله. تجنب السقوط في مركز الثقب الأسود بعد عبور الأفق هو نفس تجنب السقوط يوم الاثنين المقبل.
ما يحدث عندما تقترب من ثقب أسود وتعبر الأرض أو الأفق يعتمد على حجمه. إذا كان الثقب الأسود كبيرًا جدًا ، فهذا ضخم (على سبيل المثال ، سيكون الثقب بكتلة 100.000.000 كتلة من الشمس ضعف حجم مدار الأرض - في مكان ما حوالي 300.000.000 كيلومتر) ، وأنت تعبر إما الغلاف الجوي أو أفق الحدث ، فلا شيء سيحدث لك. الشيء هو ، عندما تكون في حالة سقوط حر ، فإنك تشعر فقط بالجاذبية من خلال قوى المد والجزر. هذا هو الفرق بين كيفية انجذاب ساقيك ورأسك إلى مركز الجاذبية. من خلال الاختلاف في هذه القوى ، تشعر بالجاذبية في السقوط الحر. إذا كان هذا الاختلاف صغيرًا ، فأنت لا تشعر بأي شيء حقًا. بالنسبة للثقوب السوداء الكبيرة ، هذا الاختلاف ضئيل. لذلك ، عند عبور إما الغلاف الجوي أو أفق مثل هذه الحفرة ، لن تشعر بأي قوى مدمرة.
إذا كان الثقب الأسود صغيرًا (على سبيل المثال ، إذا كانت الشمس يمكن أن تتحول إلى ثقب أسود ، فإن نصف قطره سيكون حوالي 3 كيلومترات) ، فمن المرجح أن تكون قوى المد والجزر ضخمة ، وسوف تمزق الشخص. ولكن حتى بضعة كيلومترات قبل عبور الأفق ، عند الاقتراب ، يمكن لقوى المد والجزر أن تحطمك. من وجهة نظر قوى الجاذبية ، ما يهم هنا هو مدى بُعدك عن التفرد (مركز الثقب الأسود هو مركز
من كل كتلته تحت الأفق) ، وليس مدى بعدك عن الأفق أو الغلاف الجوي. عندما تقترب من التفرد ، تبدأ في الشعور بقوى المد والجزر هذه.
يمكن استخلاص كل هذه الاستنتاجات من خلال دراسة خصائص الثقوب السوداء في إطار النظرية العامة للنسبية. إنه قابل للتطبيق فقط إذا لم تكن قوى المد والجزر قوية جدًا. عندما تصبح قوى المد والجزر كبيرة جدًا (أكبر بكثير من تلك التي تمزق الشخص) لا نعرف بعد الآن ما يحدث. لا نعرف ماذا يحدث عند الكثافات العالية التي تنشأ في محيط التفرد. نحن نعلم فقط أنه لا توجد تفردات في الطبيعة. ماذا سيحدث بدلاً من التفرد - في مركز الثقب الأسود - لا نعرف.