محمد بن راشد: سر نجاحنا خدمة الناس وتسهيل حياتهم والتواصل معهم
فيزيائيون: الثقوب الدودية فى نهاية الثقوب السوداء ويمكن اكتشافها بسهولة
يمكن أن تبدو الجسور الافتراضية التى تربط مناطق بعيدة من الفضاء (والزمان) بشكل أو بآخر مثل ثقوب سوداء متنوعة، ما يعنى أن من الممكن أن تكون هذه الوحوش الأسطورية شوهدت بالفعل حسبما نقلت RT.
لكن لحسن الحظ، إذا كان النموذج الجديد الذى اقترحه فريق صغير من علماء الفيزياء من جامعة صوفيا فى بلغاريا دقيقا، فلا يزال من الممكن التمييز بينهما.
وباللعب كثيرا مع نظرية النسبية العامة لأينشتاين وتصفحها والتوغل فيها، يمكن إظهار كيف يمكن لخلفية الزمكان (الزمان والمكان)عند الكون أن تشكل ليس فقط حفرا جاذبية عميقة حيث لا يهرب شيء - بل يمكن أن تشكل قمم جبال مستحيلة لا يمكن تسلقها. وهذه التلال المتوهجة ستبتعد عن أى شيء يقترب منها، ما قد يؤدى إلى تيارات من الجسيمات والإشعاعات التى لم يكن لديها أمل فى العودة إلى الوراء.
وبغض النظر عن الاحتمالية الواضحة، حيث يبدو الانفجار العظيم وكأنه واحد من هذه "الثقوب البيضاء"، لم يتم ملاحظة أى شيء من هذا القبيل على الإطلاق. ومع ذلك، فإنها تظل مفهوما مثيرا للاهتمام لاستكشاف حوافِّ واحدة من أعظم النظريات فى الفيزياء.
وفى الثلاثينيات من القرن الماضي، أظهر زميل لأينشتاين يدعى ناثان روزين أنه لا يوجد شيء يقول إن الزمكان المنحنى بعمق لثقب أسود لا يمكنه الاتصال بالقمم الشديدة الانحدار لثقب أبيض بغية تشكيل نوع من الجسر.
وفى هذا الركن من الفيزياء، تخرج توقعاتنا اليومية بشأن المسافة والوقت من النافذة، ما يعنى أن مثل هذا الرابط النظرى يمكن أن يجتاز مساحات شاسعة من الكون.
وفى ظل ظروف مناسبة، قد يكون من الممكن حتى للمادة أن تركب هذا الأنبوب الكونى وتخرج من الطرف الآخر بمعلوماتها بشكل أو بآخر سليمة.
لذلك لتحديد الشكل الذى قد يبدو عليه هذا الثقب الأسود بالنسبة للمراصد مثل Event Horizon Telescope، طور فريق جامعة صوفيا نموذجا مبسطا لـ "حلق" الثقب الدودى باعتباره حلقة ممغنطة من السائل، ووضع افتراضات مختلفة حول كيفية حدوث المادة.
وستنتج الجسيمات العالقة فى هذه العاصفة الغاضبة مجالات كهرومغناطيسية قوية من شأنها أن تتدحرج وتلتقط فى أنماط يمكن التنبؤ بها، وتستقطب أى ضوء ينبعث من المادة الساخنة بتوقيع واضح. وكان تتبع موجات الراديو المستقطبة هو الذى أعطانا أول صور مذهلة لـ M87 ( فى عام 2019، وSagittarius A ) فى وقت سابق من هذا العام.
واتضح أن حواف الثقب الدودى الساخنة من الصعب تمييزها عن الضوء المستقطب المنبعث من قرص الفوضى الذى يحيط بالثقب الأسود.
وبهذا المنطق، يمكن أن يكون M87 ثقبا دوديا. وفى الواقع، يمكن أن تكون الثقوب الدودية كامنة فى نهاية الثقوب السوداء فى كل مكان، ولن يكون لدينا طريقة سهلة لمعرفة ذلك.
وهذا لا يعنى أنه لا توجد طريقة للمعرفة على الإطلاق.
وإذا قمنا بتجميع صورة لثقب دودى مرشح كما يُرى بشكل غير مباشر من خلال عدسة جاذبية لائقة، فقد تصبح الخصائص الدقيقة التى تميز الثقوب الدودية عن الثقوب السوداء واضحة.
وسيتطلب هذا كتلة موضوعة بشكل ملائم بيننا وبين الثقب الدودى لتشويه ضوئها بشكل كاف لتضخيم الاختلافات الصغيرة، بالطبع، لكنه على الأقل سيعطينا وسيلة لاكتشاف البقع الداكنة من الفراغ التى لها مخرج خلفي.
وهناك وسيلة أخرى تتطلب أيضا جرعة جيدة من الثروة. وإذا اكتشفنا ثقبا دوديا بزاوية مثالية، فإن الضوء الذى ينتقل عبر مدخله الفاصل نحونا سيعزز توقيعه بشكل أكبر، ما يمنحنا مؤشرا أوضح لبوابة عبر النجوم وما وراءها.
ويمكن أن تكشف النمذجة الإضافية عن خصائص أخرى للموجات الضوئية تساعد على فرز الثقوب الدودية من سماء الليل دون الحاجة إلى العدسة أو الزوايا المثالية، وهو احتمال يوجه الباحثون انتباههم إليه الآن.
ويمكن أن يكشف وضع المزيد من القيود على فيزياء الثقوب الدودية النقاب عن طرق جديدة لاستكشاف ليس فقط النسبية العامة، ولكن أيضا الفيزياء التى تصف سلوك الأمواج والجسيمات.
لكن لحسن الحظ، إذا كان النموذج الجديد الذى اقترحه فريق صغير من علماء الفيزياء من جامعة صوفيا فى بلغاريا دقيقا، فلا يزال من الممكن التمييز بينهما.
وباللعب كثيرا مع نظرية النسبية العامة لأينشتاين وتصفحها والتوغل فيها، يمكن إظهار كيف يمكن لخلفية الزمكان (الزمان والمكان)عند الكون أن تشكل ليس فقط حفرا جاذبية عميقة حيث لا يهرب شيء - بل يمكن أن تشكل قمم جبال مستحيلة لا يمكن تسلقها. وهذه التلال المتوهجة ستبتعد عن أى شيء يقترب منها، ما قد يؤدى إلى تيارات من الجسيمات والإشعاعات التى لم يكن لديها أمل فى العودة إلى الوراء.
وبغض النظر عن الاحتمالية الواضحة، حيث يبدو الانفجار العظيم وكأنه واحد من هذه "الثقوب البيضاء"، لم يتم ملاحظة أى شيء من هذا القبيل على الإطلاق. ومع ذلك، فإنها تظل مفهوما مثيرا للاهتمام لاستكشاف حوافِّ واحدة من أعظم النظريات فى الفيزياء.
وفى الثلاثينيات من القرن الماضي، أظهر زميل لأينشتاين يدعى ناثان روزين أنه لا يوجد شيء يقول إن الزمكان المنحنى بعمق لثقب أسود لا يمكنه الاتصال بالقمم الشديدة الانحدار لثقب أبيض بغية تشكيل نوع من الجسر.
وفى هذا الركن من الفيزياء، تخرج توقعاتنا اليومية بشأن المسافة والوقت من النافذة، ما يعنى أن مثل هذا الرابط النظرى يمكن أن يجتاز مساحات شاسعة من الكون.
وفى ظل ظروف مناسبة، قد يكون من الممكن حتى للمادة أن تركب هذا الأنبوب الكونى وتخرج من الطرف الآخر بمعلوماتها بشكل أو بآخر سليمة.
لذلك لتحديد الشكل الذى قد يبدو عليه هذا الثقب الأسود بالنسبة للمراصد مثل Event Horizon Telescope، طور فريق جامعة صوفيا نموذجا مبسطا لـ "حلق" الثقب الدودى باعتباره حلقة ممغنطة من السائل، ووضع افتراضات مختلفة حول كيفية حدوث المادة.
وستنتج الجسيمات العالقة فى هذه العاصفة الغاضبة مجالات كهرومغناطيسية قوية من شأنها أن تتدحرج وتلتقط فى أنماط يمكن التنبؤ بها، وتستقطب أى ضوء ينبعث من المادة الساخنة بتوقيع واضح. وكان تتبع موجات الراديو المستقطبة هو الذى أعطانا أول صور مذهلة لـ M87 ( فى عام 2019، وSagittarius A ) فى وقت سابق من هذا العام.
واتضح أن حواف الثقب الدودى الساخنة من الصعب تمييزها عن الضوء المستقطب المنبعث من قرص الفوضى الذى يحيط بالثقب الأسود.
وبهذا المنطق، يمكن أن يكون M87 ثقبا دوديا. وفى الواقع، يمكن أن تكون الثقوب الدودية كامنة فى نهاية الثقوب السوداء فى كل مكان، ولن يكون لدينا طريقة سهلة لمعرفة ذلك.
وهذا لا يعنى أنه لا توجد طريقة للمعرفة على الإطلاق.
وإذا قمنا بتجميع صورة لثقب دودى مرشح كما يُرى بشكل غير مباشر من خلال عدسة جاذبية لائقة، فقد تصبح الخصائص الدقيقة التى تميز الثقوب الدودية عن الثقوب السوداء واضحة.
وسيتطلب هذا كتلة موضوعة بشكل ملائم بيننا وبين الثقب الدودى لتشويه ضوئها بشكل كاف لتضخيم الاختلافات الصغيرة، بالطبع، لكنه على الأقل سيعطينا وسيلة لاكتشاف البقع الداكنة من الفراغ التى لها مخرج خلفي.
وهناك وسيلة أخرى تتطلب أيضا جرعة جيدة من الثروة. وإذا اكتشفنا ثقبا دوديا بزاوية مثالية، فإن الضوء الذى ينتقل عبر مدخله الفاصل نحونا سيعزز توقيعه بشكل أكبر، ما يمنحنا مؤشرا أوضح لبوابة عبر النجوم وما وراءها.
ويمكن أن تكشف النمذجة الإضافية عن خصائص أخرى للموجات الضوئية تساعد على فرز الثقوب الدودية من سماء الليل دون الحاجة إلى العدسة أو الزوايا المثالية، وهو احتمال يوجه الباحثون انتباههم إليه الآن.
ويمكن أن يكشف وضع المزيد من القيود على فيزياء الثقوب الدودية النقاب عن طرق جديدة لاستكشاف ليس فقط النسبية العامة، ولكن أيضا الفيزياء التى تصف سلوك الأمواج والجسيمات.
