عندما يتوقف الزمن
إن وجود ثقب
أسود هائل فى مركز مجرة ( درب التبانة / اللبانة / الطريق اللبنى / Milky
Way ) قد يفسر
بعض الظواهر الكونية كالإشعاعات تحت الحمراء ( Infra Red ) التى تعطى الطاقة الحرارية للغاز والغبار
الكونيين وموجات الجاذبية ( Gravitational Waves ) إلا أن الظواهر الكونية يمكن إيجاد تفسير
آخر لها وفق نظريات فيزيائية حديثة .
المادة
المظلمة وحشود المجرات :
إن تحول
مجرة تحتوى على آلاف الملايين من النجوم بأكملها إلى ثقب أسود حيث أنها ممكنة
الحدوث فلكيا .
إذ أن هناك
كمية هائلة من المادة غير المرئية ( المادة المظلمة )
( Dark
Matter ) بين حشود
المجرات فلو كانت الجاذبية التى تشد
مجموعة المجرات لبعضها البعض غير كافية لانفرط عقدها ومن رصد حشود عديدة من
المجرات فى الكون اتضح أنها لا تنتظم فى مجموعة إلا إذا كانت تحتوى على مادة أكثر
مما يمكن رؤيته سواء بالتسكوبات الأرضية أو الفضائية .
والمادة
المظلمة بين المجرات قد تكون على شكل غاز أو غبار كونى أو مجرات خافتة الضوء أو
جسيمات غريبة كالاكسيونات أو الأقزام البنية ولكن يوجد احتمال بأن تكون المادة
المظلمة مكونة من عدد من الثقوب السوداء واتضح أن فى الكون مادة مظلمة أكثر من
المادة المرئية ومن ثم لا يمكن تحديد متوسط كثافة المادة فى الكون بدقة كما لا
يمكن رصد الظواهر الكونية المثيرة بدقة .
إن الثقوب
السوداء مسئولة عن أى مصدر طاقة غامض فى الكون كأشباه النجوم ( الكوازرات ) التى
تبتعد عن الأرض بسرعات هائلة تصل لجزء كبير من سرعة الضوء التى تبلغ ( 300000 كم /
ث ) مما يدل على منبع طاقة أقوى من أى شىء يمكن تخيله ولقد تبين أن مولدات الطاقة
داخل الكوازرات ( ثقوب سوداء ) جبارة .
فبافتراض أن
وجود ثقب أسود هائل فى مركز أحد الكوازرات ويبعث حتى ( 50 % ) من طاقة المواد التى
تسقط فى داخله حيث أن الطاقة يمكن تغذيتها بابتلاع كتلة شمسية واحدة كل عام حيث
أنها قليلة جدا لتفسير الطاقة الضخمة للكوازرات وحتى نفهم الثقب الأسود على حقيقته
ودوره فى توليد الطاقة للكوازرات فيجب مناقشة أغرب مكوناته وهو
( التفرد / Singularity ) عندما يكون ( مجردا / Naked ) وإن أفق الحدث ( Event
Horizon ) هو حافة
الثقب الأسود وأن القوة التجاذبية للمواد المنهارة هى التى أدت لإنشاء الثقب
الأسود ويعتمد حجم الثقب الأسود على كمية المادة داخل أفق الحدث وليس على الحجم
الذى تشغله المواد .
س : إذا
استمرت عملية تدفق المادة النجمية إلى داخل الثقب الأسود بتأثير جاذبيته الضخمة ألن
يأتى الوقت الذى يمتلىء فيه الثقب الأسود حتى يزيد على نصف القطر التجاذبى / حد
شفارز شيلد الذى يتعلق بضغط الجرم الفضائى دون تخفيض كتلته وكلما زاد الضغط فإن
أشعة الجرم الفضائى ستجد صعوبة أكثر فى الانطلاق منه .
ج : إن أفق
الحدث هو حدود الثقب الأسود ولا يمكن لأى شىء أن يخرج عن هذا الحد حتى ولا الضوء
أما خارج أفق الحدث فتوجد نظرية هوكنج عن الإشعاعات الصادرة عن الثقوب السوداء .
داخل الثقب
الأسود :
وكلما كان
مصدر الضوء بعيدا عن أفق الحدث زادت فرصة فوتوناته
( وحدات
الضوء ) فى عدم الانجذاب لعمق الثقب الأسود أما عند أفق الحدث فإن انبعاث الضوء
سوف يتوقف إذ أنه لن يتحرك إلى أعلى بعيدا إلى الفضاء أو يهبط لمركز الثقب الأسود
( التفرد ) .
فبالنسبة
لسفن الفضاء لن تبلغ سرعتها سرعة الضوء فإن احتمال عدم التهامها بواسطة الثقب
الأسود أقل كثيرا من الاحتمال الذى يواجهه الضوء مهما كانت المسافة من أفق الحدث
فمبراقبة الثقب الأسود من مسافة شاسعة والسقوط داخل الثقب الأسود بالاندفاع نحو
المركز فعند الهبوط باجتياز أفق الحدث فعن طريق قياس سرعة الضوء عند أفق الحدث
فإنه يصبح اعتياديا وعن طريق رصد الثقب الأسود من بعيد فسيصبح الضوء ثابتا واقفا
غير متحرك .
فعند
الاندفاع والهبوط لعمق الثقب الأسود فإن الشىء سيصل للمركز فى وقت محدود وهو وقت
قصير يعتمد على حجم الثقب الأسود فالسقوط داخل الثقب الأسود فسيتم فناء الشىء عن
طريق قوى الجاذبية الضخمة قبل الوصول لمركز الثقب الأسود ( التفرد ) .
فإن أية
جسيمات تسقط داخل الثقب الأسود ستصل لمركزه فى وقت محدود أما رصد الثقب الأسود من
بعيد فإن النسبية العامة لآينشتين تقرر بأن الزمن يتباطأ بالنسبة لمادة تتحرك
بسرعة كبيرة وبالنسبة لشىء يتعرض لجاذبية شديدة فبالاتجاه نحو الثقب الأسود كلما
اقترب الشىء من أفق حدثه تباطأ الزمن حتى الوصول لأفق الحدث نفسه عندئذ يتوقف
الزمن تماما .
الزمن
والثقب الأسود :
إن الهبوط للثقب
الأسود والاقتراب أكثر فأكثر من أفق الحدث فلن يجتاز أبدا لأن الزمن قد توقف أما
بالهبوط للثقب الأسود فإن الشىء سيصل لمركز الثقب الأسود ( التفرد ) فى وقت محدود
أما بالاقتراب من أفق الحدث فيلزم وقت لا نهائى لاجتيازه .
فحسب
النسبية العامة لآينشتين فليس ثمة شىء مطلق فيما يتعلق بالزمن والفضاء فعند أفق
الحدث ( الحدود المرئية للثقب الأسود ) على الجسم أن يبلغ سرعة الضوء حتى يمكنه
الهروب من مصير الالتهام داخل الثقب الأسود وحيث أن الأجسام المادية حسب النسبية
العامة لن تصل لسرعة الضوء فإن أفق الحدث يعتبر طريقا بلا عودة ونقطة إذا تعداها
الجسم لن يعود بل سوف يسحق ويفنى داخل الثقب الأسود أما الحوادث الواقعة على سطح
أفق الحدث للثقب الأسود فيمكن رؤيتها أما التى تحدث فى عمق الثقب الأسود فلن يمكن
رؤيتها فحدود الرؤية تقتصر على مستوى أفق الحدث . رءوف وصفى تنقيح / أسامة ممدوح
عبد الرازق
مصطفى شرف 21 / 1 / 2018
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق