علماء فيزياء يحددون الطريقة الوحيدة لدخول البشر بأمان إلى الثقب الأسود 🌀

akin-UtVT4iiGwU4-unsplash
CC0
  • أحمد حسن
  • الجمعة، 12-02-2021
  • 06:47 ص
نشر موقع "sciencealert" العلمي تقريرا تقريرا تحدث فيه عن الطريقة الوحيدة الآمنة للبشر للدخول إلى الثقب الأسود.



وقال ليو رودريغيز، وشانشان رودريغيز وهما أساتذة مساعدين في الفيزياء من كلية جرينيل، إنه لحل لغز الثقوب السوداء يجب على الإنسان أن يغامر بالدخول إلى واحدة منها. ومع ذلك فإن الأمر ليس بهذه السهولة بل إن الأمر معقد أكثر مما تظن.

وبين التقرير أنه لا يمكن للإنسان الدخول فعلياً إلى الثقب الأسود إلا إذا كان الثقب بداخله ضخم ومعزول، وإذا استطاع أي شخص الدخول إلى هناك فلا تتوقع أن يبلغ عن أي نتائج أو يعود أصلاً إلى الأرض.

اظهار أخبار متعلقة



والثقب الأسود هو منطقة موجودة في الفضاء تتميز بجاذبية قوية جداً بحيث لا يمكن لأي شيء - ولا حتى الجسيمات أو موجات الإشعاع الكهرومغناطيسي مثل الضوء - الإفلات منها.

تعد الثقوب السوداء من بين أكثر الأجسام الفيزيائية الفلكية وفرة في عالمنا.

ويبدو أن هذه الأشياء المثيرة هي العنصر الأساسي في تطور الكون، من مرحلة الانفجار العظيم حتى يومنا هذا. ربما كان لها تأثير أيضاً على تكوين الحياة البشرية في مجرتنا.

ويقول موقع "sciencealert": تنتشر في الكون الكثير من الثقوب السوداء المختلفة بأنواعها، يمكن أن تختلف حسب الحجم، ويمكن أن تكون مشحونة كهربائياً -بنفس طريقة وجود الالكترونات أو البروتونات في الذرة-، وهناك الأنواع التي تدور.لكن ما يهمنا هو نوعان من الثقوب السوداء.

الأول لا يدور وهو محايد كهربائياً -أي ليس موجباً ولا سالباً- وله كتلة بحجم كتلة شمسنا الأرضية. 

اظهار أخبار متعلقة



النوع الثاني هو ثقب أسود فائق الكلتة، كتلته أكبر من كتلتنا الشمسية بملايين إلى بلايين المرات.
إضافة إلى اختلاف الكتلة بين هذين النوعين من الثقوب السوداء، فإن ما يميزها هي المسافة من مركزهما إلى "أفق الحدث" وهو مقياس يسمى بالمسافة الشعاعية.

و"أفق الحدث" المنطقة المحيطة بالثقب الأسود، والتي يختفي بعدها كل شيء إلى الأبد في داخله، بما في ذلك الضوء، لذا لا يمكن رؤية الثقب الأسود.

في أفق الحدث تكون جاذبية الثقب الأسود قوية جداً بحيث لا يمكن لأي قوة ميكانيكية التغلب عليها أو حتى مواجهتها. حتى الضوء الذي يعتبر أسرع حركة في كوننا لا يمكنه النفاذ منه ومن هون جاء مصطلح "الثقب الأسود".

يعتمد الحجم الشعاعي لأفق الحدث على كتلة الثقب الأسود المعني و مفتاح بقاء الشخص على قيد الحياة عند دخوله فيه. بالنسبة للثقب الأسود الذي كتلته بحجم كتلتنا الشمسية (كتلة شمسية واحدة)، سيكون نصف قطر أفق الحدث أقل بقليل من 2 ميل (3.2 كيلومتر).

اظهار أخبار متعلقة



على النقيض من ذلك، تبلغ كتلة الثقب الأسود الهائل في مركز مجرتنا مجرة درب التبانة حوالي 4 ملايين كتلة شمسية، ولها أفق حدث يبلغ نصف قطره 7.3 مليون ميل أو ما يعادل 17 نصف قطر شمسي.

وبالتالي فإن أي شخص سيسقط في ثقب أسود نجمي (التي تتراوح كتلته بين 3 و 10 كتل شمسية) سيقترب كثيراً من مركز الثقب الأسود قبل تجاوز أفق الحدث، بعكس فكرة السقوط في ثقب أسود فائق الكتلة. وهذا يعني أنه نظراً لقرب مركز الثقب الأسود، سيختلف شد الثقب الأسود بمقدار 1000 مليار مرة بين رأسه وأصابع قدمه، اعتماداً على أيهما يتصدر السقوط الحر.

بعبارة أخرى، إذا كان الشخص يسقط وقدمه هي الأول، عندما يقترب من أفق الحدث لثقب أسود ذو كتلة نجمية، فإن قوة الجاذبية على أقدامهم ستكون أكبر بشكل كبير مقارنة بشد الثقب الأسود على رأسه.

سيختبر الشخص تأثير الاسباجيتيتي spaghettification (يُطلق هذا المصطلح على الأجسام التي تتمدد كثيرا طوليا وتبقى ثخانتها قليلة جدا بسبب تعرضها لمجال جاذبي فائق القوة) وعلى الأرجح لن ينجو من التمدد الذي سيحدث له والذي يشبه المعكرونة.

أما الشخص الذي سيسقط في ثقب أسود فائق الكتلة سيصل إلى أفق الحدث وهو بعيد عن المصدر المركزي لسحب الجاذبية، مما يعني أن الفرق في الجاذبية بين الرأس وأصابع القدم سيساوي صفراً تقريباً.

وهكذا فإن الشخص سيمر عبر أفق الحدث دون أن يتأثر، ولا حتى يتمدد إلى الشكل الطويل والنحيل، ويبقى على قيد الحياة ويسبح دون ألم عبر أفق الثقب الأسود.

معظم الثقوب السوداء التي يتم ملاحظتها في الكون محاطة بأقراص شديدة السخونة تتكون في الغالب من الغاز والغبار وأشياء أخرى مثل النجوم والكواكب التي اقتربت جداً من الأفق وسقطت في الثقب الأسود.

هذه الأقراص المتراكمة شديدة الشخونة ومضطربة وعلى الأكيد هي ليست مضيافة، وستجعل علمية السفر إلى الثقب الأسود في غاية الخطورة.

وللدخول بأمان سنحتاج إلى العثوب على ثقب أسود فائق الكتلة معزول تماماً ولا يتغذى على المواد المحيطة أو الغاز أو حتى النجوم.

الآن إذا وجدنا هذا الثقب الأسود المعزول والمناسب للدراسة العلمية وقررنا المغامرة، فإن كل ما يتم ملاحظته أو قياسه من داخل الثقب الأسود سيكون محصوراً في أفق الحدث للثقب الأسود. مع الأخذ في الاعتبار أنه لا يوجد شيء يمكن أن يفلت من الجاذبية وراء أفق الحدث، وبالتالي فإن الشخص الساقط لن يكون قادراً على إرسال أي معلومات حول النتائج التي توصلوا إليها ما وراء هذا الأفق. لذا فإن رحلتهم ونتائجهم لن تصل إلى الأرض أبداً، ولكنهم سيستمتعون بالمغامرة طالما بقوا على قيد الحياة هناك.


شارك
التعليقات