الحلم الكبير للفيزيائيين: إنشاء "ثقب أسود" قزم في المختبر، بمساعدة مسرع الجسيمات الجديد الذي يتم بناؤه في جنيف. ومن الممكن أن يتحقق هذا في عام 2006
الثقب الأسود والمناطق المحيطة به (الصورة: تلسكوب هابل الفضائي).
بقلم الدكتور نوح بروش
وفي أعماق الأرض، بالقرب من جنيف بسويسرا، يخطط الباحثون لعمل ثقوب
السود في المختبر. ويأملون أن يتمكنوا من القيام بذلك باستخدام مسرع
الجسيمات الجديدة - "مصادم الهادرونات العظيم" (بالإنجليزية: Collider
هادرون كبير)، وهو قيد الإنشاء. وإذا تحققت حساباتهم، فسيكون مصادم الهادرون الكبير (LHC) تقريبًا
إذا نجح الأمر، سيتم تشكيل ثقوب سوداء بمعدل ثقب واحد في الثانية.
وبعد سنوات عديدة، كان السود مجرد نظرية - أو "افتراض".
العمل "الفيزيائي الفلكي" - يأمل العلماء أن يتمكنوا من دراسة
خصائصها في المختبر، تحت ظروف خاضعة للرقابة. لدراسة الهيكل الداخلي
ويجب تطوير الجسيمات "المجاهر" ذات القدرة على الاختراق المحسنة
أما بالنسبة للجسيمات المعتادة فهي بروتون ونيوترون. وأدوات البحث لذلك هي
المسرعات الكبيرة، حيث يتم تبادل الأشعة الضوئية الصادرة عن المجاهر
المعتادة، في حزم الجسيمات عالية الطاقة. أكبر قدر ممكن من الطاقة
كلما ارتفعت الجزيئات، زاد اختراقها للجزيئات.
للحصول على طاقات عالية، تم تطوير مسرعات "الشعاع المتصادم".
يتم تسريع جزيئات المقذوف والجزيئات المستهدفة، واحدة تلو الأخرى.
أقوى معجل، الذي لا يزال قيد الإنشاء، هو LHC التابع للمختبر الأوروبي
لدراسة الجسيمات وسيدخل حيز التنفيذ في عام 2006. ومن بين أمور أخرى، سيتم التحقيق فيه أيضًا
عملية إنشاء ثقوب سوداء نانوية، وهي عملية ممكنة في ظل ظروف معينة
في الفيزياء الحديثة.
في الكون، تتشكل الثقوب السوداء عندما تنهار كمية كبيرة من المادة،
تحت تأثير الجاذبية الذاتية، ولا توجد قوة داخلية تعارض هذا الجذب،
بسبب الجاذبية.
يتم وصف هذه العملية على النحو التالي: جسيمان، على سبيل المثال البروتونات، سوف يجذبان بعضهما البعض
إنها قوية جدًا لدرجة أن اتصالها سيخلق ثقبًا أسودًا - منطقة ذات كثافة عالية
المادة عالية جدًا بحيث لا يستطيع الضوء الهروب منها.
المشكلة -في إطار الفيزياء العادية- هي: أن البروتونات تتجاذب مع بعضها البعض
وذلك بسبب الجاذبية وبسبب القوة الشديدة ويتنافر كل منهما مع الآخر بسبب القوة
الكهربائية
لكي تتحد البروتونات، يجب أن تعطى طاقة كافية للتغلب عليها
على التنافر الكهربائي، ثم تحدث عملية الاندماج النووي. إذا نجحوا
لتقريب بروتونين إلى 1 بلانك (10 أس 33 سم)،
يجب أن يؤدي اتصالهم إلى إنشاء ثقب أسود.
وفقا للنظريات الجديدة في الفيزياء، تؤثر الجاذبية على عدد أكبر
أبعاد من الثلاثة المعتادة. سلوك الجاذبية بالنسبة للمسافة
مختلفان - وعندما يكون البعد بين البروتونين 10 أس 17 سم فقط،
سيتم استيفاء شروط تكوين الثقب الأسود. اقتراب البروتونين هو
في متناول اليد في المسرع الجديد.
تم الحصول على توقيع تشكيل ثقب أسود مصغر عندما ولد "المخلوق".
وفي حالة الاصطدام، يكون عمره قصيرًا للغاية. الثقوب السوداء
"تتبخر" المنمنمات في عملية وصفها الفيزيائي ستيف هوكينج
وسمي باسمه "إشعاع هوكينج".
على حافة الثقب الأسود، في مكان يسمى "أفق الحدث"، يوجد مسيحيون
لا توجد أزواج من الجسيمات والجسيمات المضادة. إذا كان أحد الزوجين
يسقط في الثقب الأسود - ويمكن قذف الآخر إلى الكون بعيدًا عن الثقب
الأسود بالنسبة لمراقب خارجي، يبدو أن الثقب الأسود يصدر جسيمات. خسارة
تتسبب الطاقة -الجزيئات المنبعثة- في اختفاء الثقب الأسود.
كما أخذ العلماء في الاعتبار خطر خلق الثقوب السوداء للمنتجات
المعمل. ووفقا للسيناريوهات المتشائمة، إذا لم تتم عملية هوكينج،
يمكن للثقوب الصغيرة التي تم إنشاؤها أن تغوص عبر أرضية المختبر إلى الأعماق
الأرض في سويسرا - حتى مركز الأرض وهناك سيبدأون في أكل الأرض.
والدليل على عدم حدوث مثل هذه العملية يتم تلقيه بالفعل من الكون: كل عام
ويعود تكوّن في الغلاف الجوي للأرض نحو مائة ثقب أسود قزم
تأثير جزيئات الإشعاع الكوني ذات الطاقة الكبيرة. الثقوب السوداء
الأقزام يختفون من تلقاء أنفسهم. العملية التي ستنتجها في المختبر ستحافظ على الجودة
بيئة الأرض.
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~327230167~~~202&SiteName=hayadan
