تُعرف الثقوب السوداء بأنها أجرام سماوية لها العديد من الخصائص الغريبة، مثل خاصية عدم تمكن أي شيء، ولا حتى الضوء، من الإفلات منها. وهناك سمة أقل شهرة، ولكنها ليست أقل غرابة، وهي أن الثقوب السوداء يبدو أنها "تعرف" مسبقًا ما يجب أن يحدث في المستقبل. وذلك بحسب دراسة نشرت في المجلة العلمية Physical Review Letters
[ترجمة د.نحماني]
تُعرف الثقوب السوداء بأنها أجرام سماوية لها العديد من الخصائص الغريبة، مثل خاصية عدم تمكن أي شيء، ولا حتى الضوء، من الإفلات منها. وهناك سمة أقل شهرة، ولكنها ليست أقل غرابة، وهي أن الثقوب السوداء يبدو أنها "تعرف" مسبقًا ما يجب أن يحدث في المستقبل.
في مقال جديد نُشر في المجلة العلمية Physical Review Letters، نشر الباحث رافائيل بوسو، الأستاذ بجامعة كاليفورنيا في بيركلي، وزملاؤه قانونًا جديدًا في إطار النسبية العامة يعتمد على معاملة الثقوب السوداء كأجسام هندسية مقعرة. تسمى "الشاشات الثلاثية الأبعاد". "إن تعريف أفق الحدث فيما يتعلق بالثقوب السوداء هو مفهوم مصطنع يستخدمه الفيزيائيون: يتم تعريف أفق الحدث فيما يتعلق بمدة مستقبلية لا نهائية، بحيث أن الثقب الأسود بحكم تعريفه "يعرف" ما هو المستقبل الكامل للكون". "يشرح الباحث الرئيسي. في النسبية العامة، لا يمكن لراصد ملاحظة أفق الحدث للثقب الأسود في وقت معين، لذلك ليس هناك منطق لفكرة أن الثقب الأسود سيعرف ما هو المستقبل. إنها مجرد طريقة ملائمة لوصف الثقوب السوداء."
ويوضح الباحث أن الشاشات المجسمة مثيرة للاهتمام للغاية لأنها محددة بطريقة تعتمد على المزيد من الخصائص المحلية ولا تتطلب أي معلومات حول المستقبل اللانهائي. ويورد الباحثون في ورقتهم البحثية قانونا جديدا يحدد في أي اتجاه تزداد مساحة الشاشة المجسمة، وهو الاتجاه الذي يعتمد على تعريفها بأنها "شاشة ثلاثية الأبعاد في المستقبل" أو "شاشة ثلاثية الأبعاد في الماضي". وكما يوضح الباحثون، فإن هذين النوعين من الشاشات يحددان نوعين من مجالات الجاذبية. يوضح الباحث الرئيسي: "تشكل الشاشات المجسمة حدودًا محلية لمناطق مجالات الجاذبية القوية". "تشير الشاشات المجسمة في المستقبل إلى مجالات الجاذبية التي تجذب المادة نحوها (مثلا الثقب الأسود، الانكماش الكبير)، بينما تشير الشاشات المجسمة في الماضي إلى المناطق التي تنتشر فيها المادة في كل مكان (على سبيل المثال، حدث الانفجار الكبير" ، ثقب أبيض)".
وينص قانون المساحة الجديد على أن مساحة الشاشة المجسمة في المستقبل ستزداد دائما في اتجاه واحد، في حين أن مساحة الشاشة المجسمة في الماضي ستزداد دائما في الاتجاه الثاني (الآخر). يحتوي القانون على عدد من الآثار الرائعة فيما يتعلق بمجال الديناميكا الحرارية وفكرة أن الزمكان هو في الواقع صورة ثلاثية الأبعاد. وفقا للمبدأ الهولوغرافي، فإن كمية المعلومات أو الإنتروبيا في منطقة معينة ترتبط بمساحة سطحها. لذا، إذا تعاملت مع السطح باعتباره حد الإنتروبيا، فإن قانون السطح يمكن أن يكشف عن اتجاه الزمن الديناميكي الحراري (والذي، كما لاحظ العلماء، ليس هو نفس الوقت الرياضي).
وفي ضوء أن مساحة الشاشات المجسمة للمستقبل والماضي تنمو في اتجاهات مختلفة، فإن اتجاه الزمن يختلف لكل نوع من أنواع الشاشات. في الشاشات الماضية، يتحرك الوقت للأمام. الأكوان المتوسعة، مثل عالمنا، تتضمن شاشات ثلاثية الأبعاد للماضي، لذلك نحن بطبيعة الحال ندرك أن الزمن الديناميكي الحراري يتحرك للأمام. وفي المقابل، سيتحرك الزمن إلى الوراء في الشاشات المجسمة نحو المستقبل. وإلى حد ما، يؤدي هذا التفسير إلى نتيجة غريبة مفادها أن الزمن الديناميكي الحراري يتحرك إلى الوراء داخل الثقوب السوداء وداخل الأكوان المنهارة.
لاحظ العلماء أيضًا في ورقتهم البحثية أن هذا هو أول قانون منطقة قابل للتطبيق على نطاق واسع في النسبية العامة منذ عام 1971، عندما أظهر ستيفن هوكينج أن أفق الحدث للثقب الأسود (وبالتالي مساحة سطحه الإجمالية) ليس صغيرًا أبدًا. ومع ذلك، في وقت لاحق، أظهر هوكينج أنه في وجود تأثيرات الكم، تنبعث الثقوب السوداء من الإشعاع. ويتسبب هذا الانبعاث في تناقص أفق الحدث للثقب الأسود ومساحة سطحه وكتلته بمرور الوقت، وبالتالي يتبخر الثقب الأسود ويختفي في النهاية. ومع ذلك، في غياب التأثيرات الكمومية، فإن قانون منطقة هوكينج لا يزال صالحًا. ويضيف الباحث الرئيسي: "إن قانون المنطقة الجديد لدينا صالح في غياب التأثيرات الكمومية، ونأمل أن نتمكن في المستقبل من إثبات قانون منطقة أكثر عمومية والذي سيكون صالحًا أيضًا في وجود تأثيرات كمومية معينة". .
![ينص قانون المناطق الجديد على أن مساحة الشاشة المجسمة المستقبلية (الخط الأزرق المستمر [أ]) ستزداد دائمًا في اتجاه واحد، بينما مساحة الشاشة المجسمة السابقة (الخط الأزرق المستمر [ب]) ) سيزداد دائمًا في اتجاه آخر. [بإذن من: بوسو وإنجلهاردت. ©2015 الجمعية الفيزيائية الأمريكية]](https://www.hayadan.org.il/images/content3/2015/11/newarealaw1-500x263.jpg)
للمادة العلمية
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 15
بادئ ذي بدء، لأنه من المستحيل العودة إلى كوننا بعد عبور أفق الحدث - فما الذي يهم إذا استمر الزمن هناك للأمام أو للخلف؟ بعد كل شيء، تعريف "النظرية العلمية" هو أنه لا يمكن تفسير الظواهر باستخدامها فحسب، بل يمكن أيضًا إجراء تنبؤات، وإذا تطابقت - تصبح النظرية أكثر موثوقية؛ لكن من المستحيل التحقق من التنبؤ بالعودة بالزمن - لذا فهي ليست نظرية بل مجرد تخمين أو قصة جميلة، وليس أكثر!
ثانيًا، يمكن أن يكون "الثقب الأبيض" أي مصدر طاقة قوي؛ إذا كان الأمر كذلك، فمن الممكن أن تكون النجوم الزائفة هي في الواقع "ثقوب بيضاء"! وهذا بالطبع مجرد مثال على "النظرية"، التي تؤكد افتقارنا إلى المعرفة في علم الكونيات حتى اليوم.
وفي الواقع، إذا قلنا أن كل "ثقب أسود" له "ثقب أبيض" في كوننا، وأن "الثقب الأبيض" ليس بالضرورة أن يكون له أبعاد هندسية بحجم "الثقب الأسود" المتصل به - هل يمكن أن يكون ذلك، على غرار الجسيمات في ميكانيكا الكم، "ثقبًا أبيض" لا يقع في نقطة واحدة ولكنه "ينتشر" على حجم ضخم، وفي الواقع يتم امتصاص كل المادة التي يتم امتصاصها في "ثقبه الأسود" بالفعل يعود إلى كوننا في شكل مشتت ولا يتركز عند نقطة معينة أو في حجم معين (لنفترض أن المادة التي تعود إلى الكون لها دالة موجية "منتشرة" على مدى مئات الآلاف من السنين الضوئية المكعبة). ؟
هذا مثال على إحدى أفكاري لتوحيد ميكانيكا الكم مع النسبية. أبعد من ذلك، يمكن لفكرتي هذه أيضًا أن تفسر أصل "المادة المظلمة" وكميتها، وتفسر أيضًا عدم التماثل في إشعاع الخلفية في الكون، وربما تقدم أيضًا بديلاً منطقيًا وبسيطًا وواقعيًا (ذلك أي أنها لن تفسر الظاهرة في "الرياضيات العليا" فحسب، بل ستُعطى أيضًا "فهمًا فيزيائيًا" وتفسيرًا أكثر بديهية) لـ "إشعاع هوكينج"، والذي بموجبه تختفي "الثقوب السوداء" ببساطة في فترات زمنية طويلة جدًا. : من الممكن أن يتم ابتلاعها ببساطة "في نفسها" ثم تنتشر في جميع أنحاء الكون على شكل "ثقوب بيضاء" متناثرة وغير موجودة؟ وبالمناسبة، كل هذا دون الحاجة إلى إضافة أبعاد بالإضافة إلى الأبعاد النسبية الأربعة (سمعت بالفعل عن ما بين 4 إلى 5 بعداً "مطوياً" في الزمكان العادي)...
هذا حقا رائع!
مسيح
ماذا كنت تحاول ان تقول
مثير للاهتمام!! لقد شاهدت للتو فيلم Interstellar
أي طفل بين سن الثالثة منقطع عن التكنولوجيا سيتمكن من التفكير في نظريات جميلة ومعقدة لا تقل صحة عن أي عالم غبي يكتب كم من الهراء وكم من تعريفات للعقول الذكية سوف تهتز في كل ضوء في العالم مظلم في الفضاء المنهار ليس له اتجاه فهو لا نهائي والعقل البشري المربع لا يمكنه إلا أن يحلم ويلوث الدماغ بنظريات بعيدة كل البعد عن المقترحات لأنه عليك أن تكتب مقالاً ليكون لديك شيء خلف الاسم
كيفية وقف الانبثاث!
في فيلم Interstellar للمخرج ماثيو ماكونهي، وهو من DVB، تم اقتراح بنية tesseract في الثقب الأسود حيث ينتشر الوقت كبعد إضافي ومن الممكن الوصول إلى أي نقطة زمنية. تمت كتابة سيناريو الفيلم بواسطة البروفيسور كيب ثورن أو بالتعاون معه. وهذا الأستاذ هو الأب أو أحد المروجين لفكرة الثقب الدودي كوسيلة للسفر عبر الزمن.
في بنية يتواجد فيها الزمن في وقت واحد في عدة نقاط زمنية، من الممكن أن يكون الثقب الأسود يعرف ما هو المستقبل، وفي الفيلم، ينتشر زمن مكان آخر وليس زمن بطل الفيلم الموجود في الصورة. الثقب الأسود. ومن المثير للاهتمام أن هذا الفيلم، الذي يعد خيالًا علميًا بالكامل، قد التقى جزئيًا بالصدفة على الأرجح مع الاكتشاف النظري المعروض هنا. يذكرنا التسراكت إلى حد ما بلوحات آشر للسلالم بدون بداية وبدون نهاية أو منحنى موبيوس. الرسومات التي يتبين اليوم أنها ممكنة للرياضيات وربما أيضًا للفيزياء.
الشيء المثير للقلق بشأن المقالة الموجودة في ARXIV هو أنها لا تحتوي حتى على صيغة واحدة، مما يلقي بعض الشك على متانتها.
ويناقش المقال، في رأيي، اكتشافا مهما. المقال مجاني
http://arxiv.org/pdf/1504.07627.pdf
ويظهر أننا ما زلنا لا نعرف عن القوانين الفائقة التي تم إنشاؤها من القوانين الأساسية للنسبية العامة. إذا كان من الممكن في النسبية العامة ونظرية الكم التحرك إلى الوراء، فربما يكون ذلك ممكنًا أيضًا في الواقع المتكامل.
ولسوء الحظ، فإن تفسيرات الباحث الرئيسي أقل قابلية للفهم من صمته.
ستعرف لو أنه لا يوجد داخل كل ثقب أسود عدد لا نهائي من الثقوب البيضاء، يوجد داخل كل ثقب عدد لا نهائي من الثقوب السوداء وتكرر لا قدر الله عدد لا نهائي من المرات في الاتجاهين
هناك ثقب أبيض واحد في كوننا وهو الانفجار الكبير الذي جعل الزمكان ممكنا أو خلق وفي داخله عدد كبير من الثقوب السوداء التي لا يمكن أن تتواجد إلا في الزمكان...
رافائيل
لماذا تعتقد أن هناك ثقب أبيض واحد في الكون؟ (يبدو لي أن السؤال الذي تطرحه بالفعل هو لماذا الكون هو الثقب الأبيض الوحيد الموجود)
ومن غير المعروف في الواقع ما إذا كان هناك ثقب أبيض في الواقع. الثقب الأبيض هي لعبة نظرية تفترض ببساطة أن الثقب الأسود يتحرك إلى الوراء في الزمن.
إذا كان هناك بالفعل ثقب أبيض على "الجانب الآخر" من الثقب الأسود، فمن الممكن أن يكون في كون آخر. من الممكن أن يكون "هو" آخر. ومن الممكن أن يكون انبعاث المادة منه غير مستمر ولا يحدث إلا فوق عتبة معينة. إذا كان الأمر كذلك، فإن ما سيتم ملاحظته سيكون انبعاثًا قويًا وسريعًا وغير مبرر للطاقة. (انفجار جاما؟).
الوقت نسبي، يمكن أن يمتد ويمكن أن يضغط، لكنه لا يمكن أن يعود إلى الوراء! فقط لا أستطيع. الشيء الوحيد الذي يمكنه التحرك عبر الأبعاد، مثل الزمن، هو الجاذبية.
إذا كان عكس الثقب الأسود هو "الثقب الأبيض" فلماذا يوجد عدد كبير من الثقوب السوداء في كوننا وثقب أبيض واحد فقط يحتوي عليها جميعا؟