الثقب الأسود، مكنسة الكون، نجم الموت. كلها أسامي أطلقها الناس لتعبر عن خوفهم من الثقب الأسود، ومن يستطيع أن يلومهم. إن الثقوب السوداء من أشد الأشياء غرابة في كوننا هذا، فإنها حتى الأن تظل تحير العلماء وتقسم بينهم. في مارس عام 2012 أثار العالم “جوزيف بولتشنسكي” سؤالًا مثيرًا، ماذا يحدث إذا سقط رائد فضاء في ثقب أسود. وقدم بحث برفقة اثنين من طلابه “أحمد المهيري” “جيمس ساللي” وعالم الفيزياء “دونالد مارولف” يتحدث البحث عن نظرية الحائط الناري “firewall” الذي يحيط بالثقوب السوداء والذي سيحرق أي جسم يعبره بالإشعاع، وتتابع البحث في موضوع ما يحدث إذا سقط رائد فضاء في ثقب أسود وماذا يحدث للمعلومات التي تدخل الثقوب السوداء حتى الأن.

ففي أخر بحث قدمه رائد مجال الثقوب السوداء “Stephen Hawking” أشاع الحيرة والانقسام أكثر فأكثر. فإن هنالك فريقين من العلماء، كل يتبع نظرية. الأولي وهي التي يدافع عنها “Stephen Hawking” وهي أن حيز ال ” Event Horizon” لا يدمر المعلومات وبالتالي إذا عبره شخص لا يشعر بأي شيء ولكنه لا يتمكن من العودة من هذه النقطة أبدًا لأن ال ” Event Horizon” داخل الثقب الأسود هو نقطة اللا-عودة فلا يستطيع حتى الضوء من الهروب من السحب الشديد لقوة الجاذبية في الثقب الأسود بعد هذه النقطة ولكنها تكون غير مدمرة كما يصفها “Hawking” ويقع ال ” Event horizon” في منطقة “Schwarzschild Radius” ومن الجدير بالذكر أن هذه النظرية تتعارض مع نظرية الوحدة.

وهنا يقع الخلاف بين الفريقين. فالفريق الثاني ومنه العالم الشهير والذي لا يقل عن “Stephen Hawking” أهمية وهو “Kip Thorne” وهو أيضًا من عمالقة الفيزياء النظرية وجميعنا رأينا عبقرية أعماله في الفيلم الشهير “Interstellar” فهو من قام بجميع العمليات الحسابية وإعطاء المعلومات العلمية كي يخرج الفيلم في أبهي الصور والدقة العلمية وأيضًا قام بالحسابات اللازمة كي يتم تصور شكل الثقب الأسود بدقة علمية متناهية. يأخذ الفريق الأخر الذي فيه “Kip Thorne” نظرية “Firewall” حيث يروا أن أيًا كان الجسم الذي يمر في منطقة ال ” Event horizon” سيتدمر ويتحول إلى أشلاء بفضل الإشعاع القوي الصادر بسبب الجزيئات التي تم كسر الروابط بينها وبين تلك التي سقطت في الثقب الأسود عن طريق ال ” Quantum Entanglement” ويتم إشعاعها إلى الخارج ليتم تطبيق نظريتي الاتحاد والحفاظ على الطاقة.

ولنفترض أنك رائد فضاء وقع في الجذب الخاص بثقب أسود وتتجه إلى مركزه الأن. بافتراض أنك عبرت منطقة “Event horizon” كما قال “Stephen Hawking” وعبرتها سالمًا فإنه لن يمر الكثير من الوقت حتى تبدأ بالإحساس بالألم. ألم ناتج فرق في شد الجاذبية لجسمك، حيث يكون شد الجاذبية على الجزء الأقرب للثقب الأسود أكبر بكثير من الجزء الأبعد من جسدك أي أن الفرق بين سحب الجاذبية على قدميك ورأسك كبير للغاية لدرجة أنه سيبدأ جسمك بالتمدد والتفكك فيما يطلق عليه العلماء بال ” Spaghettification”. وأثناء اقترابك أكثر وأكثر لنقطة ال ” Singularity” وهي مركز الثقب الأسود حيث تكون الكثافة أيضًا بلا حدود، سيكون فرق قوة الجاذبية بين الجزيئات في جسمك كبير لدرجة إنك ستتفكك جزيئيًا وما يتبقى من معلومات جسدك سينقسم إلى ما يسحب الي الثقب الأسود وما يتم التخلص منه في شكل إشعاع هاوكنج “Hawking Radiation”.

وفي الحالة الثانية وهي نظرية الحائط الناري “Firewall” سيتم إحراق جسدك من قبل الإشعاع الناتج عن الجزيئات المحيطة ب ” Event Horizon” بمجرد دخولك وهذا الخلاف يوضح الصراع الدائم بين ميكانيكا الكم “َQuantum mechanics” والنسبية العامة “General Relativity” حيث أن عدم وجود الحائط الناري كما في نظرية هاوكنج يتوافق مع النسبية ولكنه لا يتوافق مع ميكانيكا الكم  ووجود الحائط الناري يخالف نظرية النسبية ولكنه يتوافق مع ميكانيكا الكم. وفي بحثه الأخير اقترح “Stephen Hawking” اقتراحًا أخر أثار الحيرة وهو أن المعلومات التي تذهب إلى مركز الثقب الأسود لا يتم فقدانها تمامًا ولكنها عندما تنقلها الجزيئات في الإشعاع تفقد ترتيبها ومعناها بشكل لا يتيح استعادتها مرة أخري ابدًا. وتلك النظرية مثل الحائط الناري تقريبًا ولكن بدون إمكانية استعادة المعلومات بشكل صريح.

إعداد: Mohamed S. El-Barbary

تصميم: Ahmaad M. Hanafi

References

Almheiri A, Marolf D, Polchinski J, Sully J. Black Holes: Complementarity or Firewalls
Journal of High Energy Physics [Internet]. 2013 Feb [cited 2016 Feb 21];2013(2). Available from: http://sc.egyres.com/HQQ7v

Hawking SW. Information Loss in Black Holes. Physical Review D [Internet]. 2005 Oct 18 [cited 2016 Feb 21];72(8). Available from: http://sc.egyres.com/z5Bo1

Hawking SW. Information Preservation and Weather Forecasting for Black Holes. arXiv:14015761 [gr-qc, physics:hep-th] [Internet]. 2014 Jan 22 [cited 2016 Feb 21]; Available from: http://sc.egyres.com/5SB8e

Giddings SB. Nonviolent information transfer from black holes: a field theory parameterization. Physical Review D [Internet]. 2013 Jul 10 [cited 2016 Feb 21];88(2). Available from: http://sc.egyres.com/qOTFC