هل يستطيع البشر استخدام الثقوب السوداء للسفر عبر الزمن؟

هل يستطيع البشر استخدام الثقوب السوداء للسفر عبر الزمن؟

14 يناير , 2023

ترجم بواسطة:

شروق علام

دقق بواسطة:

زينب محمد

تُكوِّن الثقوب السوداء آلات زمنية طبيعية من شأنها أن تتيح السفر لكلٍ من الماضي والمستقبل. ولكن لا تتوقع أن تزور الديناصورات عما قريب.

في وقتنا الحاضر، لا نمتلك مركبة فضائية بإمكانها أن تقرِّبنا من ثقب أسود. ولكن، بغض النظر عن تلك التفصيلة الصغيرة، فمحاولة السفر نحو الماضي عن طريق ثقب أسود قد تكون آخر شيء تفعله في حياتك.

ما هي الثقوب السوداء؟

الثقب الأسود هو مادة عظيمة الضخامة، عادةً ما تتكون أثناء انهيار ذاتي لنجمٍ يحتضر.

وكما الكواكب والنجوم، تمتلك الثقوب السوداء حقول جاذبية حولها. وحقل الجاذبية هو ما يبقينا ثابتين على الأرض، وما يبقي الأرض دائرة حول الشمس.

وكقاعدة عامة، كلما زاد حجم الجسم، زادت قوة مجال جاذبيته.

حقل جاذبية الأرض يُصعِّب الوصول للفضاء، لهذا بنينا الصواريخ: حيث يجب أن ننطلق بسرعة هائلة لتتحرر جاذبية الأرض.

مجال جاذبية الثقب الأسود قوي للغاية، فحتى الضوء لا يستطيع الإفلات منه. وهذا مبهر، حيث الضوء هو أسرع شيء معروف علميًا.

بالمناسبة، هذا هو ما يجعل الثقوب السوداء سوداء: فلا يمكن للضوء أن يرتد عن ثقب أسود كما يرتد شعاع مصباح يدوي عن شجرة في الظلام.

فضـاء يتمـدد

نظرية ألبرت أينشتاين العامة عن النسبية تخبرنا أن للمادة والطاقة تأثير عجيب على الكون، فالمادة والطاقة تثنيان الفضاء وتمددانه. كلما زادت ضخامة جسم زاد انثناء الفضاء واتساعه من حوله.

الجسم الضخم يُكوِّن نوع من الوديان في الفضاء وعندما تقترب الأشياء تسقط في الوادي.

ولهذا، عندما تقترب بشكلٍ كافٍ من أي جسم ضخم كالثقب الأسود، ستسقط نحوه. ولهذا أيضًا لا يستطيع الضوء أن يفلت من ثقب أسود: جوانب الوادي شديدة الانحدار، حيث سرعة الضوء لا تكفيه للخروج.

يزداد انحدار الوادي الذي يُكوِّنه الثقب الأسود كلما اقتربتَ على مسافة منه. والنقطة التي عندها يَشْتد انحداره بحيث لا يفلته الضوء تسمى أفق الحدث.

آفاق الأحداث لا تثير اهتمام مسافري الزمن المحتملين فحسب، بل والفلاسفة أيضًا؛ لأن لها آثار كيفية فهمنا لطبيعة الوقت.

زمـن يتـمدد

عندما يتمدد الفضاء، يتمدد الزمن. لو وجدت ساعة بقرب جسم ضخم فإنها ستتحرك بشكل أبطأ، مقارنةً بأخرى بقرب جسم أصغر بكثير.

الساعة قرب ثقب أسود ستتحرك ببطء شديد مقارنةً بأخرى على الأرض. فالعام بقرب ثقب أسود قد يساوي ٨٠ عامًا على الأرض، كما هو مشروحًا في فيلم Interstellar.

وبهذه الطريقة، يمكن استخدام الثقوب السوداء للسفر إلى المستقبل. إذا أردت أن تقفز نحو مستقبل الأرض، فببساطة حلِّق بقرب ثقب أسود، ثم عد إلى الأرض.

إذا اقتربت كفاية من مركز الثقب الأسود، سيمر الوقت بطيئًا بالنسبة لك، ولكن لايزال بوسعك الهرب، مالم تتخطى أفق الحدث.

حلقـات في الـزمن

ماذا عن الماضي؟ هنا تكمن الإثارة الحقيقية. الثقب الأسود يثني الزمن بشدة لدرجة أنه قد يلتف على نفسه.

تخيل أن تأخذ ورقة، وتضم طرفيها معًا لتُكَوِّن حلقة. هذا ما يبدو أن الثقب الأسود يفعله بالزمن.

هذا يُكوِّن آلة زمن طبيعية. إذا تمكنت من دخول الحلقة، والذي يدعوه الفيزيائيون منحنى زمني مغلق، ستجد نفسك على مسار فضائي يبدأ بالمستقبل، وينتهي بالماضي.

بداخل الحلقة، ستجد تشابكًا عميقًا بين السبب والنتيجة. الأشياء من الماضي تتسبب في حدوث أشياء في المستقبل، والتي بدورها تتسبب في حدوث أشياء في الماضي.

المحصلة

حسنًا، لقد وجدت ثقبًا أسود، وتريد أن تستخدم مركبتك الفضائية الرائعة للعودة وزيارة الديناصورات، حظًا موفقًا.

ولكن هناك ثلاث مشاكل. الأولى، أنه يمكنك السفر ضمن ماضي الثقب الأسود فقط، مما يعني أنه إذا تكوَّن الثقب الأسود بعد انقراض الديناصورات، فلن تتمكن من الرجوع كفاية بالزمن. 

الثانية، قد تضطر إلى عبور أفق الحدث لدخول الحلقة. وهذا يعني أنه حتى تخرج من الحلقة في وقت معين في الماضي، يجب أن تغادر أفق الحدث. أي أن تفوق الضوء سرعةً، ونحن على يقين أن هذا مستحيل. 

والثالثة، وربما الأسوأ من ذلك كله ، ستخضع أنت وسفينتك لـ “التأثير المعكروني”.  يبدو ذلك لذيذًا صحيح؟

مع الأسف لا، بمجرد عبورك أفق الحدث، سوف تتمدد طوليًا كالمعكرونة، في الواقع قد تتمدد جدًا لدرجة أنك ستكون مجرد سلسلة من الذرات تدور في الفراغ.

لذلك، بينما يبدو التفكير في خصائص الدوران الزمني للثقب الأسود ممتعًا، فإن زيارة الديناصورات في المستقبل القريب يجب أن تبقى في عالم الخيال. 

المصدر: https://www.livescience.com

تـرجمة: شـروق محـمد عـلام

لينكد إن: shrouk-allam

 مراجعة وتدقيق: زينب محمد


اترك تعليقاً

القائمة البريدية

اشترك في قائمتنا البريدية ليصلك جديد مقالاتنا العلمية وكل ماهو حصري على مجموعة نون العلمية