ولادة الثقوب السوداء
ولادة الثقوب السوداء
بعدما تم توضيح مفهوم الجاذبية من خلال نسبية أينشتاين، تساءل المجتمع العلمي عن فكرة وجود أجسام لها كتل لا نهائية في الفضاء، فأجاب أينشتاين أنه من غير الممكن وجود مثل هذا النوع من الكتل، حتى تم اكتشاف الثقوب السوداء، التي أطلق عليها العلماء اسم “وحش الفضاء”، فكيف تكونت هذه الثقوب؟ ولماذا سمُيت بهذا الاسم؟
تتكون النجوم عند تجمع سُحب من غازات كالهيدروجين، والهيليوم، وبعض العناصر الأخرى في ما يعرف باسم “الاندماج النووي”، فتندمج هذه الغازات مع بعضها نوويًّا لتكوين غازات أثقل في الكتلة، وخلال هذه العملية يتم إطلاق إشعاعات إلى الخارج تقاوم وزن الجسم الذي يحاول ضغط مادة النجم إلى الداخل عن طريق قوة الجذب، فيحدث توازن بين قوتي الجاذبية والاندماج النووي للنجم، وهذا ما يفسر بقاء الشمس مشعَّة دون أن تنهار.
ولكن عندما ينتهي الهيدروجين الموجود في النجم بعد مدة زمنية طويلة، تتغلب قوة الجاذبية على قوة الاندماج النووي، فتنكمش المادة في قلب النجم وينهار كليًّا، فإذا كانت كتلة هذا النجم أقل من 1,4 من كتلة الشمس، فسيتحول النجم إلى “قزم أبيض”، وإذا كانت كتلة النجم أكبر من 1,4 من كتلة الشمس فسيتحول إلى “نجم نيوتروني”، أما إذا كانت كتلة النجم 3 أضعاف كتلة الشمس، فستنكمش كتلته في نقطة صفرية الأبعاد تسمى “النقطة المتفردة Singularity” وسيتحول النجم إلى “ثقب أسود”.
وعند حساب كثافة النجم الذي تحول إلى ثقب أسود حينما انكمشت كتلته الهائلة في نقطة ليس لها حجم يُذكر، من خلال العلاقة “الكثافة = الكتلة/الحجم”، ستحصل على كثافة خيالية تستطيع أن تؤثر في نسيج الزمكان وتلتهم كل ما يمر بالقرب منها، حتى لو كان الضوء نفسه.
الفكرة من كتاب الفيزياء بين البَساطة والدَّهاء
هل تعتقد بإمكانية السفر عبر الزمن؟ هل سمعت من قبل عن آلة إذا دخلتها ستتمكن من الانتقال إلى الماضي أو المستقبل؟
بالطبع ستقول ما هذا الهراء؟ هل هذا كتاب عن الخيال العلمي أم ماذا؟! ولكن دعني أقل لك يا صديقي إن هذا ليس بهراء أو محض خيال، فالسفر عبر الزمن ممكن نظريًّا حسب ما تنبأت به معادلات النسبية لأينشتاين.
ولتعرف كيف يمكن تحقيق هذا، ستحتاج أولًا إلى تصحيح بعض مفاهيمك عن الزمن والجاذبية، ومن خلال ذلك ستتعرف على واحدة من أكثر المسائل الفيزيائية إثارة للفضول وهي “الثقوب السوداء“، ماهيتها، وكيف تكونت، في رحلة شيقة ومسلية مع ميكانيكا الكم بألغازها وحقائقها الصادمة، ونسبية أينشتاين التي هي حجر الأساس للفيزياء الحديثة.
مؤلف كتاب الفيزياء بين البَساطة والدَّهاء
ضُحى صالح: تخرجت من قسم الفيزياء بالجامعة الهاشمية في الأردن بامتياز، ودرست الفيزياء الفلكية بالجمعية الفلكية الأردنية، وأسست صفحة “الفيزياء المسلية” على فيس بوك، ولها كتاب واحد فقط “الفيزياء بين البَساطة والدَّهاء“.