تويت
ما هي الثقوب البيضاء
لا زال الفضاء هو اللغز الأكبر في حياة الإنسان، ولا زالت رحلة بحثه عن الأجوبة مستمرةً. يتحدّث مقالنا عن أحد أغرب الموجودات الفضائية وأكثرها إثارة للفضول؛ وهي الثقوب البيضاء (White Holes). فما هي، وهل هي موجودةٌ فعلًا؟!
الثقب الأسود
قبل أن نبدأ الحديث عن الثقوب البيضاء لا بد لنا أن نعرف ما الثقوب السوداء، يتشكل الثقب الأسود عندما تصل النجوم هائلة الحجم إلى نهاية حياتها بحيث تنهار على نفسها ليتبقى منها حيّز عالي الكثافة وشديد الجاذبية إلى حدٍّ لا يمكن حتى للضوء الإفلات منه.
يقوم هذا المارد في المجرة بابتلاع كل ما يقترب منه من كواكبَ وضالّاتٍ فضائيةٍ ربما حتى سفن الفضاء التي ضلّت طريقها في الماضي، وبقي السؤال الذي يحاول العلماء الإجابة عنه، هو ما مصير ما يعبر الثقب الأسود وهل هنالك عوالم موازية؟
الثقوب البيضاء
الثقوب البيضاء هي مفهومٌ رياضيٌّ بحت قائم على طرح الكتلة والمادة من النجم المنهار؛ بحيث يكون الجزء المتفرّد عديم الكتلة المتبقي هو الثقب الأبيض. يحاول الفيزيائيون من خلال هذا التعريف تفسير مصير الكواكب أو أيّة مادةٍ مبتلعةٍ في الثقب الأسود.
بمعنى آخر، فالثقب الأبيض هو المكوّن المعاكس للثقب الأسود، أي أنه في الوقت الذي يجذب الثقب الأسود كل شيءٍ - حتى الضوء - نحوه ، فإن الثقب الأبيض يدفع كل شيءٍ بعيدًا عنه، وبما أن قوانين النسبية العامة لم تحدد اتجاهًا محددًا للزمكان وبما أنه تم إثبات وجود الثقب الأسود، فبنفس الطريقة يمكن أن تكون الثقوب البيضاء موجودةً.
تشكّل الثقوب البيضاء
تقول النظرية بأن الثقوب السوداء التي كانت في الماضي قد جذبت كل شيءٍ من محيطها وابتلعته، وتحت ظروفٍ معيّنةٍ ستتحول إلى ثقوبٍ بيضاءَ تعيد طرد كلِّ ذلك. ومن هنا جاءت الثقوب البيضاء كجوابٍ محتملٍ لسؤال النسبية العامة عن إمكانية فقدان البيانات الزمكانية عبر الثقوب السوداء.
تقترح النظرية أن عملية التحوّل هذه تحدث مباشرةً بعد تكوّن الثقب الأسود- ولكن بما أن الجاذبية تمدد الزمان، سيبدو الأمر بالنسبة للمراقبين من الخارج (الأرض مثلًا) وكأنه استغرق ملايين السنين-. فإذا كان أصحاب هذه الفرضية على حقٍ فإن الثقوب السوداء التي كانت قد تشكلت منذ ملايين السنين ستكون الآن جاهزةً للتحول إلى ثقوبٍ بيضاءَ، وهو ما سنشاهده من الأرض كإشعاعاتٍ عالية الطاقة في الفضاء.
أماكن تواجدها
توجد الثقوب البيضاء حسب الفرضيات في الحيّز المحيط بالثقب الأسود، وذلك على اعتبار أن أفق الحدث عديم الكتلة. لكن لهذا الافتراض ما يعيق القبول بصحّته؛ فهو قائمٌ على غياب إمكانية وجود أي مادةٍ مهما كانت في الحيّز المذكور، وبالتالي فإن ذرة هيدروجين واحدة يمكن أن تؤدي لانهيار المنظومة بأكملها. فحتى وإن كانت هذه الثقوب موجودة، فقد انهارت منذ وقتٍ طويلٍ بسبب اختراق حيّزها بالمواد الضالة التي تملأ الكون الذي نعيش فيه.
على عكس الثقوب السوداء التي تنبأت النظرية النسبية للعالم ألبرت أينشتاين بوجودها وتمكّن العلماء بالفعل من رصدها ودراستها في العقود القليلة الأخيرة، فإن الثقوب البيضاء لا تزال حتى الآن كائنًا افتراضيًّا لم يتمكن أحدٌ من رصده أو تأكيد وجوده.
حقيقة وجود الثقوب البيضاء
الجواب في الواقع هو أنها - وإن كانت موجودةً - فلن يتمكن أحدٌ أبدًا من مشاهدتها، حيث سيتوجب على الإشعاع الصادر عن الثقب أن يعبر أفق الحدث الذي يعتبر الحد الفاصل بين الثقب والبيئة المحيطة به. وبما أن أفق الحدث حيّز خارج الزمكان، سيستغرق الشعاع وقتًا طويلًا جدًّا ليصل إلينا فلن نراه. رغم ذلك فإن العديد من العلماء يعتقدون بوجود الثقوب البيضاء حتى أنهم يعدّونها مكافئًا للانفجار الكبير.
لكن نظرية تشكل الثقوب البيضاء أو حتى الانفجار العظيم تعاكس القانون الثاني من قوانين الديناميكا الحرارية الذي ينص على أن الإنتروبيا (أو الاضطراب) يجب أن يزداد بمرور الوقت، فهي تفترض أنه بإمكاننا من خلال تخفيض الإنتروبيا أن نعكس الوقت وبالتالي نحصل على الثقب الأبيض، وأن الانفجار الكبير يحدث حالما تستأنف الإنتروبيا والوقت اتجاههما الطبيعي.
فتحت فرضية وجود الثقوب البيضاء الباب أمام العديد من الفرضيات الأخرى عن الكون، من عوالمَ متعددةٍ موازية كونها الانعكاس لكل ما عبر الثقب الأسود يومًا ولم نتمكن من معرفته إلا من خلال وجودها. وسواء كانت الثقوب البيضاء حقيقيةً أم لا، فمن المؤكّد أن استكشاف الكون لن ينتهي هنا.
لا زال الفضاء هو اللغز الأكبر في حياة الإنسان، ولا زالت رحلة بحثه عن الأجوبة مستمرةً. يتحدّث مقالنا عن أحد أغرب الموجودات الفضائية وأكثرها إثارة للفضول؛ وهي الثقوب البيضاء (White Holes). فما هي، وهل هي موجودةٌ فعلًا؟!
الثقب الأسود
قبل أن نبدأ الحديث عن الثقوب البيضاء لا بد لنا أن نعرف ما الثقوب السوداء، يتشكل الثقب الأسود عندما تصل النجوم هائلة الحجم إلى نهاية حياتها بحيث تنهار على نفسها ليتبقى منها حيّز عالي الكثافة وشديد الجاذبية إلى حدٍّ لا يمكن حتى للضوء الإفلات منه.
يقوم هذا المارد في المجرة بابتلاع كل ما يقترب منه من كواكبَ وضالّاتٍ فضائيةٍ ربما حتى سفن الفضاء التي ضلّت طريقها في الماضي، وبقي السؤال الذي يحاول العلماء الإجابة عنه، هو ما مصير ما يعبر الثقب الأسود وهل هنالك عوالم موازية؟
الثقوب البيضاء
الثقوب البيضاء هي مفهومٌ رياضيٌّ بحت قائم على طرح الكتلة والمادة من النجم المنهار؛ بحيث يكون الجزء المتفرّد عديم الكتلة المتبقي هو الثقب الأبيض. يحاول الفيزيائيون من خلال هذا التعريف تفسير مصير الكواكب أو أيّة مادةٍ مبتلعةٍ في الثقب الأسود.
بمعنى آخر، فالثقب الأبيض هو المكوّن المعاكس للثقب الأسود، أي أنه في الوقت الذي يجذب الثقب الأسود كل شيءٍ - حتى الضوء - نحوه ، فإن الثقب الأبيض يدفع كل شيءٍ بعيدًا عنه، وبما أن قوانين النسبية العامة لم تحدد اتجاهًا محددًا للزمكان وبما أنه تم إثبات وجود الثقب الأسود، فبنفس الطريقة يمكن أن تكون الثقوب البيضاء موجودةً.
تشكّل الثقوب البيضاء
تقول النظرية بأن الثقوب السوداء التي كانت في الماضي قد جذبت كل شيءٍ من محيطها وابتلعته، وتحت ظروفٍ معيّنةٍ ستتحول إلى ثقوبٍ بيضاءَ تعيد طرد كلِّ ذلك. ومن هنا جاءت الثقوب البيضاء كجوابٍ محتملٍ لسؤال النسبية العامة عن إمكانية فقدان البيانات الزمكانية عبر الثقوب السوداء.
تقترح النظرية أن عملية التحوّل هذه تحدث مباشرةً بعد تكوّن الثقب الأسود- ولكن بما أن الجاذبية تمدد الزمان، سيبدو الأمر بالنسبة للمراقبين من الخارج (الأرض مثلًا) وكأنه استغرق ملايين السنين-. فإذا كان أصحاب هذه الفرضية على حقٍ فإن الثقوب السوداء التي كانت قد تشكلت منذ ملايين السنين ستكون الآن جاهزةً للتحول إلى ثقوبٍ بيضاءَ، وهو ما سنشاهده من الأرض كإشعاعاتٍ عالية الطاقة في الفضاء.
أماكن تواجدها
توجد الثقوب البيضاء حسب الفرضيات في الحيّز المحيط بالثقب الأسود، وذلك على اعتبار أن أفق الحدث عديم الكتلة. لكن لهذا الافتراض ما يعيق القبول بصحّته؛ فهو قائمٌ على غياب إمكانية وجود أي مادةٍ مهما كانت في الحيّز المذكور، وبالتالي فإن ذرة هيدروجين واحدة يمكن أن تؤدي لانهيار المنظومة بأكملها. فحتى وإن كانت هذه الثقوب موجودة، فقد انهارت منذ وقتٍ طويلٍ بسبب اختراق حيّزها بالمواد الضالة التي تملأ الكون الذي نعيش فيه.
على عكس الثقوب السوداء التي تنبأت النظرية النسبية للعالم ألبرت أينشتاين بوجودها وتمكّن العلماء بالفعل من رصدها ودراستها في العقود القليلة الأخيرة، فإن الثقوب البيضاء لا تزال حتى الآن كائنًا افتراضيًّا لم يتمكن أحدٌ من رصده أو تأكيد وجوده.
حقيقة وجود الثقوب البيضاء
الجواب في الواقع هو أنها - وإن كانت موجودةً - فلن يتمكن أحدٌ أبدًا من مشاهدتها، حيث سيتوجب على الإشعاع الصادر عن الثقب أن يعبر أفق الحدث الذي يعتبر الحد الفاصل بين الثقب والبيئة المحيطة به. وبما أن أفق الحدث حيّز خارج الزمكان، سيستغرق الشعاع وقتًا طويلًا جدًّا ليصل إلينا فلن نراه. رغم ذلك فإن العديد من العلماء يعتقدون بوجود الثقوب البيضاء حتى أنهم يعدّونها مكافئًا للانفجار الكبير.
لكن نظرية تشكل الثقوب البيضاء أو حتى الانفجار العظيم تعاكس القانون الثاني من قوانين الديناميكا الحرارية الذي ينص على أن الإنتروبيا (أو الاضطراب) يجب أن يزداد بمرور الوقت، فهي تفترض أنه بإمكاننا من خلال تخفيض الإنتروبيا أن نعكس الوقت وبالتالي نحصل على الثقب الأبيض، وأن الانفجار الكبير يحدث حالما تستأنف الإنتروبيا والوقت اتجاههما الطبيعي.
فتحت فرضية وجود الثقوب البيضاء الباب أمام العديد من الفرضيات الأخرى عن الكون، من عوالمَ متعددةٍ موازية كونها الانعكاس لكل ما عبر الثقب الأسود يومًا ولم نتمكن من معرفته إلا من خلال وجودها. وسواء كانت الثقوب البيضاء حقيقيةً أم لا، فمن المؤكّد أن استكشاف الكون لن ينتهي هنا.