الظاهرة التي أذهلت العلماء

السلام عليم و رحمة الله تعالى و بركاته

الظاهرة التي أذهلت العلماء

الثقب الأسود :

الثقب الأسود :

هو
منطقة في الفضاء تحوي كتلة كبيرة في حجم صغير يسمى بالحجم الحرج لهذه
الكتلة، والذي عند الوصول إليه تبدأ المادة بالانضغاط تحت تأثير جاذبيتها
الخاصة، ويحدث فيها انهيار من نوع خاص بفعل الجاذبية ينتج عن القوة العكسية
للانفجار، حيث أن هذه القوة تضغط النجم وتجعله صغيرًا جدًا وذا جاذبية
قوية خارقة. و تزداد كثافة الجسم (نتيجة تداخل جسيمات ذراته وانعدام الفراغ
البيني بين الجزيئات)، تصبح قوّة جاذبيته قوّية إلى درجة تجذب أي جسم يمر
بالقرب منه، مهما بلغت سرعته. وبالتالي يزداد كمّ المادة الموجودة في الثقب
الأسود، وبحسب النظرية النسبية العامة لأينشتاين ، فإن الجاذبية تقوّس
الفضاء الذي يسير الضوء فيه بشكل مستقيم بالنسبة للفراغ، وهذا يعني أن
الضوء ينحرف تحت تأثير الجاذبية.

يمتص
الثقب الأسود الضوء المار بجانبه بفعل الجاذبية، وهو يبدو لمن يراقبه من
الخارج كأنه منطقة من العدم، إذ لا يمكن لأي إشارة أو موجة أو جسيم الإفلات
من منطقة تأثيره فيبدو بذلك أسود. أمكن التعرف على الثقوب السوداء عن طريق
مراقبة بعض الإشعاعات السينية التي تنطلق من المواد عند تحطم جزيئاتها
نتيجة اقترابها من مجال جاذبية الثقب الأسود وسقوطها في هاويته.

لتتحول
الكرة الأرضية إلى ثقب أسود، يستدعي ذلك تحولها إلى كرة نصف قطرها 0.9 سم
وكتلتها نفس كتلة الأرض الحالية، بمعنى انضغاط مادتها لجعلها بلا فراغات
بينية في ذراتها وبين جسيمات نوى ذراتها، مما يجعلها صغيرة ككرة الطاولة في
الحجم ووزنها الهائل يبقى على ما هو عليه، حيث أن الفراغات الهائلة بين
الجسيمات الذرية نسبة لحجمها الصغير يحكمها قوانين فيزيائية لا يمكن
تجاوزها أو تحطيمها في الظروف العادية.

تاريخ مفهوم الثقوب السوداء :

كان
طرح فرضية إمكانية وجود مثل هذه الظاهرة هو اكتشاف رومر أن للضوء سرعة
محدودة، وهذا الاكتشاف طرح تساؤلاً وهو لماذا لا تزيد سرعة الضوء إلى سرعة
أكبر؟. فُسر ذلك على أنه قد تكون للجاذبية تأثير على الضوء، ومن هذا
الاكتشاف كتب "جون مينشل " عام 1783م، مقالاً أشار فيه إلى أنه قد يكون
للنجم الكثيف المتراص جاذبية شديدة جدًا، إلا أن الضوء لا يمكنهُ الإفلات
منها، فأي ضوء ينبعث من سطح النجم تعيده هذه الجاذبية. هناك فرضية تقول
أيضًا أنه هناك نجوم عديدة من هذه النجوم، مع أننا لا يمكننا أن نرى ضوئها،
لأنها لا تبعثه إلا أننا نستطيع أن نتحسس جاذبيتها. هذه النجوم هي ما
نسميها بـ "الثقوب السوداء"، أي الفجوات في الفضاء. أهملت هذه الأفكار، لأن
النظرية الموجية للضوء كانت سائدة في ذلك الوقت. وفي 1796 م، أعاد العالم
الفرنسي بيير سيمون لابلاس هذه الفكرة إلى الواجهة في كتابه "مقدمة عن
النظام الكوني"، لكن معاصريه شككوا في صحة الفكرة لهشاشتها النظرية. إلى أن
جاءت نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين، التي برهنت على إمكانية وجود
الثقوب السوداء. فبدأ علماء الفلك في البحث عن آثارها، حيث تم اكتشاف أول
ثقب أسود سنة 1971 م.

وتحولت
الآراء حول الثقب الأسود إلى حقائق مشاهدة عبر المرقاب الفلكي الراديوي
الذي يتيح للراصدين مشاهدة الكون بشكل أوضح، وجعل نظرية النسبية حقيقة
علمية مقبولة عند معظم دارسي علوم الفيزياء.

الثقوب السوداء والنظرية النسبية :

أفق
الحدث هو (حدود منطقة من الزمان والمكان التي لا يمكن للضوء الإفلات منها)
وبما أنه لا شي يمكنه السير بأسرع من الضوء، فإن أي شي يقع في هذه المنطقة
سوف يبلغ بسرعة منطقة ذات كثافة عالية ونهاية الزمان.

وتتنبأ
النسبية العامة بأن الأجسام الثقيلة المتحركة سوف تتسبب ببث موجات جاذبية
وهي تموجات في أنحناء الفضاء (هذه التموجات على حسب فهمي هي ليست مثل موجات
الراديو بل هي موجات في الزمكان تخيل أنك تمشي في بركة ماء سوف تتكون
موجات من الماء بسبب حركة في البركة وهذه الموجات الناشئة هي مكانية ذات
ثلاث أبعاد وموجة مثلها معها زمانية لتكون موجات من بعد رابع هي التي يقصد
بها انحناءات الفضاء) تنتقل بسرعة الضوء وتشبه موجات الضوء التي هي تموجات
الحقل الكهرمغناطيسي إلا أنها يصعب اكتشافها وهي كالضوء تأخذ الطاقة من
الأجسام التي تبثها وبالتالي يتوقع أن ينهار نظام من الأجسام الضخمة ويعود
في النهاية إلى وضع مستقر لان الطاقة في أي حركة سوف تحمل بعيدا.

على
سبيل المثال دوران الأرض حول الشمس يولد موجات جاذبية ويكون تأثير مسارات
الطاقة في تغير مدار الأرض حول الشمس الذي يؤدي في آخر المطاف إلى أن الأرض
تقترب من الشمس حتى تستقر داخلها ومعدل ضياع الطاقة ضئيل جدا.

وشوهد
هذا التأثير في نظام النجم النابض وهو نوع خاص من النجوم النيوترونية تبث
نبضات منتظمة من موجات الراديو، ويضم هذا النظام نجمين نيترونيين يدوران
حول بعضهما البعض.

إلى لقاء قريب.