الثقب الاسود

ما هي ما هي الثقوب السوداء في الفضاء التي نسمع عنها كثيراً و التي يفترض بأنّها تجذب كلّ ما يقترب من مدارها و تحوّله إلى العدم بما في ذلك الضوء ؟ ممّا تتألّف و كيف تشكّلت ؟ و ما هي الأخطار الكونيّة التي يمكن أن تحملها ؟

لكي نجيب على هذه الأسئلة، علينا البدء بما يسمّى النجوم النيوترونيّة و التي حسب اعتقاد علماء الفلك تشكّل المرحلة الأولى من مراحل ولادة الثقوب السوداء. فهذه النجوم النيوترونيّة تتكوّن نتيجة انفجارات كونيّة هائلة تدعى "سوبر نوفا Super Nova" ناتجة عن انفجار نجم "عند نفاذ طاقته" بقوّة لا توصف قدّرها العلماء بـ 10 آلاف تريليون تريليون مرّة من أقوى الرؤوس النوويّة، ممّا يتسبّب بإطلاق طاقة جبّارة تؤدّي إلى تفكّك تركيّبة ذرّات المادّة و ذلك بسقوط الإلكترونات إلى الداخل و اتّحادها مع البروتونات فتصبح نيوترونات إضافيّة إلى جانب النيوترونات الأساسيّة.

و بهذا تفقد الذرّات محاور حدودها الخارجيّة التي كانت الإليكترونات تشكّلها، و تلتحم كافّة النيوترونات لكلّ الذرّات المتفكّكة مع بعضها البعض لتشكّل مادّة النيوترون الصافية ذات الكثافة الهائلة، فيتقلّص حجم النجم من حجم يوازي حجم الشمس مثلاً ( قطرها يقارب مليون و نصف المليون كيلومتر) إلى حجم كرة بقطر لا يزيد عن 10 كيلومترات، و لكن له نفس الكتلة (الوزن)، أي أنّ سنتيمتراً مكعّباً واحداً من مادّة النيوترون الصافي قد يصل وزنه إلى أكثر من 150 مليون طنّ، و هذا يعني أنّه إذا ما انهارت و تفكّكت ذرّات كوكب بحجم الكرة الأرضيّة فسيصبح كرة نيوترونيّة بقطر 80 متراً فقط.

للنجم النيوتروني حرارة سطحيّة توازي مليون درجة مئويّة بينما يرجّح أن يكون وسطه بارد نسبيّاً، و له قوّة جاذبيّة عالية جداّ تعادل 100 مليار مرّة قوّة جاذبيّة الأرض، و بالتالي فإنّه لا يمكن لنا تصوّر أي شيء على سطح هذا النجم، فبمجرّد مرور أيّ شيء في مدار جاذبيّته القويّة، سيتّجه هذا الشيء باتّجاه مركز النجم و يصطدم به بسرعة مخيفة تكفي طاقتها لتفكيك ذرّاته و دمجها مع النجم. و يميل العلماء إلى الاعتقاد بأنّ النجم النيوتروني غير ثابت التركيب بسبب الحركة الاصطداميّة الدائمة بين وحدات النيوترون التي يتكوّن منها، و بالتالي فارتفاع قوّة الجاذبيّة في مركز النجم نتيجة حركة تصادم قويّة محتملة، قد يحوّل النجم النيوتروني إلى ما يسمّى الثقب الأسود.

هذه النجوم النيوترونيّة التي تدور حول نفسها بسرعة كبيرة تصل إلى بضع مئات اللفات في الثانية، و لها كثافة عالية تزيد عن المائة و خمسين مليون طنّ في السنتيمتر المكعّب الواحد، مع جاذبيّة تفوق قوّة جاذبيّة الأرض بـ 100 مليار مرّة، لن تستطيع الصمود طويلاً حتّى تتحوّل إلى ثقوب سوداء، و أحياناً قد تتشكّل الثقوب السوداء مباشرة بعد الانفجار الكوني Super Nova و دون المرور بمرحلة النجوم النيوترونيّة

ربّما قد نجح علماء الفضاء في الإجماع على تفسير الكثير من الألغاز المتعلّقة بعلم الفلك لأنّ الحجج و الإثباتات العلميّة كانت إلى حدّ ما جليّة، و لكنّهم اختلفوا على تقييم الثقوب السوداء لأنّ القواعد العلميّة المعروفة و المتعارف عليها، ..... انتهت عندها.

عندما تتشكّل الثقوب السوداء نتيجة الانهيار الكلّي لبنية الذرّات و الناجم عن الانفجار الكوني الهائل، فإنّها لن تتحوّل إلى جسم يتألّف من النيوترونات فحسب (على غرار النجم النيوتروني)، .. بل ستتحطّم هذه النيوترونات أو ستتفتّت أو ربّما ستختفي طبقاً للنظريّات العلميّة الحاليّة. للثقب الأسود قوّة جاذبيّة لا يمكن تصوّرها و هي التي تضغط المادّة إلى وسط الثقب إلى أن يصبح حجم المادّة ..... صفر أو بكلمة أخرى ..... لا شيء، ....... حتّى الضوء لا يستطيع مقاومة جاذبيّة الثقب الأسود، و إذا مرّ عبر مدار جاذبيّة الثقب الأسود فإنّه سيتحوّل إلى مركزه كما يبيّن الرسم التفصيلي، ففي هذا المدار الذي يتراوح قطره ما بين 200 كلم و بضع آلاف من الكيلومترات (حسب حجم الثقب الأسود) تختلف الوحدة الزمنيّة عن وحدتنا الزمنيّة المبنيّة على النظريّة النسبيّة و التي تشكّل سرعة الضوء كسرعة قصوى مطلقة أساس لقاعدة حساباتها، بينما قد تبلغ سرعة الهروب من جاذبيّة الثقب الأسود الجبّارة ضمن هذا المدار أضعاف سرعة الضوء.

الأمر الذي يدعو إلى الاعتقاد بأنّ الثقب الأسود يشكّل مقياس خارج قاموسنا العلمي الحالي، هو أنّ حجم هذا الثقب بعد ولادته يبقى ثابتاً مهما ابتلع من كواكب أو نجوم وقعت في مداره الجديد و مهما كان حجمها، أي عندما يتحوّل نجم كبير ذات قطر 5 ملايين كيلومتر إلى ثقب أسود ذات قطر 50 كيلومتر مثلاً، و من ثمّ يبتلع هذا الثقب الأسود نجماً بنفس حجمه السابق (أي بقطر 5 ملايين كيلومتر)، فيفترض بذلك أن يزيد حجم الثقب الأسود (إلى قطر 60 أو 70 كيلومتر مثلاً)، ... و لكن ما يحدث هو غير ذلك و لا يتوافق مع النظريّة العلميّة للمادّة، ... فحجم الثقب يبقى ثابتاً كما بعد ولادته دون تغيير، و هذا هو بالتحديد ما يحاول العلماء إثارته عن لغز الثقوب السوداء.

لم يستطع العلم تحديد ما يحدث خلف مدار الجاذبيّة المطلق، فكلّ المعطيات التي يستند إليها هذا العلم "حاليّاً" في تحليل واقع الكون ( إشعاعات أو موجات كهرومغناطيسيّة ناتجة عن احتراقات أو انفجارات) لا يمكنها الخروج من مدار الجاذبيّة المطلق، ... بل لا يمكنها حتّى مغادرة سطح المادّة التي يفترض أن يتكوّن منها جسم الثقب الأسود، ....... و ربّما لا يمكنها أن تكون موجودة من الأساس، ......... و لهذا السبب أطلق عليه إسم الثقب الأسود، فهو ثقب لأنّه يمتصّ و يبتلع كلّ ما يقترب من مداره، و هو أسود لأنّنا لا نرى منه سوى سواد دائرة الجاذبيّة المطلقة، التي ستبقى مؤقّتاً آخر حدود المعرفة في قدراتنا العلميّة.

بإمكان علماء الفلك تحديد أماكن الثقوب السوداء في الفضاء بواسطة أشعّة "إكس" و بمساعدة أضواء النجوم المنبعثة من خلفها، و هناك العديد من المجرّات التي تحتوي على عدد من الثقوب السوداء، و هذه الثقوب تبتلع فعلاً و تفني كلّ ما يدخل مجال جاذبيّتها مهما بلغت ضخامته و عدده من كواكب أو نجوم ، و ولادة ثقوب سوداء من الأحجام الهائلة هي على الأرجح السبب في اضطراب حركة المسارات لنجوم المجرّات لما سيكون لها من قوّة جاذبيّة هائلة أيضاً، كما و أنّ اختفاء بعض النجوم أو الكواكب يمكن أن يكون ناجماً عن مرورها في مسارات قريبة من الثقوب السوداء و بالتالي سقوطها في مجال جاذبيّتها، ...... و هذا يعني ذوبانها أو اختفائها في تلك الثقوب المخيفة.

هناك شريحة كبيرة من العلماء تعتقد بأنّ الثقب الأسود قد يكون نقطة النهاية للمادّة و الزمن، ......... فالجزيئات تتسارع عند اقترابها من "الجسم المجهول" للثقب الأسود لتتجاوز بكثير سرعة الضوء و هذا يعني زيادة السرعة إلى اللانهاية >>> إرتفاع الضغط إلى اللانهاية >>> تقلّص الحجم إلى الصفر أو العدم >>>... بهذا يفترض أن تنتهي حدود المادّة من كتلة و حجم و مسافة و زمن مع وصولها إلى وسط الثقب الأسود، .. حيث أطلقوا على وسط الثقب الأسود و نقطة نهايته إسم "الوحدويّة أو الافراديّة Singularity" أي عندما يتحوّل كلّ شيء (كتلة و حجم و زمن) إلى شيء واحد ..... دون أن يكون بمقدور أحد معرفة ما هو هذا الشيء الواحد.

و لكن برأي بعض العلماء أنّ الثقوب السوداء قد تكون نقاط عبور إلى مقاييس أخرى غير الموجودة في عالمنا هذا، .... وهنا بالتحديد يبدأ الجدل حول المجهول، حيث أنّ كلّ الدلائل العلميّة تؤكّد كافّة التفاصيل المتعلّقة بالثقب الأسود، إلاّ أنّ وسط هذا الثقب بقي محلّ اجتهادات و تحليلات و تكهّنات، و الأرجح أنّه سيبقى كذلك.
التي نسمع عنها كثيراً و التي يفترض بأنّها تجذب كلّ ما يقترب من مدارها و تحوّله إلى العدم بما في ذلك الضوء ؟ ممّا تتألّف و كيف تشكّلت ؟ و ما هي الأخطار الكونيّة التي يمكن أن تحملها ؟

لكي نجيب على هذه الأسئلة، علينا البدء بما يسمّى النجوم النيوترونيّة و التي حسب اعتقاد علماء الفلك تشكّل المرحلة الأولى من مراحل ولادة الثقوب السوداء. فهذه النجوم النيوترونيّة تتكوّن نتيجة انفجارات كونيّة هائلة تدعى "سوبر نوفا Super Nova" ناتجة عن انفجار نجم "عند نفاذ طاقته" بقوّة لا توصف قدّرها العلماء بـ 10 آلاف تريليون تريليون مرّة من أقوى الرؤوس النوويّة، ممّا يتسبّب بإطلاق طاقة جبّارة تؤدّي إلى تفكّك تركيّبة ذرّات المادّة و ذلك بسقوط الإلكترونات إلى الداخل و اتّحادها مع البروتونات فتصبح نيوترونات إضافيّة إلى جانب النيوترونات الأساسيّة.

و بهذا تفقد الذرّات محاور حدودها الخارجيّة التي كانت الإليكترونات تشكّلها، و تلتحم كافّة النيوترونات لكلّ الذرّات المتفكّكة مع بعضها البعض لتشكّل مادّة النيوترون الصافية ذات الكثافة الهائلة، فيتقلّص حجم النجم من حجم يوازي حجم الشمس مثلاً ( قطرها يقارب مليون و نصف المليون كيلومتر) إلى حجم كرة بقطر لا يزيد عن 10 كيلومترات، و لكن له نفس الكتلة (الوزن)، أي أنّ سنتيمتراً مكعّباً واحداً من مادّة النيوترون الصافي قد يصل وزنه إلى أكثر من 150 مليون طنّ، و هذا يعني أنّه إذا ما انهارت و تفكّكت ذرّات كوكب بحجم الكرة الأرضيّة فسيصبح كرة نيوترونيّة بقطر 80 متراً فقط.

للنجم النيوتروني حرارة سطحيّة توازي مليون درجة مئويّة بينما يرجّح أن يكون وسطه بارد نسبيّاً، و له قوّة جاذبيّة عالية جداّ تعادل 100 مليار مرّة قوّة جاذبيّة الأرض، و بالتالي فإنّه لا يمكن لنا تصوّر أي شيء على سطح هذا النجم، فبمجرّد مرور أيّ شيء في مدار جاذبيّته القويّة، سيتّجه هذا الشيء باتّجاه مركز النجم و يصطدم به بسرعة مخيفة تكفي طاقتها لتفكيك ذرّاته و دمجها مع النجم. و يميل العلماء إلى الاعتقاد بأنّ النجم النيوتروني غير ثابت التركيب بسبب الحركة الاصطداميّة الدائمة بين وحدات النيوترون التي يتكوّن منها، و بالتالي فارتفاع قوّة الجاذبيّة في مركز النجم نتيجة حركة تصادم قويّة محتملة، قد يحوّل النجم النيوتروني إلى ما يسمّى الثقب الأسود.

هذه النجوم النيوترونيّة التي تدور حول نفسها بسرعة كبيرة تصل إلى بضع مئات اللفات في الثانية، و لها كثافة عالية تزيد عن المائة و خمسين مليون طنّ في السنتيمتر المكعّب الواحد، مع جاذبيّة تفوق قوّة جاذبيّة الأرض بـ 100 مليار مرّة، لن تستطيع الصمود طويلاً حتّى تتحوّل إلى ثقوب سوداء، و أحياناً قد تتشكّل الثقوب السوداء مباشرة بعد الانفجار الكوني Super Nova و دون المرور بمرحلة النجوم النيوترونيّة

ربّما قد نجح علماء الفضاء في الإجماع على تفسير الكثير من الألغاز المتعلّقة بعلم الفلك لأنّ الحجج و الإثباتات العلميّة كانت إلى حدّ ما جليّة، و لكنّهم اختلفوا على تقييم الثقوب السوداء لأنّ القواعد العلميّة المعروفة و المتعارف عليها، ..... انتهت عندها.

عندما تتشكّل الثقوب السوداء نتيجة الانهيار الكلّي لبنية الذرّات و الناجم عن الانفجار الكوني الهائل، فإنّها لن تتحوّل إلى جسم يتألّف من النيوترونات فحسب (على غرار النجم النيوتروني)، .. بل ستتحطّم هذه النيوترونات أو ستتفتّت أو ربّما ستختفي طبقاً للنظريّات العلميّة الحاليّة. للثقب الأسود قوّة جاذبيّة لا يمكن تصوّرها و هي التي تضغط المادّة إلى وسط الثقب إلى أن يصبح حجم المادّة ..... صفر أو بكلمة أخرى ..... لا شيء، ....... حتّى الضوء لا يستطيع مقاومة جاذبيّة الثقب الأسود، و إذا مرّ عبر مدار جاذبيّة الثقب الأسود فإنّه سيتحوّل إلى مركزه كما يبيّن الرسم التفصيلي، ففي هذا المدار الذي يتراوح قطره ما بين 200 كلم و بضع آلاف من الكيلومترات (حسب حجم الثقب الأسود) تختلف الوحدة الزمنيّة عن وحدتنا الزمنيّة المبنيّة على النظريّة النسبيّة و التي تشكّل سرعة الضوء كسرعة قصوى مطلقة أساس لقاعدة حساباتها، بينما قد تبلغ سرعة الهروب من جاذبيّة الثقب الأسود الجبّارة ضمن هذا المدار أضعاف سرعة الضوء.

الأمر الذي يدعو إلى الاعتقاد بأنّ الثقب الأسود يشكّل مقياس خارج قاموسنا العلمي الحالي، هو أنّ حجم هذا الثقب بعد ولادته يبقى ثابتاً مهما ابتلع من كواكب أو نجوم وقعت في مداره الجديد و مهما كان حجمها، أي عندما يتحوّل نجم كبير ذات قطر 5 ملايين كيلومتر إلى ثقب أسود ذات قطر 50 كيلومتر مثلاً، و من ثمّ يبتلع هذا الثقب الأسود نجماً بنفس حجمه السابق (أي بقطر 5 ملايين كيلومتر)، فيفترض بذلك أن يزيد حجم الثقب الأسود (إلى قطر 60 أو 70 كيلومتر مثلاً)، ... و لكن ما يحدث هو غير ذلك و لا يتوافق مع النظريّة العلميّة للمادّة، ... فحجم الثقب يبقى ثابتاً كما بعد ولادته دون تغيير، و هذا هو بالتحديد ما يحاول العلماء إثارته عن لغز الثقوب السوداء.

لم يستطع العلم تحديد ما يحدث خلف مدار الجاذبيّة المطلق، فكلّ المعطيات التي يستند إليها هذا العلم "حاليّاً" في تحليل واقع الكون ( إشعاعات أو موجات كهرومغناطيسيّة ناتجة عن احتراقات أو انفجارات) لا يمكنها الخروج من مدار الجاذبيّة المطلق، ... بل لا يمكنها حتّى مغادرة سطح المادّة التي يفترض أن يتكوّن منها جسم الثقب الأسود، ....... و ربّما لا يمكنها أن تكون موجودة من الأساس، ......... و لهذا السبب أطلق عليه إسم الثقب الأسود، فهو ثقب لأنّه يمتصّ و يبتلع كلّ ما يقترب من مداره، و هو أسود لأنّنا لا نرى منه سوى سواد دائرة الجاذبيّة المطلقة، التي ستبقى مؤقّتاً آخر حدود المعرفة في قدراتنا العلميّة.

بإمكان علماء الفلك تحديد أماكن الثقوب السوداء في الفضاء بواسطة أشعّة "إكس" و بمساعدة أضواء النجوم المنبعثة من خلفها، و هناك العديد من المجرّات التي تحتوي على عدد من الثقوب السوداء، و هذه الثقوب تبتلع فعلاً و تفني كلّ ما يدخل مجال جاذبيّتها مهما بلغت ضخامته و عدده من كواكب أو نجوم ، و ولادة ثقوب سوداء من الأحجام الهائلة هي على الأرجح السبب في اضطراب حركة المسارات لنجوم المجرّات لما سيكون لها من قوّة جاذبيّة هائلة أيضاً، كما و أنّ اختفاء بعض النجوم أو الكواكب يمكن أن يكون ناجماً عن مرورها في مسارات قريبة من الثقوب السوداء و بالتالي سقوطها في مجال جاذبيّتها، ...... و هذا يعني ذوبانها أو اختفائها في تلك الثقوب المخيفة.

هناك شريحة كبيرة من العلماء تعتقد بأنّ الثقب الأسود قد يكون نقطة النهاية للمادّة و الزمن، ......... فالجزيئات تتسارع عند اقترابها من "الجسم المجهول" للثقب الأسود لتتجاوز بكثير سرعة الضوء و هذا يعني زيادة السرعة إلى اللانهاية >>> إرتفاع الضغط إلى اللانهاية >>> تقلّص الحجم إلى الصفر أو العدم >>>... بهذا يفترض أن تنتهي حدود المادّة من كتلة و حجم و مسافة و زمن مع وصولها إلى وسط الثقب الأسود، .. حيث أطلقوا على وسط الثقب الأسود و نقطة نهايته إسم "الوحدويّة أو الافراديّة Singularity" أي عندما يتحوّل كلّ شيء (كتلة و حجم و زمن) إلى شيء واحد ..... دون أن يكون بمقدور أحد معرفة ما هو هذا الشيء الواحد.

و لكن برأي بعض العلماء أنّ الثقوب السوداء قد تكون نقاط عبور إلى مقاييس أخرى غير الموجودة في عالمنا هذا، .... وهنا بالتحديد يبدأ الجدل حول المجهول، حيث أنّ كلّ الدلائل العلميّة تؤكّد كافّة التفاصيل المتعلّقة بالثقب الأسود، إلاّ أنّ وسط هذا الثقب بقي محلّ اجتهادات و تحليلات و تكهّنات، و الأرجح أنّه سيبقى كذلك.

موضوع مفيد تسلم عمر

سلمت اناملك عمر على هذا الموضوع الرائع