ما هي الثقوب الدودية؟
وقد افترض الفيزيائيون النظريون وجود مثل هذه "الاختصارات" في
نظرًا لأن اسم Einstein-Rosen Bridges جافًا قليلاً لمثل هذا الاحتمال المثير للإعجاب ، فقد أصبح أكثر شيوعًا باسم الثقوب الدودية أو الثقوب الدودية.
يمكنك تصوير الثقب الدودي كنوعنفق يربط بين نقطتين في الزمكان. يمكن أن يكون هذا النفق مزراب مستقيم أو مسار متعرج. إذا كان الثقب الدودي "قابلاً للتمرير" ، فهو بمثابة تقصير لمسار عبر الزمكان ، وربط نقطتين كانتا ستتباعدان عن بعضهما. يمكن للثقوب الدودية ربط نقاط مختلفة داخل نفس الكون ، أو يمكنها ربط أكوان مختلفة.
الطريقة الأكثر شيوعًا للعرضالثقوب الدودية - تخيل أنك تحمل قطعة من الورق ، وهي مساحة عادية. فكر في السفر عبر الفضاء كسفر على قطعة من الورق. الآن ضع علامة على نقطة في كل طرف وقم بطي قطعة الورق إلى النصف ، وربط النقطتين معًا ، ولكن لا تدعهما يلمسان. إذا كنت مسافرًا في مساحة عادية (أي على طول ورقة) ، فستستغرق الرحلة من إحدى علاماتك إلى الأخرى وقتًا أطول مما لو كان هناك نفق أو "ثقب دودي" يربط نقطتين على الورقة من خلال المساحة الفارغة بينهما.
هل توجد الثقوب الدودية بالفعل؟
الثقب الدودي لم يلاحظ مباشرة أوبشكل غير مباشر ، لكنها "موجودة" بالمعنى الرياضي ، عندما تنشأ في حلول معادلات مجال الجاذبية التي تكمن وراء نظرية النسبية العامة لأينشتاين. هذا يعني أنه يمكننا تقسيم الكون إلى أجزاء كثيرة ثم استخدام معادلات رياضية لوصف كيف تتناسب هذه الأجزاء معًا.
هذه المعادلات الميدانية مثل السقالات ،التي بُني عليها الكون. لا تتطلب المعادلات التي تصف كيف تعمل النسبية العامة أو الجاذبية ثقوبًا دودية ، لكنها تتطلب ذلك. وبعبارة أخرى ، فإن أحد الحلول الممكنة للمعادلات العامة في مجال النسبية هو ثقب دودي يربط بين نقطتين في الزمكان.
الثقوب الدودية ليست مجرد ظواهر نظرية بحتة. هناك العديد من المشاكل المعروفة التي تجعلها حقيقة حتى في الرياضيات بما يتجاوز معادلات أينشتاين.
لماذا الثقوب الدودية خطيرة؟ إلى أين سيقود اكتشافهم؟
بالنسبة للمبتدئين ، تكون الثقوب الدودية غير مستقرة ، أيينهار بسرعة. وبالتالي ، لن يتمكن أي مسافر محتمل في الفضاء من الوصول إلى الطرف الآخر من النفق إذا انهار حوله. ومع ذلك ، لم نفقد كل شيء ، لأن الفيزيائيين اكتشفوا أن استخدام المواد الغريبة يمكن أن يبقي فتحة الدودة مفتوحة. المادة الغريبة ، التي لا يجب الخلط بينها وبين المادة المظلمة ، هي شكل له كثافة طاقة سلبية وضغط سلبي. صده ، لا تنجذب إليه الجاذبية. حتى الآن ، تظهر المادة الغريبة في شكل جزيئات في تجارب الكم ، لذلك لا أحد يعرف ما إذا كان ما يكفي من المادة الغريبة يمكن أن يخلق ثقبًا دوديًا في مكان واحد.
مشكلة السفر عبر الزمن
وحتى لو تمكنا من دعم النفقتم اكتشافه من خلال قدرة المادة الغريبة على صد الجاذبية ، ويحذر منظرون آخرون مثل ستيفن هوكينج من مشكلة أخرى. إذا اصطدم جسيم واحد حتى الآن بثقب دودي ، فإن الرياضيات تتطلب أن يبدأ الثقب الدودي في الانهيار. لا يبشر بالخير بالنسبة للمسافة بين المجرات والسفر عبر الزمن.
لا يمكنك إنشاء منحنيات مغلقة مثل الزمن. رد الفعل العنيف من شأنه أن يمنع ظهور منحنيات زمنية مغلقة.قوانين الفيزياء ليست كذلك حذر هوكينج من السماح بظهور منحنيات مغلقة تشبه الزمن، عندما دافع عن التسلسل الزمني للوقت في دراسته عام 1992.
إمكانات الثقب. ما الذي يمكن أن تقدمه لنا الثقوب الدودية؟
الثقوب الدودية هي عنصر شائع بينعشاق الخيال العلمي والفيزيائيين النظريين ، لأن هذه الظواهر يمكن أن تفتح العديد من الاحتمالات. يمكن للناس السفر إلى مجرة أخرى أو استكشاف وجود الأكوان الموازية في حياة الإنسان.
هذه المركبة الفضائية الافتراضية معلقد استلهمت حلقة الحث "الطاقة السلبية" من النظريات الحديثة التي تصف كيف يمكن أن ينحني الفضاء بالطاقة السلبية لإنتاج نقل فائق السرعة للوصول إلى أنظمة النجوم البعيدة
ولا توفر الثقوب الدودية فرصة فقطالسفر عبر الفضاء ، ولكن أيضًا للسفر عبر الزمن. يمكن أن نعود إلى الأيام الأولى لتشكيل نظامنا الشمسي وننهي في النهاية الجدل حول كيفية تشكل قمرنا. ربما حتى حل لغز كيف ظهر الثقب الأسود الهائل في مركز درب التبانة؟ وهذه ليست سوى البداية.
بالنظر إلى أن وجود الثقوب الدودية مغري للغاية ، يجب أن نتوقع أكبر قدر ممكن من البحث حول هذا الموضوع. وقد اقترح العلماء مؤخرًا حلًا أصليًا.
ماذا اقترح العلماء؟
اكتشفت كاشفات موجات الجاذبية بالفعل ثقوبًا سوداء غامضة. قد تكون الثقوب الدودية التالية.
الحكم من قبلالبحث وفقًا لعلماء الفيزياء، فإن الثقب الأسود الذي يتصاعد إلى ثقب دودي سيخلق تموجات في الفضاء والفضاء يمكن اكتشافها وتسجيلها بواسطة مراصد موجات الجاذبية LIGO وVirgo.
حتى الآن ، لم يتم العثور على أي دليل على وجود ثقوب دودية. ولكن إذا كانوا موجودين ، فإن الباحثين لديهم فرصة للكشف عن الثقوب الدودية باستخدام موجات الجاذبية ، فإن العلماء متأكدون.
في نهجهم النظري ، اعتبرواثقب أسود بكتلة تبلغ خمسة أضعاف كتلة الشمس ، تدور حول ثقب الدودة على مسافة 1.6 مليار سنة ضوئية من الأرض. حسب الباحثون أنه مع اقتراب الثقب الأسود من الثقب الدودي ، فإنه سوف يدور إلى الداخل ، كما لو كان يدور حول ثقب أسود ضخم آخر. ستهتز هذه العملية وتخلق موجات جاذبية. في البداية ستبدو كنمط موجة قياسي يزداد تواترًا بمرور الوقت.
ولكن بمجرد أن يصل الثقب الأسود إلى مركز مركز الثقب المسمى بالحنجرة ، سيمر الثقب الأسود من خلاله وستختفي موجات الجاذبية في الكون الأول فجأة.
ونظر الباحثون إلى ما يمكن أن يحدث إذا ظهر ثقب أسود في عالم بعيد، مثل كون آخر. في هذه الحالة، ستختفي فجأة موجات الجاذبية في الكون رقم 1.
في الكون رقم 2، سيبدأ الثقب الأسود الناشئ في التحرك بشكل حلزوني. قد يشير هذا إلى أنها كانت تمر عبر نفق الزمكان.
وهذه الموجات نفسها ، وفقا للعلماء ، يجب أنتختلف عن تلك التي تحدث عندما يقترب جسمان من بعضهما البعض. بعد ذلك ، سوف يكرر الثقب الأسود حركته على طول النفق بين الكونين ، مما يسبب رشقات من موجات الجاذبية ، طالما أن طاقته تسمح بذلك.
وفقا للباحثين ، إذا كان الكون رقم 2كان كوننا ، على مسافة معينة ، سيكون لدى العلماء الفرصة لاكتشاف هذه الموجات الجاذبية الخاصة. هذا سيثبت أن الثقب الأسود مر بالثقب ، مما يعني أنه موجود.
ما هو الحد الأدنى؟
وفقا للنظرية النسبية العامة، التي تصف الجاذبية نتيجة لانحناء الزمكان، فإن الثقوب الدودية ممكنة.
مرصد ليغو ومقره الولايات المتحدةالولايات ، أو مرصد الموجات الثقالية التداخلية بالليزر في برج العذراء المتقدم في إيطاليا ، يكتشف تموجات من الثقوب السوداء أو النجوم النيوترونية. هذه الأجسام الضخمة تدور حول بعضها البعض قبل أن تندمج.
حاليا ، العلماء قادرون على ملاحظة ذلكالاندماج ، بعد أن أكد أكثر من اثني عشر منذ عام 2015 ، وينتظر المزيد من التأكيد. لكن في مرحلة ما ، سيتعين على الفيزيائيين التركيز على المزيد من الاحتمالات غير العادية ، كما يقول الفيزيائي فيتر كاردوسو من المعهد التقني الفائق في لشبونة ، البرتغال. ويؤكد أنه حان الوقت للبحث عن إشارات أغرب ولكنها مثيرة.
ومع ذلك ، يجب على البشرية أن تتذكر تحذير هوكينغ وأن تتذكر مدى خطورته.
اقرأ أيضا
شاهد كيف يبدو الصيف على كوكب زحل
كانت هناك صورة لكيفية "تدفق" غبار الصحراء إلى المحيط الأطلسي
شاهد ما يمكن أن يراه تليسكوب هابل في الفضاء