دراسة: الثقوب السوداء ليست إلا صور هولوجرامية
كتب: أحمد حسين
إذا كان هناك شيء يمكنه تلخيص فكرة أننا لا نعرف الكثير عن الكون فهو الثقوب السوداء. لا نستطيع أن نراهم لأنه حتى الضوء لا يمكنه الهروب من سحب الجاذبية القوي للثقوب السوداء. ليس لدينا أدنى فكرة عن المادة التي صنعت منها هذه الثقوب، ولا إلى أين تذهب الأشياء التي تدخل إلى الثقب الأسود من الأساس؟ علماء الفيزياء لا يمكنهم الاتفاق على شكل الثقوب السوداء حتى الآن، هل هي ضخمة؟ ثلاثية الأبعاد أم ثنائية الأبعاد في صورة مجسمة (هولوجرام) ثلاثية الأبعاد؟
لكن، هناك بعض العلماء من معهد ماكس بلانك للعلوم بألمانيا قالوا في دراسة جديدة أن فرضية أن الثقوب السوداء ليست إلا صورًا هولوجرامية تبدو أقوى وأكثر منطقية من غيرها، بعملية حسابية جديدة بقانون/معادلة العشوائية (Entropy)، دعم العلماء فكرة أن الثقوب السوداء ليست إلا وهم من الخداع البصري.
دعونا نتحدث أولًا عن فرضية الشكل المجسّم للثقوب، والتي اقترحها العالم الفيزيائي ”لينارد سوسكايند“ في التسعينات. تتحدث الفرضية _من منظور رياضي_ أن الكون يحتاج إلى أشكال ثنائية الأبعاد لتطبيق قوانين الفيزياء والجاذبية، لكن بعض هذه الأشكال تظهر لنا كشكل ثلاثي الأبعاد، وهي الصورة التي تظهر في الأفق الكوني الضخم.
يمكن اعتبار هذا الأمر دربًا من الجنون، لكنه يمكن أيضًا أن يحل مشكلة التناقضات الكبيرة بين نظرية آينشتاين وميكانيكا الكم، وهي أن لا شيء يمكنه الهروب من الثقوب السوداء لكن المادة لا يمكن أن يتم تدميرها بشكلٍ كامل. تُسمى هذه الإشكالية ”مفارقة المعلومات – Information paradox“.
يعتقد علماء الفيزياء أن السبب في أننا لا نعرف ما يحدث للأشياء التي تقع على الحافة _أو أفق الحدث_ وداخل ثقب أسود، هو أنه لا يوجد ”داخل“ في الثقب الأسود من الأساس. فبدلًا من أن تقع الأشياء في الداخل، تظل عالقة في التقلبات الجاذبية (Gravitational fluctuations).
ودعم الفريق البحثي من معهد ”ماكس بلانك للفيزياء النظرية“ بألمانيا هذه الفرضية، بقيادة العالم الفيزيائية ”دانييلي برانزيتي“، الذي قال أنهم كانوا قادرين على استخدام نموذج أكثر كمالًا وثراءًا ودقة، يدعم هذا السيناريو، وسمح لهم أيضًا بحل العديد من النقاط الغامضة التي كانت موجودة في حسابات المناذج القديمة.
ركّز الباحثون على فكرة العشوائية، وهي خاصية فيزيائية تُعرِّف ترتيب أو عدم ترتيب (عشوائية) كل شيء في الكون. واقترح ستيفن هوكينج في الماضي أن عشوائية الثقب الأسود يجب أن تكون متناسبة مع مساحته وليس حجمه، وهذه الفكرة هي ما حفّزت الأفكار الأولى حول إمكانية كون الثقوب السوداء أشكالًا مجسمة (هولوجرامية).
استخدم العلماء بمعهد ماكس بلانك طريقة/نموذج يُدعى ”حلقة جاذبية الكم – (Loop Quantum Gravity (LQG)“، لشرح مفهوم الثقالة الكمومية (الجاذبية الكمومية).
فماذا يعني هذا لفرضية صورة الثقوب السوداء الهولوجرامية؟ تخيل أن الثقب الأسود كطوق/حلقة كرة سلة ثلاثي الأبعاد، الحلقة هي أفق الحدث، والشبكة هي الثقب الذي تقع فيه المواد وتختفي. تخيل أن الشبكة مرفوعة إلى الحلقة الدائرية لتبدو مُسطّحة أو كدائرة ثنائية الأبعاد.
نموذج برانزيتي وفريقه ركّز على فكرة طبيعة الثقوب السوداء ثلاثية الأبعاد، ومع نفس فكرة التخيّل السابق، فإن الثقوب السوداء لا يجب _نظريًا إذا كانت ثنائية الأبعاد_، أن يكون هناك “ثقب“ حقيقي وتقع المواد فيه، وهذا هو الرابط بين نظرية العشوائية (Entropy) والمساحة وليست الحجم.
قد تكون هذه الدراسة خطوة كبيرة للحصول على المزيد من التصورات عن الثقوب السوداء.
المصادر:
