اشراقة عالمي
09-25-2010, 03:16 PM
واشنطن - اظهرت ابحاث جديدة ان الثقب الاسود في وسط احدى اكبر المجرات القريبة من الارض وهي درب التبانة، يتمتع باكبر كتلة تقاس حتى الان.
http://ts4.mm.bing.net/images/thumbnail.aspx?q=262549670299&id=caed1f277666e217767050b34b01754e&url=http%3a%2f%2fwww.ko7l.net%2fvb%2fuploaded%2f75 95_1256672132.jpg (http://www.ko7l.net/vb/uploaded/7595_1256672132.jpg)
واستخدم اخصائيان في فيزياء الفلك الماني واميركي تقنيات محاكاة معلوماتية في حساباتهما.
وهذا الثقب الاسود الواقع في وسط المجرة "ام 87" احدى كبرى المجرات في محيط الارض، كتلته اكبر بمرتين او ثلاث مرات مما كان مقدرا سابقا حسبما اوضح الباحثان اللذان عرضا اعمالهما مطلع الاسبوع خلال مؤتمر جمعية "اميركان استرونوميكال سوساييتي" المنعقد في باسادينا حتى الحادي عشر من يونيو/حزيران.
وكتلة الثقب على ما يبدو اكبر بـ6400 مليار مرة من كتلة الشمس "والاكبر التي تقاس حتى الان بموجب تقنية يمكن الوثوق بها" على ما اوضح عالما الفلك اللذان سينشر بحثهما في مجلة "استروفيزيكال جورنال" في نهاية الصيف.
والثقب الاسود هو جرم سماوي يتمتع بكتلة كبيرة وحقل الجاذبية التابع له كثيف الى حد لا يمكن ان يفلت منه اي شيء ولا حتى النور.
ويدفع هذا الاكتشاف الى الاعتقاد ان قياس كتلة الثقوب السوداء في وسط مجرات اخرى مجاورة اقل مما هي فعليا وبالحدود ذاتها على ما قال الباحثان في البيان.
وسيكون لذلك اثر على النظريات المتوافرة لتفسير تشكل المجرات وتوسعها.
واوضح ينز توماس من معهد "ماكس بلانك" في المانيا واحد المشرفين على الدراسة ان "هذا الاستنتاج مهم لفهم كيف تتفاعل الثقوب السوداء مع مجراتها".
واضاف "اذا تغيرت كتلة ثقب اسود فان علاقته مع المجرة تتغير" اذ ان العلاقة وثيقة بين الاثنين.
واستند العلماء في السابق على هذه العلاقة لوضع نظرية لتطور المجرات مع الزمن وهذا التقدير لكتلة الثقب الاسود في وسط مجرة "ام 87" قد يغير هذه النظريات على ما اوضح الباحثان.
http://i85.servimg.com/u/f85/11/75/86/39/750px-11.jpg
وكون هذه الثقوب السوداء تتمتع بكتلة اكبر في المجرات القريبة قد يحل ايضا اللغز المتعلق بكتلة الكازار وهي ثقوب سوداء ناشطة في وسط المجرات البعيدة جدا التي تعود الى مرحلة اقدم من الكون على ما اضاف العالمان.
وقال كارل غيبهارد من جامعة تكساس في اوستن (جنوب الولايات المتحدة) وهو العالم الثاني المشرف على الدراسة ان "الكتلة الكبيرة للكازار التي يقدر انها عشرة مليارات مرة اكبر من كتلة الشمس كانت تطرح مشكلة لعلم الفلك" اذ لم يكن يتواجد في المجرات المجاورة للارض ثقب اسود يقارن بها.
واضاف ان "علماء فيزياء الفلك كانوا يتذمرون من ان حساب كتلة الثقوب السوداء للكازار خاطئ. لكن اذا ضربنا كتلة الثقب الاسود في مجرة "ام 87" باثنين او ثلاثة فان المشكلة تختفي".
ولتقدير كتلة الثقب الاسود في وسط مجرة "ام 87" استخدم العالمان احدى اكبر الحواسيب في العالم "لونستار سيستم" في مركز المعلوماتية في جامعة تكساس.
وهذا الحاسوب قادر على اجراء 62 الف مليار عملية حسابية في الثانية في مقابل عشرة مليارات عملية في الثانية لحاسوب محمول متطور.
ثقب أسود
http://i85.servimg.com/u/f85/11/75/86/39/black_10.jpg
الثقب الأسود هي منطقة في الفضاء، عبارة عن كتلة كبيرة في حجم صغير تسمى الحجم الحرج بالنسبة لهذه الكتلة، حيث تبدأ المادة بالانضغاط تحت تأثير جاذبيتها الخاصة ويحدث فيها أنهيار من نوع خاص هو الأنهيار بفعل الجاذبية ،و ذلك ينتج عن القوة العكسية للإنفجار حيث أن هذه القوة تضغط النجم و تجعله صغيراً جداً وذا جاذبية قوية خارقة، ويزداد تركيز الكتلة أي كثافة الجسم (نتيجة تداخل جسيمات ذراته وإنعدام الفراغ البيني بين الجزيئات)، وتصبح قوّة جاذبيته قوّية إلى درجة لا يمكن لأي جسم يمر بمسافة قريبة منه أن يفلت من جاذبيتهُ مهما بلغت سرعته وبالتالي يزداد كمّ المادة الموجودة في الثقب الأسود، وبحسب النظرية النسبية العامة لـأينشتاين فإن الجاذبية تقوّس الفضاء الذي يسير الضوء فيه بشكل مستقيم بالنسبة للفراغ، وهذا يعني أن الضوء ينحرف تحت تأثير الجاذبية، أما الثقب الأسود فإنه يقوس الفضاء إلى حد يمتص الضوء المار بجانبه بفعل الجاذبية، وهو يبدو لمن يراقبه من الخارج كأنه منطقة من العدم إذ لا يمكن لأي إشارة أو معلومة أو موجة أو جسيم الافلات من منطقة تأثيره فيبدو بذلك أسود. وأمكن معرفة وجوده بمراقبة بعض الأشعاعات من الأشعة السينية التي تنطلق من المواد حين تتحطم جزيئاتها نتيجة أقترابها من مجال جاذبية الثقب الأسود وسقوطها في هاويته، وللتوضيح فإن تحول الكرة الارضية إلى ثقب أسود يستدعي تحولها إلى كرة نصف قطرها 0.9 سم وكتلتها نفس كتلة الأرض الحالية.
أي بمعنى أنضغاط مادتها لجعلها من غير فراغات بينية في ذراتها وبين جسيمات نوى ذراتها، مما يجعلها صغيرة ككرة المنضدة 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 أكتشاف "رومر" أن للضوء سرعة محدودة وهذا الأكتشاف يطرح تساؤل لماذا لاتزيد سرعة الضوء إلى سرعة أكبر وكانت الأجابة: لأنه قد تكون للجاذبية تأثير على الضوء ومن هذا الأكتشاف كتب "جون مينشل " عام 1783م، مقالاً أشار فيه إلى أنه قد يكون للنجم الكثيف المتراص جاذبية شديدة جداً، إلى أن الضوء لا يمكنهُ الإفلات منها. فأي ضوء ينبعث من سطح النجم تعيده هذه الجاذبية، وأقترح أيضاً وجود نجوم عديدة من هذه النجوم، مع أننا لا يمكننا أن نرى الضوء لأنها لا تبعثه إلا أننا نستطيع تلمس جاذبيتها. وهذه النجوم ما نسميه "بالثقوب السوداء ". فهي فجوات في الفضاء، وأهملت هذه الأفكار لأن نظرية موجات الضوء كانت سائدة في ذلك الوقت. وفي 1796م، أعاد العالم الفرنسي بيير سيمون لابلاس هذه الفكرة إلى الواجهة في كتابه Exposition du Système du Monde (تقديم نظام الكون)، لكن معاصريه شككوا في صحة الفكرة لهشاشتها النظرية. إلى أن جاءت نظرية النسبية العامة لالبرت اينشتاين التي برهنت عن أمكانية وجود الثقوب السوداء. فبدأ علماء الفلك يبحثون عن آثارها، حيث تم أكتشاف أول ثقب أسود سنة 1971م. 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.
حيـاة النجوم
يتكون النجم من كمية من الغازات الهيدروجين بالتجمع والتهافت والانخساف على بعضها البعض ومع هذا التقلص يزداد تصادم الغازات فيما بينها بسرعات كبيرة، ويسخن الغاز حتى يصبح حاراً جداً إلى درجة أن تندمج ذرات الهيدروجين عند تصادمها لتكونّ الهليوم، بشكل تفاعل نووي يشابه تفاعلات القنبلة الهيدروجينية لكون حجم النجم ضخم ويستطيع مقاومة جاذبيته الذاتية بعد أن يكون قد أستهلك كامل وقوده. فعندما يكون النجم صغيرا تقترب جسيمات المادة من بعضها البعض كثيرا ووفقاً لمبدأ "باولي " في الأستبعاد يجب أن تكون سرعات الجسيمات أكثر منه بين الإلكتروات ولذلك سميت نجوم نيوترونية قد لا يتعدى نصف قطرها عشرة أميال أو نحوه مع كثافة عالية تعد بمئات الملايين من الأطنان في الأنش الواحد ويتم التنبؤ بوجودها ولم يتمكن من مشاهدتها ولم تكتشف إلا بعد فترة طويلة.
وستكون نهاية الزمان ونهاية أي نجم المنسحق بشكل هذا المتفرد ولا يمكن للمعلومات أن تأتينا لأنها قد تعطلت إلا أن أي مشاهد خارج المتفرد لا يتأثر بتعطيل هذه القوانين (وهذا يعني ان قوانين الفيزياء التي نعرفها لا تعمل داخل الثقب الأسود لأنها تكون معطلة مثل الانفجار العظيم تتعطل فيه القوانين لكن نحن خارج الثقب الاسود لا نتأثر بهذا التعطيل). وبعبارة أخرى إن هذه القوانين لا تتعطل ولكنها تعمل وفق أبعاد أخرى تشمل بيئة الثقوب السوداء حسب رأي علماء الفلك.
وهناك حلول أخرى للنسبية العامة تحمي رائد الفضاء كي يتفادى الإصطدام بالمتفرد وهي أن يقع وسط ثقب دودي ويخرج في منطقة أخرى للكون وهذه الحلول تفتح إمكانات كبيرة في السفر عبر الفضاء والزمان وهي ما زالت آراء نظرية لا وجود لها في واقعنا الحالي.
ولكن هذه الأحداث ليست مستقرة فوجود أي شي قد يغيرها والشخص الموجود في التفرد لا يمكن أن يكون إلا في مستقبله لان قوانين الرقابة الكونية cosmic censorship تنص على أنه لا يمكن أن يكون المتفرد إلا في الماضي السحيق (الانفجار العظيم ) أو في المستقبل ويحتمل أن تثبت أي صيغة للرقابة الكونية أنه قد يكون ممكن السفر عبر الماضي على مقربة من المتفرد العادي...
الثقوب السوداء والنظرية الكَمِّية
http://www.tunisia-sat.com/vb/images/statusicon/wol_error.gifانقر على هذا شريط لعرض الصورة الكاملة. الحجم الاصلي للصورة هو 750x600.http://i85.servimg.com/u/f85/11/75/86/39/750px-11.jpg
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 و هذه الموجات الناشئة هي مكانية ذات ثلاث أبعاد وموجة مثلها معها زمانية لتكون موجات من بعد رابع هي التي يقصد بها أنحناءات الفضاء) تنتقل بسرعة الضوء وتشبه موجات الضوء التي هي تموجات الحقل الكهرمغناطيسي إلا أنها يصعب أكتشافها 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.
شكل النجوم التي تكون منها الثقب الاسود
وفي عام 1967م، حدثت ثورة في دراسة الثقوب السوداء على يد العالم "إزرائيل " - وهو عالم كندي ولد في برلين – بين أن الثقوب السوداء غير دوارة، وفقا لنظرية النسبية العامة ولابد أن تكون بسيطة جداً فهي كروية تماماً. ولا يتوافق حجمها إلا على كتلتها وأي ثقبين سوداويين، بكتلة متساوية هما متساويان بالحجم. وقد أمكن وضعهما عن طريق حل خاص لمعادلات " آينشتاين " قبل النسبية العامة بقليل وكان من المعتقد به أن الثقب الأسود لا يتكون إلا عند انسحاق جسم كروي تماما. وأن النجوم ليست كروية تماما، ولا يمكن بالتالي أن يسحق إلا بشكل متفردا عاريا، لكن هتاك تفسيرات مختلفة لنتيجة " إزرائيل " تبناها " روجربيزور " و "جون ويلر " فقد أبديا أن الحركات السريعة في انسحاق النجم يعني أن موجات الجاذبية المنبعثة منه تجعله أكثر كروية إلى أن يستقر في وضع ثابت ويصبح كروياً بشكل دقيق، وعلى حسب هذه النظرية أي نجم دوار يصبح كرويا مهما كان شكله وبنيته الداخلية معقدتين، وسوف ينتهي بعد أنسحاقه بالجاذبية إلى ثقب أسود كروي تماما يتوقف حجمه على كتلته. وفي عام 1963م، وجد "دوي كير " مجموعة من الحلول لمعادلات النسبية العامة تصف الثقوب السوداء الدوارة التي أغفلها "إزرائيل ". فإذا كانت الدورات صفر يكون الثقب الأسود كروي تماما ويصبح الحل مماثلاً لحل "شفارزشيلد". أما إذا كان الدوران غير صفر ينتفخ الثقب الأسود نحو الخارج قرب مستوى خط أستوائه تماما مثل الأرض منبعجة من تأثير دورانها. لقد أفترض إزرائيل أن أي جسم ينسحق ليكون ثقبا أسود سوف ينتهي إلى وضع مستقر كما يصف حل كير.
حجم الثقوب السوداء و أدلة وجودها
في عام 1970م بين "براندون كارتر " أن حجم وشكل أي ثقب أسود ثابت الدوران يتوقف فقط على كتلة ومعدل دورانه بشرط يكون له محور تناظر ، وبعد فترة أثبت ستيفن هوكنغ أن أي ثقب أسود ذى دوران ثابت سوف يكون له محور تناظر. واستخدم "رو بنسون " هذه النتائج ليثبت أنه بعد انسحاق الجاذبية بان الثقب الأسود من الاستقرار على وضع يكون دوارا ولكن ليس نابضا،وأيضا حجمه وشكله يتوقفان على كتلته ومعدل دورانه دون الجسم الذي انسحق ليكونه .
http://ts4.mm.bing.net/images/thumbnail.aspx?q=262549670299&id=caed1f277666e217767050b34b01754e&url=http%3a%2f%2fwww.ko7l.net%2fvb%2fuploaded%2f75 95_1256672132.jpg (http://www.ko7l.net/vb/uploaded/7595_1256672132.jpg)
واستخدم اخصائيان في فيزياء الفلك الماني واميركي تقنيات محاكاة معلوماتية في حساباتهما.
وهذا الثقب الاسود الواقع في وسط المجرة "ام 87" احدى كبرى المجرات في محيط الارض، كتلته اكبر بمرتين او ثلاث مرات مما كان مقدرا سابقا حسبما اوضح الباحثان اللذان عرضا اعمالهما مطلع الاسبوع خلال مؤتمر جمعية "اميركان استرونوميكال سوساييتي" المنعقد في باسادينا حتى الحادي عشر من يونيو/حزيران.
وكتلة الثقب على ما يبدو اكبر بـ6400 مليار مرة من كتلة الشمس "والاكبر التي تقاس حتى الان بموجب تقنية يمكن الوثوق بها" على ما اوضح عالما الفلك اللذان سينشر بحثهما في مجلة "استروفيزيكال جورنال" في نهاية الصيف.
والثقب الاسود هو جرم سماوي يتمتع بكتلة كبيرة وحقل الجاذبية التابع له كثيف الى حد لا يمكن ان يفلت منه اي شيء ولا حتى النور.
ويدفع هذا الاكتشاف الى الاعتقاد ان قياس كتلة الثقوب السوداء في وسط مجرات اخرى مجاورة اقل مما هي فعليا وبالحدود ذاتها على ما قال الباحثان في البيان.
وسيكون لذلك اثر على النظريات المتوافرة لتفسير تشكل المجرات وتوسعها.
واوضح ينز توماس من معهد "ماكس بلانك" في المانيا واحد المشرفين على الدراسة ان "هذا الاستنتاج مهم لفهم كيف تتفاعل الثقوب السوداء مع مجراتها".
واضاف "اذا تغيرت كتلة ثقب اسود فان علاقته مع المجرة تتغير" اذ ان العلاقة وثيقة بين الاثنين.
واستند العلماء في السابق على هذه العلاقة لوضع نظرية لتطور المجرات مع الزمن وهذا التقدير لكتلة الثقب الاسود في وسط مجرة "ام 87" قد يغير هذه النظريات على ما اوضح الباحثان.
http://i85.servimg.com/u/f85/11/75/86/39/750px-11.jpg
وكون هذه الثقوب السوداء تتمتع بكتلة اكبر في المجرات القريبة قد يحل ايضا اللغز المتعلق بكتلة الكازار وهي ثقوب سوداء ناشطة في وسط المجرات البعيدة جدا التي تعود الى مرحلة اقدم من الكون على ما اضاف العالمان.
وقال كارل غيبهارد من جامعة تكساس في اوستن (جنوب الولايات المتحدة) وهو العالم الثاني المشرف على الدراسة ان "الكتلة الكبيرة للكازار التي يقدر انها عشرة مليارات مرة اكبر من كتلة الشمس كانت تطرح مشكلة لعلم الفلك" اذ لم يكن يتواجد في المجرات المجاورة للارض ثقب اسود يقارن بها.
واضاف ان "علماء فيزياء الفلك كانوا يتذمرون من ان حساب كتلة الثقوب السوداء للكازار خاطئ. لكن اذا ضربنا كتلة الثقب الاسود في مجرة "ام 87" باثنين او ثلاثة فان المشكلة تختفي".
ولتقدير كتلة الثقب الاسود في وسط مجرة "ام 87" استخدم العالمان احدى اكبر الحواسيب في العالم "لونستار سيستم" في مركز المعلوماتية في جامعة تكساس.
وهذا الحاسوب قادر على اجراء 62 الف مليار عملية حسابية في الثانية في مقابل عشرة مليارات عملية في الثانية لحاسوب محمول متطور.
ثقب أسود
http://i85.servimg.com/u/f85/11/75/86/39/black_10.jpg
الثقب الأسود هي منطقة في الفضاء، عبارة عن كتلة كبيرة في حجم صغير تسمى الحجم الحرج بالنسبة لهذه الكتلة، حيث تبدأ المادة بالانضغاط تحت تأثير جاذبيتها الخاصة ويحدث فيها أنهيار من نوع خاص هو الأنهيار بفعل الجاذبية ،و ذلك ينتج عن القوة العكسية للإنفجار حيث أن هذه القوة تضغط النجم و تجعله صغيراً جداً وذا جاذبية قوية خارقة، ويزداد تركيز الكتلة أي كثافة الجسم (نتيجة تداخل جسيمات ذراته وإنعدام الفراغ البيني بين الجزيئات)، وتصبح قوّة جاذبيته قوّية إلى درجة لا يمكن لأي جسم يمر بمسافة قريبة منه أن يفلت من جاذبيتهُ مهما بلغت سرعته وبالتالي يزداد كمّ المادة الموجودة في الثقب الأسود، وبحسب النظرية النسبية العامة لـأينشتاين فإن الجاذبية تقوّس الفضاء الذي يسير الضوء فيه بشكل مستقيم بالنسبة للفراغ، وهذا يعني أن الضوء ينحرف تحت تأثير الجاذبية، أما الثقب الأسود فإنه يقوس الفضاء إلى حد يمتص الضوء المار بجانبه بفعل الجاذبية، وهو يبدو لمن يراقبه من الخارج كأنه منطقة من العدم إذ لا يمكن لأي إشارة أو معلومة أو موجة أو جسيم الافلات من منطقة تأثيره فيبدو بذلك أسود. وأمكن معرفة وجوده بمراقبة بعض الأشعاعات من الأشعة السينية التي تنطلق من المواد حين تتحطم جزيئاتها نتيجة أقترابها من مجال جاذبية الثقب الأسود وسقوطها في هاويته، وللتوضيح فإن تحول الكرة الارضية إلى ثقب أسود يستدعي تحولها إلى كرة نصف قطرها 0.9 سم وكتلتها نفس كتلة الأرض الحالية.
أي بمعنى أنضغاط مادتها لجعلها من غير فراغات بينية في ذراتها وبين جسيمات نوى ذراتها، مما يجعلها صغيرة ككرة المنضدة 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 أكتشاف "رومر" أن للضوء سرعة محدودة وهذا الأكتشاف يطرح تساؤل لماذا لاتزيد سرعة الضوء إلى سرعة أكبر وكانت الأجابة: لأنه قد تكون للجاذبية تأثير على الضوء ومن هذا الأكتشاف كتب "جون مينشل " عام 1783م، مقالاً أشار فيه إلى أنه قد يكون للنجم الكثيف المتراص جاذبية شديدة جداً، إلى أن الضوء لا يمكنهُ الإفلات منها. فأي ضوء ينبعث من سطح النجم تعيده هذه الجاذبية، وأقترح أيضاً وجود نجوم عديدة من هذه النجوم، مع أننا لا يمكننا أن نرى الضوء لأنها لا تبعثه إلا أننا نستطيع تلمس جاذبيتها. وهذه النجوم ما نسميه "بالثقوب السوداء ". فهي فجوات في الفضاء، وأهملت هذه الأفكار لأن نظرية موجات الضوء كانت سائدة في ذلك الوقت. وفي 1796م، أعاد العالم الفرنسي بيير سيمون لابلاس هذه الفكرة إلى الواجهة في كتابه Exposition du Système du Monde (تقديم نظام الكون)، لكن معاصريه شككوا في صحة الفكرة لهشاشتها النظرية. إلى أن جاءت نظرية النسبية العامة لالبرت اينشتاين التي برهنت عن أمكانية وجود الثقوب السوداء. فبدأ علماء الفلك يبحثون عن آثارها، حيث تم أكتشاف أول ثقب أسود سنة 1971م. 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.
حيـاة النجوم
يتكون النجم من كمية من الغازات الهيدروجين بالتجمع والتهافت والانخساف على بعضها البعض ومع هذا التقلص يزداد تصادم الغازات فيما بينها بسرعات كبيرة، ويسخن الغاز حتى يصبح حاراً جداً إلى درجة أن تندمج ذرات الهيدروجين عند تصادمها لتكونّ الهليوم، بشكل تفاعل نووي يشابه تفاعلات القنبلة الهيدروجينية لكون حجم النجم ضخم ويستطيع مقاومة جاذبيته الذاتية بعد أن يكون قد أستهلك كامل وقوده. فعندما يكون النجم صغيرا تقترب جسيمات المادة من بعضها البعض كثيرا ووفقاً لمبدأ "باولي " في الأستبعاد يجب أن تكون سرعات الجسيمات أكثر منه بين الإلكتروات ولذلك سميت نجوم نيوترونية قد لا يتعدى نصف قطرها عشرة أميال أو نحوه مع كثافة عالية تعد بمئات الملايين من الأطنان في الأنش الواحد ويتم التنبؤ بوجودها ولم يتمكن من مشاهدتها ولم تكتشف إلا بعد فترة طويلة.
وستكون نهاية الزمان ونهاية أي نجم المنسحق بشكل هذا المتفرد ولا يمكن للمعلومات أن تأتينا لأنها قد تعطلت إلا أن أي مشاهد خارج المتفرد لا يتأثر بتعطيل هذه القوانين (وهذا يعني ان قوانين الفيزياء التي نعرفها لا تعمل داخل الثقب الأسود لأنها تكون معطلة مثل الانفجار العظيم تتعطل فيه القوانين لكن نحن خارج الثقب الاسود لا نتأثر بهذا التعطيل). وبعبارة أخرى إن هذه القوانين لا تتعطل ولكنها تعمل وفق أبعاد أخرى تشمل بيئة الثقوب السوداء حسب رأي علماء الفلك.
وهناك حلول أخرى للنسبية العامة تحمي رائد الفضاء كي يتفادى الإصطدام بالمتفرد وهي أن يقع وسط ثقب دودي ويخرج في منطقة أخرى للكون وهذه الحلول تفتح إمكانات كبيرة في السفر عبر الفضاء والزمان وهي ما زالت آراء نظرية لا وجود لها في واقعنا الحالي.
ولكن هذه الأحداث ليست مستقرة فوجود أي شي قد يغيرها والشخص الموجود في التفرد لا يمكن أن يكون إلا في مستقبله لان قوانين الرقابة الكونية cosmic censorship تنص على أنه لا يمكن أن يكون المتفرد إلا في الماضي السحيق (الانفجار العظيم ) أو في المستقبل ويحتمل أن تثبت أي صيغة للرقابة الكونية أنه قد يكون ممكن السفر عبر الماضي على مقربة من المتفرد العادي...
الثقوب السوداء والنظرية الكَمِّية
http://www.tunisia-sat.com/vb/images/statusicon/wol_error.gifانقر على هذا شريط لعرض الصورة الكاملة. الحجم الاصلي للصورة هو 750x600.http://i85.servimg.com/u/f85/11/75/86/39/750px-11.jpg
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 و هذه الموجات الناشئة هي مكانية ذات ثلاث أبعاد وموجة مثلها معها زمانية لتكون موجات من بعد رابع هي التي يقصد بها أنحناءات الفضاء) تنتقل بسرعة الضوء وتشبه موجات الضوء التي هي تموجات الحقل الكهرمغناطيسي إلا أنها يصعب أكتشافها 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.
شكل النجوم التي تكون منها الثقب الاسود
وفي عام 1967م، حدثت ثورة في دراسة الثقوب السوداء على يد العالم "إزرائيل " - وهو عالم كندي ولد في برلين – بين أن الثقوب السوداء غير دوارة، وفقا لنظرية النسبية العامة ولابد أن تكون بسيطة جداً فهي كروية تماماً. ولا يتوافق حجمها إلا على كتلتها وأي ثقبين سوداويين، بكتلة متساوية هما متساويان بالحجم. وقد أمكن وضعهما عن طريق حل خاص لمعادلات " آينشتاين " قبل النسبية العامة بقليل وكان من المعتقد به أن الثقب الأسود لا يتكون إلا عند انسحاق جسم كروي تماما. وأن النجوم ليست كروية تماما، ولا يمكن بالتالي أن يسحق إلا بشكل متفردا عاريا، لكن هتاك تفسيرات مختلفة لنتيجة " إزرائيل " تبناها " روجربيزور " و "جون ويلر " فقد أبديا أن الحركات السريعة في انسحاق النجم يعني أن موجات الجاذبية المنبعثة منه تجعله أكثر كروية إلى أن يستقر في وضع ثابت ويصبح كروياً بشكل دقيق، وعلى حسب هذه النظرية أي نجم دوار يصبح كرويا مهما كان شكله وبنيته الداخلية معقدتين، وسوف ينتهي بعد أنسحاقه بالجاذبية إلى ثقب أسود كروي تماما يتوقف حجمه على كتلته. وفي عام 1963م، وجد "دوي كير " مجموعة من الحلول لمعادلات النسبية العامة تصف الثقوب السوداء الدوارة التي أغفلها "إزرائيل ". فإذا كانت الدورات صفر يكون الثقب الأسود كروي تماما ويصبح الحل مماثلاً لحل "شفارزشيلد". أما إذا كان الدوران غير صفر ينتفخ الثقب الأسود نحو الخارج قرب مستوى خط أستوائه تماما مثل الأرض منبعجة من تأثير دورانها. لقد أفترض إزرائيل أن أي جسم ينسحق ليكون ثقبا أسود سوف ينتهي إلى وضع مستقر كما يصف حل كير.
حجم الثقوب السوداء و أدلة وجودها
في عام 1970م بين "براندون كارتر " أن حجم وشكل أي ثقب أسود ثابت الدوران يتوقف فقط على كتلة ومعدل دورانه بشرط يكون له محور تناظر ، وبعد فترة أثبت ستيفن هوكنغ أن أي ثقب أسود ذى دوران ثابت سوف يكون له محور تناظر. واستخدم "رو بنسون " هذه النتائج ليثبت أنه بعد انسحاق الجاذبية بان الثقب الأسود من الاستقرار على وضع يكون دوارا ولكن ليس نابضا،وأيضا حجمه وشكله يتوقفان على كتلته ومعدل دورانه دون الجسم الذي انسحق ليكونه .