أقرأ أيضاً
التاريخ: 22-12-2015
1527
التاريخ: 12-2-2017
1272
التاريخ: 12-2-2017
1590
التاريخ: 2023-08-08
980
|
يُسمَّى النوع الذي لا يدور من الأجسام التي هي نقاط متفردة من الكُتلة تتكون في أثناء الانهيار بفعل الجاذبية ومحاطة بمنطقة من مناطق أفق الحدث. ثقوب شفارتزشيلد السوداء، وهذا المصطلح يُشير بالأخص إلى ثقوب سوداء لا تدور؛ أي، بالمصطلحات المتخصصة، ليس لديها زخم زاوي. ببساطة، السمة الوحيدة التي تميز أحد ثقوب شفارتزشيلد السوداء عن الآخر (بخلاف الموقع) هي مقدار كتلته. الآن سيكفي أن نعرف أنَّ الانهيار تحت تأثير الجاذبية هو المكون الرئيسي. إذا وجد أي دوران على الإطلاق في المادة قبل الانهيار، مهما كان بسيطا، فعندئذٍ سيزداد معدل الدوران مع حدوث الانهيار (إلَّا إذا وجد تأثير معين يمنع حدوث ذلك). ينشأ ذلك بسبب قانون فيزيائي بارز يُعرف بقانون حفظ الزخم الزاوي. ويتضح هذا القانون بالمثال في راقصة متزلّجة تدور على ساق واحدة؛ فعندما تجذب ذراعيها نحو جسدها، تدور بوتيرة أسرع. وبالطريقة نفسها، إذا كان النجم الذي أسفر عن نشوء الثقب الأسود يدور ببطء، فعندئذ سيكون الثقب الأسود الذي سيكونه في النهاية يلفّ بسرعة كبيرة، ويُسمَّى «ثقب كير الأسود». وفي الواقع، فإنَّ معظم النجوم تدور، لأنها هي نفسها مكونة من انهيار سُحب غازية ضخمة بطيئة الدوران بفعل الجاذبية. (إذا كانت هذه السحابة الغازية تتّسم بقدر ضئيل جدا من محصلة الدوران الصافي، سيكون لدى السحابة المنهارة زخم زاوي غير صفري، وبينما تشغل المادة حجما يزداد صغرًا، فإنَّ الدوران النهائي للجسم المنهار سيكون سريعًا بعض الشيء على الأرجح.) وهكذا نرى أنَّ الدوران ، الذي تشيع تسميته باللفّ المغزلي أو الزخم الزاوي، من المرجح أن يكون سمةً سائدة في معظم الثقوب السوداء التي تكونت للتو من انهيار المادة، إن لم يكن سمةً منتشرة في كل هذه الثقوب. نعتقد الآن أنَّ اللف والدوران شيء حتمي في الثقوب السوداء الفيزيائية الفلكية الحقيقية بقدر ما هو حتمي في مجال السياسة الحالي (وإن كان، في تلك الحالة الثانية، ينشأ بسبب شيءٍ آخر غير حفظ الزخم الزاوي!).
ذكرنا الآن أنَّ مُعامِلا مُحدِّدًا فيزيائيًّا ثانيًا، أي اللف المغزلي أو الزخم الزاوي، يُمثل سمة خاصة تميز كل ثقب أسود عن الآخر مثلها مثل الكتلة. وبذلك فمن المهم أن نضع في حسباننا خاصيتين من خواص الثقوب السوداء ونحن ندرس سلوكها: الكتلة والزخم الزاوي. وتُوجَد من الناحية النظرية سمة مميزة ثالثة لدى الثقوب السوداء ربما تكون الشحنة الكهربائية. وهذه أيضًا كمية محفوظة في الفيزياء، والقوى مرتبطة بسلوكها؛ وهي الموجودة بين الشحنات الكهربائية، المعروفة بالقوى الكهروستاتيكية، تُشبه قوة الجاذبية من عدة جوانب أحد التشابهات الرئيسية أنَّ كلتيهما (على نطاقات كبيرة) تُعتبران أمثلةً لقوانين التربيع العكسي التي تعني أنَّ قوة الجاذبية التي يتعرض لها جسمان لهما كتلة معينة تقلُّ إلى ربع قيمتها الأصلية عندما تُضاعف المسافة الفاصلة بينهما. وأحد الاختلافات الرئيسية أنَّ قوى الجاذبية دائمًا ما تكون تجاذُبية، في حين أنَّ قوى الشحنات الكهروستاتيكية لا تكون تجاذبية إلَّا في بعض الأحيان فقط (عندما تكون شحنة أحد الجسمين مُعاكسةً لشُحنة الجسم الآخر؛ أي يكون أحدهما موجبا والآخر سالبًا). بينما تكون تنافُرية في أحيان أخرى عندما يكون لدى الجسمين كليهما شحنة تحمل العلامة نفسها؛ أي يكون كلاهما موجبًا أو يكون كلاهما سالبًا، فإنهما يتنافران). وبذلك فإذا كان جسمان يحملان نوع الشحنة نفسها، فعندئذ سيميل التنافر الكهروستاتيكي إلى منعهما من الالتحام معًا، حتى وإن كانت الجاذبية تميل إلى جذب كليهما نحو الآخر. لذا فبينما يمكن نظريًا أن تكون الشحنة خاصية ثالثة للثقوب السوداء قد يتطلع المرء إلى قياسها، فإنَّ شحنة الثقب الأسود سرعان ما تُصبح متعادلةً في الواقع بفعل المادة المحيطة به. لذا من الوجيه أن نستخدم افتراضًا عمليًّا مفاده أنَّ السمات ذات الصلة التي تُميِّز كل ثقب أسود عن الآخر سمتان فقط: الكتلة والزخم الزاوي. هذا كل ما هنالك!
الآن، ربما تتساءل عما إذا كان يمكن تمييز الثقوب السوداء بتركيبها. إذ ربما يكون أحدها قد تكون من سحابة من غاز الهيدروجين، والآخر من سحابة من غاز الهيليوم. فلماذا لا يكون مصدر المادة المنهارة المتساقطة التي أدَّت إلى نشوء الثقب الأسود ظاهرًا في الخصائص القابلة للقياس لدى الثقب الأسود الذي تكون لاحقا؟ هذا لأنَّ المعلومات لا يمكن أن تخرج من أفق الحدث فالضوء هو الوسيلة التي يمكن من خلالها نقل المعلومات، لكنَّنا رأينا بالفعل في الفصل الأول أنه لا يستطيع الهروب من داخل أفق الحدث المحيط بالثقب الأسود. ومن ثُمَّ، فالتركيب الكيميائي للمادة التي سقطت داخل الثقب الأسود لا يمكن أن يكون له أي تأثير على خصائص الثقب الأسود حسبما تُحدد من الخارج. لن يكون من الصحيح اعتبار الجاذبية شيئًا يحتاج إلى «الخروج من» الثقب الأسود. فالوجود المستمر لمجال من الجاذبية خارج الثقب الأسود شيء يُرسَى أولًا في تكوين الثقب الأسود بينما يتشوّه نسيج الزمكان. ولا يُوجد تأثير من داخل الثقب الأسود يمكن أن يغير المجال الخارجي بعد تكون أفق الحدث.
|
|
مخاطر خفية لمكون شائع في مشروبات الطاقة والمكملات الغذائية
|
|
|
|
|
"آبل" تشغّل نظامها الجديد للذكاء الاصطناعي على أجهزتها
|
|
|
|
|
تستخدم لأول مرة... مستشفى الإمام زين العابدين (ع) التابع للعتبة الحسينية يعتمد تقنيات حديثة في تثبيت الكسور المعقدة
|
|
|