الثقوب السوداء

الثقـــــوب الســـــوداء

black holes

منذُ وجد الإنسان وهذه السماء تسيطر على تفكيره وهي الحلم الذي يتمنى
أن يعيشه واللغز الذي يريد أن يكشف أسراره.

ومع تقدم العلم في خطواتهِ البطيئة تجلت لنا أسرار لم تكن تخطر في بال بشر .

من اكثر هذه الأسرار إثارةً وإخافةً هي ظاهرة الثقوب السوداء التي طالما أثارت
الرعب في نفوس دارسيها والباحثين عن حقيقتها وهل يعقل أن يختفي نجم
من الوجود تاركا بدلا منه ثقب أسود ؟؟
منطقة من الزمان والمكان لا نعلم عنها شي ولا نستطيع أن نطبق عليها
قوانيننا الفيزيائية .....
أسئلة كثيرة تدور في أذهان كل من قرأ أو سمع عن الثقوب السوداء.

ما هي الثقوب السوداء ؟؟
وكيف تنشأ ؟؟

وهل هي أبواب في السماء أو معابر إلى السماء الثانية....؟؟؟
أم هل هي بوابات لسفر عبر الزمن الحلم الذي ما زال يداعب خيالنا؟؟
وهل ما نراه في أفلام الخيال العلمي حقيقة أم مجرد أحلام؟؟
وهل صحيح أنها تتبخر ؟؟ والكثير من الأسئلة





الثقوب السوداء هي أكثر الاسماء غرابةً في عالم الفيزياء وأكثر الظواهر
إخافةً وهي نقاط رعب في السماء.
وكان سبب ظهور هذه الظاهره هو إكتشاف "رومر" أن للضوء سرعة محدوده
وهذا الاكتشاف يطرح تساؤل لماذا لاتزيد سرعة الضوء الى سرعة أكبر
كانت الأجابه لأنه قد تكون للجاذبيه تأثير على الضوء ومن هذا الأكتشاف كتب
"جون مينشل " عام 1783 مقالاً أشار فيه إلى أنه قد يكون لنجم
الكثيف المتراص جاذبيه شديدة جداً ،
إلى أن الضوء لا يمكنه الإفلات منها .

فأي ضوء ينبعث من سطح النجم تعيده هذه الجاذبية،
واقترح 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
لان نظريه الموجات للضوء كانت سائدة في ذلك الوقت لأنها تتوافق مع فيزياء
"نيوتن " ولم تأت نظريه متماسكة عن كيفية تأثر الضوء بالجاذبية إلا يوم عرض
" آينشتاين " النسبية العامة 1915 م .

ولم يفهم ما تحتويه النسبية من مضامين إلا بعد فترة طويلة بالنسبة لنجوم الكبيرة .






وهذه الثقوب السوداء لا دليل عليها سوى حسابات مبنية على النسبية لذلك كان
هناك من لم يصدق بها.

وفي عام 1963 رصد "مارتن سميدت " وهو عالم فلكي أمريكي الإنزياح
نحو الأحمر في طيف جسم باهت يشبه النجم في اتجاه مصدر موجات الراديو
فوجد أنة اكبر من كونه ناتج عن حقل جاذبية فلو كان إنزياح بالجاذبية نحو الأحمر
لكان الجسم كبير الكتلة وقريباً منا بحيث تنزاح مدرات الكواكب في نظام شمسي .

وهذا الإنزياح نحو الأحمرناتج توسع الكون وهذا يعني بدورة أن الجسم بعيداً جداً
عنا ولكي يرى على هذه المسافة الكبيرة لابد وانه يبث مقدار هائلاً من الطاقة
والتفسير الوحيد لهذا ناتج انسحاق بالجاذبية ليس لنجم واحد بل لمنطقة مركزية
من إحدى المجرات بكاملها


تكون الثقب الأسود عن موت وانتهاء عمر بعض النجوم الكبيرة الضخمة التي
تصل كتلتها إلى 20 ضعف كتلة الشمس ، والتي تعرف بالنجوم العملاقة
(giant stars) ،
وبهذه الطريقة تتكون أكثر الأنواع شيوعا من أنواع الثقوب السوداء.

ومن المعروف أنه خلال حياة النجم الاعتيادية هناك سلسلة من الصراع الشديد
والمتوازن بين قوتين متضادتين قوة الجذب لداخل النجم وقوة الضغط المندفعة للخارج ،
ونتيجة للتفاعلات النووية التي تحدث في قلب النجم والتي تعزز قوة الدفع للخارج مما يجعلها تتغلب
على قوة الجذب إلى الداخل بحيث تتساوى القوتين في معظم النجوم
ولهذا تبقى النجوم ثابتة ومستقرة لتساوى القوتين. ولكن عندما يطلق النجم ويفقد بعضا من طاقته النووية
المساعدة على اتزان القوتين تصبح اليد العليا الآن لقوة الانجذاب للداخل التي تفوق القوة المضادة لها
فإن هذا يؤدي إلى انجذاب مكونات النجم إلى مركزه وانهياره على بعضه البعض بحيث تتركز كتلته الهائلة
في نقطة صغيرة جدا حجمها الفعلي يساوي الصفر ،
وعند المعالجة الرياضية للكتلة الضخمة والحجم الصفري ،
نجد أن الكثافة عند هذه النقطة التي تعرف بـ المتفردة ( singularity )
تصل إلى مالا نهاية .

وللتغلب على قوة الجذب وعدم السقوط داخل الثقب فإن الجسم يحتاج لسرعة هروب أو انفلات
( escape velocity ) كبيرة جدا تفوق سرعة الضوء ،

وليس هناك أي جسم يحمل هذه السرعة ؛ لذا فإن كل ما يقترب من الثقب بما في ذلك الضوء
فإنه يتعرض لقوة جذب عظيمة تسقطه في داخله. وتعرف المنطقة المحيطة بالثقب والتي عندها
سرعة الهروب تساوي سرعة الضوء -أي أن الضوء بإمكانه الهروب
من الانجذاب-بـ أفق الحدث (event horizon) .