الإثنين، 9 نوفمبر 2026
أخبار العالم لحظة بلحظة
تغطية إخبارية متجددة

الكاتب: Jadeed Alyom

قوانين الفيزياء لا تزال مكسورة: محاولة تفسير التفرد المركزي للثقوب السوداء لا تزال غير كافية، كما يقول أحد العلماء ربما كانت التقارير التي تحدثت عن زوال التفرد سابقة لأوانها. في وقت سابق من هذا العام، اقترح بحث جديد حلاً محتملاً لأحد أكثر الجوانب إثارة للقلق في الفيزياء الحديثة - وهو أن "التفردات" تبدو موجودة في قلب الثقوب السوداء. نشأت الثقوب السوداء لأول مرة من حلول نظرية الجاذبية العظيمة لألبرت أينشتاين، النسبية العامة، التي نُشرت عام 1916. وهي تمثل النقطة التي تصبح فيها الكتلة كثيفة إلى ما لا نهاية - مركزة لدرجة أن انحناء الزمكان (التوحيد الرباعي الأبعاد للمكان والزمان) الذي تخلقها يصبح لا نهائيًا أيضًا. التفرد المركزي. ومن بينهم روبي هينيغار، الباحث في جامعة دورهام في إنجلترا. قال هينيغار لموقع Space.com في مارس الماضي: "المفردة هي الجزء الأكثر غموضًا وإشكالية في الثقب الأسود. إنها النقطة التي تصبح فيها مفاهيمنا عن المكان والزمان غير منطقية تمامًا". وأضاف: "إذا لم تكن للثقوب السوداء مفردات، فهي أكثر شيوعًا بكثير". الثقوب السوداء لن تجلس مكتوفة الأيدي من أجل إيجاد حلول لمشكلة التفرد في دراسة نُشرت في فبراير، استخدم هينيغار وزملاؤه نظريةً فعّالة عدّلت معادلات أينشتاين للمجال في النسبية العامة، بحيث تتصرف الجاذبية بشكلٍ مختلف عندما يكون الزمكان شديد الانحناء. هذا يستبدل التفرد المركزي بمنطقةٍ ساكنةٍ شديدة الانحناء تقع في قلب الثقب الأسود. أخبار الفضاء العاجلة، وأحدث التحديثات حول إطلاق الصواريخ، وأحداث مراقبة السماء والمزيد! ولكن لسوء الحظ، فإن هذه الوصفة للجاذبية لا تتفق مع ذوق العديد من العلماء، بما في ذلك عالم الفيزياء النظرية البولندي نيكوديم بوبلافسكي من جامعة نيو هافين، الذي قال لموقع Space.com إن لديه ثلاث مشاكل رئيسية مع نظرية الفريق. قال بوبلاوسكي: "أولًا، يفترض الفريق وجود خمسة أبعاد، بينما تشير التجارب والملاحظات إلى أننا نعيش في زمكان رباعي الأبعاد". وبينما تعتمد العديد من النظريات الأخرى التي قد تُفسر التفردات أيضًا على أبعاد إضافية (نظرية الأوتار تحتاج إلى أحد عشر بُعدًا على الأقل!)، لم يُقدم أي دليل على وجود هذه الأبعاد الإضافية حتى الآن. ثانياً، في نموذج الفريق، يكون الجزء الداخلي من الثقب الأسود ثابتاً، تابع بوبلاوسكي، موضحاً أن معادلات المجال الجاذبي تتنبأ بأن الزمكان داخل الحدود الخارجية للثقب الأسود، أفق الحدث، لا يمكن أن يكون ثابتاً. ثالثًا، يضيف نموذجهم، ارتجاليًا، عددًا لا نهائيًا من المصطلحات إلى معادلات المجال، بهدف استبعاد التفرد، كما أضاف بوبلاوسكي. "هذا يفتقر إلى دافع فيزيائي قوي، وهو مجرد استكشاف رياضي لنظرية الجاذبية ذات الأبعاد الإضافية." تختلف نظرية كسر التفرد عن كثير من المحاولات الأخرى لحل هذه المشكلة، والتي تسلك طريق توحيد النسبية العامة مع فيزياء الكم، وهي أفضل نظرياتنا عن الكون على المستويات دون الذرية، سعيًا لإنتاج نظرية موحدة لـ "الجاذبية الكمومية". مع ذلك، هذا لا يعني أن هذه النظريات أقرب إلى حل لغز التفرد. إحدى النظريات التوحيدية الأكثر تفضيلاً هي نظرية الأوتار، المذكورة أعلاه، والتي تستبدل الجسيمات الشبيهة بالنقاط بأوتار مهتزة. قال بوبلاوسكي: "تكمن مشكلة نظرية الأوتار في أنها تتطلب أبعادًا إضافية، وهو أمر لا يوجد دليل تجريبي عليه. كما أن هناك أشكالًا عديدة لنظرية الأوتار، لذا يستحيل دحضها. ومن المشاكل الأخرى أن العديد من أشكال نظرية الأوتار تتطلب وجود جسيمات فائقة التناظر، وهو أمر لا يوجد دليل تجريبي عليه. وبالتالي، فإن نظرية الأوتار ليست نظرية فيزيائية". أضاف بوبلاوسكي أن محاولات استبعاد تفردات الثقوب السوداء ضمن إطار الفيزياء الكلاسيكية قد فشلت أو ستفشل أيضًا لأنها رياضية بحتة وتفتقر إلى ما وصفه بـ "الدافع الفيزيائي العميق". بالطبع، هذا لا يعني انعدام قيمة استكشاف الأفكار، كما فعل فريق تحطيم التفرد. قال بوبلاوسكي: "قد يكون لاستكشاف أفكار كهذه قيمة رياضية. أحيانًا يبتكر الفيزيائيون تقنيات رياضية جديدة أو يجدون حلولًا لمعادلات يمكن استخدامها في فروع أخرى من الفيزياء". قصص ذات صلة: فهل يعتقد بوبلاوسكي أن البشرية ستتمكن يومًا ما من اكتشاف ما يكمن داخل الثقب الأسود، وإغلاق صفحة التفردات التي تكسر قواعد الفيزياء نهائيًا؟ نعم، ولكن مع تحذير. وقال بوبلافسكي في إشارة إلى الفرضية التي يعمل عليها منذ عام 2010: "أعتقد أن البشرية ستكتشف ما يكمن في قلب الثقب الأسود فقط إذا خلق كل ثقب أسود كونًا جديدًا، وبالتالي تم خلق كوننا في ثقب أسود". إذا كان كوننا قد نشأ في ثقب أسود، فمن الممكن اختبار تمدده المبكر باستخدام إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، وربما في المستقبل باستخدام النيوترينوات أو موجات الجاذبية، والتي قد تستكشف المراحل المبكرة من عمر الكون، كما تابع بوبلاوسكي. "وإلا، لما تمكنا من فهم ما يحدث داخل الثقب الأسود تجريبيًا". قد يكون الوصول إلى حقيقة هذا اللغز صعبًا للغاية، لكن هذا لا يعني عدم المحاولة. استشهد بوبلاوسكي بمثال جانب آخر من الفيزياء انبثق من نظرية النسبية العامة، وتطلّب حله مثابرة كبيرة: تموجات صغيرة في الزمكان تُسمى "موجات الجاذبية". قال بوبلاوسكي: "استغرق رصد موجات الجاذبية على الأرض مئة عام بعد أن تنبأ بها أينشتاين من خلال معادلاته النسبية العامة. لذلك، قد يستغرق الأمر عقودًا قبل أن نكتشف ما يحدث في الثقوب السوداء".
الفضاء

قوانين الفيزياء لا تزال مكسورة: محاولة تفسير التفرد المركزي للثقوب السوداء لا تزال غير كافية، كما يقول أحد العلماء ربما كانت التقارير التي تحدثت عن زوال التفرد سابقة لأوانها. في وقت سابق من هذا العام، اقترح بحث جديد حلاً محتملاً لأحد أكثر الجوانب إثارة للقلق في الفيزياء الحديثة – وهو أن "التفردات" تبدو موجودة في قلب الثقوب السوداء. نشأت الثقوب السوداء لأول مرة من حلول نظرية الجاذبية العظيمة لألبرت أينشتاين، النسبية العامة، التي نُشرت عام 1916. وهي تمثل النقطة التي تصبح فيها الكتلة كثيفة إلى ما لا نهاية – مركزة لدرجة أن انحناء الزمكان (التوحيد الرباعي الأبعاد للمكان والزمان) الذي تخلقها يصبح لا نهائيًا أيضًا. التفرد المركزي. ومن بينهم روبي هينيغار، الباحث في جامعة دورهام في إنجلترا. قال هينيغار لموقع Space.com في مارس الماضي: "المفردة هي الجزء الأكثر غموضًا وإشكالية في الثقب الأسود. إنها النقطة التي تصبح فيها مفاهيمنا عن المكان والزمان غير منطقية تمامًا". وأضاف: "إذا لم تكن للثقوب السوداء مفردات، فهي أكثر شيوعًا بكثير". الثقوب السوداء لن تجلس مكتوفة الأيدي من أجل إيجاد حلول لمشكلة التفرد في دراسة نُشرت في فبراير، استخدم هينيغار وزملاؤه نظريةً فعّالة عدّلت معادلات أينشتاين للمجال في النسبية العامة، بحيث تتصرف الجاذبية بشكلٍ مختلف عندما يكون الزمكان شديد الانحناء. هذا يستبدل التفرد المركزي بمنطقةٍ ساكنةٍ شديدة الانحناء تقع في قلب الثقب الأسود. أخبار الفضاء العاجلة، وأحدث التحديثات حول إطلاق الصواريخ، وأحداث مراقبة السماء والمزيد! ولكن لسوء الحظ، فإن هذه الوصفة للجاذبية لا تتفق مع ذوق العديد من العلماء، بما في ذلك عالم الفيزياء النظرية البولندي نيكوديم بوبلافسكي من جامعة نيو هافين، الذي قال لموقع Space.com إن لديه ثلاث مشاكل رئيسية مع نظرية الفريق. قال بوبلاوسكي: "أولًا، يفترض الفريق وجود خمسة أبعاد، بينما تشير التجارب والملاحظات إلى أننا نعيش في زمكان رباعي الأبعاد". وبينما تعتمد العديد من النظريات الأخرى التي قد تُفسر التفردات أيضًا على أبعاد إضافية (نظرية الأوتار تحتاج إلى أحد عشر بُعدًا على الأقل!)، لم يُقدم أي دليل على وجود هذه الأبعاد الإضافية حتى الآن. ثانياً، في نموذج الفريق، يكون الجزء الداخلي من الثقب الأسود ثابتاً، تابع بوبلاوسكي، موضحاً أن معادلات المجال الجاذبي تتنبأ بأن الزمكان داخل الحدود الخارجية للثقب الأسود، أفق الحدث، لا يمكن أن يكون ثابتاً. ثالثًا، يضيف نموذجهم، ارتجاليًا، عددًا لا نهائيًا من المصطلحات إلى معادلات المجال، بهدف استبعاد التفرد، كما أضاف بوبلاوسكي. "هذا يفتقر إلى دافع فيزيائي قوي، وهو مجرد استكشاف رياضي لنظرية الجاذبية ذات الأبعاد الإضافية." تختلف نظرية كسر التفرد عن كثير من المحاولات الأخرى لحل هذه المشكلة، والتي تسلك طريق توحيد النسبية العامة مع فيزياء الكم، وهي أفضل نظرياتنا عن الكون على المستويات دون الذرية، سعيًا لإنتاج نظرية موحدة لـ "الجاذبية الكمومية". مع ذلك، هذا لا يعني أن هذه النظريات أقرب إلى حل لغز التفرد. إحدى النظريات التوحيدية الأكثر تفضيلاً هي نظرية الأوتار، المذكورة أعلاه، والتي تستبدل الجسيمات الشبيهة بالنقاط بأوتار مهتزة. قال بوبلاوسكي: "تكمن مشكلة نظرية الأوتار في أنها تتطلب أبعادًا إضافية، وهو أمر لا يوجد دليل تجريبي عليه. كما أن هناك أشكالًا عديدة لنظرية الأوتار، لذا يستحيل دحضها. ومن المشاكل الأخرى أن العديد من أشكال نظرية الأوتار تتطلب وجود جسيمات فائقة التناظر، وهو أمر لا يوجد دليل تجريبي عليه. وبالتالي، فإن نظرية الأوتار ليست نظرية فيزيائية". أضاف بوبلاوسكي أن محاولات استبعاد تفردات الثقوب السوداء ضمن إطار الفيزياء الكلاسيكية قد فشلت أو ستفشل أيضًا لأنها رياضية بحتة وتفتقر إلى ما وصفه بـ "الدافع الفيزيائي العميق". بالطبع، هذا لا يعني انعدام قيمة استكشاف الأفكار، كما فعل فريق تحطيم التفرد. قال بوبلاوسكي: "قد يكون لاستكشاف أفكار كهذه قيمة رياضية. أحيانًا يبتكر الفيزيائيون تقنيات رياضية جديدة أو يجدون حلولًا لمعادلات يمكن استخدامها في فروع أخرى من الفيزياء". قصص ذات صلة: فهل يعتقد بوبلاوسكي أن البشرية ستتمكن يومًا ما من اكتشاف ما يكمن داخل الثقب الأسود، وإغلاق صفحة التفردات التي تكسر قواعد الفيزياء نهائيًا؟ نعم، ولكن مع تحذير. وقال بوبلافسكي في إشارة إلى الفرضية التي يعمل عليها منذ عام 2010: "أعتقد أن البشرية ستكتشف ما يكمن في قلب الثقب الأسود فقط إذا خلق كل ثقب أسود كونًا جديدًا، وبالتالي تم خلق كوننا في ثقب أسود". إذا كان كوننا قد نشأ في ثقب أسود، فمن الممكن اختبار تمدده المبكر باستخدام إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، وربما في المستقبل باستخدام النيوترينوات أو موجات الجاذبية، والتي قد تستكشف المراحل المبكرة من عمر الكون، كما تابع بوبلاوسكي. "وإلا، لما تمكنا من فهم ما يحدث داخل الثقب الأسود تجريبيًا". قد يكون الوصول إلى حقيقة هذا اللغز صعبًا للغاية، لكن هذا لا يعني عدم المحاولة. استشهد بوبلاوسكي بمثال جانب آخر من الفيزياء انبثق من نظرية النسبية العامة، وتطلّب حله مثابرة كبيرة: تموجات صغيرة في الزمكان تُسمى "موجات الجاذبية". قال بوبلاوسكي: "استغرق رصد موجات الجاذبية على الأرض مئة عام بعد أن تنبأ بها أينشتاين من خلال معادلاته النسبية العامة. لذلك، قد يستغرق الأمر عقودًا قبل أن نكتشف ما يحدث في الثقوب السوداء".

12 يونيو، 2025 5 د قراءة

علم الفلك