تشكل الثقوب السوداء آلات الزمن الطبيعي التي تتيح السفر إلى الماضي والمستقبل. لكن لا تتوقع أن تعود لزيارة الديناصورات في أي وقت قريب.
في الوقت الحالي ، ليس لدينا مركبة فضائية يمكنها أن تقربنا من أي مكان بالقرب من ثقب أسود. ولكن حتى لو تركنا هذه التفاصيل الصغيرة جانباً ، فإن محاولة السفر إلى الماضي باستخدام ثقب أسود قد تكون آخر شيء تفعله على الإطلاق.
ما هي الثقوب السوداء؟
الثقب الأسود هو جسم ضخم للغاية يتشكل عادة عندما ينهار نجم يحتضر على نفسه.
مثل الكواكب والنجوم ، الثقوب السوداء لها حقول جاذبية حولها. مجال الجاذبية هو ما يبقينا عالقين بالأرض ، وما يحافظ على دوران الأرض حول الشمس.
كقاعدة عامة ، كلما زادت كتلة الجسم ، زاد مجال جاذبيته.
يجعل مجال الجاذبية الأرضية من الصعب للغاية الوصول إلى الفضاء. لهذا السبب نصنع الصواريخ: علينا أن نسافر بسرعة كبيرة للخروج من جاذبية الأرض.
إن مجال الجاذبية للثقب الأسود قوي جدًا لدرجة أنه حتى الضوء لا يستطيع الهروب منه. هذا مثير للإعجاب ، لأن الضوء هو أسرع شيء عرفه العلم!
بالمناسبة ، هذا هو السبب في أن الثقوب السوداء سوداء: لا يمكننا عكس الضوء عن الثقب الأسود بالطريقة التي قد نرتد بها ضوء الشعلة عن شجرة في الظلام.
تمتد الفضاء
ألبرت أينشتاين النظرية العامة للنسبية يخبرنا أن المادة والطاقة لهما تأثير غريب على الكون. المادة والطاقة تنحني وتمدد الفضاء. كلما زاد حجم الجسم ، زادت المساحة الممتدة والانحناء حوله.
جسم ضخم يخلق نوعًا من الوادي في الفضاء. عندما تقترب الأشياء ، تسقط في الوادي. لهذا السبب ، عندما تقترب بدرجة كافية من أي جسم ضخم ، بما في ذلك الثقب الأسود ، فإنك تسقط باتجاهه. ولهذا السبب أيضًا لا يمكن للضوء الهروب من الثقب الأسود: جوانب الوادي شديدة الانحدار بحيث لا يسير الضوء بالسرعة الكافية للخروج منها.
يصبح الوادي الناتج عن الثقب الأسود أكثر انحدارًا وانحدارًا كلما اقتربت منه من مسافة بعيدة. تسمى النقطة التي يصبح عندها شديد الانحدار بحيث لا يتمكن الضوء من الهروب بأفق الحدث. آفاق الحدث ليست مثيرة للاهتمام فقط للمسافرين المحتملين عبر الزمن: إنها أيضًا مثيرة للاهتمام للفلاسفة ، لأن لها آثارًا عليها كيف نفهم طبيعة الوقت.
تمدد الوقت
عندما يتمدد الفضاء ، يكون الوقت كذلك. الساعة التي تكون قريبة من جسم ضخم سوف تدق بشكل أبطأ من تلك القريبة من جسم أقل كتلة بكثير.
ستدق ساعة قريبة من الثقب الأسود ببطء شديد مقارنةً بساعة على الأرض. عام واحد بالقرب من ثقب أسود قد يعني 80 عامًا على الأرض ، كما قد تكون قد رأيت في الفيلم بينجمي.
بهذه الطريقة ، يمكن استخدام الثقوب السوداء للسفر إلى المستقبل. إذا كنت تريد القفز إلى مستقبل الأرض ، فما عليك سوى الطيران بالقرب من ثقب أسود ثم العودة إلى الأرض. إذا اقتربت بدرجة كافية من مركز الثقب الأسود ، فستحدد ساعتك أبطأ ، لكن لا يزال بإمكانك الهروب طالما أنك لا تعبر أفق الحدث.
حلقات في الوقت المناسب
ماذا عن الماضي؟ هذا هو المكان الذي تصبح فيه الأشياء مثيرة للاهتمام حقًا. يؤدي الثقب الأسود إلى ثني الوقت كثيرًا بحيث يمكنه الالتفاف حول نفسه.
تخيل أنك تأخذ ورقة وربط طرفيها لتشكيل حلقة. هذا ما يبدو أن الثقب الأسود يفعله بالوقت. هذا يخلق آلة الزمن الطبيعية. إذا تمكنت بطريقة ما من الوصول إلى الحلقة ، التي يسميها الفيزيائيون المنحنى الزمني المغلق ، فستجد نفسك على مسار عبر الفضاء يبدأ في المستقبل وينتهي في الماضي.
داخل الحلقة ، ستجد أيضًا صعوبة فك الارتباط بين السبب والنتيجة. الأشياء الموجودة في الماضي تتسبب في حدوث أشياء في المستقبل ، والتي بدورها تؤدي إلى حدوث أشياء في الماضي.
واقبض
لذلك ، لقد وجدت ثقبًا أسود وتريد استخدام سفينة الفضاء الموثوقة الخاصة بك للعودة وزيارة الديناصورات. حظًا سعيدًا.
هناك ثلاث مشاكل. أولاً ، يمكنك فقط السفر إلى ماضي الثقب الأسود. هذا يعني أنه إذا تم إنشاء الثقب الأسود بعد انقراض الديناصورات ، فلن تكون قادرًا على العودة بعيدًا بما فيه الكفاية.
ثانيًا ، ربما يتعين عليك عبور أفق الحدث للدخول في الحلقة. هذا يعني أنه للخروج من الحلقة في وقت معين في الماضي ، ستحتاج إلى الخروج من أفق الحدث. هذا يعني السفر أسرع من الضوء ، ونحن على يقين من أنه مستحيل.
ثالثًا ، وربما الأسوأ من ذلك كله ، ستخضع أنت وسفينتك "معكرونة. " تبدو لذيذة ، أليس كذلك؟
للأسف ، الأمر ليس كذلك. عندما تعبر أفق الحدث ، ستتمدد بشكل مسطح ، مثل المعكرونة. في الواقع ، من المحتمل أن تكون مشدودًا جدًا لدرجة أنك ستكون مجرد سلسلة من الذرات تتصاعد في الفراغ.
لذا ، في حين أنه من الممتع التفكير في خصائص تشوه الزمن للثقوب السوداء ، فإن زيارة الديناصورات في المستقبل المنظور يجب أن تبقى في عالم الخيال.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
الصورة الائتمان: ناسا / مركز جودارد لرحلات الفضاء / جيريمي شنيتمان
