الثقوب السوداء

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
رسم خيالي لثقب أسود تتشوه حوله صور النجوم التي وراءه.
مفهوم الثقب الأسود:-
هو منطقة في الفضاء تحوي كتلة كبيرة في حجم صغير يسمى بالحجم الحرج لهذه
الكتلة، والذي عند الوصول إليه تبدأ المادة بالانضغاط تحت تأثير جاذبيتها
الخاصة، ويحدث فيها انهيار من نوع خاص بفعل الجاذبية ينتج عن القوة
العكسية للانفجار، حيث أن هذه القوة تضغط النجم وتجعله صغيرًا جدًا وذا
جاذبية قوية خارقة. وتزداد كثافة الجسم (نتيجة تداخل جسيمات ذراته وانعدام
الفراغ البيني بين الجزيئات)، تصبح قوّة جاذبيته قوّية إلى درجة تجذب أي
جسم يمر بالقرب منه، مهما بلغت سرعته. وبالتالي يزداد كمّ المادة الموجودة
في الثقب الأسود، وبحسب النظرية النسبية العامة لأينشتاين، فإن الجاذبية
تقوّس الفضاء الذي يسير الضوء فيه بشكل مستقيم بالنسبة للفراغ، وهذا يعني
أن الضوء ينحرف تحت تأثير الجاذبية.
يمتص الثقب
الأسود الضوء المار بجانبه بفعل الجاذبية، وهو يبدو لمن يراقبه من الخارج
كأنه منطقة من العدم، إذ لا يمكن لأي إشارة أو موجة أو جسيم الإفلات من
منطقة تأثيره فيبدو بذلك أسود.[1] أمكن التعرف على الثقوب السوداء عن طريق
مراقبة بعض الأشعاعات السينية التي تنطلق من المواد عند تحطم جزيئاتها
نتيجة اقترابها من مجال جاذبية الثقب الأسود وسقوطها في هاويته.
لتتحول
الكرة الأرضية إلى ثقب أسود، يستدعي ذلك تحولها إلى كرة نصف قطرها 0.9 سم
وكتلتها نفس كتلة الأرض الحالية، بمعنى انضغاط مادتها لجعلها بلا فراغات
بينية في ذراتها وبين جسيمات نوى ذراتها، مما يجعلها صغيرة ككرة الطاولة
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.
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
الثقوب السوداء والنظرية النسبية

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
تشوهات المتسببة نتيجة الجاذبية الهائلة للثقب الأسود أمام سحابة ماجلان الكبرى (تفسير تصوري)
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 وهذه 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 اكتشافها 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
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
شكل النجوم التي تكون منها الثقب الأسود

وفي عام 1967م، حدثت ثورة في دراسة الثقوب السوداء على يد العالم "إزرائيل " - وهو عالم كندي ولد في برلين
– بين أن الثقوب السوداء ليست دوارة، فوفقا للنظرية النسبية العامة إن
كانت دوارة فلابد أن تكون كروية تماماً. ولا يتوقف حجمها إلا على كتلتها،
وأي ثقبين سوداوين، بكتلة متساوية هما متساويان بالحجم. وقد أمكن وضعهما عن
طريق حل خاص لمعادلات أينشتاين قبل النسبية
العامة بقليل. وكان من المعتقد أن الثقب الأسود لا يتكون إلا عند انسحاق
جسم كروي تماما. وأن النجوم ليست كروية تماما، ولا يمكن بالتالي أن يسحق
إلا بشكل تفرد ثقاليا عاريا، لكن هناك تفسيرات مختلفة لنتيجة " إزرائيل " تبناها روجر بنروز 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. ووفق هذه النظرية فأن أي نجم دوار يصبح
كرويا مهما كان شكله وبنيته الداخلية معقدتين، وسوف ينتهي بعد انسحاقه
بالجاذبية إلى ثقب أسود كروي تماما يتوقف حجمه على كتلته فقط. [15] [16]
واكتشف أول نباض عام 1967 مؤيدا للنظرية النسبية. [17][18] وتبين ان تلك
النباضات ما هي إلا نجوم نيوترونية. حتى ذلك الحين كانت النجوم النيوترونية والثقوب السوداء ترى على أنها أجسام نظرية ولا وجود لها في الطبيعة.وخلال
تلك الفترة كثرت حسابات النظرية النسبية التي تؤدي إلى امكانية نشأة ثقب
أسود. [19] من خلال عمل فرنر إسرائيل وبراندون كارتر [20] ,[21][22][23]
نشأت " نظرية لا شعر" والتي تشير إلى أن حل الثقب الأسود الثابت يمكن وصفه
بثلاثة إحداثيات طبقا لمقياسية كتلة، والعزم الزاوي والشحنة الكهربائية.[24]
وكانت ظواهر
الثقب الأسود المحسوبة بواسطة النظرية النسبية لا تزال تعتبر نظرية بحتة
وناشئة عن شروط تناظر مفترضة في حل المعادلات. كان من العلماء الذين
اعتنقوا تلك الفكرة فلاديمير بلينسكي وأيزاك خالاتنيكوف وافيجني ليفشيتز
الذي حاول اثبات ظهور تلك الحلول في الحال العام أيضا. ولكن في الستينيات
من القرن الماضي قام روجر بنروز [25] وستيفن هوكينج باستخدام طريقة شاملة لإثبات أن حالة التفرد الثقالي تظهر أيضا في الحلول العامة لمعادلات النظرية النسبية العامة. [26]
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 ليس صفرا
ينتفخ الثقب الأسود نحو الخارج قرب مستوى خط استوائه 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.
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
ثقوب عملاقة قديمة

إكتشف
فريق من الفلكيين بقيادة روجر روماني Roger Romani بجامعة
ستانفورد Stanford University ثقب أسود عملاق وقديم جدا في
العمر يسكن هذا الثقب في قلب مجرة بعيدة جدا، وما يحيرهم هو
الوقت الكافي لنشوء هكذا ثقب ووصوله لحجمه الحالي، فهو بحوالي 10
بليون مرة كتلة الشمس، ويعد واحد من أقدم الثقوب العملاقة المعروفة إلى
الان، فقد حددوا عمره بحوالي 12.7 بليون سنة تقريبا، الذي
يعني بأنه تشكل بعد بليون سنة فقط من بدء تشكل الكون، وفي هذه
الفترة كان الكون صغير جدا، فهو في الفترة التي يطلق عليها
العلماء العصور المظلمة والتي بدأت بعد حوالي مليار سنة بعد
الانفجار العظيم، عندما بدء الكون في التبرد وبداية نشأة
الثقوب السوداء والنجوم والمجرات، كما أن وجود للثقوب السوداء
العملاقة النامية في البدايات الاولى للكون تتحدى النماذج
النظرية الحالية للمجرات وعمليات التشكيل والتطور، لذا فإن محاولة
فهم حصول هذا الثقب على الكتلة الكافية للوصول لحجمه الحالي تعتبر
تحدي كبير أمام العلماء، ومازال هناك وقت حتى يتمكنوا من
إعلان نتائجهم.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
ويرى علماءآخرون
أن الثقوب السوداء عندما تنفجر فإنها تفقد جزءاً من كتلتها في صورة طاقة
اشعاعية وبمرور الزمن تنقص أحجام الثقوب السوداء وكلما نقص حجمها زادت
كثافة اشعاعاتها وهذا النقصان في حجمها يؤدي إلى انفجارها واختفائها ولكن
ترى ماذا يحدث بعد اختفاء الثقب الاسود؟
ويرجع العلماء
الى السؤال عن أين تذهب كل هذه المواد من النجوم الاخرى التي يبتلعها
الثقب الاسود؟ وبالطبع لا يوجد إجابة إلا أن العالم هوكينج يرى أن الثقب
الاسود في هذه الحالة يتزايد حجمه وينمو الى أن يبتلع كل أو معظم نجوم
المجرة وربما يتحول بعد ذلك الى كويزر كما يشير. إلا أن العالم الامريكي
جون ويلر يري أن تلك الثقوب دودية أو انفاق داخلية أشبه بالثقوب الطولية
التي يحشو بها قرص الجبنة. وهذه الأنفاق تبدأ عند مركز الثقب الاسود وتربط
بين قطاعات أو أطراف أو أجزاء الكون المنظور منه وغير المنظور. وأكد
أيضاً أن تلك الثقوب الدودية لا يمكن أن تبدأ إلا في مركز نجوم الثقوب
السوداء الدوارة المفلطحة ذات الشحنة. أما الثقوب السوداء التي لا تدور
حول محورها والمستديرة الخالية من الشحنة، فلا تحتوي على أية أنفاق دودية
عند مركزها. ومن هنا جاءت إفتراضية السفر عبر الزمن الى قطاعات أخرى في
الكون وأن كان الامر ليس مؤكداً.واكتشف أيضاً تبخر الثقوب السوداء اذ أن
سطح الثقب الاسود تصل درجة حرارتها الى شدة اللإنخفاض في حالة الثقوب
السوداء العملاقة وشديدة الارتفاع على عكس حالة الثقوب الصغيرة. فحسب
قوانين الطبيعة، فإن أي جسم مادي تزيد درجة حرارته عن قيمة الصفر المطلق
يكون جسماً مشعاً وعلى هذا الأساس فالثقوب السوداء أجرام كونية مشعة..
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
رصد الثقب الأسود

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
ثقب أسود يمر بين المشاهد ومجرة تقع خلفه، ويرى تشوه ضوء المجرة القادم إلينا (محاكاة تشبيهية)
قد نفتش عن أشعة غاما
التي تبثها الثقوب السوداء الأولية طوال حياتها مع إن إشعاعات معظمها سوف
تكون ضعيفة بسبب بعدها عنا بعدا كبيرا، ولكن اكتشافها من الممكن. ومن
خلال النظر إلي خلفية أشعة غاما لا نجد أي دليل على ثقوب سوداء أولية
ولكنها تفيد بأنه لا يمكن تواجد أكثر من 300 منها في كل سنه ضوئية مكعبة
من الكون. فلو كان تواجدها مثلا أكثر بمليون مرة من هذا العدد فإن أقرب
ثقب أسود إلينا يبعد ألف مليون كيلومتر،
وكي نشاهد ثقبا أسودا أوليا علينا أن نكشف عدة كمات من أشعة غاما صادرة في
اتجاه واحد خلال مدى معقول من الزمن كأسبوع مثلا، ولكن نحتاج إلى جهاز
استشعار كبير لأشعة غاما وأيضا يجب أن يكون في الفضاء الخارجي لأن الغلاف
الجوي للأرض يمتص قدرا كبيرا من أشعة غاما الآتية من خارج الأرض.. إن أكبر
مكشاف أشعة غاما يمكنه التقاطها وتحديد نقطة الثقوب السوداء موجود لدينا
هو الطبقة الهوائية للأرض بكاملها. فعندما يصطدم كم عالي من الطاقة من
أشعة غاما بذرات جو الأرض يـُولد أزواجا من الإلكترونات والبوزيترونات (نقيض الإلكترون) ونحصل على وابل من الإلكترونات السريعة التي تـُشع ضوءاً يدعى إشعاع شيرنكوف. إن فكرة إشعاع الثقوب السوداء هي من أمثلة التنبؤ الفيزيائي المبني على النظريتين الكبيرتين المـُكتشفتان في هذا القرن : النظرية النسبية العامة وميكانيكا الكم. وهذه أول إشارة إلى أن ميكانيكا الكم قادرة على حل بعض التفردات الثقالية التي تنبأت بها النسبية العامة.وعلى
الرغم من عدم تمكننا من رؤية أو تصوير الثقوب السوداء، فهناك سبل لمعرفة
مكانها. وقد استطاع العلماء الالمان في السنوات القليلة الماضية اكتشاف
حقيقة تواجد أحد تلك الثقوب السوداء في مركز المجرة. بالطبع لم يروه رؤية
مباشرة، ولكنهم دئبوا على مراقبة حركة نجم كبير قريب من مركز المجرة لمدة
سنوات عديدة، ويدور هذا النجم في مدار حول مركز خفي.
وعلى
أساس معرفة كتلة النجم ونصف قطر فلكه، استطاع العلماء استنتاج وجود الثقب
الأسود في مجرتنا وحساب كتلته التي تبلغ نحو 2 مليون ضعف لكتلة الشمس.
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
الثقوب العملاقة خارج درب التبانة

في
مايو 2004، أعلن باول بادوفيني Paolo Padovani وفلكيون
بارزون آخرون عن إكتشافهم لحوالي 30 ثقب أسود عملاق مخفية
خارج مجرة درب التبانة، ويوحي إكتشافهم أن هناك على الأقل ضعف
هذه الثقوب كما كان معتقد في السابق، ويعتقد حاليا بأن كل مجرة تحتوي
على ثقب عملاق في مركزها، معظمهم يكون في حالة خاملة لا تجذب
كثيرا من المادة من حولها. على العكس من ذلك، لا يبدو أن هناك
ثقوب سوداء في مركز التجمعات النجمية الكروية، بالرغم من
أنّه يعتقد بأن البعض منهم يحتوي على ذلك، مثل M 15 في
Pegasus وMayall 2 في مجرة Andromeda فلديهم ثقوب سوداء
مركزية بكتلة في حدود 104 كتلة شمسية في مركزهم.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
انواع الثقوب السوداء
الثقب الأسود هو المرحلة الأخيرة من عمر نجم عظيم الكتلة. وفي الواقع فهو ليس نجما حيث أنه لا يولّد طاقة عن طريق الاندماج النووي (يتوقف الاندماج النووي في النجم كبير الكتلة بعد استهلاكه لوقوده من الهيدروجين والهيليوم ويصبح ثقبا أسودا لا يشع ضوءا).
ويمكن تكوّن ثقب أسود بعدة طرق:
ثقب أسود صغري : طريقة افتراضية، ويمكن من الوجهة النظرية أن تتكون في معجل جسيمات
ثقب أسود نجمي: وهي أجرام تبلغ كتلتها بين 4 - 15 كتلة شمسية
ثقب أسود متوسط الكتلة : ويتميز بكتلة بين 100-10000 كتلة شمسية.
ثقب أسود فائق الضخامة : وتبلغ كتلته عدة ملايين أو عدة بلايين كتلة شمسية.
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
معتقدات

يفسر بعض العلماء المسلمين ما جاء في سورة التكوير في الآية 15، 16 في القرأن
((فَلَا أُقْسِمُ بِالْخُنَّسِ * الْجَوَارِ الْكُنَّسِ)) بأنها تشير إلى
الثقب الأسود، حيث أن حقيقة علمية وهي أن الثقوب السوداء تسير وتجري
وتكنس كل ما تصادفه في طريقها، وقد جاء في الدراسات حديثاً عن الثقوب
السوداء ما نصه: It creates an immense
gravitational pull not unlike an invisible cosmic vacuum cleaner. As it
moves, it sucks in all matter in its way — not even light can escape.
وهذا يعني: إنها - أي الثقوب السوداء – تتميز بقوة جاذبية هائلة
تعمل مثل مكنسة كونية لا تُرى، عندما تتحرك تبتلع كل ما تصادفه في طريقها،
حتى الضوء لا يستطيع الهروب منها. وفي هذه الجملة نجد أن الكاتب اختصر
حقيقة هذه الثقوب في ثلاثة أشياء: هذه الأجسام لا تُرى: invisible
جاذبيتها فائقة تعمل مثل المكنسة: vacuum cleaner
تسير وتتحرك باستمرار: moves
فقد
اختصر القرآن كل ما قاله العلماء عن الثقوب السوداء بثلاث كلمات فقط حيث
يقول القرآن: (فَلَا أُقْسِمُ بِالْخُنَّسِ * الْجَوَارِ الْكُنَّسِ)
[التكوير: 15-16]. ونحن في هذا النص أمام ثلاث حقائق
الْخُنَّسِ :
أي التي تختفي ولا تُرى أبداً، وقد سمِّي الشيطان بالخناس لأنه لا يُرى
من قبل بني آدم. وهذا ما يعبر عنه العلماء بكلمة invisible أي غير مرئي.
الْجَوَارِ: أي التي تجري وتتحرك بسرعات كبيرة. وهذا ما يعبر عنه العلماء بكلمة move أي تتحرك.
الْكُنَّسِ: أي التي تكنس وتبتلع كل ما تصادفه في طريقها. وهذا ما يعبر عنه العلماء بكلمة vacuum cleaner أي مكنسة.
يرى آخرون أن التفاسير تشير إلى غير ذلك (كما في تفسير ابن كثير والطبري):
روى مسلم في صحيحه والنسائي في تفسيره عند هذه الآية من حديث مسعر بن
كدام عن الوليد بن سريع عن عمرو بن حريث قال : صليت خلف النبي صلى الله
عليه وسلم الصبح فسمعته يقرأ " فلا أقسم بالخنس الجوار الكنس والليل إذا
عسعس والصبح إذا تنفس " ورواه النسائي عن بندار عن غندر عن شعبة عن الحجاج
بن عاصم عن أبي الأسود عن عمرو بن حريث به نحوه قال ابن أبي حاتم وابن
جرير من طريق الثوري عن أبي إسحاق عن رجل من مراد عن علي " فلا أقسم
بالخنس الجوار الكنس " قال هي النجوم تخنس بالنهار وتظهر بالليل.
من وجهة نظر المجتمع العلمي فإن هذا النوع من العلوم عموماً يدرج ضمن العلوم الزائفة لعدم احتوائه أية أساسيات أو براهين علمية.
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
الموضوع من تحريري
الموسعة الحرة - موقع الكون -موقع مراجعات كتب