اكتشاف جديد يتحدّى نظرية النسبية لأينشتاين

إن الأصداء التي تم رصدها خلال اندماج ثقب أسود - والتي أثبتت جزءاً من

إن الأصداء التي تم رصدها خلال اندماج ثقب أسود - والتي أثبتت جزءاً من
نظرية آينشتاين في النسبية - قد تشير إلى وجود شيء ما في أفق الحدث، وهو ما يتناقض مع فحوى النظرية بحد ذاتها.

إن ثبت ذلك، فستشكل هذه المعلومات تحدياً لفرضياتنا الحالية حول الفيزياء، وكيفية نشوء الثقوب السوداء، ما يقودنا إلى فهم أفضل لعالمنا المادي.

أصداء صادرة عن ثقب أسود

في وقت سابق من هذا العام، احتفى العلماء باكتشاف الأمواج الثقالية (الجاذبية) الذي حققه مرصد مقياس التداخل الليزري للأمواج الثقالية (LIGO) - وهي تموجات في انحناء الزمكان - في موقع حدث فيه اندماج لثقب أسود، ما شكّل إثباتاً لجزء من نظرية ألبرت آينشتاين في النسبية العامة. مع ذلك، قد يشير هذا الاكتشاف الآن إلى أن النظرية بحد ذاتها تنهار عند حافة الثقوب السوداء.

يزعم فيزيائيون يعكفون على دراسة البيانات الصادرة عن LIGO حول اندماج الثقب الأسود، أنه يصدر "أصداء" لأمواج ثقالية، مناقضةً بذلك التنبؤات التي قدمتها نظرية آينشتاين في النسبية العامة، وهو ما تم تأكيده من قبل LIGO في أكثر من مناسبة حتى الآن. في السابق، اعتقد الفيزيائيون أن نظرية آينشتاين تنهار في الشروط القاسية، كالتي توجد في جوف الثقب الأسود. مع ذلك، يبدو أن هذه الأصداء التي اكتشفت مؤخراً، تشير إلى أن النسبية تفشل حول حواف الثقب الأسود، بعيداً عن مركزه.

بناء على جزء من النموذج المعياري الذي يستند إلى نظرية آينشتاين، ينبغي عدم وجود أي شيء عند حافة ثقب أسود (أفق الحدث الخاص به). يناقض هذا الأمر نظريات أخرى كالتي تتوافق مع الفيزياء الكمية، والتي تشير إلى أنه ينبغي لأفق الحدث أن يمتلك جدار حماية، وهو عبارة عن حلقة من الجسيمات عالية الطاقة تحيط به.

قام الخبير في علم الكونيات، نيايش أفشوردي، في جامعة واترلو في كندا، بابتكار نماذج لهذه الاندماجات تفترض أن لديها شيئاً بالفعل في آفاق الحدث الخاصة بكل منها. إن توقيت الأصداء التي تتبع إصدار الأمواج الثقالية في عمليات الاندماج - والتي سجلها المرصد LIGO - يتطابق تماماً مع توقعات النماذج التي وضعها أفشوردي. وهذا يدعم فكرة وجود بنية ما لحواف الثقوب السوداء، وليس حيزاً هائلاً من العدم كما تقترح نظرية آينشتاين.

اللغز الذي يمثله الكون

يقول خبير الثقوب السوداء، الباحث ستيف جيدينجز، من جامعة كاليفورنيا، في سانتا باربارا (UCSB): "من شأن مكتشفات المرصد LIGO أن يوفرَ فرصة مثيرة للتحري عن نظام مادي جديد".

حالياً، هناك حاجة لإجراء المزيد من الأبحاث لمعرفة ما إذا كانت هذه الأصداء مجرد صدفة، أم أنها حقيقة ستغير كلياً فهمنا للأفق الحديث الخاص بالثقوب السوداء. إن ثبت أنها ظاهرة دائمة ترافق عملية الاندماج، فنحن بحاجة عندها إلى نظرية جديدة لتفسيرها وتفسير أي ظاهرة مماثلة لها، على الأقل حتى تظهر نظرية "كل شيء" المراوغة.

على أي حال، يمكن لرصد أحداث مستقبلية أخرى من اندماج الثقوب السوداء، أن يثبت ما إذا كانت هذه الأصداء مجرد ظواهر حدثت بالصدفة، أو أنها ضجيج عشوائي. يقول أشفوردي بهذا الصدد: "الأمر الإيجابي هو أننا سنحصل في الفترة القادمة على بيانات المرصد LIGO الجديدة مع مستويات أفضل من الحساسية، وبالتالي ينبغي أن نتمكن من إثبات ذلك، أو استبعاده في غضون العامين القادمين".

ليس مستغرباً أن يستمر الكون بتأكيد صحة نظريات الفيزياء خلال دقيقة، ثم يدحضها في الدقيقة التالية. فما زال جزء كبير من الكون يشكل لغزاً ضخماً بقدر ما نحن مهتمون باكتشافه. تتغير النظريات مع مرور الزمن، ورغم أن نظرية آينشتاين أثبتت نجاحها نسبياً، فإن الحاجة الملحة لابتكار تكنولوجيات جديدة ستسمح لنا باستمرار بأن نتحدى الفرضيات السابقة، ونطعن بصحتها.