مازالت البشرية عاجزة حتى اليوم على تفسير الظواهر الكونية التي مر على اكتشافها الكثير من الوقت، ومازالت الثقوب السوداء في الفضاء الكوني محط تساؤلات الكثير من العلماء والبشر مجتمعين. فماذا عن وجود الثقوب البيضاء؟ وهل هي مثبتة علمياً وحقيقية؟ ماهي الفرضيات حول وجودها؟ والكثير من التساؤلات التي سنحاول أن نغلفها لكبح جماح فضولنا الفطري نحو ما نجهله.
ما هي الثقوب البيضاء؟
كتعريف علمي من قبل رواد الفضاء تعتبر الثقوب البيضاء مناطق كونية نظرية تعمل في الاتجاه المعاكس للثقوب السوداء. مثلما لا يستطيع أي شيء الهروب من الثقب الأسود، لا يمكن لأي شيء أن يدخل الثقب الأبيض.
كان يُعتقد منذ فترة طويلة أن الثقوب البيضاء هي نسج من النسبية العامة وقد ولدت من نفس المعادلات مثل الثقوب السوداء لإخوانها النجميين المنهارين. لكن في الآونة الأخيرة، كان بعض أصحاب النظريات يتساءلون إذا كانت هذه الدوامات المشتركة من الزمكان قد تصبح وجهين لعملة واحدة.
بالنسبة لطاقم سفينة فضاء يراقب من بعيد، يبدو الثقب الأبيض تمامًا مثل الثقب الأسود. حيث أنه يمتلك كتلة، قد تدور، يمكن أن تتجمع حلقة من الغبار والغاز حول أفق الثقب (حدود الفقاعة) التي تفصل الجسم عن بقية الكون. ولكن إذا استمروا في المراقبة، فقد يشهد الطاقم حدثًا مستحيلًا بالنسبة لثقب أسود (وهو لفظ الأجسام من داخله كعملية التجشؤ التي يقوم بها الإنسان).
كما قال كارلو روفيلي، وهو عالم الفيزياء النظرية ضمن مركز الفيزياء: ” في اللحظة التي تخرج فيها الأشياء وتظهر من الثقب يمكنك أن تقول” هذا هو الثقب أبيض “.
كما يصف الفيزيائيون الثقب الأبيض على أنه انعكاس زمني للثقب الأسود، وهو يشبه مقطع فيديو لثقب أسود وقد تم تشغيله بشكل عكسي. شيء يشبه الكرة المرتدة التي هي انعكاس زمني للكرة الساقطة. في حين أن أفق الحدث للثقب الأسود هو مجال اللاعودة، فإن أفق الحدث للثقب الأبيض هو حدود عدم القبول وهو القسم الأكثر تميزًا في الزمكان. فلن تصل أي مركبة فضائية إلى حافة المنطقة.
فيمكن للأشياء الموجودة داخل الثقب الأبيض أن تغادر وتتفاعل مع العالم الخارجي، ولكن نظرًا لعدم إمكانية دخول أي شيء، يتم عزل الجزء الداخلي من ماضي الكون. أي لن يؤثر أي حدث خارجي على الداخل. وقد قال جيمس باردين، رائد الثقب الأسود وأستاذ فخري في جامعة واشنطن: “بطريقة ما هو أكثر إثارة للقلق أن يكون لديك تفرد في الماضي يمكن أن يؤثر على كل شيء في العالم الخارجي”.
نظرية التوأم للثقوب البيضاء والثقوب السوداء
ضربت معادلات المجال لأينشتاين الفيزياء مثل تسونامي في عام 1915، ولا يزال المنظرون يفرزون الحطام. بالإضافة إلى وصف قوة الجاذبية، قدمت فرضياته أيضًا رسالة محطمة للنموذج حول طبيعة الواقع. فهو أكثر من مجرد خلفية صلبة، ينحني المكان والزمان وينطويان جنبًا إلى جنب مع كتلة النجوم والكواكب. أثارت هذه البصيرة سباقًا لحساب مقدار إساءة الاستخدام التي يمكن أن تأخذها من المادة التي تنجرف من خلالها.
في غضون عام، وجد الفيزيائي وعالم الفلك كارل شوارزشيلد أول حل دقيق لمعادلات أينشتاين، بحساب كيفية انحناء الزمكان حول كرة كتلة واحدة. في إجابته وضع بذور ما يسميه الفيزيائيون اليوم التفرد كتلة كروية تقلصت إلى نقطة لا متناهية الكثافة، وتلتف الفضاء حولها بإحكام لدرجة أن المنطقة تنفصل عن بقية الكون. إنه يشكل أرضًا حرامًا يكسر أفق الحدث والصلة بين السبب والنتيجة.
الثقوب السوداء، التفردات الأكثر شهرة، هي مناطق من الفضاء ملتوية لدرجة عدم وجود مخارج. يمكن للكون الخارجي أن يؤثر على أفق الثقب الأسود من الداخل، لكن لا يمكن للكون الداخلي أن يؤثر على الخارج.
عندما قام عالم الرياضيات مارتن ديفيد كروسكال بتوسيع وصف شوارزشيلد للثقب الأسود في عام 1960 ليشمل جميع مجالات المكان والزمان، احتوت صورته الجديدة على انعكاس لتفرُّد الثقب الأسود، على الرغم من أنه لم يدرك أهميتها في ذلك الوقت. في وقت لاحق، عندما دخلت الثقوب السوداء في اللغة العامية، ظهر مصطلح طبيعي لتوائمهم النظرية.
لماذا قد لا توجد الثقوب البيضاء؟
بينما تصف النسبية العامة الثقوب البيضاء من الناحية النظرية، لا أحد يعرف كيف يمكن أن يتشكل المرء بالفعل. يقوم الثقب الأسود بتطويق جزء من الفضاء الخاص به عندما ينهار نجم إلى حجم صغير. لكن هذا الشمهد بالعكس لا يكون له معنى فيزيائي. إن أفق الحدث الذي ينفجر إلى نجم وظيفي سيبدو قليلاً مثل بيضة تفكك نفسها. وهو انتهاك للقانون الإحصائي الذي يطالب بأن يصبح الكون أكثر فوضوية بمرور الوقت.
حتى لو تشكلت ثقوب بيضاء كبيرة، فمن المحتمل ألا تستمر لفترة طويلة. أي مادة صادرة ستصطدم بالمادة الموجودة في المدار، وسينهار النظام في ثقب أسود. قال هال هاغارد، الفيزيائي النظري في كلية بارد في نيويورك.
“أعتقد أن وجود ثقب أبيض طويل العمر غير مرجح للغاية”.
لماذا قد تكون الثقوب البيضاء موجودة؟
لفترة من الوقت، بدا أن الثقوب البيضاء تشترك في مصير الثقوب الدودية. ومن المحتمل أن تكون الالتواءات المسموح بها رياضياً للزمكان محظورة من قبل الواقع. لكن في السنوات الأخيرة، أعاد بعض الفيزيائيين الثقوب البيضاء في محاولة لإنقاذ أشقائهم الأكثر قتامة من الموت غير اللائق.
منذ أن أدرك ستيفن هوكينج في سبعينيات القرن الماضي أن الثقوب السوداء تتسرب للطاقة. يتساءل الكثيرون: إذا تبخر الثقب الأسود بعيدًا، ماذا يحدث للسجل الداخلي لكل شيء ابتلعه؟ النسبية العامة لن تسمح بإخراج المعلومات، وميكانيكا الكم تمنع حذفها.
قال روفيلي: “كيف يموت الثقب الأسود؟ لا نعرف. كيف يولد الثقب الأبيض؟ ربما الثقب الأبيض هو موت الثقب الأسود”. “السؤالان مرتبطان بشكل جيد، لكن عليك أن تنتهك معادلات النسبية العامة في المقطع من أحدهما إلى الآخر”.
روفيلي هو مؤسس جاذبية الحلقة الكمومية. وهي محاولة غير مكتملة لتجاوز النسبية العامة من خلال وصف الفضاء نفسه على أنه مبني من جسيمات من نمط الليغو. مسترشدًا بأدوات من هذا الإطار، يصف هو وآخرون سيناريو ينمو فيه الثقب الأسود صغيرًا لدرجة أنه لم يعد يتبع قواعد الفطرة السليمة للنجوم وكرات البلياردو. على مستوى الجسيمات، تسيطر العشوائية الكمية ويمكن أن يتحول الثقب الأسود إلى ثقب أبيض.
وهكذا مع كل نظرية قد طرحت تم إرفاقها بالكثير من الدلائل والمعادلات الفيزيائية والرياضية والتي تثبت صحة الادعاء وتترك ثغرة جديدة لعلماء جدد. لطرح أفكارهم وإبحارهم في هذا العلم والمجال الواسع والممتع لنا نحنا البشر. ومع كثرة هذا النظريات يتسع الآفق المعرفي لنا ونصبح أكثر معرفة وقدرة على فهم كل المتغيرات حولنا وتفسير ظواهر كانت مجهولة بالنسبة لنا.
