الثقوب البيضاء .. التحول من القوانين الرياضية لحقائق كونية

إنه يومٌ خياليٌ جدًا، لسنا بصدد التَّكلُّم عن مخلوقاتٍ خياليَّةٍ كالحريش “حيوان وحيد القرن الأسطوري” ولا الأكثرُ خيالًا منه كالجِنِّ، بل موضوعنا اليوم هو الأبعد من ذلك كله.. الثٌّقوب البيضاءُ.
لكن وقبلَ ذلك علينا أن نتعرف قليلًا على الثٌّقوب السَّوداء.
الثٌّقوبُ السَّوداءُ هي أماكنٌ في الكونِ حيثُ تنضغطُ المادةُ والطاقةُ بكثافةٍ عاليةٍ معًا، وتصبحُ سرعةُ الافلاتِ منها تفوقُ سرعةَ الضَّوءِ، أينشتاين تنبأ بوجودِها في نظريتهِ النِّسبيَّة واكتُشفت فعلًا على مدى العقودِ القليلةِ الماضيةِ.
تتكونُ تلك الثُّقوب عندما تموتُ النُجومُ العملاقةُ بانفجار (السُّوبر نوفا – supernova) في الكون.
هناك عددٌ هائلٌ من الافلامِ ومقاطعِ الفيديو عن هذه الثٌّقوب يمكنُ أن تجدها على الشَّبكةِ العنكبوتيَّةِ لتساعدك على الفَهم الدًّقيق للثقوب السَّوداء، إليك هذا الفيديو مثلًا:
لكن ما هي الثٌّقوب البيضاء؟
قامَ علماءُ الفيزياءِ الفلكيَّةِ بوضع مفهوم الثٌّقوب البيضاء عندما استكشفوا البيئةَ المحيطةَ بالثٌّقوب السوداء رياضيًا. مع افتراضِ عدم وجود كتلةٍ ضمنَ حدودِ (أفقِ الحدث – event horizon) باعتباره حافة الزمان والمكان.
لكن ماذا سيحدثُ لو كان مركز الثقب الأسود أو (مفردة الثقب الأسود – black hole singularity) عديمة الكتلة؟
من الناحية النظريَّة الرياضيَّة فإهمال كتلةِ مركزِ الثُّقبِ الأسود “حيث تتناهى الجاذبيةُ إلى اللانهايةِ ويصبحُ مفهومي الَّزمان والمكان عديمي الأهميَّةِ”، تسهلُ الأمورُ كثيرًا..
الثٌّقوبُ البيضاءُ قد تكونُ غير موجودةٍ في الواقعِ فهي ليست كاكتشافاتٍ قامَ بها علماءُ الفلكِ عندما رصدوا إشعاعًا غير اعتيادي عند حدوث انفجار في الفضاء وبعدها طوروا النًّماذجَ الافتراضيَّة لذلك.
إلا أنه في حالةِ وجودِ أو عدم وجود الثٌّقوب البيضاء فإنها ستكونُ ذاتَ سلوكٍ معاكسٍ لسلوكِ الثُّقب الأسود تمامًا كما توقعتهُ الرِّياضيَّاتُ. فبدلًا من أن تسحب المواد إلى الدَّاخل كما في الثٌّقوب السَّوداء فإنَّ البيضاء ستقذفُ المادةَ إلى الفضاءِ كأحدِ نافورات الشكولاتة البيضاء.
إحدى المضامين الأخرى في رياضيَّات الثٌّقوب البيضاء، أنَّها قائمةٌ كنظريَّةٍ طالما لم تَكن هناك ذرةٌ من المادةِ داخلَ أفقِ الحدثِ، وفي حال انجرفت ذرةٌ واحدةٌ من الهيدروجين إلى تلك المِنطقةِ فإن كل شيءٍ سينهارُ.
بعضٌ من الفيزيائيين يعتقدون أن وجود الثُّقوب البيضاء هو أكثر من وجودٍ نظريٍ، مثل (هال هاغرد – Hal Haggard) و (كارلو روفيلي – Carlo Rovelli) من جامعة (Aix-Marseille) في فرنسا، اللذان يعملان على شرح ما يحصل في الثُّقب الأسود باستخدام فرعٍ من الفيزياءِ النَّظرية وتدعى (حلقة الثقالة الكمومية – loop quantum gravity)، وبحسب تلك النَّظرية فإنَّ مركز الثُّقب الأسود سينضغط حتى يصل إلى أصغرِ حجمٍ يمكنُ أن تتنبأُ به الفيزياءُ، وبعدها سيرتدُ كثقبٍ أبيضَ، لكن بسبب التَّأثير الشَّديد لتمدد الزَّمن حول الثُّقب الأسود فإنَّ هذا الحدث سيأخذُ ملياراتِ السِّنين ليظهر حتى مع الكتل الأقل.
هذا وفي حال وجودِ ثقوبٍ سوداءَ مجهريةٍ ولدت بعد الانفجار العظيمِ فإنها قد تنشأ حولَ الحطامِ وتنفجرُ كالثقبِ الأبيض في أي وقتٍ اليوم. عدا تلك التي قد اختفت بالفعل بحسب ما قاله العالم ستيفين هوكينغ.
والفكرةُ المشوقة الأخرى حول نشوءِ الثُّقب الأبيض والتي وضعها علماءُ الفيزياءِ هي أنَّ الثٌّقوب البيضاءَ قد تُفسر (الانفجار العظيم – the big bang) حيثُ المادةُ والطاقةُ الهائلتين متولدتين منَ العدم.

محمد عامر