استفن بترز باي/ ترجمه مريم جعفر اقدامي: ممكن است سياهچالهها وجود نداشته باشند، يا حداقل آن‌طور كه دانشمندان تصورش را دارند نباشند؛ يعني وجود چيزي كه توسط يك «افق رويداد» غيرقابل نفوذ پنهان شده است، زير سوال مي‌رود. يك محاسبه جديد و مناقشه‌برانگيز مي‌تواند افق رويداد را حذف و بنابراين يكي از پارادوكس‌هاي مشكل‌آفرين فيزيك را حل كند.
افق رويداد طوري تعريف شده است كه انتظار مي‌رود مرزي باشد كه از وراي آن هيچ‌چيز نمي‌تواند از گرانش سياهچاله فرار كند. بنا بر نظريه نسبيت عام، حتي نور هم درون اين افق به دام مي‌افتد و حتي هيچ اطلاعاتي از اينكه چه چيزي درون سياهچاله اسير شده است نيز نمي‌تواند از آن فرار كند.
به اين ترتيب به نظر مي‌رسد اطلاعات از جهان به بيرون پرتاب مي‌شوند. اين موضوع با معادلات مكانيك كوانتومي در تناقض است كه اطلاعات را حفظ مي‌كند. چگونه بايد اين تناقض را حل كرد؟
يكي از امكاناتي كه پژوهشگران در گذشته پيشنهاد كرده‌اند آن است كه اطلاعات به آهستگي به بيرون مكيده مي‌شود. اطلاعات ممكن است به صورت يك جريان فرضي ذرات كه تابش هاوكينگ ناميده مي‌شود، كدگذاري شده باشد. در اين فرضيه اينگونه تصور مي‌شود كه اطلاعات از افق‌هاي رويداد سياهچالهها به دست مي‌آيند. اما ديگر پژوهشگران، استدلال مي‌كنند كه اطلاعات ممكن است اصلا در ابتدا از دست نرفته باشند.
تانمي واچاسپاتي و همكارانش از دانشگاه كيس‌وسترن رزرو در كليولند ايالات متحده، تلاش كرده‌اند محاسبه كنند كه هنگام شكل‌گيري يك سياهچاله چه روي مي‌دهد. آنها با استفاده از يك رويكرد نامعمول رياضي به نام معادله شرودينگر تابعي، سطح يك كره را پيگيري كرده‌اند كه به درون خود مي‌رمبد و پيش‌بيني كرده‌اند كه يك ناظر دور دست چه چيزي مشاهده خواهد كرد.
آنها دريافتند كه گرانش يك جرم در حال رمبش شروع به ايجاد يك بي‌نظمي در خلأ كوانتومي مي‌كند و چيزي را توليد مي‌كند كه اين پژوهشگران به آن تابش «پيش‌هاوكينگ» مي‌گويند.
از دست دادن اين تابش باعث كاهش كل جرم – انرژي آن جسم مي‌شود، بنابراين آن جسم هيچ‌وقت آنقدر چگال نمي‌شود تا براي شكل‌گيري يك افق رويداد و در نتيجه يك سياهچاله واقعي كافي باشد.
واچاسپاتي مي‌گويد: «چنين چيزهايي وجود ندارند، تنها ستارگاني وجود دارند كه به سمت سياهچاله شدن پيش مي‌روند اما هيچ‌گاه به آن نمي‌رسند» اين به اصطلاح ستاره‌هاي سياه، بسيار شبيه سياهچالهها به نظر مي‌رسند. از نقطه‌نظر يك ناظر دوردست، گرانش، جريان آشكار زمان را مختل مي‌كند به گونه‌اي كه حركت ماده سقوط‌كننده به درون سياهچاله كندتر و كندتر مي‌شود.
وقتي به جايي كه تصور مي‌شود افق رويداد سياهچاله است، نزديك شد، ناپديد مي‌شود و نور حاصل از آن به قدري كش مي‌آيد كه طول موج آن بسيار بلند مي‌شود. اين اثر توسط گرانش اجرام تاريك به وجود مي‌آيد و آشكارسازي آن تقريبا غيرممكن مي‌شود، اما به اين دليل كه تابش پيش‌هاوكينگ از شكل‌گيري سياهچاله با يك افق رويداد درست و حسابي جلوگيري مي‌كند، ماده به طور كامل ناپديد نخواهد شد.
بنابراين همان‌طور كه هيچ چيز از جهان خارج نمي‌شود و ناپديد شدن واقعيت ندارد، پارادوكس اطلاعات نيز وجود ندارد. اگرچه اين فرضيه با انتقادهاي محكمي از سوي ديگر فيزيكدان‌ها مواجه شده است. جرارد توفت، برنده جايزه نوبل فيزيك از دانشگاه اوترخت هلند مي‌گويد: «من شديدا با اين فرضيه مخالف هستم. فرآيندي كه آنها توصيف مي‌كنند به هيچ وجه نمي‌تواند تابش كافي براي ناپديد شدن سياهچاله آنگونه كه پيشنهاد كرده‌اند توليد كند.
افق رويداد خيلي قبل‌تر از آنكه سياهچاله بتواند تبخير شود به وجود مي‌آيد.» استيو گيدينگز از دانشگاه كاليفرنيا در سانتا باربارا نيز يكي از منتقدان اين فرضيه است. او مي‌گويد: «يافته‌هاي قابل درك كه تاكنون در مورد سياهچالهها به دست آمده‌اند، با تصويري كه واچاسپاتي و همكارانش ارائه مي‌كنند تناقض دارند.
تا جايي كه دانش من اجازه مي‌دهد، تا به حال هيچ تلاشي براي فهم اينكه آنها چگونه با استفاده از اين محاسبات، اين نتايج را به دست آورده‌اند، وجود ندارد. اين مي‌توانست قدم مهمي براي فهم اين نتايج باشد، اگر نتايج محكم و قابل‌اعتمادي باشند.»
راهي براي آزمون اين نظريه جديد مي‌تواند وجود داشته باشد. شتاب‌دهنده بزرگ هادروني LHC كه در موسسه سرن اروپا در حال ساخته شدن است، ممكن است توانايي توليد سياهچاله‌هاي ميكروسكوپي را داشته باشد يا اگر واچاسپاتي درست گفته باشد تنها ستاره‌هاي سياه ساخته شوند. برخلاف سياهچاله‌هاي بزرگ و داراي عمر زياد در فضا، اين اجرام ميكروسكوپي به سرعت تبخير مي‌شوند.
پخش شدن انرژي از طريق تابش آنها ممكن است مشخص كند كه آيا افق رويداد تشكيل مي‌شود يا نه. به طور جايگزين برخورد ستاره‌هاي سياه در فضا ممكن است وجود آنها را آشكار كند و همان‌طور كه واچاسپاتي مي‌گويد آنها نه‌تنها مانند سياهچاله‌هايي كه با هم برخورد مي‌كنند، امواج گرانشي تابش مي‌كنند، بلكه پرتوهاي گاما نيز از آنها گسيل مي‌شود. او پيشنهاد مي‌كند اين ممكن است مسوول برخي از انفجارهاي پرتو گاما باشد كه اخترشناسان در فضا مشاهده مي‌كنند.
Newscientist.com
0 نظر:
ارسال یک نظر