D1-kifpool

آیا ممکن است سیاه‌چاله فقط از نور تشکیل شود؟

شنبه 16 تیر 1403 - 20:15
مطالعه 3 دقیقه
قرص برافزایشی سیاه‌چاله
بر اساس نظریه نسبیت عام اینشتین، مانعی برای شکل‌گیری سیاه‌چاله از نور وجود ندارد؛ اما آیا این فرضیه در عمل ممکن است؟
تبلیغات
D4-mcid4

اگر مواد کافی را در یک نقطه فشرده کنید، فضا زمان در یک بوسه‌ی کیهانی به نام سیاه‌چاله، آن را می‌بلعد. تا آنجایی که به معادله‌های اینشتین مربوط می‌شود، این مواد شامل درخششی بدون جرم از تابش الکترومغناطیس است. با توجه به معادله‌ی E= mc^2 که هم‌ارزی بین جرم و انرژی را توصیف می‌کند، اگر مقدار کافی از نور را در یک نقطه جمع کنید، انرژی آن حداقل از نظر تئوری به خودی خود می‌تواند قادر به ایجاد سیاه‌چاله باشد.

با این‌حال پیش از آنکه لیزرهای تفنگی بزرگ را بردارید و بخواهید حفره‌هایی را در بستر جهان به وجود بیاورید، پژوهشگرهای دانشگاه کمپلوتنسه‌ی مادرید اسپانیا و دانشگاه واترلوی کانادا می‌خواهند چیزی را با شما درمیان بگذارند: پدیده‌ای به نام اثر شوینگر که می‌تواند همه چیز را پیش از آغاز غیرممکن سازد.

نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین توصیفی از خمیدگی فضازمان در پیوند با حضور انرژی، مانند انرژی موجود در یک جرم است. اگر جرم کافی را در یک نقطه به حد بسیار زیاد فشرده کنید، خمیدگی آن‌قدر شدید خواهد شد که هیچ‌چیز حتی نور نمی‌تواند از آن بگریزد.

در اواسط دهه‌ی ۱۹۵۰، جان ویلر، فیزیکدان نظری آمریکایی به این نتیجه رسید که روی کاغذ هیچ جنبه‌ای از نظریه انیشتین این احتمال را رد نمی‌کند که تراکم کافی از انرژی موجود در امواج گرانشی یا الکترومغناطیسی می‌تواند فضازمان را به اندازه‌ی کافی خم کند تا همان امواج را در جای خود نگه دارد. او این جسم عجیب را جئون نامید و آن را نوعی ذره‌ی بسیار ناپایدار فرضی درنظر گرفت.

سیاه‌چاله نوری
در عمل امکان شکل‌گیری سیاه‌چاله نوری وجود ندارد

امروزه جئون‌ها یادگاری از عصر تفکرات علمی هستند که کرم‌چاله‌ها و سفیدچاله‌ها را برایمان به ارمغان آوردند؛ اسباب‌بازی‌های نظری که به ما صرفا درباره‌ی محدودیت‌های مدل‌های ریاضی می‌گویند تا اینکه واقعیتی فیزیکی باشند.

با این‌حال یک نوع از جئونی که ویلر آن را «کوگل‌بلیتس» می‌خواند، در داستان‌های علمی‌تخیلی به عنوان منبع یک نیروی خارق‌العاده شناخته می‌شود. این واژه که کلمه‌ی آلمانی به معنی «صاعقه‌ی گوی‌مانند» است، به سیاه‌چاله‌های بسیار کوچک در ابعاد پروتون اشاره دارد که در تراکم شدید پرتوهای پرانرژی نور مثل یک لیزر قدرتمند آینده‌نگرانه شکل می‌گیرند.

چشم‌انداز کوانتومی مانند کازینویی است که در آن موج‌های احتمالی به صورت پیوسته مانند چرخ‌های رولت قمار نوسان می‌کنند. شرط‌بندی‌های کوچک به ندرت سود خواهند داشت، اما با قرار دادن پول کافی روی میز، می‌توانید برد خود را تضمین کنید.

به طور مشابهی، یک میدان الکترومغناطیسی قوی در یک فضای خالی تقریبا تضمین می‌کند که جفت‌های الکترون و پوزیترونی از تلاطم‌ کوانتومی احتمال‌های بی‌انتها ظهور کنند. آلوارز دومینیگز در مقاله‌ای که هنوز در انتظار بررسی همتا به سر می‌برد، نشان داد که این پدیده که اثر شوینگر نام دارد، مانع از شکل‌گیری کوگل‌بلیتس‌ها در اندازه‌های تقریبا دو برابر سیاره مشتری تا کسری از ابعاد یک پروتون می‌شود.

در عمل، انباشته‌سازی مقدار زیادی نور در یک نقطه، انرژی کافی را برای جفت ذرات باردار فراهم می‌کند تا به صورت ناگهانی با سرعتی نزدیک به سرعت نور به وجود بیایند و ناپدید شوند. در نتیجه مانع از رشد حفره‌ی فضازمان و تبدیل آن به یک افق رویداد منطبق با تعریف سیاه‌چاله می‌شوند. به نوشته‌ی پژوهشگرها:

تحلیل ما قویا نشان می‌دهد که شکل‌گیری سیاه‌چاله‌ها صرفا از پرتوهای الکترومغناطیسی چه با تراکم نور در یک آزمایشگاه فرضی چه به صورت پدیده‌ی نجومی طبیعی، غیرممکن است.

با این‌حال، تمام احتمال‌ها به طور کامل حذف نمی‌شوند. پژوهشگرها تأکید می‌کنند که در شرایط فوق‌العاده شدید جهان آغازین ممکن است همه چیز متفاوت بوده باشد. دیگر شکل‌های جئون مثل نوع مبتنی بر امواج گرانشی همچنان به صورت یک معما باقی مانده‌اند که ممکن است در کیهان آغازین وجود داشته باشند.

مقاله در پایگاه پیش انتشار آرکایو در دسترس است.

مقاله رو دوست داشتی؟
نظرت چیه؟
داغ‌ترین مطالب روز
بازسازی چهره‌ی فرد باستانی مصری با استفاده از داده‌های اسکن سه‌بعدی جمجمه و تحلیل ساختار استخوان‌ها
برای نخستین‌بار ژنوم کامل یک انسان از دوران مصر باستان رمزگشایی شد

اسکلتی که درون یک ظرف سفالی کشف شده، نخستین فرد باستانی مصری است که کل ژنوم او مورد تجزیه‌ و تحلیل قرار گرفته است.

6
1 روز قبل
مشکل نقشه GPS تاکسی اینترنتی ایران
مبدا: میدان آزادی، مقصد: آفریقای جنوبی

اختلال‌ها در جی‌پی‌اس، زندگی‌ راننده‌های تهرانی اسنپ و تپسی را مختل کرده و درآمد آن‌ها را بسیار کاهش داده است.

134
حدود 22 ساعت قبل
ربات هوش مصنوعی در گوشی
الماس ناشناخته؛ وب‌سایتی که تمام ابزارهای هوش مصنوعی را در خود دارد

اگر می‌خواهید همه‌ی ابزارهای هوش مصنوعی را در فهرستی مرتب و طبقه‌بندی‌شده ببینید، این وب‌سایت مخصوص شما است.

15
2 روز قبل
بهترین اپلیکیشن های مسیریابی
بهترین اپلیکیشن های مسیریابی ایرانی و خارجی ۱۴۰۴

با معرفی بهترین اپ‌های مسیریابی برای آیفون و اندروید و همچنین بهترین گزینه برای مسیریابی آفلاین، به شما در پیدا کردن مسیر و مقصدتان کمک خواهیم کرد.

36
1 روز قبل
حمله به زیرساخت‌های ارتباطی کشور
حملات سایبری به زیرساخت ارتباطی کشور دوباره اوج گرفت

درحالیکه هنوز ارتباطات در کشور به وضعیت قبل از جنگ، بازنگشته اما شاهدیم که در سه روز گذشته حملات سایبری به زیرساخت ارتباطی کشور شدت گرفته است.

139
حدود 19 ساعت قبل
ایتان گائو خلبان ۱۹ ساله در هواپیما
بازداشت خلبان ۱۹ ساله در قطب جنوب، سروصدای زیادی به پا کرد

جسارت خلبان جوان در عبور از مرزهای جنوبگان، پای قانون را وسط کشید و سرنوشت سفر او را به بن‌بست رساند.

57
1 روز قبل
گیت
دسترسی به 70 هزار دوره آموزشی گیت برای ایرانیان رایگان شد

پلتفرم آموزشی گیت اعلام کرد که مجموعه‌ای عظیم شامل بیش از ۷۰ هزار دوره آموزشی خود را به‌صورت کاملاً رایگان برای کاربران ایرانی در دسترس قرار داده ...

26
1 روز قبل
تبلیغات
DN-DNShatel

نظرات

با چشم باز خرید کنید
زومیت شما را برای انتخاب بهتر و خرید ارزان‌تر راهنمایی می‌کند
ورود به بخش محصولات