كلية العلوم | جامعة ديالى
المقال العلمي الاسبوعي
|
الثقوب السوداء بقلم المدرس المساعد احمد نصيف جاسم /التدريسيي في قسم علوم الفيزياء كلية العلوم / جامعة ديالى |
 |
إن كل نجم يبدأ بنواة من المادة القاتمة والتي هي عبارة عن أحجار غاية في الصغر تمثل جوهر المادة و كرافيتونات بدائية لها خاصية جذبية و احجام هذه النوى مختلفة لكنها محدودة إذ لاتتجاوز حجم معين و النواة هذه غير المرئية قبل تفككها لايطلق عليها أسم الثقب الأسود ولكن ما أن تبدأ تلك النواة بالتفكك الذاتي يتكون في الفضاء القريب جدا من سطح النواة جسيمات أكثر أولية متكونة من الاحجار الاساسية حيث تتخذ تلك الأحجار الاساسية بداخل تلك الجسيمات ترتيبين مختلفين فاذا كان مركزها اكبر كثافة من قشرتها الخارجية فيطلق عليها أنها موجبة واذا كانت قشرتها الخارجية اكبر كثافة من مركزها فيطلق عليها انها سالبة وهي على هذه الحالة غير قادرة على الحركة وعندما تكمل بنائها من مادة النباء المتمثلة بالأحجار الاساسية عندئذ تصبح قادره على الحركة فتقترب كثيرة من بعضها عندئذ يجري تفاعلها وناتج هذه العملية هو تشكل الكرافيتونات وهي وحدات تبادل الجاذبية المؤثرة بين الكتل المادية حيث ترتبط بعضها ببعض مكونه سلاسل وتريه طويلة وفي هذه المرحلة البدائية من حياة النجم تتشكل أيضا فوتونات ذوات أقطار كبيرة نسبية و المتماثلة منهافي مخزون الطاقة ترتبط ببعضها مكونة سلاسل خطية يطلق عليها أسم الأشعة المايكروية كما وتتشكل أيضأ كرافيتونات ثقيلة هي كرافيتونات المجال المغناطيسي و المتماثلة منها في مخزون الطاقة ترتبط ببعضها مكونة أوتارا مرنه.
ومع ندرة تشكيل فوتونات الطاقة العالية وزيادة تشكيل گرافيتونات مجال الجاذبية يزداد مجال الجاذبية شده وتعتبر هذه حالة نادرة تتفرد بها مراكز المجرات ومراكزالعناقيد النجمية في المجرات وعندما يصبح مجال الجاذبية عالي الشدة للغاية يطلق على النجم في هذه الحالة اسم الثقب الأسود وهو لازال غير مرئي .
إذ يعمل المجال العالي الشدة على أسر النجوم القريبة منه وكلما استمرت هذه النجوم في عملية التطور ازدادت سرعة وتقترب أكثر من الثقب الأسود و النجوم التي تصبح قريبة جدا منه يعمل الغلاف الغازي الحار لهذه النجوم على رفع درجة حرارة الغلاف البارد لنواة الثقب الأسود عندئذ يتوقف تشكيل كرافيتونات مجال الجاذبية ويصبح المكان عبارة عن جمهرة كبيرة من النجوم قريبة من بعضها و للمجموعة مجال جاذبية شديد للغاية ومثل هذا الفعل للثقب الأسود موجود في مراكز المجرات و مراکز العناقيد النجمية كما اسلفنا وبهذه الطريقة يستطيع الثقب الأسود من مسك عددا هائلا من النجوم و العناقيد النجمية.
من ذلك يتبين لنا أن مراكز المجرات و مراكز العناقيد النجمية ضمن المجرات ماهي إلا عبارة عن ثقوب سوداء. وقد يظن البعض أن الثقب الأسود الموجود في مركز مجرتنا أي مجرة درب التبانة سوف يبتلع في المستقبل النجوم و مجموعتنا الشمسية. ونحن نجيبه بالنفي لأن الفضاء المحيط بالثقب الأسود الموجود في مركز مجرتنا أصبح حارة منذ زمن بعيد بسبب الحرارة العالية للنجوم القريبة منه فتوقف تشكل الكرافيتونات وبذلك توقف نمو مجاله الجاذبي.إن الحشد الكبير للنجوم في مراكز المجرات و مراكز العناقيد النجمية سببها وجود الثقوب السوداء وهذا ما يجعل تلك الأماكن من المجرات شديدة الإضاءة بحيث يصعب عزل نجومها وتفريقها بواسطة المنظار.
طاقة الثقب الأسود :
لا يعرف العلم الحديث غير الطاقة الناجمة عن التفاعلات النووية وكما هو معلوم أن الطاقة الأكثر شيوعا ناتجه من اندماج أربعة ذرات هيدروجين لتكوين ذرة الهليوم ويقولون أن الطاقة الناتجة عن الاندماج هي بسبب تحول ذلك الجزء الصغير من الكتلة وعلى وفق القانون الرابع في النظرية النسبية وبذلك فهم يستطيعون أن يعللو وبشكل لا غبار عليه سبب طاقة الشمس و النجوم في الكون والتي هي مستمرة في اطلاق الطاقة منذ ملايين بل ومليارات السنين. ولكن ما أن اكتشفت الثقوب السوداء الكبيرة ظهرت معها مشكلة كيفية تفسير طاقتها الهائله فالبعض من الفيزيائيين اقترح وجود كتله كبيرة جدا من ضد المادة موجودة في الحيز الموجود فيه الثقب الأسود وعند التقاء هذه الكتلة الكبيرة من ضد المادة مع كتله كبيرة من المادة الطبيعية يحصل فناء الكتلتين وتحرر مقادير هائلة من الطاقة. و البعض الاخر من الفيزيائيين اقترح وجود ملايين من الشموس مثل شمسنا مكدسه في حيز صغير تستطيع توليد الطاقة الصادرة عن الثقب الأسود . وحديثا يعتقد الفيزيائيون من وكالة ناسا المعنية بدراسة الظواهر الكونية أن الطاقة السوداء تصوروها بشكل غاز يخشى الكون كله بنجومه و مجراته ذات العدد غير المتناهي ويقولون انها العامل المسيطر على الحركة في الكون ان هذا الاعتقاد لايمكن ان يكون سبيلا لبناء الكون علما انهم لم يعرفوننا بطبيعة هذا الغاز.
لكن هذه الاقتراحات وغيرها التي لم تذكر ترى حدوث تفاعلات نووية داخل الثقب الاسود لانهم لم يعرفوا غيرالتفاعلات النووية تصدرعنه الطاقة تفي بالغرض المطلوب لتفسير طاقة الثقب الأسود .
لكن يرى الكثير من الفيزيائيين ان طاقة التفاعلات النووية غير كافية لتفسير الطاقة الصادرة عن الثقوب السوداء الكبيرة هذا يعني أن العلم يقف عاجز تماما عن تفسير الطاقة الهائلة التي تصدرها الثقوب السوداء وبات عاجزا عن تفسير هذا اللغز.
ولحل لغز الطاقة الهائلة التي تصدرها الثقوب السوداء الكبيرة يجب ان يكون بغير التفاعلات النووية المعروفة وبتفاعل ينتج من الطاقة اعلى من طاقة التفاعلات النووية والتي لايعرف العلم عنها شيئا الى الآن.
والى اللقاء في مقال أخر أن شاء الله……
للاطلاع على المقالات السابقة اضغط هنا