ارواح مرموز کیهانی که سفیدچاله نامیده شدند
نیو وبلاگ: نیو وبلاگ: «سیاه چاله» حالا به یک پدیده آشنا جهت بررسی های کیهانی تبدیل گشته است اما شاید «سفیدچاله» پدیده جذاب تری برای مطالعه باشد. در این گزارش، به بررسی مفهوم سفیدچاله و تفاوت آن با سیاه چاله می پردازیم.
به گزارش نیو وبلاگ به نقل از ایسنا و به نقل از اسپیس، بنظر می رسد سیاه چاله ها همه توجه ها را به خود جلب می کنند اما همتایان آنها موسوم به «سفیدچاله ها»(White holes) چطور؟ آیا آنها وجود دارند و اگر پاسخ مثبت است، کجا هستند؟
برای درک ماهیت سفیدچاله ها، ابتدا باید سیاه چاله های بسیار آشناتر را بررسی نماییم. سیاه چاله ها نواحی فروپاشی گرانشی کامل هستند که در آنها گرانش بر همه نیروهای دیگر کیهان غلبه کرده و توده ای از مواد را تا یک نقطه بی نهایت کوچک به نام «تکینگی»(Singularity) فشرده کرده است. اطراف تکینگی، افق رویدادی است که یک مرز فیزیکی و جامد نیست، بلکه فقط مرزی در اطراف تکینگی شمرده می شود که در آن گرانش به قدری قوی است که هیچ چیز حتی نور نمی تواند فرار کند.
ما می دانیم که جهان چگونه سیاه چاله ها را تشکیل می دهد. هنگامی که یک ستاره بزرگ می میرد، وزن بسیار زیاد آن روی هسته می افتد و موجب ایجاد یک سیاه چاله می شود. هر ماده یا تشعشعی که بیش از حد به سیاهچاله نزدیک باشد، به دام گرانش قوی می افتد و در زیر افق رویداد به سمت سرنوشت نهایی کشیده می شود. ما بوسیله نظریه نسبیت عام اینشتین، پروسه تشکیل سیاه چاله ها و نحوه تعامل آنها با محیط خودرا درک می نماییم.
اگر بخواهیم فیلمی را از روند تشکیل شدن یک سیاه چاله بگیریم و آنرا بصورت معکوس اجرا نماییم، جرمی را می یابیم که تشعشع و ذرات را ساطع می کند. این جرم در نهایت منفجر می شود و یک ستاره بزرگ را پشت سر می گذارد که همان سفیدچاله است و بر طبق نظریه نسبیت عام، یک سناریوی کاملا خوب بشمار می رود.
سفیدچاله ها می توانند حتی عجیب تر از سیاه چاله ها باشند. آنها نیز مانند سیاه چاله ها، تکینگی را در مرکز خود و افق رویداد را در مرزهای خود دارند. همچنین، آنها اجرام بزرگ و گرانشی هستند اما هر ماده ای که به یک سفیدچاله وارد می شود، بلا فاصله با سرعتی بیش از نور به بیرون پرتاب می شود و درخشش سفید شدیدی را پدید می آورد. هر چیزی که بیرون از یک سفیدچاله است، هیچ گاه نمی تواند به داخل آن نفوذ کند برای اینکه برای عبور کردن از افق رویداد باید سریع تر از نور حرکت نماید.
اما اگر سفیدچاله ها بر طبق نظریه نسبیت عام مجاز است، پس چرا ما به وجود آنها در جهان واقعی مشکوک نیستیم؟ پاسخ این است که نسبیت عام تنها نظریه پیرامون کیهان نیست. شاخه های دیگری از فیزیک نیز وجود دارند که اطلاعاتی را در مورد عملکرد درونی جهان به ما می گویند.
در ترمودینامیک، مفهوم «آنتروپی»(Entropie) وجود دارد که بطور کلی معیاری پیرامون بی نظمی در یک سیستم است. قانون دوم ترمودینامیک به ما می گوید که آنتروپی سیستم های بسته فقط می تواند بالا برود. به عبارت دیگر، بی نظمی همیشه بیشتر می شود. سیستم های بسیار منظم مانند حیات می توانند روی زمین ایجاد شوند اما آنها به قیمت افزایش آنتروپی در خورشید به دست می آیند.
ما نمی توانیم بسادگی پروسه تشکیل سیاه چاله را بصورت معکوس اجرا نماییم و یک سفیدچاله به دست بیاوریم برای اینکه این امر موجب کاهش آنتروپی می شود. ستاره ها بطور معجزه آسا در اثر انفجارهای کیهانی بزرگ ظاهر نمی شوند. بنابراین، بااینکه نسبیت عام در مورد واقعیت سفیدچاله ها ناشناس است اما ترمودینامیک به این مفهوم یک «نه» محکم می گوید.
تنها راه برای تشکیل شدن یک سفیدچاله این است که پروسه عجیبی در جهان اولیه وجود داشته باشد که وجود یک سفیدچاله را در تار و پود خود فضا-زمان بوجود آورد. بدین ترتیب، پروسه تشکیل سفیدچاله می تواند مشکل کاهش آنتروپی را دور بزند. سفیدچاله بسادگی وجود دارد و از ابتدا وجود داشته است.
مشکل اینجاست که سفیدچاله ها بطور خارق العاده ای ناپایدار خواهند بود. آنها هنوز هم جاذبه دارند و مواد را به سمت خود می کشند اما هیچ چیز نمی تواند از افق رویداد عبور کند. بمحض این که هر چیزی، حتی یک فوتون به سفیدچاله نزدیک شود، محکوم به فناست. اگر یک ذره به افق رویداد نزدیک شود، نمی تواند از آن عبور کند و انرژی سیستم سر به فلک می کشد. این ذره در نهایت آن قدر انرژی خواهد داشت که موجب فروپاشی سفیدچاله و تبدیل شدن آن به سیاهچاله شود و به وجود آن پایان دهد.
همان اندازه که سفیدچاله ها سرگرم کننده و جذاب هستند، به نظر نمی رسد که خاصیت های جهان واقعی باشند. گویی آنها فقط ارواحی در ریاضیات نسبیت عام هستند.
منبع: newweblog.ir
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب