داخل سیاه چاله چیست و چه چیزی در آن جریان دارد؟ اگر دنبال پاسخ خلاصه‌ای برای این پرسش‌ها هستید، باید بگویم که هیچ‌کسی هنوز نمی‌داند! اما قرار است در این مطلب، سیر و سیاحتی داشته باشیم به فرضیه‌های مطرح شده. گفتن ندارد اما کمربندها را لازم نیست ببندید، کار همه‌مان تمام است!
اگر می‌خواهید بدانید که داخل سیاه چاله چیست و چه شکلی است اول باید ماهیتش را بشناسید. خُب اگر مقدار زیادی ماده را تو هم له کنید و آن‌قدر در یک نقطه بچپانیدشان و تحت فشار قرارشان دهید، نیروی گرانش به قدری بالا می‌رود که بر تمام نیروهای دیگر غلبه می‌کند. این درست، همان موقعی است که آشی از مواد متراکم داریم که با گرانش فوق‌العاده زیادشان، سیاهچاله می‌سازند! مثلاً یک توپ بولینگ را مجسم کنید که به خودی خود سنگین است، چون ماده‌یِ متراکمی است. حالا در همان فضای کوچک n تا توپ بولینگ را جای دهید، در نهایت، آن‌قدری این گرانش قدرتمند میشود که حتی نمی‌گذارد پرتو نور از دستش در برود. سیاهچاله هم هم‌چین چیزی است. ــ ملتفتید؟
داخل سیاه چاله چیست و درون آن چه خبر است؟
در آغاز کار هم برای‌تان گفتم، واقعاً هیچ‌کسی به‌طور دقیق نمی‌داند که داخل سیاه چاله چه خبر است. پرفسور دانیل هولز (Daniel Holz) از دانشگاه شیکاگو هم در این باره می‌گوید:
«در بعضی جهات، این یکی از سوالات بزرگ و دشوار فیزیک است! موارد زیادی در فیزیک وجود ندارد که ما نتوانیم پیش‌بینی [یا درکش کنیم] اما [درون سیاهچاله] یکی از آن‌هاست!»
خوب، حال برویم سر وقت این‌که ریخت سیاه چاله‌ها را توصیف کنیم. همین اول کاری، باید بدانیم که سیاه‌چاله‌ها دو بخش دارند. یکی از این بخش‌ها، افق رویداد است؛ هندسه‌ای کروی‌مانند که حول نقطه مرکزی یک سیاهچاله شکل می‌گیرد. در این وادی، عبور نور و ماده تنها در یک جهت و به یک طرف است و آن، مرکز سیاهچاله است! در واقع، این افق رویداد، یک مرگ‌خوار است که حتی نور هم نمی‌تواند از دستش بگریزد! در بخش بعدی هم، مرکز آن را داریم که یک تکینگی تمام و کمال است. تکینگی (singularity) در واقع واژه‌ای است که اخترفیزیک‌دانان برای توصیف نقطه‌ای بی‌نهایت متراکم و کوچک استفاده می‌کنند!
داخل سیاه چاله چه شکلی است؟
به لطف نسبیت عام، ما درک خوبی از افق رویداد داریم اما همین‌که بخواهیم به تکینگی نزدیک شویم، هر چه بافته‌ایم پنبه میشود! در همین خصوص پرفسور رابرت والد (Robert Wald) می‌فرمایند:
«در نزدیکی تکینگی، می‌توانیم تاثیر کوانتومی را انتظار داشته باشیم ــ اگر چه که هیچ نظریه‌ای درباره‌ی گرانش کوانتومی نداریم. (دست‌کم نظریه‌ای که بتواند به‌طور قابل اطمینانی آن را پیش‌بینی کند)، روی همین اساس، توصیف دقیق تکینگی بر ما معلوم نیست یا حتی نمی‌دانیم که به واقع یک تکینگی هست یا خیر!»
بنابراین همه‌چیز در زمانی که در خارج از سیاه چاله باشیم، خوب است؛ اما وقتی که وارد آن می‌شویم و می‌خواهیم بدانیم داخل سیاه چاله چه خبر است اوضاع به‌هم می‌ریزد!
داخل سیاه چاله چه خبر است و هیولای همه‌چیزخوار چه‌قدر دوام می‌آورد؟
هیچ اوضاع خوبی نیست. نه تنها هنوز نمی‌دانیم داخل سیاه چاله چیست بلکه حتی دقیقاً نمی‌دانیم کِی عمرشان هم تمام میشود! اما خُب، فرضیاتی هم هست که اخترفیزیک‌دانان خیال می‌کنند که روزی در نهایت سیاه‌چاله‌ها منفجر خواهند شد؛ اما خیلی زمان می‌برد؛ شاید بیشتر از عمر فعلی جهان! خودمانیم وقتی این اتفاف بیفتد چه شکلی خواهند بود؟ این خودش یک راز دیگر است! این‌جا هم پروفسور هولز فرضیه‌شان را گفته‌اند:
«لابد قطعهٔ کوچکی باقی بماند که حاوی تمام اطلاعاتی باشد که درون سیاهچاله گیر افتاده است یا شاید دریچه‌ای به یک جهان جدید باشد و یا شاید هم تمام اطلاعات برای همیشه از بین برود. به سادگی عرض کنم، نمی‌دانیم!»
پس دارید تو آزمایشگاه‌ها با هزارجور تکنولوژی جوراجور و معادلات عجیب و غریب چه کار می‌کنید؟ من یکی که دیگر نمی‌توانم شب درست و حسابی بخوابم! داخل آن سیاه چاله لعنتی چه خبر است؟
انواع سیاه‌چاله‌ها؛ از بزرگ‌ترها تا ریزه‌میزه‌ها!
شاید در ادامه درک این‌که داخل سیاه چاله چیست و چه خبر است، بهتر باشد انواع‌شان را یک بررسی ریز هم بکنیم! از قرار معلوم، دانشمندان فقط یک راه شکل‌گیری سیاه چاله‌ها را می‌دانند، اما احتمالاً فرم‌های دیگری هم وجود دارد.
یک راه پدید آمدن سیاه چاله، فروپاشی یک ستاره پرجرم است که دارد نفس‌های آخرش را می‌کِشد. پرفسور چاندراسه‌خار (Chandrasekhar) اولین کسی بود که محاسبه کرد، زمانی‌که سوخت ستاره‌ای بزرگ تمام شود، فرو خواهد پاشید. این ایده را اول ریشخند کردند اما کم‌کم که دانشمندان دیگر با محاسبات‌شان نشان دادند که یک ستاره تا ابد به درون خودش (مرکز) فرو می‌رود، ــ تا منجر به خلق چیزی که ما سیاه چاله می‌نامیم شود! ــ ریخشندهاشان منجمد شد! هه، هه! القصه که این سیاهچاله همان ریزه‌میزه قصه‌ی ماست!
اما سیاه‌چاله‌ها می‌توانند به مرور زمان، بزرگ و بزرگ‌‌تر شوند و کم‌کم چیزهایی مثل گاز، ستاره‌ها، سیارات و حتی سیاه‌چاله‌های دیگر را ببلعند! بنابراین نوبتی هم باشد نوبت بزرگ‌ترهای ماجرا یا نوع دیگر سیاهچاله است که با نام سیاهچاله کلان‌جرم شناخته میشود. تا آنجایی که عقل بشریت قد داده، ظاهراً بعید است تنها با فروپاشی یک ستاره، چنین سیاه‌چاله‌ی بزرگی ایجاد شود. در واقع، هنوز نمی‌دانیم که این سیاه‌چاله‌ها چطور ایجاد می‌شوند، اما یا باید سیاه‌چاله‌های دیگر را ببلعند و از ترکیبِ ریزه سیاه‌چاله‌های دیگری، تشکیل شوند و یا دلیلی دارد که هنوز بر ما نا معلوم است!
اگر در سیاهچاله بی‌افتید چه اتفاقی می‌افتد؟
کل این ماجرا ــ اگر بخواهیم استعاری نگاهش کنیم ــ شبیه افتادن در دستگاه ماشین خمیرکن است. یعنی خُب، همان‌طور که به سمت تکینگی فرو می‌روید، سیاهی در برتان نمی‌گیرد، بلکه نور از جهان پیرامون، همراه شما و بعد از شما، متلاشی و تکه‌تکه شده و فرو می‌رود. در نهایت، به دلیل گرانش شدید، آن نور به فرکانس‌های بالاتر منتقل شده و به دلیل اتساع زمان، جهان بیرون هم سریع‌تر می‌گذرد.
از آنجایی که تمام جرم سیاه چاله در یک نقطه بی‌نهایت کوچک متمرکز شده، تفاوت در گرانش آن، نسبت به اطراف سیاهچاله، بسیار زیاد است. ــ اگر می‌خواهید بدانید داخل سیاه چاله چیست و دَرَش چه بلایی سرتان می‌آید، خوب گوش بگیرید ببینید چه می‌گویم! ــ در فرآیندی که به درستی، اثر اسپاگتی (spaghettification) شناخته میشود، جایی درون امعاء و احشاء این هیولا، شما سر تا پا کِش می‌آیید و علاوه بر این، در امتداد قسمت میانی خود، اسپاگتیده می‌شوید! این فشردگی به‌روی پرتوهای نوری که شما را احاطه کرده هم، کارساز است، و سیاهچاله نور ورودی را عین‌هو موم در دستانش گرفته و در اطراف کمر شما، عین‌عو یک نوار باریک و روشن، آن را متمرکز می‌کند.
ادامهٔ گمانه‌زنی پیرامون داخل سیاه چاله چیست
پس در واقع، با عبور از افق رویداد، چیز زیادی دست‌گیرمان نمی‌شود (به جز برخی جلوه‌های نوری پر زرق و برق و چند گرمی گرانش اضافی). اما همین‌جور که هیکل و ریخت‌مان به تکینگی نزدیک میشود، گرانشِ عزیز، هم ما را درهم می‌شکند و هم می‌کُشد، کوفتی انگار ماشین خمیرساز باشد. برای همین هم گفتم که کار همه‌مان تمام است! اگر هنوز هم برای‌تان پرسش باشد که داخل سیاه چاله چیست و چه چیزی انتظارمان را می‌کشد؟ جواب ساده است: محتملاً نیستی!
اما شاید اینطور هم نباشد؛ همان‌طور که در ابتدا به نقل قولی از پرفسور هولمز اشاره کردیم، فعلاً عینک‌هامان را بخار گرفته و دقیقاً نمی‌دانیم که داخل سیاه چاله چیست و چه اتفاقاتی می‌تواند بی‌افتد.
هنگامی که فرو می‌رویم، کسی که تماشا می‌کند چه چیزی را می‌بیند؟
اگر می‌خواهید بدانید داخل سیاه چاله چگونه است و درونش چه چیزهایی می‌بینیم، باید کمی خیال‌پردازی کنیم. فرض می‌کنیم همین‌طور که به باتلاقِ قیراندود افق رویداد نزدیک می‌شویم، نفر دومی از دور، کاهش سرعت و کباب شدنِ تصویر ما را تماشا می‌کند. از منظر تئوریک، در افق رویداد، تصویر ما منجمد میشود؛ اما در عمل، کلهم اجمعین نیست می‌شویم؛ در واقع، فوتون‌های نور می‌جوزند و انرژی‌شان می‌افتد؛ چرا؟ چون بالا رفتن از گودالِ گرانشیِ سیاهچاله، آن هم در نزدیکی افق رویداد، برای این فوتون‌های از رمق افتادهٔ بی‌چاره سخت‌تر شده و طول موج آن‌ها فقط تا زمانی افزایش می‌یابد که از محدودهٔ قابل تشخیص ناظر بگذرد و پس از آن نامرئی می‌شوند. بنابراین تصویر ما با گذشت زمان قرمز و کم رنگ شده تا زمانی که کاملاً محو شود.
آن‌چه گفتیم…
نوشتن و گفتن دربارهٔ چیزی که هنوز نمی‌دانیم چیست هم جذاب است و هم چالش برانگیز، اما کوشیدیم در این مطلب، یک‌کمکی به داخل سیاه چاله چیست و درون آن چه می‌گذرد نزدیک شویم! بعضی از دانشمندان و همین‌طور فیلم‌نامه‌نویسان هالیوود، دوست دارند که درون سیاهچاله نابودی مطلق نباشد؛ بلکه دنیا را چه دیدی، بزند و تکه‌هایی از اطلاعات باقی مانده باشد تا فرداروزی که این سیاه‌چاله‌ها دخل‌شان آمد، داده‌ها را قِی کنند بیرون، اما کسی چه می‌داند آن‌روز ردّی از بشریت در کیهان باقی می‌ماند یا نه؟ خودمانیم فرض کنید تا پیش از این‌که با بمب اتم دخل تمدن‌مان را بیاوریم، دیوانه‌بازی‌مان گل کرده باشد و سفینه‌ای را فرستاده باشیم تو یکی از این سیاه‌چاله‌ها، بعدش یک‌هو آن سیاهچاله بعد از هزاره‌ها ما را تُف کند بیرون، با این فرصت دوباره چه می‌کنیم؟ غلط نکنم، دوباره هم گند می‌زنیم!
سوالات متداول
داخل سیاه چاله چه خبر است؟
اگر بخواهید بدانید داخل سیاه چاله چه شکلی است و یا چه خبر است، باید بگویم که یک آش شله قلمکار با گرانش فوق‌العاده زیاد است که با اثر اسپاگتی دخل هر پدیده‌ای را می‌آورد.
آیا خورشید ما تبدیل به سیاهچاله میشود؟
یک خبر خوب برای‌تان دارم، این را می‌دانیم و پاسخ این است: نه! خورشید ما برای سیاهچاله شدن بسیار کوچک است. طبق گفته‌های پرفسور چاندراسه‌خار، تنها ستاره‌هایی که حدود 1/4 برابر خورشید ما بزرگ باشند قابلیت تبدیل شدن به یک سیاهچاله را دارند. در ضمن، خورشید ما تا میلیاردها سال دیگر قرار نیست سوختش تمام شود! پس هیچ جای نگرانی نیست، هوف!
منابع: ChicagoUni و livescience و skyandtelescope
لطفاً دیدگاه خود را درباره جستار داخل سیاه چاله چیست برای ما بگویید. و حتی یک پرسش دیگر، به نظر شما داخل سیاه چاله چه خبر است؟ لطفاً نظرات خود را در بخش کامنت‌ها برای تکراتو بنویسید.
سلام ساهچاله انچه میگویند نیست لکه سیاهیاست که نور به انجا نمیرس وسیاه دیده میشود نور های کاطراف کهکشان خمیده مبشود توسط.گرداب کهماده سیا ل کهچگالی زیاد ودارد افق ریداد تشکیل میدهد با درجه زیاد وامه انهم کرمچاله درست مبشودووووو وخودمان میتاونبم امایش کنیم واسلام