ستيفن هوكينج ينشر مؤخراً حلاً لمفارقة ضياع معلومات الثقب الاسود

تقدم ستيفن هوكينج العناوين مرة اخرى في ينايرعندما صرح للعالم انه قد وجد حلاً ممكن لمفارقته في ضياع معلومات الثقب الاسود أو بعبارة اخرى صرح أنه سيأتي مع تفسيراً محتملاً لكيفية ان الثقوب السوداء يُمكنها محو المعلومات والحفاظ عليها في الوقت ذاته.في ذالك الوقت قد وضع ورقته البحثية في مرحلة ماقبل الطباعة على موقع arXiv.org وبالتالي فان بقية المجتمع الفيزيائي يمكنه ان يبحث فيها بفضول عن الثقوب السوداء والان وبعد مرور مايقارب الستة اشهر قد تم اخيراً نشر البحث في مجلة مراجعة الأقران peer-reviewed journal التي تشير الى اننا في الواقع نقترب اكثر من معرفة المشكلة هذه المرة والى الابد. لفهم لماذا يُعد هذا الموضوع مهم ، وماهي حقيقة مفارقة ضياع المعلومات في الثقب الاسود ، نحن بحاجة الى ان نعود الى حيث بدأ كل شيء فهمنا الاصلي عن الثقوب السوداء وفق نظرية اينشتاين النسبية العامة هو ان كل مايعبر افق الحدث –حدود الثقب الاسود- يُفقد الى الابد، حتى الضوء لايمكنه الهروب من قبضته وهذا هو سبب تسميه هذه الثقوب بالثقوب السوداء(وأيضا السبب في أنه من المستحيل بالنسبة لنا أن نرى واحد في الواقع). ولكن بعد ذالك في عام 1970م اقترح هوكينج ان الاشعاع في الواقع يمكنه الهرب من الثقب الاسود بسبب قوانين ميكانيكا الكم، بصياغة ابسط اقترح انه عندما يبتلع الثقب الاسود نصف الجسيمات والجسيمات المضادة، الجسيم الاخر يشع بعيداً في الفضاء ويسرق قليلاً من طاقة الثقب الاسود عند مُغادرته ، بسبب هذا وفي نهاية المطاف الثقوب السوداء يُمكن ان تختفي والاثر المتبقي منها سيكون اشعاع كهرومغناطيسي منبعث منها والذي يُعرف باسم “أشعاع هوكينج “‘Hawking radiation’ المشكلة هي أنه وفقاً لأفضل حسابات هوكينج ان الاشعاع لايحتوي على معلومات مفيدة حول ما يلتهمه الثقب الاسود-المعلومات التي ابتلعت فقدت الى الابد- وهذا لا يتلاءم مع مانعرفه عن الفيزياء الحديثة التي تنص على انه من الممكن دائما عكس الزمن نظريا على الاقل والعمليات في الكون تبدو نفسها إذا كانت تقوم بالتشغيل إلى الأمام أو إلى الخلف. كما وضح دينيس أوفرباي Dennis Overbye لصحيفة نيويورك تايمز The New York Times ”الكون . يٌشبه نوع من الحواسيب الفائقة التي يُفترض ان تكون قادرة على تعقب فيما اذا كانت احدا السيارات شاحنة صغيرة خضراء اللون او بورش حمراء او اذا كانت واحدة مصنوعة من المادة واخرى مصنوعة من المادة المضادة هذه الاشياء قد يتم تدميرها ولكن “معلوماتها” -صفاتها الفيزيائية الاساسية – ينبغي أن تعيش للابد ” ومن هنا تأتي المفارقة انها مشكلة كبيرة فعلياً ليس بالنسبة لعلماء الفلك فقط لانه اذا كانت قوانين ميكانيكا الكم لاتصمد للثقوب السوداء فمن يقول باانها تنطبق علينا ؟ ولكن هوكينج يعتقد ان لديه حل للمشكلة اخيراً في الواقع قد تمتلك الثقوب السوداء هالة من –الشعر الناعم- تحيط بها والتي تكون قادرة على تخزين المعلومات. ان هذا الشعر ليس في الواقع شعر – كما قد افترضت فعلياً- لكنها في الواقع اثارة كمية ذات طاقة منخفضة تحمل معها توقيع نمطي لكل شيء يتم ابتلاعه من قبل الثقب الاسود بعد فتره طويله من تبخره. ويوضح أوفرباي ايضاً: ” ان هذا النمط مثل البكسلات على هاتفك الايفون او المنحنيات المتموجة في تسجيلة فينيل( أسطوانة الفونوغراف ) ، حيث يحتوي معلومات على مامر خلال الافق واختفى” للتوصل الى هذه النتيجة حدد هوكينج مشكلتين اساسية في افتراضاته الاصلية وهو السبب انه قال ان حساباته الاصلية -التي اشارت الى ان المعلومات داخل الثقب الاسود قد تضيع للابد –كانت خاطئة- ، هذين الافتراضين هما [1] ان الفراغ في الثقالة الكمومية فريدا من نوعه [2] ان الثقوب السوداء ليس لديها -شعر كمومي – هذا يُزيد من التعقيد قليلاً ولكن مايجب ان تعرفه هو ان هوكينج منذ ذالك الوقت ينقح حساباته ومؤكد الى حد ما ان الثقوب السوداء تمتلك –شعر ناعم- من حولها هذه الفرضية تمت مراجعتها ونشرها في Physical Review Letters ويدعي الباحثون انه في حين ان هنالك الكثير من العمل للقيام به، انها خطوة واعدة نحو حل مفارقة ضياع المعلومات. كتب الفيزيائي غاري هورويتز من جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا، في التعليقات المصاحبة لها: “من المهم ان نلاحظ ان هذه الورقة البحثية لاتحل مشكلة معلومات الثقب الاسود ”

” اولاً لابد من تكرار تحليل الجاذبية بدلا من المجالات الكهرومغناطيسية فقط ، الباحثون يتابعون هذه المهمه حالياً وحساباتهم الاولية تشير الى ان حالة الجاذبية البحتة ستكون متماثلة كمايضيف ، و الاهم من ذالك ان -الشعر الناعم- الذي يقدموه قد لايكون كافياً لالتقاط كافة المعلومات حول مايقع داخل الثقب الاسود ” انتقاده هو انه لايزال من غير الواضح اذا ماكانت جميع المعلومات التي ابتلعت حقاً من قبل ثقب اسود يمكن نقلها الى –شعر ناعم- بدلا من مجرد نقل طاقة لكل شيء تم فقده لكنه يعترف” بالتأكيد انه مُمكن في اعقاب مسار العمل المشار اليه المزيد من التحقيقات سوف تكشف الكثير من الشعر من هذا النوع وربما يؤدي في نهايه المطاف الى حل مشكلة معلومات الثقب الاسود، وبالتاكيد سيكون يوم مشهود في الفيزياء لاننا سنكون قد خطينا خطوة واحدة اقرب الى فهم بعض من اكبر الغاز الكون المعروف-غرابة الثقوب السوداء – ماذا يعني ذالك لبقيتنا ؟ كما اوضح هوكينج في حديثه العام الماضي [الثقوب السوداء] ليست السجون الابدية التي كانت تعُتقد قديماً اذا كنت تشعر انك عالق في ثقب اسود لاتستسلم هنالك وسيلة للخروج وقد يكون هنالك اثر دائم منك في الخارج ايضاً .

المصدر : هنا

توضيحات : [1] مراجعة الأقران أو مراجعة النظراء ( peer review)، هي عملية تقييم عمل أو نشاط يقوم بها شخص ذو اختصاص وكفاءة في مجال العمل أو النشاط. وعادة ما تقوم مهنة ما، أو جمعية اختصاص، في جعل مراجعة الأقران في صلب عمليات التقييم التي تقوم بها من أجل التأكد من الجودة ومصداقية أعمالها أو منشوراتها. [2] جسيم مضاد معظم أنواع الجسيمات، يوجد لها هناك جسيم مضاد (بالإنجليزية: Antiparticle) مساو لها في الكتلة الساكنة والدوران المغزلي والعمر و تماما في قيمة الشحنة الكهربائية لكن معاكس لها فيها. فعلى سبيل المثال، الجسيم المضاد لإلكترون يكون موجب الشحنة ويسمى بوزيترونا، وينتج بشكل طبيعي في حالات خاصة من الاضمحلال الإشعاعي.