تحقق رویای اینشتین و هاوکینگ با ثبت نخستین تصویر سیاهچاله

به گزارش عاشق وب چندین سال پیش ˮاستیون هاوکینگˮ فیزیکدان فقید، پیرو نظریه نسبیت عام اینشتین وجود سیاهچاله ها را بر سر زبان ها آورد.
به گزارش عاشق وب به نقل از ایسنا، در سال ۱۹۱۵ میلادی، “آلبرت اینشتین” با مطرح کردن کرمچاله در قلب سیاهچاله ها نشان داد که سیاهچاله ها شاید پلی به جهان های دیگر باشند و برای نخستین بار، در نظریه “نسبیت عام” خود وجود سیاهچاله ها را بیان کرد.
نظریه “نسبیت عام” آلبرت اینشتین گرانش را بعنوان یک عامل هندسی و نه یک نیرو بررسی می کند. در این نظریه فضا–زمان توسط “هندسهٔ ریمانی” (شاخه ای از هندسه دیفرانسیل) بررسی می شود.
نظریهٔ اینشتین جنبه های اخترفیزیکی مهمی دارد. مثلاً این نظریه وجود سیاهچاله ها را بعنوان وضعیت پایانی ستاره های بزرگ پیش بینی می کند.

در دهه ۱۹۷۰، ” استیون هاوکینگ” روی نظریات اینشتین کار کرد. وی معتقد بود که سیاهچاله ها حرارت دارند و چون اجسام داغ گرما از دست می دهند، در نهایت تبخیر شده و ناپدید می شوند.
در سال ۱۹۷۰ میلادی هم دانشمندی به نام “یاکوب بکنشتاین” بیان کرد که آنتروپی سیاهچاله ها با منطقه ای در سیاهچاله به نام “افق رویداد” مرتبط می باشد و بیشینه آنتروپی سیاه چاله اندازه مشخصی دارد.
در فیزیک نظری، نظریهٔ میدان های کوانتومی (QFT) چارچوبی نظری برای ساختن مدلهای مکانیک کوانتومی از ذرات زیراتمی در فیزیک ذرات وشبه ذره ها در فیزیک ماده چگال است. یک نظریه میدان کوانتومی، ذرات را به شکل حالاتی برانگیخته از میدان فیزیکی زمینه می بیند، بنابراین این ذرات کوانتای میدان نامیده می شوند.
کارهای هاوکینگ به توضیح نتایج “یاکوب بکنشتاین” کمک کرد و هاوکینگ در سال ۱۹۷۴، نظریه ای را درباره سیاه چاله ها عرضه کرد که در آن عنوان شده بود که با وجود جاذبه و جرم عظیمی که این هیولاهای فضایی دارند، امواج رادیویی در شرایطی خاص از دام آنها خارج و به سمت فضا گسیل می شوند.

نظریه “تابش هاوکینگ” تابش جسم سیاه است که پیش بینی می شود به خاطر تأثیر کوانتومی در نزدیکی افق رویداد، از سیاه چاله تابیده شده باشد. این نظریه بر مبنای نظریهٔ میدان های کوانتومی و نسبیت عام اینشتین عرضه شد.
“افق رویداد “( Event horizon) در نسبیت عام، منطقه ای از فضا-زمان است که در آنجا تمام مرزهای فضا به شدت تحت تأثیر سیاه چاله است و اگر جسمی وارد این ناحیه شود، سرانجام بر روی “تکینگی” سیاهچاله سقوط می کند. افق رویداد قسمتی از تقسیم بندی مناطق خارجی سیاهچاله هاست.
تابش هاوکینگ سبب کاهش جرم و انرژی سیاه چاله می شود که به تبخیر سیاه چاله شناخته می شود. به همین خاطر سیاه چاله هایی که جرم آنها به روش دیگری افزایش نمی یابد با گذر زمان جرم آن کاهش یافته و در پایان، از بین می روند. پیش بینی می شود که تابش ریز سیاه چاله ها، بیشتر از سیاه چاله های بزرگ تر باشد. ازاین رو با سرعت بیشتری کوچک شده و از میان می رود.
هاوکینگ در مقاله خود به دنبال یافتن این مساله بوده است که بر سر اشیایی که در سیاهچاله می افتند، چه اتفاقی می افتد. وی در سال ۲۰۱۵ اعلام نمود که سیاهچاله ها در اصل “خاکستری” بوده اند. هاوکینگ و همکارانش در مقاله جدید اظهار کرده اند که اگر اطلاعات توسط سیاهچاله ها بلعیده شوند، آنتروپی آنها تغییر خواهد نمود.
وی اعلام نموده که یک سیاهچاله کوچک به اندازه یک کوه، پرتو ایکس و پرتو گاما از خود به اندازه ۱۰ میلیون مگاوات ساطع می کند که برای تأمین برق تمام جهان کافی است. هاوکینگ خودش اخطار داده که احتمالاً خیلی سخت خواهد بود که بدون آنکه این انرژی به انسان ها صدمه بزند و تمدن بشری را نابود کند، بتوان از آن بهره برد و سیاهچاله را به اصطلاح تحت کنترل خود درآورد. یک راهکار این است که سیاهچاله در مدار زمین و فاصله مناسب از ما قرار بگیرد تا بتوان از انرژی ساطع شده آن بهره برد.
حال می بینیم که تلاش این دانشمند فقید و پرارزش به بار نشسته و بشریت توانست برای نخستین بار یک تصویر واقعی از سیاهچاله را نظاره گر باشد.