الفضاء عالم جميل وغامض ومليء بالأسرار، فنحن على أرضنا هذه مجرد ذرة تراب في الفضاء الفسيح، وشمسنا الجميلة التي تضيء حياتنا كل يوم ما هي إلا نجم في مجرة كبيرة تحتوي على آلاف النجوم الأخرى وهذه المجرة تدعى مجرة درب التبانة، حتى مجرتنا بالنسبة لباقي الفضاء تعتبر شئ لا يذكر.
دراسة علم الفضاء
منذ قديم الأزل ويتطلع الإنسان إلى السماء المفتوحة ويتساءل ماذا يوجد وراء هذه الأضواء اللامعة والمساحات الشاسعة من المجهول، وتوالت اكتشافات الإنسان واحد تلو الأخر لتضيء لنا بصيص نور عن هذا الفضاء المعتم، فبالاختراعات البسيطة قديمًا مثل التلسكوبات القديمة إلى الاختراعات الفائقة الدقة مثل تلسكوبات وأجهزة وكالة الفضاء الأمريكية ناسا، كل هذه المعدات ساعدتنا على اكتشاف الفضاء بشكل أكبر مما كنا نتوقع، ومن ضمن الأشياء التي اكتشفها العلماء منذ فترات بسيطة الثقوب السوداء.
الثقوب السوداء
كلمت ثقب أسود تشير إلى نقطة في الفضاء ذات كثافة أكبر من حجمها ملايين المرات، مما أكسبها جاذبية كبيرة للغاية لدرجة لا يمكن للضوء الهروب من هذه الجاذبية، وبسبب هذا الأمر سميت تلك الأماكن في الفضاء الخارجي بالثقوب السوداء، لأنها معتمه للغاية ولا يعرف ماذا يوجد بداخلها.
أما في الفيزياء النسبية فقد عرف الثقب الأسود بأنه منطقة من الزمان المكاني أو الزمكان له جاذبية كبيرة تمنع أي شئ يمر بالقرب منه من الإفلات، لدرجة أن الضوء نفسه لا يستطيع الهرب من الثقب الأسود.
كيف يتكون الثقب الأسود
الثقب الأسود يتكون نتيجة انفجار أحد النجوم في الفضاء الخارجي، حيث تقوم جاذبية النجم بجذب طبقاته الخارجية إلى الداخل، فيتقلص حجم النجم لكن تظل كتلته كما هي، حيث تندثر الفراغات بين أجزائه مما يكسبه جاذبية كبيرة جدا لا يستطيع أي شئ الفرار أو الهروب منها.
لكن ليس كل النجوم التي تنهار تكون ثقب أسود، فقط النجوم ذات الكتلة الكبيرة بحيث تكون كتلتها أكبر من كتلة الشمس بخمس وعشرون مرة، وذلك لكي يكون له جاذبية كبيرة تزداد بزيادة كتلته فيما بعد.
رؤية الثقوب السوداء
الثقب الأسود جسم معتم يختفي الضوء بداخله، لذا لم يستطع العلماء رؤية أي من الثقوب السوداء الموجودة في الفضاء الخارجي، ولكن باستخدام أجهزة التلسكوب الخاصة بالفضاء والأقمار الصناعية يستطيع العلماء رؤية تأثيرات الثقوب السوداء على النجوم من حوله.
أنواع الثقوب السوداء
هناك تصنيفان صنفهما العلماء للثقوب السوداء حيث قام العلماء بتصنيفها طبقا للحجم أو طبقا للشكل
فبالنسبة للتصنيف طبقا لشكل الثقب الأسود فهناك نوعان من الثقوب السوداء هم الثقب الدوار والثقب الغير دوار.
الثقب الأسود الدوار: يطلق على الثقب الأسود الدوار اسم كير وهو النوع الأكثر انتشارا في الفضاء، حيث يتواجد بأعداد مهولة جدا.
الثقب الأسود الغير دوار: يطلق على الثقب الأسود الغير دوار اسم شوارزشيلد وهو موجود بعدد أقل من الثقب الأسود الدوار.
أما تقسيم الثقوب السوداء بالنسبة للكتلة فهناك ثلاث أقسام
ثقب أسود صغير أو ثقب أسود بدائي وهو ثقب أسود بحجم الذرة لكن له كتلة كبيرة جدا تصل إلى كتلة الجبل.
ثقب أسود متوسط وهي أكثر أنواع الثقوب السوداء انتشارا في الفضاء الخارجي، وتبلغ كتلة الثقب الأسود المتوسط ضعف كتلة الشمس ملايين المرات.
ثقب أسود كبير والثقوب السوداء الكبيرة كتلتها تصل لضعف كتلة الشمس مليون مرة أو يزيد، وتعد كتلة أكبر ثقب أسود اكتشف إلى اليوم هو الثقب الأسود s50014+81 والذي تساوي كتلته 40,000,000,000 ضعف كتلة الشمس.
أدلة وجود الثقوب السوداء
لا توجد أدلة ملموسة على وجود الثقوب السوداء، كما أنه لم يرى أي ثقب أسود من قبل، لكن وجود الثقوب السوداء معتمد على مجموعة دراسات وحسابات لنظرية النسبية، ودعم هذه النظرية ما رصده علماء الفلك من تأثيرات الثقوب السوداء على النجوم المحيطة بها والغازات الموجودة في الفضاء الخارجي بالمناطق القريبة منها.
معلومات عن الثقوب السوداء
يوجد حوالي 100 مليون ثقب أسود في مجرة درب التبانة وحدها، لكن معظمها صغير الحجم، والكبير منها بعيد جدا عن أرضنا الحبيبة.أول ثقب أسود رصد تأثيره عام 1972، وحدث هذا الاكتشاف المذهل بواسطة تلسكوب سينيوس إكسنظرية الثقوب السوداء نظرية مرعبة، حيث تعد الثقوب السوداء أكثر شئ مرعب عرفه الإنسان، تخيل معي نقطة تمتص كل ما حولها مهما بلغة سرعته لن يستطيع الفرار منها ومهما بلغة كتلته سيذوب بداخلها ويصبح لا شئ.الثقوب السوداء الحالية هي نجوم انهارت وماتت من ملايين ومليارات السنين.لا يوجد زمان ولا مكان داخل الثقوب السوداء، كما أن جميع قوانين الفيزياء التي نعرفها لا يمكن تطبيقها داخل الثقب الأسود.هناك نظريتين عن ما إن استطاع إنسان الدخول داخل ثقب أسود أحدهما تقول أن هذا الإنسان سيموت ولن يستطيع الفرار من الثقب الأسود وستندمج خلاياه في الثقب، والنظرية الثانية تقول أن هذا الإنسان سينتقل إلى عالم موازي لا تنطبق عليه أي قوانين.منطقة اللا عودة بالثقوب السوداء تسمي أفق الحدث، عند الوصول إليها فلا مجال للعودة.توجد نظرية تقول أن أي جسم يمكنه التحول إلى ثقب أسود بشرط أن تكون كتله كبيرة للغاية مثل كتلة النجوم التي تتحول لثقوب سوداء، وأن تندمج ذراته فلا يتواجد فراغات بينها عندها يمكن أن يصبح هذا الجسم ثقبا أسودا.
دراسة علم الفضاء
منذ قديم الأزل ويتطلع الإنسان إلى السماء المفتوحة ويتساءل ماذا يوجد وراء هذه الأضواء اللامعة والمساحات الشاسعة من المجهول، وتوالت اكتشافات الإنسان واحد تلو الأخر لتضيء لنا بصيص نور عن هذا الفضاء المعتم، فبالاختراعات البسيطة قديمًا مثل التلسكوبات القديمة إلى الاختراعات الفائقة الدقة مثل تلسكوبات وأجهزة وكالة الفضاء الأمريكية ناسا، كل هذه المعدات ساعدتنا على اكتشاف الفضاء بشكل أكبر مما كنا نتوقع، ومن ضمن الأشياء التي اكتشفها العلماء منذ فترات بسيطة الثقوب السوداء.
الثقوب السوداء
كلمت ثقب أسود تشير إلى نقطة في الفضاء ذات كثافة أكبر من حجمها ملايين المرات، مما أكسبها جاذبية كبيرة للغاية لدرجة لا يمكن للضوء الهروب من هذه الجاذبية، وبسبب هذا الأمر سميت تلك الأماكن في الفضاء الخارجي بالثقوب السوداء، لأنها معتمه للغاية ولا يعرف ماذا يوجد بداخلها.
أما في الفيزياء النسبية فقد عرف الثقب الأسود بأنه منطقة من الزمان المكاني أو الزمكان له جاذبية كبيرة تمنع أي شئ يمر بالقرب منه من الإفلات، لدرجة أن الضوء نفسه لا يستطيع الهرب من الثقب الأسود.
كيف يتكون الثقب الأسود
الثقب الأسود يتكون نتيجة انفجار أحد النجوم في الفضاء الخارجي، حيث تقوم جاذبية النجم بجذب طبقاته الخارجية إلى الداخل، فيتقلص حجم النجم لكن تظل كتلته كما هي، حيث تندثر الفراغات بين أجزائه مما يكسبه جاذبية كبيرة جدا لا يستطيع أي شئ الفرار أو الهروب منها.
لكن ليس كل النجوم التي تنهار تكون ثقب أسود، فقط النجوم ذات الكتلة الكبيرة بحيث تكون كتلتها أكبر من كتلة الشمس بخمس وعشرون مرة، وذلك لكي يكون له جاذبية كبيرة تزداد بزيادة كتلته فيما بعد.
رؤية الثقوب السوداء
الثقب الأسود جسم معتم يختفي الضوء بداخله، لذا لم يستطع العلماء رؤية أي من الثقوب السوداء الموجودة في الفضاء الخارجي، ولكن باستخدام أجهزة التلسكوب الخاصة بالفضاء والأقمار الصناعية يستطيع العلماء رؤية تأثيرات الثقوب السوداء على النجوم من حوله.
أنواع الثقوب السوداء
هناك تصنيفان صنفهما العلماء للثقوب السوداء حيث قام العلماء بتصنيفها طبقا للحجم أو طبقا للشكل
فبالنسبة للتصنيف طبقا لشكل الثقب الأسود فهناك نوعان من الثقوب السوداء هم الثقب الدوار والثقب الغير دوار.
الثقب الأسود الدوار: يطلق على الثقب الأسود الدوار اسم كير وهو النوع الأكثر انتشارا في الفضاء، حيث يتواجد بأعداد مهولة جدا.
الثقب الأسود الغير دوار: يطلق على الثقب الأسود الغير دوار اسم شوارزشيلد وهو موجود بعدد أقل من الثقب الأسود الدوار.
أما تقسيم الثقوب السوداء بالنسبة للكتلة فهناك ثلاث أقسام
ثقب أسود صغير أو ثقب أسود بدائي وهو ثقب أسود بحجم الذرة لكن له كتلة كبيرة جدا تصل إلى كتلة الجبل.
ثقب أسود متوسط وهي أكثر أنواع الثقوب السوداء انتشارا في الفضاء الخارجي، وتبلغ كتلة الثقب الأسود المتوسط ضعف كتلة الشمس ملايين المرات.
ثقب أسود كبير والثقوب السوداء الكبيرة كتلتها تصل لضعف كتلة الشمس مليون مرة أو يزيد، وتعد كتلة أكبر ثقب أسود اكتشف إلى اليوم هو الثقب الأسود s50014+81 والذي تساوي كتلته 40,000,000,000 ضعف كتلة الشمس.
أدلة وجود الثقوب السوداء
لا توجد أدلة ملموسة على وجود الثقوب السوداء، كما أنه لم يرى أي ثقب أسود من قبل، لكن وجود الثقوب السوداء معتمد على مجموعة دراسات وحسابات لنظرية النسبية، ودعم هذه النظرية ما رصده علماء الفلك من تأثيرات الثقوب السوداء على النجوم المحيطة بها والغازات الموجودة في الفضاء الخارجي بالمناطق القريبة منها.
معلومات عن الثقوب السوداء
يوجد حوالي 100 مليون ثقب أسود في مجرة درب التبانة وحدها، لكن معظمها صغير الحجم، والكبير منها بعيد جدا عن أرضنا الحبيبة.أول ثقب أسود رصد تأثيره عام 1972، وحدث هذا الاكتشاف المذهل بواسطة تلسكوب سينيوس إكسنظرية الثقوب السوداء نظرية مرعبة، حيث تعد الثقوب السوداء أكثر شئ مرعب عرفه الإنسان، تخيل معي نقطة تمتص كل ما حولها مهما بلغة سرعته لن يستطيع الفرار منها ومهما بلغة كتلته سيذوب بداخلها ويصبح لا شئ.الثقوب السوداء الحالية هي نجوم انهارت وماتت من ملايين ومليارات السنين.لا يوجد زمان ولا مكان داخل الثقوب السوداء، كما أن جميع قوانين الفيزياء التي نعرفها لا يمكن تطبيقها داخل الثقب الأسود.هناك نظريتين عن ما إن استطاع إنسان الدخول داخل ثقب أسود أحدهما تقول أن هذا الإنسان سيموت ولن يستطيع الفرار من الثقب الأسود وستندمج خلاياه في الثقب، والنظرية الثانية تقول أن هذا الإنسان سينتقل إلى عالم موازي لا تنطبق عليه أي قوانين.منطقة اللا عودة بالثقوب السوداء تسمي أفق الحدث، عند الوصول إليها فلا مجال للعودة.توجد نظرية تقول أن أي جسم يمكنه التحول إلى ثقب أسود بشرط أن تكون كتله كبيرة للغاية مثل كتلة النجوم التي تتحول لثقوب سوداء، وأن تندمج ذراته فلا يتواجد فراغات بينها عندها يمكن أن يصبح هذا الجسم ثقبا أسودا.
