انگلیسی
سیاهچاله معروف به ماشین زمان طبیعی است که امکان سفر به گذشته و آینده را فراهم می کنند. اما آیا امکان دارد از این طریق از دایناسورها دیدن کنیم؟
پاژ نیوز | در حال حاضر، بشر فضاپیمایی در اختبار ندارد که بتواند ما را به یک سیاهچاله نزدیک کند. اما، حتی اگر این جزئیات کوچک را کنار بگذاریم، تلاش برای سفر به گذشته با استفاده از سیاهچاله ممکن است آخرین کاری باشد که انجام می‌دهیم.
سیاهچاله چیست؟
سیاهچاله جرم بسیار عظیمی است که معمولاً هنگامی تشکیل می‌شود که یک ستاره در حال مرگ روی خود فرو می ریزد. سیاهچالهها مانند سیارات و ستاره‌ها میدان گرانشی در اطراف خود دارند. میدان گرانشی همان چیزی است که ما را روی زمین نگه می دارد درعین اینکه زمین به دور خورشید می‌چرخد.
به عنوان یک قاعده کلی، هرچه جرم یک جسم بیشتر باشد، میدان گرانشی آن نیز قوی‌تر است. همین میدان گرانشی زمین رسیدن به فضا را بسیار دشوار می‌کند. به همین دلیل است که ما باید موشک‌هیا قدرتمند و سریعی بسازیم تا از گرانش زمین خارج شویم.
البته خوب است بدانید که میدان گرانشی سیاهچاله آنقدر قوی است که حتی نور نیز نمی تواند از آن فرار کند. چرا این قابل توجه است، زیرا نور سریع ترین چیزی است که علم شناخته شده است!
اتفاقاً به همین دلیل است که نام این اجرام سماوی، سیاهچالهها است: ما نمی‌توانیم نور را از سیاهچاله به همان صورتی که ممکن است پرتو چراغ قوه را روی درخت می‌بینیم ردیابی کنیم. البته انیشتنبه ما کمک کرد تا درک بهتری از شرایط داشته باشیم.
نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین به ما می‌گوید که ماده و انرژی تأثیر عجیبی بر جهان دارند. ماده و انرژی فضا را خم می‌کنند و کش می‌دهند. هرچه جرم یک جسم بیشتر باشد، فضای بیشتری در اطراف آن کشیده و خم می شود.
یک جسم عظیم نوعی گودال در فضا ایجاد می کند. وقتی اجسام نزدیک این گودال می شوند، در آن اسیر می‌شوند.
به همین دلیل است که وقتی به اندازه کافی به هر جسم عظیمی از جمله سیاهچاله نزدیک می شوید، به سمت سقوط می‌کنید. همچنین به همین دلیل است که نور نمی تواند از سیاهچاله بگریزد: کناره های این گودال دره ماننده آنقدر شیب دار هستند که نور به اندازه کافی سریع نیست تا از آن بگریزد.
دره ای که توسط یک سیاهچاله ایجاد شده، هر چه از فاصله دور به آن نزدیک می شوید، با شیب تندتری از شما استقبال می‌کند. نقطه‌ای که در آن شیب به‌اندازه‌ای می‌شود که نور نمی تواند از آن بگریزد، افق رویداد نامیده می شود.
افق رویداد فقط برای مسافران احتمالی زمان جالب نیست، بلکه برای فیلسوفان نیز جالب است، زیرا پیامدهایی برای درک ما از ماهیت زمان دارد.
وقتی فضا کشیده می شود، زمان نیز کشیده می شود. عقربه ساعتی که نزدیک یک جسم پرجرم است، کندتر از ساعتی که نزدیک یک جسم بسیار کم جرم است به چرخش خود ادامه می‌دهد.
یک ساعت در نزدیکی یک سیاهچاله در مقایسه با ساعت روی زمین بسیار آهسته تیک می‌زند. یک سال نزدیک یک سیاهچاله می تواند به معنای ۸۰ سال روی زمین باشد، همانطور که ممکن است در فیلم میان ستاره‌ای (Interstellar) مشاهده کرده باشید.
به این ترتیب این ایده شکل گرفت که می‌توان از سیاهچاله ها برای سفر به آینده استفاده کرد. پس اگر می خواهید به آینده زمین بپرید، به سادگی نزدیک یک سیاهچاله پرواز کنید و سپس به زمین بازگردید.
حتی اگر به اندازه کافی به مرکز سیاهچاله نزدیک شوید، ساعت شما کندتر نیز تیک می زند، اما تا زمانی که از افق رویداد عبور نکنید چراکه شما نیز همچنان باید بتوانید از این گودال گریزناپذیر فرار کنید.
آیا سفر به گذشته نیز ممکن است؟
اینجاست که همه چیز واقعاً جالب می شود. یک سیاهچاله زمان را چنان خم می کند که می تواند به خود بپیچد.
تصور کنید دو انتهای یک ورق کاغذ را به هم وصل می‌کنید تا یک حلقه تشکیل شود. این همان کاری است که به نظر می رسد یک سیاهچاله با زمان انجام می دهد.
درحقیقت سیاهچاله میتواند یک ماشین زمان طبیعی ایجاد می کند. اگر می‌توانستید به نحوی وارد این حلقه شوید، که فیزیکدانان آن را منحنی زمان‌مانند بسته (closed timelike curve) می‌نامند، خود را در مسیری از فضا می‌بینید که از آینده شروع می‌شود و به گذشته ختم می‌شود.
همچنین در داخل حلقه متوجه خواهید شد که گره‌گشایی علت و معلول وقایع دشوار است. چیزهایی که در گذشته هستند باعث اتفاقاتی در آینده می شوند که به نوبه خود باعث اتفاقاتی در گذشته می شوند!
بنابراین، شما یک سیاهچاله پیدا کرده‌اید و می خواهید از سفینه فضایی قابل اعتماد خود برای بازگشت و بازدید از دایناسورها استفاده کنید. موفق باشید؛ اما هنوز چندمشکل وجود دارد.
چالش‌های سفر در زمان با سیاهچاله
سه مشکل وجود دارد. اول، شما فقط می توانید به گذشته سیاهچاله سفر کنید. این بدان معنا است که اگر سیاهچاله پس از مرگ دایناسورها ایجاد شده باشد، دیگر نمی‌توانید به اندازه کافی به عقب برگردید.
مشکل دوم، احتمالاً باید از افق رویداد عبور کنید تا وارد حلقه شوید. این بدان معناست که برای خارج شدن از حلقه در یک زمان خاص در گذشته، باید از افق رویداد خارج شوید. این بدان معناست که سریعتر از نور سفر کنید، که متاسفانه تقریباً مطمئن هستیم غیرممکن است.
مشکل سوم که احتمالاً بدتر از همه است، شما و سفینه‌تان تحت “اثر اسپاگتی” (noodle effect) قرار می گیرید. خوشمزه به نظر می‌رسد؟
متاسفانه اینطور نیست. همانطور که از افق رویداد عبور می‌کردید، مانند رشته اسپاگتی کشیده می‌شدید. در واقع، احتمالاً آنقدر نازک خواهید شد که فقط رشته ای از اتم ها باشید که به صورت مارپیچی به داخل فضای خالی می روند.
بنابراین، در حالی که فکر کردن به ویژگی‌های انحراف زمان سیاهچالهها سرگرم‌کننده است، اما برای آینده‌ای قابل پیش‌بینی، بازدید از دایناسورها باید در قلمرو فانتزی باقی بماند.
