نظر استيون هاکينگ درباره اندازه سیاه چاله ها

استیون هاوکینگ

آيا واقعاً مثل ذرات ريز اتم عمل مي کنند يا نه اما اين ارتباط بين بزرگترين و کوچکترين از هم اکنون نزاعي را بين دو فيزيکدان برجسته ايجاد کرده است. “يکي از آنها ،”استيون هاکينگ و ديگري که زندگيش را به عنوان يک لوله کش در “برانکس” جنوبي آغاز کرد و حالا از سياهچاله ها براي توسعه انقلابي ترين ايده در فيزيک از زمان حيات “البرت اينشتاين” تا کنون بهره مي برد ايده اي که کاملاً حقيقت را واژگون مي کند.

سياهچاله ها عظيم ترين اجرام در جهانند . بعضي از آنها وزني به اندازه يک بيليون بار بيش از خورشيد ما دارند. اما هيچکس واقعا نمي داند آنها حقيقتا چقدر بزرگند همه اين جرم مي تواند در فضايي کوچکتر از يک اتم جا بگيرد.

و اين همانجاست که فيزيک از خط خارج مي شود “تئوري نسبيت کلي “البرت اينشتاين جاذبه را به خوبي توصيف کرده است اما اين تئوري تنها براي اجرام بسيار بزرگ عمل مي کند نه براي بلوکهاي بسيار کوچکي مثل اتمها ما دانش بسيار زيادي از زمان “اينشتاين” به بعد به دست آورده ايم اما جاذبه هميشه نسبت به هر چيز ديگري در طبيعت از درک ما خارج بوده ،ماده در يک طرف است و جاذبه در طرف ديگر. و آرزوي عظيمي از جمع کردن اين دو در کنار هم وجود دارد.

آرزويي از درک آنها به عنوان يک قانون فيزيک اولين قدم در ،الحاق فيزيکي جرم بسيار بزرگ و بسيار کوچک در 1974 و حاصل تراوشات ذهن “استيون هاکينگ” بود ،”تئوري بسيار کوچک ،”مکانيک کوانتوم مي گويد که فضا بايد مملو از ،ذرات و ضد ذرات باشد که جفت جفت به ظهور مي رسند . و بعد هم يکديگر را در ثانيه اي بعد نابود مي کنند. اين ذرات براي مدتي کوتاه وجود دارند.

و به عنوان بخشي از واقعيت به شمار نمي آيند. فيزيکدانها ، آنها را ذرات مجازي مي نامند اما “هاکينگ” دريافت ،که يک مکان خاص در جهان وجود دارد که در آن ، اين ذرات ، مي توانند به واقعيت بپيوندند ،در اطراف يک سياهچاله خطي نامرئي در فضا وجود دارد (Event Horizon)”موسوم به “افق رخداد ،خارج از اين خط جاذبه چاه ضعيفتر از آن است که نور را به دام بيندازد.

اما در درون آن ، هيچ چيز نمي تواند کشش آن را دفع کند.اگر يک جفت ماده ذره اي ،درست در خارج از “افق رخداد” فرم بگيرند يکي از اين جفتها ممکن است از اين نقطه عبور کند و ،پيش از ترکيب دوباره ، ديگر باز نگردد . به درون سياهچاله سقوط کند و جفت خود را …براي فرار از تشعشع واقعي رها کند . “تشعشع هاکينگ” ،اگر “هاکينگ” درست بگويد سياهچاله ها در واقع نبايد سياه باشند. بايد بدرخشند…آنهم در حدي خيره کننده. هيچکس تا کنون تشعشع “هاکينگ” را در مسير يک سياهچاله به دام نينداخته است.

در حقيقت بسيار نادر است و سياهچاله ها بسيار دور از دسترسند و اين هم احتمالاً هرگز ممکن نخواهد شد. اما “جف استاينهار” معتقد است که راهي را براي آزمايش تئوري “هاکينگ” يافته است و با اين کار، موجي از شوک را به سوي دنياي فيزيک روانه کرد.او تنها انسان روي زمين است. که يک سياهچاله را از نزديک ديده است در حقيقت ، او آموخته است که چگونه يک سياهچاله توليد کند. سياهچاله من اصلاً خطرناک نيست. يک سياهچاله صوتيست که مي تواند تنها امواج صوتي را ببلعد.

،فقط از 100.000 اتم ساخته شده که ماده بسيار اندکيست و من مطمئنم که همسايه هاي من عاشق اين هستند که من يک سياهچاله صوتي به دور آپارتمانم بکشم ولي اين اتفاق نخواهد افتاد.

در اوقاتي که او در زيرزمين دپارتمان فيزيک “تکنين” در اسرائيل نباشد. در طبقه بالا و در آزمايشگاهش است.

“دستور العمل “جف استاين هار درباره ساخت يک سياهچاله صوتي با اندازه کوچکي از اتم “روبيديُم” شروع مي شود که تا 459- درجه فارنهايت سرد مي شود. در حال کار با اين اتمهاي بسيار سرد به يک پديده اي برخوردم.

وقتي که اتمها در واقع ،سريعتر از سرعت صوت غوطه مي خورند امواج صوتي ،که بر خلاف اين غوطه وري در حرکتند نمي توانند جلوتر بروند. و اين يک مقايسه با سياهچاله واقعيست .

که در آن امواج نور نمي توانند از جاذبه پر قدرت آن فرار کنند. با وجود آنکه اين سياهچاله تنها قادر به ،به دام انداختن صداست، و نه نور اما همان قوانين مکانيک کوانتوم درباره آن هم صدق مي کند به همان صورتي که در اقوام کيهانيشان هم صادق است.

اگر تئوري “هاکينگ” درباره سياهچاله ها درست باشد جف” بايد قادر به رديابي”فرار امواج ريز صوتي باشد .

،بايد يک جفت موج صوتي وجود داشته باشد . .يکي در راست و يکي در سمت چپ

بر اساس فيزيک کوانتوم به صورت ناگهاني خلق مي شوند. اين شکل تجسمي “اشعه هاکينگ” است.

.جف” هنوز نتوانسته اين اشعه ديرپا را به دام اندازد” اما معتقد است که ظرف يک سال وقتي که بتواند تجربه اش را اصلاح کند .اين اتفاق خواهد افتاد هيچکس به اندازه لئونارد ساسکيند”، منتظر چنين خبري نبوده” او بيش از 30 سال اخير را در انديشه “اشعه هاگينگ” سپري کرده است.

و عميقاً در مفهوم آن سردرگم است. امروز، او يکي از سردمداران فيزيک تئوريک جهان است. اما کار او اينگونه آغاز نشد . من در 16 سالگي، يک لوله کش بودم. تعمير توالت و فاضلاب و چيزهاي ديگر “ساختمانهاي مراجعينم در “برانکس جنوبي کاري نبود که مي خواستم براي همه عمر انجام بدهم . من هر بار که يک مقايسه ،درباره فيزيک انجام مي دهم .

هميشه به نظر مي رسد که يک ربطي به لوله کشي دارد.مقايسه اي که من بارها و بارها در زمينه سياهچاله ها انجام داده ام .مثل پايين رفتن آب از لوله است. “کشف “تئوري ريسمان ،بسيار با لوله در رابطه است به طوريکه حتي بعضيها مي گويند اين بايد “ساسکيند لوله کش” باشد.

شيفتگي “لئوناردو ساسکيند” درباره سياهچاله ها از 30 سال پيش شروع شد وقتي که او در حال گوش کردن .به گفته هاي “استيون هاکينگ” بود. کلامي که عکس العملي شديد را در پي داشت . من اولين بار سخنراني “استيون هاکينگ” را ،در “سن فرانسيسکو” شنيدم که در آن ادعاي فوق العاده اي را مطرح مي کرد درباره اينکه سياهچاله ها قوانين بنيادين فيزيک را نقض مي کنند موسوم به اطلاعات حفاظتي هفت سال پس از کار موشکافانه “در زمينه “تشعشع سياهچاله :هاکينگ” به يک نتيجه منطقي رسيد” به ازاي هر يک اونس ماده که سياهچاله به هسته خود جذب مي کند.

مقدار هم اندازه اي از انرژي را ساتع ميکند(event horizon)”از “افق رخداد. اما از آنجا که هيچ ربط فيزيکي بين مرکز سياهچاله و “افق رخداد” وجود ندارد, اين دو روند قادر به مبادله هيچ اطلاعاتي نيستند و اين يک مشکلي از نقطه نظر .بنياد فيزيک بود اصل بنيادين فيزيک مي گويد که شما نمي توانيد اطلاعات را نداشته باشيد .

بگذاريد برايتان يک مثال بزنم: فرض کنيد که يک سينک آب داريم. حالا فرض کنيد که پيامي را به اين سينک آب به شکل کُد مورس ارسال مي کنيم با ريختن چند قطره جوهر قرمز رنگ. دريپ،دريپ،دريپ،دراپ،دريپ. ،مي بينيد که اين جوهر قرمز ،مي چرخد اما اگر چند ساعتي صبر کنيد،مي بينيد که اين جوهر سرخ رنگ، در همه آب منتشر مي شود شايد بگوييد، اوه خداي من اطلاعاتي که من دادم همه از بين رفته…..

ديگر هيچکس نمي تواند آن را بازخواني کند. ،اما در اعماق اصل بنيادين فيزيک ،اينطور نيست اطلاعات شما همانجا هستند.اگر مي توانستيد تک تک مولکولها را تماشا کنيد مي توانستيد آن پيام را دوباره سازي کنيد .شايد براي بشر بي نهايت کار سختي باشد که همه اين تصورات را دوباره سازي و دنبال کند اما فيزيک مي گويد که اين اطلاعات موجودند.

اما “استيون هاکينگ” مدعيست که نقاط به خصوصي در جهان هستند که در آنها اين قانون مي تواند شکسته شود.

چه اتفاقي مي افتد وقتي که اطلاعات در سياهچاله فرو مي رود؟ ،”پاسخ اين سوال ، طبق گفته “استيون اين هست که ، از لوله پايين مي رود و کاملاً از جهان ما محو مي شود. اين بزرگترين نقضِ مهم ترين قوانين بنيادين فيزيک بود.

و من شخصاً به شدت شوکه شدم. اگر آنچه که “هاکينگ” مدعي آن بود درست بوده باشد به معناي آن خواهد بود که بخش عمده فيزيک مدرن به شدت ناقص باشد. سياهچاله ها زندگيشان را وقف بلعيدن ستاره ها کرده و هيچ رد پايي هم از اينکه چه کرده اند بر جا نمي گذارند.

هيچ چيز ديگري در جهان اينچنين عمل نمي کند انفجار آتشين يک بمب اتمي ،شايد همه چيز را از درون تبخير کند.

اما همه آن اطلاعات همچنان در اين جهان باقيست هر قدر هم که درهم ريخته باشد. “اما سياهچاله ها بر اساس نظر “هاکينگ اطلاعات را در هم نمي کنند بلکه آنها را کاملاً نابود مي کنند. سال 1981 بود و من از همان زمان درگير اين ماجرا هستم نمي توانستم خودم را از سوالات پيرامون سياهچاله ها رها کنم.

اين بحث به زودي بين اين دو مرد بالا گرفت تمامي عالم فيزيک را هم درگير خودش کرد. اين بازي بيش حد برنده شدن و حقوق او بود اين موضوع درک ما را از جهان تحت تاثير قرار مي دهد. ممکن است 100 ميليون سياهچاله در سرتاسر راه شيري گسترده شده باشد. هر چيزي که بيش از حد به اين بقاياي ستاره هاي از بين رفته نزديک شود با ميدان جاذبه اي فشرده به درون کشيده مي شود.

ولي واقعاً چه اتفاقي براي جرمهايي که به درون اين سياهچاله مي افتند رخ مي دهد؟ آيا به همين سادگي از پهنه هستي محو مي شوند؟