إعـــــــلان

تقليص
لا يوجد إعلان حتى الآن.

الثقوب الدودية والسفر عبر الزمن

تقليص
X
 
  • تصفية - فلترة
  • الوقت
  • عرض
إلغاء تحديد الكل
مشاركات جديدة

  • الثقوب الدودية والسفر عبر الزمن

    الثقوب الدودية
    والسفر عبر الزمن




    الثقب الدودي هو ممر إفتراضي للسفر عبر الزمن وذلك عبر طريق مختصر خلال الزمكان، والنظرية الكاملة تشتمل على ثقب أسود وثقب أبيض وكونان أو زمانان يربط بين افق كلا منهما نفق دودي أو ثقب دودي.




    لذا يفترض في الثقب الدودي أن لديه على الاقل فتحتان تتصلان ببعضهما بواسطة ممر واحد، وإذا كان الثقب الدودي مؤهلا للسفر، فإن للمادة إماكنية الإنتقال من فتحة إلى اخرى بعبور هذا الممر، وللان ليس هناك دليل فعلي للسفر عبر الزمن من خلال عبور الثقب الدودي، ولكنه إفتراض فزيائي معروف كحل صحيح من حلول نظرية النسبية لإينشتاين.



    الثقب المستقر

    من حيث المبدأ، الثقب الدودي يمكن أن يكون مستقرا وثابتا لفترة عند الاندفاع داخل ممره بمساعدة مادة تسمى المادة الغريبة أو الغامضة، ففي الثقب الدودي المستقر، تشكل المادة الغامضة فقاعة كروية خفيفة (التي تظهر في الصورة كدائرة).



    هذه الفقاعة المتكونة من المادة الغامضة والتي لها كتلة سلبية وضغط سطحي موجب، فيها تضمن الكتلة السلبية أن ممر الثقب الدودي سيظل خارج الأفق، لذلك فإن المسافر يمكن أن يعبره، بينما يمنع الضغط السطحي الموجب الثقب الدودي من الإنهيار.


    وحيث أن فكرة الكتلة السلبية تبدو غريبة جدا، إلا أن ما يحدث من تقلبات في الفراغ قرب ثقب أسود مثيرة جدا،
    لذلك فربما وجود مادة غامضة وبهذا الشكل ليست مسألة مستحيلة.


    تفترض النسبية أن تجاوز سرعة الضوء أو الوصول إليها شئ مستحيل، بينما السفر خلال الثقب الدودي ممكن بزمن يتعدى زمن سرعة الضوء...
    فكيف هذا ؟
    إذا التقت نقطتان وارتبطا سويا عن طريق ثقب دودي، فإن الوقت اللازم لعبوره سيكون أقل من الوقت الذي سوف يأخذه الضوء في رحلته خارج الثقب، فهي في الحقيقة إنقاص في الوقت وليست زيادة في السرعة.


    وعلى سبيل التوضيح فإن الزمن اللازم للالتفاف بأقصى سرعة حول جبل لإجتيازه أطول من الزمن إذا عبرت من داخل نفق في هذا الجبل بسرعة بطيئة، فمن الممكن أن تسير ببطئ وتجتاز الجبل بزمن أقل لأن طول الطريق في هذه الحالة أقصر.

    ثقب دودي داخل كون واحد

    هذا الثقب موجود داخل كون واحد ويوصل من موقع إلى موقع آخر في نفس الكون ( في الزمن الحالي أو في الزمن آخر). فدور الثقب هنا هو أنه يكون قادرا على الوصول إلى مواقع بعيدة في الكون بخلق طريق مختصر خلال المكان والزمان، ويسمح للسفر بينهم في زمن أسرع من سرعة الضوء في الفضاء الطبيعي.

    ثقب دودي بين كونين مختلفين

    ويقوم على فكرة أن الثقب الدودي يمكن أن يربط بين كون وكون آخر موازي، يسمى في أغلب الأحيان Schwarzschild wormhole.

    السفر عبر الزمن

    فكرة آخرى للثقب الدودي وهي فكرة السفر عبر الزمن، في تلك الحالة يكون الثقب عبارة عن طريق مختصر للانتقال من نقطة في المكان والزمان إلى نقطة أخرى من المكان والزمان.

    ويتم ذلك بتعجيل نهاية إحدى طرفي الثقب إلى سرعة عالية نسبة إلى الآخر، وبعد ذلك وفي وقت ما يعيده إلى وضعة قبل التعجيل، الزمن النسبي المتوسع يؤثر على الزمن في فتحة طرف الثقب الدودي المعجل الذي يمر عليه الزمن بأقل من الطرف الثابت كما يراها مراقب من خارج الحدث. على أية حال، يتصل الوقت بشكل مختلف خلال الثقب الدودي عن خارجه، لذلك فإن الساعات المتزامنة في كل طرف فتحة ستبقى متزامنة نسبة إلى شخص ما يسافر خلال الثقب نفسه، مهما كان حركة الأطراف، هذا يعني بأن أي شئ داخل طرف الثقب الدودي المعجل يغادر الطرف الثابت عند نقطة في زمن قبل الدخول إليها.

    على سبيل المثال، إذا كانت الساعات في كلتا الفتحتين تشير إلى العام 2000 قبل عملية تعجيل إحدى الاطراف، وبعد الرحلة وتسريع الزمن النسبي لاحدى الاطراف، فإن الطرف المعجل سوف يعاد إلى نفس المنطقة مثل الطرف الاخر، وكانت ساعة الطرف المعجل تشير إلى العام 2005 بينما ساعة الطرف الثابت تشير إلى العام 2010، حيئذ فإن المسافر الذي دخل الطرف المعجل في هذه اللحظة سيغادر الطرف الثابت عندما تكون تشير ساعة الطرف الثابت أيضا للعام 2005، في نفس المنطقة لكن خمس سنوات في الماضي، بنفس الصورة الثقب الدودي سيسمح للجزيئات لتشكيل ممر مغلق في الزمن، والمعروف بمنحنى الزمن.

    أنواع الثقوب الدودية

    وهناك نوعان رئيسيان للثقوب الدودية ( ثقوب لورنزية Lorentzian wormholes ) و ( ثقوب اقليدية Euclidean wormholes ).

    ثقوب لورنز Lorentzian wormholes تتعامل بشكل رئيسي مع النسبية العامة والجاذبية الكلاسيكية، بينما الاخرى تتعامل مع في فيزياء الجزيئات.

    إستحالة الفكرة

    لسوء الحظ أن عبور الثقب الدودي والإنتقال من كون إلى آخر هو شئ مستحيل، فإذا إفترضنا وتمكن المسافر من أن يعبر أفق واحد فقط وفي إتجاه واحد، فعليه أولا أن ينتظر حتى يكون الثقبين قد إندمجا وإجتمعت آفاقهم، وقد يدخل المسافر من خلال أفق واحد لكن بعد أن يدخل لا يستطيع الخروج، إما من خلال ذلك الأفق أو خلال الأفق الذي على الجانب الآخر ويكون مصيره في هذه المخاطره هي أن يموت في الانهائية التي تتشكل من إنهيار الثقب الدودي، ولكنه يمكن أن يرى إشارات خفيفة من الكون الآخر، حيث أنه (المسافر) سيكون قادرا على رؤية الكون الآخر فقط بعد السقوط من خلال أفق الحفرة المظلمة وذلك من خلال مضيق الثقب الدودي، ومن الطبيعي جدا إننا غير قادرين على دخول الكون الآخر، والعقوبة لرؤيتها هو الموت في اللانهائية.


  • #2







    اظهرت الحسابات الحديثة التي اجراها الفلكيون أن (الثقوب الدودية) الضخمة والمستقرة بما فيه الكفاية لتسمح بالارتحال بين القارات يمكن ان تكون موجودة فعلا.
    وطويلا ما ألهب خيال العلماء احتمال وجود ثقوب دودية في انحاء الكون الواسع وهي عبارة عن طرق مختصرة عبر الزمان والمكان. وتشير النظريات الحالية التي تعتمد على النظرية العامة والنظرية النسبية لا ينشتاين فقط لامكانية وجود ثقوب صغيرة جدا بحجم الكوانتوم.

    والكوانتوم هو اصغر مقدار من الطاقة يمكن ان يوجد مستقلا بنفسه. وتقوم وسط مالىء من الطاقة السلبية يعرفها الفلكيون باسم (المادة الدخيلة) بابقاء هذه الثقوب الدودية مفتوحة, لكن صعوبة انتاج المادة الدخيلة تجعل حجم الثقوب الدودية لا يتجاوز القياسات الذرية. لكن مجلة نيوساينتست تقول بأن عالما روسيا قد خرج بمعادلة رياضية جديدة تثبت امكانية وجود ثقب دودي كبير ومستقر دون ان تتعارض هذه المعادلة مع قوانين الفيزياء. ويقول سيرجي كرانسيكوف الذي يعمل باحثا في مرصد بولكوفو في سانت بطرسبورج إن الثقب الدودي الجديد يمكن ان ينتج بنفسه موارد كافية من المادة الدخيلة, وبهذا يمكن للثقب الدوي ان يكون كبيرا ويبقى مفتوحا بما فيه الكفاية ليستخدمه البشر.

    وعبر علماء فلك ورياضيات عديدون عن اهتمامهم البالغ بهذه النظرية الجديدة لكنهم لا يزالون حذرين ازاءها. ويعترف كرانسيكوف ان ماهية مثل هذه الثقوب الدودية او وجودها في الفضاء أمر مازال بعيدا عن متناول التقنيات المتوفرة حاليا للبشر. ومع ذلك يقول إن مثل هذه الثقوب الدودية قد تكون موجودة في الفضاء كنتيجة لعملية تشكل الكون واكتشاف احدها سيحمل نتائج ثورية على احتمالات الارتحال بين النجوم.


    تعليق


    • #3
      باحثون ألمان ويونانيون
      يحولون حلم الأمس إلى حقيقة مفترضة



      تطويـــــــر تقنيـــــــة للســــــــفر
      عبـــــــــر الثقــــــــوب الدوديـــــــة




      ظلت فكرة السفر عبر الزمن تراود الإنسان قديماً و حديثاً، بحيث أنه في كل مرة يفشل في تحقيق حلمه للانتقال بين الماضي و الحاضر و المستقبل، كان يبادر إلى السفر إلى أي زمن يريده من خلال روايات الخيال العلمي. ولم تتوقف محاولات العلماء عن اكتشاف ما يسمى بـ الثقوب الدودية، و هي ممرات افتراضية للسفر عبر الزمن، يعتقد أن دخولها يتيح للشخص الوصول إلى كوكب بلوتو، أو حتى إلى مجرة أندروميدا التي تبعد عن المجموعة الشمسية ملايين السنين الضوئية.

      وتقول مجلة نيوساينتست البريطانية، في تقرير حديث لها، إن فريق من الفيزيائيين الألمان و اليونانيين أثبت أن بناء الثقوب السوداء ربما يكون أمراً ممكناً دون الحاجة إلى أي مدخلات من الطاقة السلبية على الإطلاق. يقول بوركهارد كلايهاوس، من جامعة أولدنبيرغ في ألمانيا: لسنا بحاجة إلى مادة عادية ذات طاقة إيجابية. فالثقوب الدودية يمكن فتحها دون أي شيء.

      وتثير هذه النتائج احتمالاً محيراً بأننا قد نكون قادرين في نهاية المطاف على الكشف عن أحد الثقوب الدودية في الفضاء. فربما تكون الحضارات الأخرى الأكثر تقدماً سبقتنا إلى مسألة السفر جيئة وذهاباً عبر نظام أنفاق تم تشييده من الثقوب الدودية. وربما نكون قادرين على استخدامها بأنفسنا كبوابات إلى الأكوان الأخرى.

      جاذبية خفية

      أشير إلى الثقوب الدودية للمرة الأولى في نظرية النسبية العامة للعالم أينشتاين، وهي تـُظهر أن الجاذبية ليست أكثر من كونها شيئا خفيا لما يسمى بالزمكان للطاقة، وعادة ما تكون طاقة كتلة من النجوم والمجرات. وبعد فترة وجيزة من نشر أينشتاين معادلاته في عام 1916، أعلن العالم الفيزيائي النمساوي لودفيج فلام أنهم توقعوا أيضاً وجود قنوات عبر الفضاء والزمن.

      لكن كان آينشتاين نفسه هو من أجرى تحقيقات مفصلة للثقوب الدودية مع ناثان روزن. وفي عام 1935، قام كلاهما بالتوصل إلى ثقب يتألف من ثقبين أسودين، متصلين بواسطة نفق عبر الزمن و المكان. فقد كان السفر عبر ثقبهما هذا ممكناً إذا كانت الثقوب السوداء على طرفيه من نوع خاص.
      فالثقب الأسود التقليدي الذي له مجال مغناطيسي قوي قادر على امتصاص تلك المادة لا يمكنه أبداً الهرب عبر ما يسمى بـ أفق الحدث. فالثقوب السوداء الموجودة في طرف الثقب الذي توصل إليه أينشتاين و روزن غير مثقلين بنقاط اللاعودة. وتقول نيوساينتست، في تقريرها، إن ثقوب أينشتاين و روزن بدت مجرد مسألة مثيرة للفضول لسبب آخر، يتمثل في أن وجهتهما لم يستطع أحد تصورها.

      وكان الاتصال الوحيد الذي عرضته الثقوب من مجرتنا هو لمنطقة من الفضاء في عالم موازٍ، وربما بنجومه و مجراته و كواكبه الخاصة به. و في حين يطمئن المنظّرون اليوم لفكرة أن كوكبنا هو مجرد جزء من كثير الكواكب الموازية، فإن مثل هذا التعدد الكوني غير مقبول لدى آينشتاين و روزين.

      نوع آخر

      و لحسن الحظ، تبين أن نظرية النسبية العامة سمحت بوجود نوع آخر من الثقوب. ففي عام 1955، أظهر الفيزيائي الأميركي جون ويلر أنه من الممكن الربط بين منطقتين من الفضاء في كوننا، ما سيكون أكثر فائدة للسفر بين المجرات بسرعة هائلة. وقام بصياغة هذا الاسم الجذاب الثقب الدودي لإضافته إلى الثقوب السوداء. و المشكلة في ثقوب ويلر واينشتاين وروزن أنها كلها تنطوي على العيب نفسه. فهي غير مستقرة.وترسل فوتون واحدا من الضوء، و تحفز على الفور تشكيل أفق الحدث، الذي يغلق الثقب بشكل فعّال.
      الغريب، هو أن عالم الفلك الأميركي كارل ساغان هو من يرجع إليه الفضل في إثارة هذا الأمر. ففي قصة الخيال العلمي التي ألفها اتصال، كان بحاجة إلى وسيلة سريعة وسليمة علمياً لنقل بطلة القصة، التي جسدت دورها الممثلة الأميركية جودي فوستر في الفيلم. و طلب ساغان المساعدة من كيب ثورن في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا، و أدرك ثورن أن الثقب الدودي سوف يقوم بالمهمة.

      و في عام 1987، قام هو و طالبان معه، وهما مايكل موريس و يوري يرتسيفر بوضع الوصفة لعمل الثقب. و تبين أنه من الممكن الإبقاء على الفوهات مفتوحة بواسطة مادة افتراضية لديها طاقة سلبية كافية. ومن خلال هذه الطاقة السلبية، فإن مثل هذه المادة لديها شكل غير مقبول من الجاذبية، مما يحفز فتح الثقب الدودي. الطاقة السلبية
      ليست الطاقة السلبية فكرة سخيفة. فلنتخيل لوحين معدنيين موازيين في الفراغ. فإذا تم وضعهما قريبين بعضهما من بعض، فإن الفراغ بينهما يحتوي على طاقة سلبية أقل من الفراغ الخارجي. ويرجع السبب في ذلك إلى أن الفراغ العادي يشبه موجات البحر الهائجة، و تستثنى من ذلك الموجات ذات الحجم الكبير للغاية الموجودة بشكل طبيعي بين اللوحين. وهذا يترك قدراً أقل من الطاقة داخل الألواح الخارجية. ولسوء الحظ، فإن هذا النوع من الطاقة السلبية موجود بكميات أضعف من أن تدعم الثقب الدودي المفتوح.



      تعليق


      • #4


        أين يعود الزمن إلى الخلف!؟


        - هل توجد مناطق على الأرض يتوقف فيها الزمن أو يعود إلى الخلف!؟
        - هل توجد بؤر مسكونة يدخل منها الجان ومخلوقات العوالم الأخرى!؟
        - وهل تعمل هذه البؤر كبوابات تنقل الأشياء إلى عوالم بعيدة وأزمنة مختلفة!؟
        هذه التساؤلات قد تبدو غريبة ولكنها ممكنة من الناحية النظرية والفيزيائية.. ففي الكون مثلاً توجد ثقوب سوداء مظلمة تتمتع بقوة جذب هائلة تبلغ حد إحداث خلل في الزمان والمكان وتنقل الأجسام إلى عوالم جديدة ومختلفة تماماً!!
        أما على الأرض فلا يكاد تراث الشعوب يخلو من مواقع مسكونة يدخل منها الجان والأشباح والمخلوقات الغريبة. وهذه المواقع تعمل كبوابات زمنية ومكانية من يدخلها (أو يؤخذ إليها عنوة) يختفي فيها إلى الأبد!
        وحسب علمي كان الفراعنة أول من سجل وجود بوابات كهذه على أوراق البردي، فقد تحدثوا عن بوابات حقيقية تنقل الناس إلى كواكب بعيدة وعوالم مختلفة خارج الأرض. وجاء في إحداها أن كبير الكهنة «رع» كان يصعد ويهبط إلى السماء من خلال دائرة معدنية غريبة أطلق عليها اسم بوابة النجوم (وهي التسمية المعتمدة حتى اليوم في كتب وأفلام الخيال العلمي)!!
        أما في عصرنا الحاضر فهناك حوادث كثيرة عاد فيها الزمن إلى الخلف. فهناك أكثر من حادثة ادعى فيها الشهود أنهم فقدوا عدة أيام من حياتهم بعد رؤيتهم لطبق طائر أو اختطافهم من قبل مخلوقات غريبة. ففي عام 1976م مثلاً دخلت طائرة يابانية في غيمة غريبة كان يفترض ان تخرج منها بعد وقت قصير. إلاّ ان كل شيء داخلها أصبح ساكناً وبدا وكأن الطائرة احتجزت داخل الغيمة إلى الأبد.
        ولكن بعد ثلاث ساعات خرجت الطائرة فجأة وعاد كل شيء لطبيعته حتى نهاية الرحلة. وحين حطت في مطار سياتل اكتشف الركاب أنهم وصلوا متأخرين بثلاث ساعات كاملة وأن الزمن حولهم توقف بطريقة غير مفهومة إلى الآن!



        .. وفي يناير عام 1996م زارت بعثة بريطانية القطب الشمالي لدراسة المتغيرات المناخية فوقه. وكان من أعمال البعثة اطلاق بألوان يحمل أجهزة قياس فوق النقطة المتعامدة مع محور الأرض. وكان يتم إنزال البالون كل ثلاثة أيام - بواسطة كبل طويل - لقراءة المعطيات المسجلة فيه. وفي المرة الأولى لاحظ العلماء ان أجهزة القياس تغيرت وعادت إلى يناير 1965م. وحينها افترض رئيس البعثة (ماريان ماكلين) انه مجرد خطأ فني فتجاهل القياسات كلها وأطلق البالون مرة أخرى. ولكن في كل مرة كان البالون يعود بتواريخ قديمة تراوحت بين عامي 1887م و1991م.. والغريب ان هذا التراجع لا يحدث حين يطلق البالون فوق مناطق أخرى لا تتعامد مع محور الأرض. ورغم أن أعضاء البعثة لم يحاولوا تفسير الظاهرة، إلاّ ان المتحمسين لفكرة (البوابات الزمنية) أعلنوا وجودها بشكل طبيعي فوق النقطة التي أطلق منها البالون - فوق محور الأرض الشمالي!!
        .. أما في روسيا فكان ستالين نفسه يؤمن بوجود بوابات زمنية كهذه فأمر عام 1952م بإنشاء معهد خاص للبحث في إمكانية تحقيقها. وحينها أنيطت أعمال المعهد بعالم فيزياء مشهور يدعى كيركاتوف شينكوف قتل - مع تسعة باحثين - في انفجار ضخم دمر المعهد برمته عام 1961م.. ويومها قبل ان الانفجار نجم عن عطل في معجل نووي صنع (كبوابة زمنية) تنقل الآخرين إلى عوالم مختلفة. وبقي المعهد مغلقاً حتى افتتح مجدداً عام 1987م تحت إشراف المخابرات الروسية في جزيرة انجو الشمالية. ولكنه دمر مجدداً في انفجار ضخم في الثلاثين من أغسطس 1989م لنفس السبب - وما زال مغلقاً إلى اليوم!!



        على أي حال؛ قد لا ينجح الإنسان في عكس الزمن أو صنع بوابات تنقله إلى (العوالم الأخرى).. ولكن يبقى السؤال المقابل:
        هل نجحت (العوالم الأخرى) في الوصول إلينا!؟؟

        تعليق

        يعمل...
        X