ما هي الثقوب السوداء والمعادلة المفروضة في النظرية النسبية

تعربف لثقب الأسود : هو عبارة عن ثقب يمكن وصفهُ على أنه بؤرة عميقة ذات جاذبية هائلة تتشكل هذه البؤرة في الفضاء الشاسع، ويستطيع الثقب الأسود امتصاص كل شيء يقترب منه بما في ذلك الأشياء غير الملموسة حقاً كالضوء، وتتجاوز جاذبيته الشمس بعشرات المرات.

كيف تنشأ الثقوب السوداء ؟

تنشأ الثقوب السوداء الذي تنبأ بها ألبرت أينشتاين في نظرية النسبية عندما تموت النجوم الضخمة وتتفجر ، وعقب هذا الانفجار ينشأ الثقب الأسود من خلال اجتذاب مخلفات جديدة ، حيث تنمو عن طريق امتصاص موجات الإشعاع كالضوء وغيره .

تعد انفجارات أشعة غاما من أقوى الانفجارات، وتظهر بقوة في الكون كله تقريبا، وقد تمكن عدد من الباحثين من كشف أسرار هذه الانفجارات المليئة بالألغاز حتى الآن بتفاصيل لا مثيل لها. وقد عايش علماء الفلك صيحة الميلاد لثقب أسود بتفاصيل لم تكن متاحة من قبل. ويقول فريق بحث بقيادة العالمة إليونورا ترويا من جامعة ماريلاند، هذا الفريق الذي أعد دراسة نشرت بمجلة "نيتشر" للعلوم الطبيعية، إن البحث الجديد يتعلق بما يسمى انفجارا شعاعيا كليا، ويجيب عن أسئلة لم تتضح من قبل عن هذه الظاهرة حتى اليوم.

من هو مكتشف النظرية النسبية ؟

في عام 1905 ، نشر العالم آلبرت أينشتاين نظريته الرائعة (النسبية الخاصة) والتي تنص على التالي :

• "أن قوانين الفيزياء هي نفسها في جميع الأنظمة التي تمتاز بالقصور الذاتي ، أو التي لا تتسارع"

أمضى العالم آينشتاين بعدها عقداً كاملاً من الزمن محاول من خلالها إدخال التسارع إلى المعادلة ، ليضع أخيرا في عام 1915 نظريته النسبية العامة ، والتي تنص على التالي :

• "أن الأجسام شديدة الضخامة تسبّب تغيرًا في منحنى الزمكان، أو لنقل انحناءً فيه، وهو ما نعرّفه بالجاذبية" .

بعد سنة واحد من الزمن ، استطاع العالم الفيزيائي الألماني كارل شفارتزشيلد أن يتوصّل من خلال النظرية النسبية العامة لأينشتاين إلى معادلة أثبت من خلالها وجود أجسام في الفضاء يمكنها امتصاص الأجسام والطاقة الموجودة في نطاق على بعد معين وذلك حسب حجمها .

سميت بنصف قطر شفارتزشيلد

"بعد أن يفقد النجمُ وقوده، يبدأ بالانهيار، وتعمل جاذبيته عندها على ابتلاع كل ما هو موجودٌ حولها، ليصبح أصغر وأصغر، حتى يصل إلى نقطةٍ لا يعود بإمكان أي جسمٍ أو طاقةٍ بعدها الإفلات من جاذبيته" ..........وهذا ما يسمى بالانهيار الجاذبي.

المعادلة الصححة في الثقوب السوداء

• V²=2MG/r.

هذه المعادلة التي يستخدمونها للإفلات من الكواكب حيث أن:

1. M هي الكتلة.
2. G  جاذبية الكوكب.
3. r نصف قطر الكوكب.
4. V² السرعة المطلوبة للإفلات من الكوكب.

فعلى سبيل المثال بعد ضرب كتلة الأرض في جاذبيتها مقسومه على نصف قطرها، ستكون السرعة اللأزمة للإفلات من للأرض 11 كم ث ونفس الشيء مع الشمس ستكون السرعة اللأزمة للإفلات من الشمس 615 كم ث وكذلك النجم النيتروني سرعة الإفلات منه 100.000 كم ث فكان هذا هو الطبيعي حتى جاء جون مكشل و برلا بلاس ونظرا إلى هذه المعادلة V²=2MG/r ثم قالا ماذا سيحدث إذا كان هناك نجم كتلته M أكبر ما يمكن ونصف قطره r أقل ما يمكن مما يعني سنحتاج إلى سرعة تتماشى مع هذا التغيير الكبير لذلك سيكون بدل V²
C²
وهكذا يتماشى التغيير الحادث اي ستصبح المعادلة بهذا الشكل :

• C²=2MG/r.

وتبعا لهذا التغيير إذا قل نصف القطر كثيرا وازدادت الكتلة إزديادا كبيراً ستكون السرعة اللأزمة للإفلات من هذا النجم تفوق سرعة الضوء اي قد يكون هذا النجم يشتعل ضوء وملتهب أكثر من الشمس بمراحل ولا نستطيع أن نرى ذلك
لأن الضوء لا يستطيع الإفلات من جاذبيته المهوله وهذا ما يسمونه بالثقوب السوداء.