[بلك هول]: يلتهمون من الكون و[ترمينرس] المعلومات

من بين أسرار الكون ، الثقوب السوداء هي بلا شك الوجود الأكثر روعة ورعبا. مجال الجاذبية قوي بما يكفي لتمزيق النجوم ، وسحق كل شيء بحجم الذرات ، ولا يمكن حتى للضوء الهروب من التهامها. ومع ذلك ، هذا ليس سوى غيض من غموض حول الثقوب السوداء. يتكهن العلماء بأن هذه العملاقة الكونية قد يكون لديها أيضا القدرة على محو المعلومات من الكون ، مما يجعلها تحديا كبيرا لدراسة قانون حفظ المعلومات.

يوجد في وسط الثقب الأسود تفرد الجاذبية مع جاذبية لا نهائية ، وكل ما يقترب منه سيعاني من مصير لا رجعة فيه. هذا لا رجعة فيه إلا عندما تمر المادة عبر حافة الثقب الأسود ، أفق الحدث. إنه مثل السباح الذي لا يستطيع ملاحظة المياه المتسارعة فوق الشلال حتى يجرف بلا رحمة في الهاوية. إن الفصل المطلق للثقب الأسود عن الكون الخارجي يجعل من المستحيل تقريبا اكتشاف ما يجري بداخله.

مفارقة المعلومات: أين تذهب المعلومات في الثقب الأسود؟

في أعماق الثقوب السوداء ، هناك مفارقة حيرت العلماء لسنوات - مفارقة المعلومات. من ناحية ، تصر نظرية ميكانيكا الكم على أن المعلومات خالدة ، وأنه بغض النظر عن التغييرات التي تمر بها المادة ، فإن المعلومات ليست سوى شكل متحول ولن تختفي تماما. من ناحية أخرى ، يبدو أن الثقوب السوداء هي الاستثناء من هذه النظرية. عندما يبتلع الثقب الأسود المادة ، يبدو أن المعلومات تقع في الظلام الأبدي.

تفقد الثقوب السوداء كتلتها ببطء من خلال ما يسمى بإشعاع هوكينج ، وهي عملية بطيئة جدا لدرجة أنها تستغرق وقتا طويلا لا يضاهى حتى يفقد الثقب الأسود ذو الكتلة الشمسية كميات ضئيلة من الكتلة. لكن المشكلة هي أنه عندما يتبخر الثقب الأسود ، يبدو أن المعلومات تتبدد معه. يعني اختفاء المعلومات أن كل شيء في الكون سيفقد قابليته للتعرف عليه ويصبح في النهاية فوضى متجانسة. هذا ليس تحديا لقوانين الفيزياء فحسب ، بل إنه أيضا تأثير على فهمنا للواقع.

إذا فقدت المعلومات حقا في ثقب أسود ، فنحن بحاجة إلى إعادة النظر في قوانين الفيزياء وإعادة بنائها. أو قد تكون المعلومات مخفية ومحفوظة في الكون الفرعي حيث تشكل الثقب الأسود ، على الرغم من أنه عند القيام بذلك ، سيكون بلا معنى لبقية الكون. أو ربما تكون المعلومات آمنة بالفعل ، لكننا لم نجد طريقة لتفسير المعلومات داخل الثقب الأسود. في كلتا الحالتين ، تتحدى أسرار الثقوب السوداء حدود معرفتنا بالكون.

إشعاع هوكينغ: لغز التخفيض كتلي الثقوب السوداء

تزودنا نظرية الإشعاع لهوكينج بأدلة رئيسية لفك تشفير دورة حياة الثقوب السوداء. تنص هذه النظرية على أن الثقوب السوداء ليست أبدية ، وأنها تفقد كتلتها تدريجيا عن طريق إشعاع الإشعاع من الأجسام السوداء. يتناسب هذا الإشعاع مع كتلة الثقب الأسود ويتأثر أيضا بدرجة حرارته.

على الرغم من أن عملية الإشعاع هذه بطيئة للغاية ، إلا أنها تسلب الثقوب السوداء بلا رحمة من قوة حياتها. من منظور ثقب أسود لكتلة الشمس ، فإن الفترة الزمنية التي يستغرقها فقدان كميات ضئيلة من الكتلة تكاد لا يمكن تصورها. ومع ذلك ، مع استمرار هذه العملية ، سوف يتقلص الثقب الأسود في النهاية إلى النقطة القصوى حتى يختفي في الإشعاع. في هذه العملية ، يتشابك مصير المعلومات مع فقدان كتلة الثقب الأسود ، مما يؤدي إلى تفكير عميق حول ما إذا كانت المعلومات يمكن أن تفلت من نهاية الثقب الأسود.

استكشاف الثقوب السوداء: إخفاء المعلومات أو فقدانها أو تخزينها

في مفارقة المعلومات للثقوب السوداء ، هناك العديد من السيناريوهات المختلفة للمصير المحتمل للمعلومات.

الأول هو أن المعلومات يمكن أن تضيع بشكل دائم ، مما يعني أنه سيتعين علينا إعادة بناء قوانين الفيزياء ، لأن القوانين الحالية تستند إلى الحفاظ على المعلومات. الاحتمال الآخر هو أن المعلومات مخفية ، وربما تنتقل إلى كون فرعي لا يمكننا ملاحظته ، وعلى الرغم من أنها ليست مفقودة تقنيا ، إلا أنها غير متوفرة عمليا.

الرأي الثالث هو أنه قد يتم تخزين المعلومات بشكل آمن ، لكننا نفتقر إلى الوسائل لفهم آلية التخزين هذه. إذا كانت الثقوب السوداء تخزن المعلومات حقا على حدودها ، كما تتنبأ بعض النظريات ، فقد يكون إشعاع هوكينغ هو حامل المعلومات ، ويحمل كل سر يلتهمه الثقب الأسود ، وينقلها إلى الكون مع اختفاء الإشعاع. تعكس وجهات النظر المتباينة هذه عدم اليقين في فهمنا للثقوب السوداء وتعقيد استكشاف طبيعة الكون.

المبدأ الثلاثي الأبعاد: حل جديد للثقوب السوداء والمعلومات

يوفر المبدأ الثلاثي الأبعاد حلا رائعا لمفارقة معلومات الثقب الأسود. ينص هذا المبدأ على أنه يمكن تخزين المعلومات في أفق الحدث للثقب الأسود ، تماما كما يقوم الهولوغرام بتشفير معلومات ثلاثية الأبعاد على سطح ثنائي الأبعاد. بهذه الطريقة ، حتى لو تبخر الثقب الأسود ، فقد تظل المعلومات محفوظة في الإشعاع ولا تختفي حقا. إن الكشف عن المبدأ الثلاثي الأبعاد بعيد المدى ، مما يشير إلى أن كوننا ثلاثي الأبعاد قد يكون مشفرا من معلومات ذات أبعاد أعلى ، وهو أمر مهم لفهم طبيعة الكون.

الترميز ثنائي الأبعاد: المبدأ الثلاثي الأبعاد مقابل العالم الحقيقي

لا يقتصر المبدأ الثلاثي الأبعاد على تخزين المعلومات في الثقوب السوداء فحسب ، بل قد يكشف أيضا عن طبيعة عالمنا الحقيقي. وفقا لهذا المبدأ ، يمكن ترميز عالمنا ثلاثي الأبعاد في صورة ثنائية الأبعاد ، مخزنة على حافة الكون. بهذه الطريقة ، كل كائن وظاهرة في الواقع هي في الواقع عقدة في هذه الشبكة الضخمة ، تحمل ثروة من المعلومات. مثل هذه النظرية لا تحل مفارقة المعلومات فحسب ، بل تفتح أيضا طرقا جديدة لفهم تعقيد الكون وتفرده.

إلى أين ستصل بالضبط بعد السفر عبر الكون؟

من الناحية النظرية ، فإن قوة المد والجزر القوية للثقب الأسود ستمزق كل ما يقترب. لكن كما قلنا في البداية ، لا يمكننا قياس الثقوب السوداء بقوانين الفيزياء. لذلك ، يعتقد بعض العلماء أن الاقتراب من الثقب الأسود لن يتمزق ، بل يمكنه السفر عبر الثقب الأسود إلى عالم آخر أو كون مواز أو عالم عالي الأبعاد.

على سبيل المثال ، في فيلم الخيال العلمي الشهير "Interstellar" ، يأتي البطل إلى الزمكان خماسي الأبعاد بعد عبور الثقب الأسود ، ويمكنه التواصل مع الزمكان رباعي الأبعاد من خلال الجاذبية.

هذا أيضا هو السبب في أن العلماء مفتونون جدا بالثقوب السوداء ، لأنهم يعتقدون اعتقادا راسخا أن الثقوب السوداء قد تحمل أسرارا ذات أبعاد أعلى ، وحتى طبيعة العالم.