فيزيائيون يعينون حدود كتل الثقوب السوداءقام علماء فيزيائيون في مختبر "مصادم الجسيمات – كالايدر" بمحاولة
جديدة للكشف عن منشأ الثقوب السوداء في مسرع لثقوب دقيقة (ميكروسكوبية)،
ولم يعثروا على الثقوب السوداء، إلا أنهم تمكنوا من تعين حدود جديدة ترسم
كتل هذه الأجسام المفترضة.وجاء في مقال نشر في المكتبة الإلكترونية لجامعة
كورنيل، أنه: "تم تعيين حدود جديدة، تستبعد إمكانية ظهور ثقوب سوداء نصف
تقليدية و كوانتوية تقل كتلتها عن 3.8 – 5.3 تيرإلكترونفولط".
كما كشف العلماء ولأول مرة عن حدود ولادة أجسام غريبة
أخرى مثل الكرات العقدية (string balls)، التي يُدرس منشأها من قبل نظرية
الجاذبية الكوانتوية – نظرية العقد.
ففي العام 2010، استبعد العلماء نتيجة تصادم
البروتونات بعضها بالبعض الآخر نشوء ثقوب سوداء ذات كتل أقل من 3.8 – 5.3
تيرالكترونفولط وفقا للعامل النظري المستخدم في تحليل المعطيات. لقد عمد
العلماء على تحليل كم جديد من المعطيات، جمع على مدى مرحلة عمل المسرع على
طاقة اصطدام قدرها 7 تيرالكترونفولط وحتى نهاية العام 2011، ولم يتم
العثور ثانية على آثار للثقوب السوداء، بالإضافة لذلك، قام العلماء بتحريك
حدود الكتلة الدنيا باتجاه زيادتها.
وكانت فرضية احتمال وجود الثقوب السوداء في مصادم
الجسيمات الضخم واحدة من "قصص الرعب" الأكثر شعبية لدى المعارضين لتشغيل
المصادم، والذين ناشدوا الأمم المتحدة والمحاكم للحيلولة دون بدء العمل
فيه، إذ أنه وفقا لمعارضي المصادم، يمكن أن تصادم البروتونات تشكل الثقوب
السوداء التي تهدد بابتلاع الأرض.
ويشير بعض النظريات الفيزيائية إلى وجود أبعاد
"مطوية" إضافية (كالتي يمكن أن تظهر فقط بمقاييس كبيرة لطول بلانك – نحو
1.6×10 للقوة -35) تسمح حقا لاحتمال ولادة الثقوب السوداء في تصادم
الجسيمات.
وتبقى وفقا لهذه النظرية، جميع التفاعلات الأساسية
باستثناء الجاذبية (ذات الاستطاعة الكهربائية القوية والضعيفة) في عالمنا
الرباعي الأبعاد (ثلاثة مكانية، بالإضافة إلى الزمن) جارية، لكن تفاعلات
الجاذبية يمكن أن تخترق في الأبعاد المطوية، حيث تختلف قوانين نيوتن
للجاذبية، ويمكن أن تكون هناك أقوى بكثير، نتيجة صغر مقاييس بلانك
بالمقارنة مع بلانك العادي.
ونتيجة الجاذبية القوية عند اصطدام اثنين من "موارك أوغلون" يمكن أن "تنفتح ثقوب" في الأبعاد الإضافية، وينشأ هناك ثقب أسود.
وتظهرالثقوب السوداء في عالمنا العادي في المراحل
النهائية لتطور النجوم الضخمة، عندما يبدأ الوقود "النووي الحراري"
(الهيدروجين والهليوم) بالاحتراق، ولا يمكن لضغط الغاز مقاومة الجاذبية
و"يحيل" النجم إلى ثقب أسود. ويتميز هذا الجسم في أن السرعة الفضائية
الثانية له تكون أكبر من سرعة الضوء، والتخلي عنه لا يمكن لآي أشعة ولا
أية معلومة.
ويطلق على الحدود التي تتجاوز فيها السرعة الثانية
سرعة الضوء بمجال شوارزشيلد. وفي حالة الثقوب السوداء المجهرية في الأبعاد
الإضافية تأخذ خصائص الجاذبية حالة يبدو فيها ظهور مجال شوارزشيلد في
اصطدام الجسيمات.
وقال أحد المؤلفين اليكسي فيرابونتوف، وهو موظف في جامعة براون (الولايات المتحدة) أن "هناك انقطاع للجاذبية في الأبعاد الإضافية".
وشدد على أنه لا ينبغي في مثل هذا الحدث أن ينظر إليه
على أنه "تهديد"، إذ أنه مباشرة بعد ولادة الثقب الأسود يتبخر على الفور،
مشكلا "مطر" من جزيئات من المادة العادية، والتي يمكن أن تسجل من قبل
أجهزة الكشف في المصادم، وعلى وجه الخصوص، في مصادم الجسيمات الضخم.
ومع ذلك، منذ إطلاق المصادم لم يتم الكشف عن مثل هذه
الحالات على جميع النماذج النظرية، والتي تسمح بوجود أبعاد إضافية. ومع
ذلك، يأمل العلماء الكشف عن الثقوب السوداء - واحتمال اكتشاف من هذا
القبيل سوف يزداد في العام 2012، إذ أن المصادم سوف يعمل على طاقة قدرها
8 تيرالكترونفولط.
وأضح الخبير: "إن هناك احتمالات دائما، إذ يحول عمل
المصادم على طاقة قدرها 8 تيرالكترونفولط في العام 2012، وربما أنها سوف
تظهر ويمكن أن يكتشف في هذا النطاق من الطاقة، ما سيشكل انجازا كبيرا في
الفيزياء، إذا حدث ذلك.
الجمعة 23 مارس - 19:20