خانه / دنیای اطراف ما / سفیدچاله ها چه هستند و چه می کنند ؟!

سفیدچاله ها چه هستند و چه می کنند ؟!

سفیدچاله (white hole) ویژگی فرضی کیهان است و متضاد سیاهچاله تعبیر می شود. همانطور که سیاهچاله ها نمی گذارند هیچ چیز از سطح آن ها فرار کند، سفیدچاله ها فوران ماده و انرژی دارند و هیچ چیز نمی تواند داخل آن ها شود.

سفیدچاله چیست؟
سفیدچاله چیست؟

سفیدچاله راه حلی احتمالی برای قوانین نسبیت عام است. این قانون بیان می کند که اگر سیاهچاله های ابدی در جهان وجود داشته باشند، سفیدچاله ها نیز باید وجود داشته باشند. سفیدچاله ها معکوس زمانی سیاهچاله هستند. انتظار می رود که آن ها گرانش داشته باشند و اجسام را جذب کنند اما هر چیزی در مسیر برخورد با آن هرگز به آن نمی رسد.

از لحاظ نظری، اگر با یک فضاپیما به یک سفیدچاله نزدیک شوید با انرژی بی اندازه ای اشباع می شوید، آن قدری که سفینه شما خراب شود. حتی اگر فضاپیمای شما می توانست اشعه های گاما را تحمل کند، خود نور سرعت شما را کم می کرد، مانند مقاومت هوا در هنگام حرکت چیزی روی زمین.

حتی اگر سفینه طوری بود که با برخورد انرژی سالم می ماند، فضا-زمان به طرز عجیبی دور این شئ تاب بر می داشت. نزدیک شدن به سفیدچاله مثل بالا رفتن از شیب است. شتابی که نیاز است بیشتر و بیشتر می شود در حالی که شما کمتر و کمتر حرکت می کنید. انرژی کافی برای داخل شدن به سفیدچاله در جهان وجود ندارد.

البته این موضوع تقریبا متناقض است. چطور انرژی داخل یک سفیدچاله از جایی غیر از خود فضا-زمان به دست می آید؟ این یکی از دلایلی است که وجود آن ها را بعید می کند. با این حال، نظریه هایی وجود دارد که در آن ها وجود سفیدچاله ممکن است اما شاید نه آن طوری که در نسبیت عام تشریح شده است.

در ساختنی بخوانید :  اخبار علمی : پاره پاره شدن یک ستاره توسط سیاهچاله عظیم

از آن جایی که سفیدچاله ها متضاد سیاهچاله ها هستند، آن ها هم باید توسط یک تکینگی گرانشی به وجود آمده باشند. تکینگی یک ویژگی نقطه در فضا-زمان است که میدان های گرانشی در آن بی نهایت می شوند. مقادیر بی نهایت در فیزیک معمولا نشانه تکه های گم شده در یک نظریه هستند، پس عجیب نیست که مکانیک کوانتوم و نسبیت بر سر توضیح جزئیات بهتر تکینگی مشکل دارند.

کاندید های ممکن سفیدچاله

پدیده های بسیاری به عنوان سفیدچاله مطرح شده اند. معمولا آن ها انتخاب می شوند چون اشیای رمزآلودی هستند که توضیح دقیق آن ها نا ممکن بوده است.

انتشار پرتو های گاما، تپ اختر هایی که با سرعت می چرخند ( ستاره های نوترونی چرخانی که با سرعت بسیار زیادی دوران می کنند و پالس های مداومی از انرژی تابشی به همراه خطوط میدان مغناطیسی قوی را از خود منتشر می کنند) و سیاهچاله هایی که به پایان عمر خود می رسند همه از احتمالات بوده اند. حتی انفجار عظیم (BigBang) هم به عنوان سفیدچاله در نظر گرفته شده است. تا به حال هیچ سفیدچاله ای به طور مستقیم دیده نشده است و حتی احتمال وجود فرضی آن ها هم با اشکالاتی همراه است. به نظر می آید سفیدچاله ها جایگزینی برای توجیه برخی چیز ها تا زمانی هستند که مشاهدات بیشتری انجام یا نظریه های بهتری ارائه شود.

سفیدچاله بودن انفجار عظیم یک نمونه آشکار این موضوع است. تا زمانی که ما از اندازه کیهان مطمئن نبودیم، تصور می شد که جهان از سفیدچاله ای بزرگ تر از چیزی که می توانیم ببینیم به وجود آمده است. حالا می دانیم که به احتمال زیاد جهان بی انتها است، چیزی که توضیح سفیدچاله ای را تقریبا اشتباه می کند.

در ساختنی بخوانید :  خوردن شیرینی و تقویت حافظه غذایی تا یادتان بماند زیاد نخورید!
می دانیم سیاهچاله ها وجود دارند، آیا سفیدچاله ها هم باید وجود داشته باشند؟
می دانیم سیاهچاله ها وجود دارند، آیا سفیدچاله ها هم باید وجود داشته باشند؟

محدودیت های نظری

سفیدچاله نوع خاصی از تکینگی است: یک تکینگی برهنه (naked singularity). تکینگی هایی مانند سیاهچاله نمی توانند به صورت مستقیم دیده شوند زیرا سرعت فرار (سرعتی که نیاز دارید تا از جاذبه آن بگریزید) از آن ها، بیشتر از سرعت نور است ! پس هیچ چیز نمی تواند از آن ها فرار کند. تکینگی با یک افق رویداد (Event Horizon) حفظ می شود، سطحی که ما را از سیاهچاله جدا می کند. از نظر ریاضی، وقتی تکینگی داریم، فضا-زمان شکسته می شود. برای جلوگیری از این مشکل، افق های رویداد معرفی شده اند.

تکرینگی برهنه افق رویداد ندارد. بر اساس قوانین پایه نسبیت عام، جهان اجازه وجود تکینگی های لخت را نمی دهد. این ایده نظریه سانسور کیهانی (cosmic censorship hypothesis) نامیده می شود. شبیه سازی های عددی و نظریه های حاضر گرانش کوانتوم، اشاراتی به احتمال وجود تکینگی های برهنه دارند.

پدیده عجیبی در توضیح ویژگی های سیاهچاله با روش مکانیک کوانتوم رخ می دهد که شامل گرانش نمی شود. اگر شما به یک سیاهچاله به صورت عقبگرد یا جلوگرد در زمان نگاه کنید رفتار آن ثابت می ماند و تغییر نمی کند. این مهم ترین تفاوت بین نظریه های کوانتوم و نسبیت نیست، اما با این حال مهم است.

مهم ترین محدودت آنتروپی است، آنتروپی مقیاس نظم یک سیستم است. بر اساس قوانین ترمودینامیک، آنتروپی کل جهان همیشه در حال افزایش است. آنتروپی می تواند در منطقه ای کم شود، مثلا : یک فریزر آنتروپی آب را با تبدیل آن به یخ کم می کند، اما موتور فریزر گرمای زیادی تولید می کند، پس آنتروپی کل در حال افزایش است.

در ساختنی بخوانید :  به زودی موشک هایی با سوخت کاج به پرواز در خواهند آمد!

سفیدچاله ها آنتروپی را کاهش می دهند، موضوعی که مدرک محکمی علیه وجود آن ها است. در این جهان، ما از قوانین ترمودینامیک پیروی می کنیم و تا به حال تخطی ثابت شده ای از آن ها مشاهده نشده است. اگرچه گاهی ادعا هایی از ماشین های حرکت دائمی (حرکت دائمی به حرکتی گفته می شود که برای همیشه و بدون داشتن هر گونه منبع خارجی انرژی، ادامه می‌یابد؛ در عمل چنین چیزی به علت وجود اصطکاک ناممکن است) و اتفاقات غیر طبیعی می شنویم.

آینده سفیدچاله ها

سفیدچاله ها بسیاری مردم را شگفت زده کرده اند و به نوعی به ما احساس تعادل می دهند. باید به مطالعه آن ها ادامه داد، در واقع بسیاری جنبه های نسبیت عام، برای مثال سیاهچاله ها، در اول یک کنجکاوی نظری بوده اند. مدرک محکمی برای اثبات وجود سفیدچاله ها وجود ندارد اما شاید در جهان پیچیده و بزرگ ما جایی هم برای آن ها باشد.
منبع

خلاصه مطلب
سفیدچاله ها چه هستند و چه می کنند ؟!
عنوان مطلب
سفیدچاله ها چه هستند و چه می کنند ؟!
توضیح کوتاه
سفیدچاله ویژگی فرضی کیهان و متضاد سیاهچاله است. همانطور که چیزی از سیاهچاله فرار نمی کند، سفیدچاله فوران ماده و انرژی دارد و هیچ چیزی نمی تواند داخل آن شود.
نویسنده

بیشتر بخوانید:

دانستی های جالب و عجیب علمی در این مطلب به بعضی اطلاعات عجیب و مختلف اشاره می کنیم که شاید دانستن آن ها لزومی نداشته باشد اما شنیدن آن ها خالی از لطف نیست. وجود سیاراتی بدون خور...
ایفل ، استخوان و معماری اعجاب برانگیز همه برج ایفل را دوست دارند. برجی کلاسیک، نمایی که یادآور بی درنگ پاریس است.  پس شاید متعجب شوید اگر بدانید در هنگام ساخت برج منتقد های زیادی ستایش...
کاکائو ، آغاز شیرین ریشه های شکلات احتمالا یک کشش ژنتیکی در 10 میلیون سال پیش دلیل وجود شکلات های خوشمزه امروز است. ریشه های باستانی درخت کاکائو نشان داده که تنوع ژنتیکی بیشتری نسبت به ...
خوابگردی و عدم احساس درد در طول آن! بر اساس تحقیق جدیدی که در نشریه خواب (Sleep) منتشر شده، کسانی که در خواب راه می روند و در این حین از پنجره به بیرون یا از پله های پایین می افتند اثر د...
10 راه حل مجانی برای مبارزه با افسردگی با وضع اقتصادی موجود مردم دلایل بیشتری برای افسردگی پیدا کرده اند و نسبت به قبل پول کمتری هم برای درمان آن دارند. اما حتی اگر دارو مصرف می کنید یا با ...
ما نمی توانیم روی خط راست راه برویم و این در واقعیت مجازی مفید است!... انسان ها در راه رفتن بر روی خط راست افتضاح هستند! به یک نفر چشم بند بزنید تا او دایره وار راه برود. در واقعیت مجازی (VR) این اشکال انسان به کار می...

درباره سیمین حمیدی

سیمین حمیدی
سیمین حمیدی یکی از نویسندگان ساختنی و فارغ التحصیل رشته مهندسی نرم افزار و دانشجوی کارشناسی ارشد مدیریت سیستم و بهره وری است.

پیشنهاد می کنیم

آموزش ساخت باتری آبی ؛ ماشین حساب را با آب روشن کنید!

اگر به آزمایش های علمی در زمینه برق و الکترونیک علاقه دارید، تجربه ساخت باتری …

پاسخ دهید