ماجرای ارواح مرموز در فضا با نام سفید چاله - تور کانادا

به نظر می رسد سیاه چاله ها همه توجه ها را به خود جلب می نمایند اما همتایان آنها موسوم به سفیدچاله ها(White holes) چطور؟ آیا آنها وجود دارند و اگر پاسخ مثبت است، کجا هستند؟

برای درک ماهیت سفیدچاله ها، ابتدا باید سیاه چاله های بسیار آشناتر را آنالیز کنیم. سیاه چاله ها نواحی فروپاشی گرانشی کامل هستند که در آنها گرانش بر همه نیروهای دیگر کیهان غلبه نموده و توده ای از مواد را تا یک نقطه بی نهایت کوچک به نام تکینگی(Singularity) فشرده نموده است. اطراف تکینگی، افق رویدادی است که یک مرز فیزیکی و جامد نیست، بلکه صرفا مرزی در اطراف تکینگی محسوب می گردد که در آن گرانش به قدری قوی است که هیچ چیز حتی نور نمی تواند فرار کند.

ما می دانیم که دنیا چگونه سیاه چاله ها را تشکیل می دهد. هنگامی که یک ستاره بزرگ می میرد، وزن بسیار زیاد آن روی هسته می افتد و باعث ایجاد یک سیاه چاله می گردد. هر ماده یا تشعشعی که بیش از مقدار به سیاهچاله نزدیک باشد، به دام گرانش قوی می افتد و در زیر افق رویداد به سوی سرنوشت نهایی کشیده می گردد. ما به وسیله نظریه نسبیت عام اینشتین، فرآیند تشکیل سیاه چاله ها و نحوه تعامل آنها با محیط خود را درک می کنیم.

اگر بخواهیم فیلمی را از روند تشکیل شدن یک سیاه چاله بگیریم و آن را به صورت معکوس اجرا کنیم، جرمی را می یابیم که تشعشع و ذرات را ساطع می نماید. این جرم در نهایت منفجر می گردد و یک ستاره بزرگ را پشت سر می گذارد که همان سفیدچاله است و براساس نظریه نسبیت عام، یک سناریوی کاملا خوب به شمار می رود.

سفیدچاله ها می توانند حتی عجیب تر از سیاه چاله ها باشند. آنها نیز مانند سیاه چاله ها، تکینگی را در مرکز خود و افق رویداد را در مرزهای خود دارند. بعلاوه، آنها اجرام بزرگ و گرانشی هستند اما هر ماده ای که به یک سفیدچاله وارد می گردد، بلافاصله با سرعتی بیشتر از نور به بیرون پرتاب می گردد و درخشش سفید شدیدی را پدید می آورد. هر چیزی که بیرون از یک سفیدچاله است، هرگز نمی تواند به داخل آن نفوذ کند زیرا برای عبور کردن از افق رویداد باید سریع تر از نور حرکت کند.

اما اگر سفیدچاله ها براساس نظریه نسبیت عام مجاز است، پس چرا ما به وجود آنها در دنیا واقعی مشکوک نیستیم؟ پاسخ این است که نسبیت عام تنها نظریه پیرامون کیهان نیست. شاخه های دیگری از فیزیک نیز وجود دارند که اطلاعاتی را در خصوص عملکرد درونی دنیا به ما می گویند.

در ترمودینامیک، مفهوم آنتروپی(Entropie) وجود دارد که به طور کلی معیاری پیرامون بی نظمی در یک سیستم است. قانون دوم ترمودینامیک به ما می گوید که آنتروپی سیستم های بسته فقط می تواند بالا برود. به عبارت دیگر، بی نظمی همواره افزایش می یابد. سیستم های بسیار منظم مانند حیات می توانند روی زمین ایجاد شوند اما آنها به قیمت افزایش آنتروپی در خورشید به دست می آیند.

ما نمی توانیم به سادگی فرآیند تشکیل سیاه چاله را به صورت معکوس اجرا کنیم و یک سفیدچاله به دست بیاوریم زیرا این امر باعث کاهش آنتروپی می گردد. ستاره ها به طور معجزه آسا در اثر انفجارهای کیهانی بزرگ ظاهر نمی شوند. بنابراین، اگرچه نسبیت عام در خصوص واقعیت سفیدچاله ها ناشناس است اما ترمودینامیک به این مفهوم یک نه محکم می گوید.

تنها راه برای تشکیل شدن یک سفیدچاله این است که فرآیند عجیبی در دنیا اولیه وجود داشته باشد که وجود یک سفیدچاله را در تار و پود خود فضا-زمان ایجاد کند. بدین ترتیب، فرآیند تشکیل سفیدچاله می تواند مشکل کاهش آنتروپی را دور بزند. سفیدچاله به سادگی وجود دارد و از ابتدا وجود داشته است.

مشکل اینجاست که سفیدچاله ها به طور خارق العاده ای ناپایدار خواهند بود. آنها هنوز هم جاذبه دارند و مواد را به سمت خود می کشند اما هیچ چیز نمی تواند از افق رویداد عبور کند. به محض اینکه هر چیزی، حتی یک فوتون به سفیدچاله نزدیک گردد، محکوم به فناست. اگر یک ذره به افق رویداد نزدیک گردد، نمی تواند از آن عبور کند و انرژی سیستم سر به فلک می کشد. این ذره در نهایت آن قدر انرژی خواهد داشت که باعث فروپاشی سفیدچاله و تبدیل شدن آن به سیاهچاله گردد و به وجود آن سرانجام دهد.

همان مقدار که سفیدچاله ها سرگرم نماینده و مجذوب کننده هستند، به نظر نمی رسد که ویژگی های دنیا واقعی باشند. گویی آنها فقط ارواحی در ریاضیات نسبیت عام هستند.

5858