سفید چاله یک ویژگی فرضی برای جهان ما است، ویژگی که در مقابل سیاه چاله قرار می‌گیرد. در حالی که سیاه چاله‌ها به هیچ ماده‌ای در صورت ورود اجازه‌ی خروج نمی‌دهند، سفید چاله‌ها فوران ماده و انرژی هستند و هیچ چیز نمی‌تواند وارد آنها شود. تاکنون هیچ سفیدچاله به صورت مستقیم و یا غیرمستقیم مورد مشاهده قرار نگرفته و وجود آنها تنها به طریق روابط پیچیده ریاضی توضیح داده می شود. اما فیزیکدانان بسیاری نیز هستند که در وجود سفیدچاله ها به یقین رسیده اند.
در واقع سفید چاله عکس عمل سیاه چاله‌ها را انجام می‌دهند. انتظار می‌رود این چاله‌ها جاذبه داشته باشند، اما هر شیئی که به سمت سفید چاله جذب شود هیچ گاه به آن نخواهد رسید.
هنوز هم عمده از کیهان‌شناسان درباره این اجسام غریب که به نوعی باید آنها را معکوس شده سیاهچالهها دانست، همین نظر را دارند. باب والد (Bob Wald) یکی از نظریه‌پردازان برجسته نسبیت درباره آنها معتقد است: «هیچ دلیلی وجود ندارد بخواهیم باور کنیم در هیچ جایی از جهان، موجوداتی وجود دارند که بتوان آنها را معادل سفید چاله دانست.»
از لحاظ تئوری اگر شما با یک فضاپیما به یک سفید چاله نزدیک شوید، مورد اصابت انرژی زیادی قرار خواهید گرفت و فضاپیمای شما منفجر خواهد شد. حتی اگر فضاپیمای شما تاب تحمل این انرژی را داشته باشد، نور مانند هوا که باعث کند شدن حرکت شما در زمین می‌شود، حرکت شما به سمت سفید چاله را کند خواهد کرد.
سفیدچاله ها مانند سیاهچاله ها دارای جرم، بار الکتریکی و تکانه زاویه ای هستند. سفیدچاله مانند هر جرم دیگری ماده را به سوی خود جذب می کند اما اجسامی که به سوی سفید چاله سقوط می کنند در عمل هرگز به افق رویداد آن نمی رسند.
سفید چاله ها اساسا مفاهیمی ریاضی وار و تئوری وار می باشند، در واقع اگر شما از نظر ریاضی سیاهچاله ای را بدون تکنیگی جرم و به صورت موجودی زنده تصور کنید یک سفید چاله را تصور کرده اید.
آن ها اجرام واقعی نیستند یا حداقل فعلا موجودیت آن ها فراتر از تئوری نیست و اینگونه نیست که منجمان متوجه انفجارهای عجیب از تابش در اطراف سیاهچاله ای بشوند و بتوانند مدل های نظریه ای سفید چاله ها را شبیه سازی کنند.
اگر سفید چاله ها وجود داشتند همانند یک سیاهچاله ی معکوس عمل می کردند درست به صورتی که معادلات ریاضی پیش بینی می کند.
به جای اینکه مواد را به داخل خود بکشند سفید چاله ها مواد را به بیرون فضا پخش می کنند.
مکانیک کوانتومی احیا کننده سفید چاله ها
رولی گمان می‌کند حوزه مکانیک کوانتومی، ممکن است درگاهی برای بررسی این موجودات ایجاد کند. از دید او این مسیر در صورت موفقیت می‌تواند به حل یکی از معماهای موجود در کیهان‌شناسی منجر شود؛ در قلب یک سیاهچاله چه می‌گذرد؟
بر اساس آنچه می دانیم، مواد موجود در اطراف سیاهچاله تحت تاثیر گرانش آن به دور آن به گردش در می‌آیند و در نهایت با عبور از افق رویداد سیاهچاله، به درون آن فرو می‌ریزند. افق رویداد شعاعی از مرکز سیاهچاله است که وابسته به جرم آن است و نوعی مرز غیر قابل برگشت تصور می‌شود با عبور از افق رویداد راه برگشتی وجود ندارد و مسیری یک طرفه به سوی مرکز سیاهچاله پیش روی مواد قرار دارد. بر مبنای نظریه نسبیت، در مرکز سیاهچاله حداقل یک نقطه مرکزی وجود دارد که موادی که به درون آن فرو می‌ریزند در ان انباشته می‌شوند. این نقطه را تکینگی (Singularity) می‌نامند. در این قطه چه اتفاقی می‌افتد؟ جواب ساده است. خبر نداریم و نمی‌دانیم. ابزارهای علمی ما از جمله نظریه نسبیت در چنین نقطه‌ای دیگر به کار ما نمی‌آید. دیگر نمی‌توان تاثیرات کوانتومی را نادیده گرفت و برای تفسیر شرایط باید به سراغ حوزه‌ای به نام «گرانش کوانتومی» برویم. بر اساس تفسیری از این نظریه، سازوکارهای کوناتومی مانع از این می‌شود که چگالی بی‌نهایتی در مرکز سیاهچاله ایجاد شود.
پدیدههای زیادی به عنوان سفیدچاله پیشنهاد شده‌اند. عمده‌ی آنها به این دلیل انتخاب شده‌اند که پدیدههای مرموزی هستند و بسیاری از جزئیات آنها قابل توضیح نیست. انفجارهای اشعه گاما، تپ‌اخترهایی به قابلیت چرخش سریع و نیز سیاهچاله‌هایی که به پایان حیات خود رسیده‌اند از جمله‌ی این موارد هستند. ایده دیگری نیز طی این چند سال مطرح شد که بر اساس آن بیگ بنگ خود نیز یک ابر سفید چاله بوده است، اما این ایده هم تنها در سطح یک نظریه باقی ماند.
آیا باید سفید چاله ها را جدی گرفت؟
این موجودات غریب حاصل حل معادلات نسبیتی هستند با این وجود کسی وجود آن ها را جدی‌تر از یک بازی ریاضیاتی نمی‌گرفت ( و هنوز هم نمی‌گیرد). در دهه ۱۹۳۰ فیزیکدانی به نام جان لایتون سینگ نشان داد که اندک تنظیمی در این معادلات این امکان را فراهم خواهد آورد که هندسه درونی یک سیاهچاله به سمت بیرون امتداد پیدا کرده و سفیدچالهها را به وجود آورد. انجام این تنظیمات درون مکانیک کوآنتومی مجاز و امکان پذیر است.
اما اگر این موجودات واقعا وجود دارند کجا باید به دنبال آنها گشت؟ آیا معدل تصوری که از آنها داریم در انتهای یک سیاهچاله، کرم‌چاله‌ای وجود دارد که به جایی دیگر از فضا زمان پیوند خورده و در سوی دیگر به مرکز یک سفیدچاله متصل شده است؟
انفجار بزرگ (بیگ‌بنگ) به عنوان یک سفیدچاله مثال واضحی از این روال است. تا زمانی که ما به طور قطع در مورد اندازه کائنات مطمئن نبودیم، گمانه‌زنی‌ها مبنی بر این بود که کائنات از چاله‌ای سفید بوجود آمده است که برای ما قابل مشاهده نیست. ما اکنون می‌دانیم که به احتمال قوی کائنات بی‌نهایت است. این موضوع تعریف سفیدچاله به عنوان پیش‌ساز کائنات را به طور قطع رد می‌کند. فرضیه دیگری این اواخر مطرح شده که طرفداران بسیاری دارد، بر اساس این فرض، یک سفید چاله در واقع دوران پیری یک سیاه چاله محسوب می شود.اینطور به نظر می‌رسد که سفیدچالهها به عنوان یک جور نشانه استفاده می‌شوند تا آن زمانی که مشاهدات مستقیم یا تئوری‌هایی بهتر آنها را همراهی کنند.
یک سفیدچاله نوعی خاص از تکینگی است؛ یک تکینگی برهنه. تکینگی‌ها همانند سیاهچالهها به این دلیل که سرعت فرار آنها بیشتر از سرعت نور است، تاکنون به طور مستقیم مشاهده نشده‌اند (سرعتی که شما برای فرار از گرانش آنها نیاز دارید)؛بنابراین هیچ چیز امکان فرار از آنها را ندارد.
این تکینگی توسط افق رویداد محافظت می‌شود؛ سطحی که ما را از سیاهچاله جدا می‌کند. از لحاظ ریاضی، زمانی که ما تکینگی داریم، فضا-زمان شکسته است. برای جلوگیری از این مسئله، افق رویداد‌ها بوجود آمده‌اند.
یک تکینگی برهنه هیچگونه افق رویدادی ندارد. بر اساس اصول پایه‌ای نسبیت عام، کائنات اجازه وجود تکینگی‌های برهنه را ندارد. این ایده را فرضیه سانسور کیهانی (فرصیه مراقبت کیهانی) می‌نامند.
شبیه‌سازی‌های عددی و کانتوم گرانشی، وجود تکینگی‌های برهنه را محتمل می‌دانند. فرضیه سانسور کیهانی (Cosmic censorship hypothesis) مشتمل بر دو فرض قوی و ضعیف ریاضیاتی است که در مورد تکینگی و بر اساس نسبیت عام انیشتین هستند.
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.
ارسال مطلب به ایمیل دوستاتون:
