كشفت الأبحاث عن أكثر الأشياء غموضًا في الكون - الثقوب السوداء. الآن العلماء الذين ساعدوا في إثبات وجودهم فازوا للتو بأعلى وسام في العلوم ، جائزة نوبل.
الشرح:جائزة نوبل
الثقوب السوداء أجسام ضخمة. مجال جاذبيتها قوي جدًا لدرجة أنه لا يمكن لأي شيء الهروب منه ، ولا حتى الضوء. تحتوي الثقوب السوداء في مراكزها على منطقة محيرة تسمى التفرد. هناك ، تتوقف قوانين الفيزياء عن معنى.
لا شك أن هذه الأشياء غريبة. شارك ثلاثة علماء ساعدوا في الكشف عن تفاصيل حول الثقوب السوداء على جائزة نوبل في الفيزياء لهذا العام. يعمل روجر بنروز في جامعة أكسفورد بإنجلترا. رينهارد جينزل يعمل في جارشينج بألمانيا في معهد ماكس بلانك للفيزياء خارج الأرض وفي جامعة كاليفورنيا ، بيركلي. أندريا غيز تعمل في جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس. أعلنت الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم اختيارهم في 6 أكتوبر.
يقول جيز إن الثقوب السوداء "تمثل حقًا انهيار فهمنا المادي لقوانين الفيزياء". أشارت إلى أن دراسة مثل هذه الأشياء الغريبة "تدفع إلى الأمام في فهمنا للعالم المادي" ، كما أشارت في مكالمة هاتفية أثناء الإعلان.
الشرح:ما هي الثقوب السوداء؟
عندما تم اقتراح الثقوب السوداء لأول مرة ، لم يكن العلماء متأكدين من وجودها. نشأت الفكرة بالنسبة لهم من نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين. أجرى بنروز في النهاية حسابات رياضية أظهرت أن الثقوب السوداء ممكنة ماديًا. لمساهمته ، سيحصل بنروز على نصف جائزة 10 ملايين كرونة سويدية (أكثر من 1.1 مليون دولار).
سيتم تقسيم النصف الآخر بين Genzel و Ghez لعملهم الذي يظهر أن أحد هذه الأجسام المظلمة يتربص في مركز مجرتنا ، درب التبانة.
لم يعد مجرد مفهوم غريب
قال ديفيد هافيلاند:"لسنوات عديدة ، شكك علماء الفيزياء في فكرة وجود ثقب أسود". ترأس لجنة نوبل للفيزياء هذا العام. خلال الإعلان عن الجائزة ، أشار إلى أنها "تحتفل ... باكتشاف أحد أكثر الأشياء غرابة في عالمنا".
اخترع بنروز استراتيجيات للتعامل مع تعقيدات الثقوب السوداء. كشف عمله أن الثقوب السوداء لم تكن مجرد أفكار رياضية اقترحتها نظرية أينشتاين. أظهرت رياضياته أنها يمكن أن تتشكل في ظروف يحتمل وجودها في الكون. في عام 1965 ، نشر بحثًا بارزًا في مجلة Physical Review Letters. ووصف كيف يمكن للمادة أن تنهار لتشكيل ثقب أسود. كما سيكون لها تفرد في مركزها.
قال إن بعض أفكار بنروز جاءت أثناء سيره في الغابة. "كنت أفكر في هذه الأسئلة بينما كنت أسير ... أفكر في ما سيكون عليه الحال في هذا الموقف مع انهيار كل هذه المواد من حولك وما سيحدث."
ابتداءً من التسعينيات ، قاد كل من Ghez و Genzel فرقًا تستخدم التلسكوبات للنظر في مركز مجرة درب التبانة. كانوا يقيسون مدارات النجوم التي تدور حول قلب المجرة. وجد كلا الفريقين أن هذه النجوم تتحرك بسرعة كبيرة ، وأن جسمًا ضخمًا ومضغوطًا بشكل لا يصدق مثل الثقب الأسود العملاق يمكن أن يفسر مساراتهم. هذا العمل ، الذي استمر في العقود التي تلت ذلك ، ساعد في تأكيد وجود الثقوب السوداء. لقد ساعدوا أيضًا في تأكيد تنبؤات النسبية العامة.
يُطلق على الثقب الأسود المركزي لمجرة درب التبانة اسم القوس A *. تبلغ كتلته 4 ملايين ضعف كتلة الشمس. يعتقد العلماء الآن أن مثل هذه الثقوب السوداء الهائلة تقع في مركز معظم المجرات الكبيرة.
غيز هي رابع امرأة فقط تفوز بجائزة نوبل في الفيزياء. كانت ماري كوري الأولى في عام 1903. وبعدها كانت ماريا جويبيرت ماير في عام 1963 ودونا ستريكلاند في عام 2018.
