الجيوب الخفية للكون حيث يمكن للمستقبل أن يسبب الماضي

خلف أفق الحدث للثقب الأسود، هناك حدود أكثر غرابة
زيتا / شاترستوك
أنت تسقط في ثقب أسود. بطريقة ما، تمكنت من حماية نفسك من السباغيتي الذي يحدث لكل كائن من حولك حيث تسحب جاذبية الثقب الأسود القوية الطرف القريب من كل كائن أكثر من الطرف البعيد، مما يؤدي إلى تمديد كل شيء إلى شعيرية قبل تمزيقه إلى قطع. ربما لديك نوع من البدلة الضاغطة ذات التقنية العالية التي تجمعك معًا؛ تهانينا على اختراعك. أثناء مرورك بأفق الحدث، نقطة اللاعودة، كل ما تراه هو سواد تتخلله خطوط من الضوء تتساقط نحو المتفردة في قلب العملاق الكوني. بدلتك المستحيلة تحميك أيضًا من تلك الخطوط، والتي لولا ذلك لكانت تمزق جزيئاتك بسرعة قريبة من الضوء.
وبعد ذلك تمر بأفق ثانٍ أقل شهرة، ويتبادل الزمان والمكان الأماكن. وتسمى هذه الحدود الثانية بأفق كوشي؛ وإذا كانت موجودة داخل الثقوب السوداء، فإن دواخلها هي أغرب الأماكن في الكون.
كل الفيزياء الكلاسيكية تأتي من السببية وتعتمد عليها ومشبعة بطبيعتها. هذه هي فكرة أن شيئًا ما يؤدي إلى شيء آخر – الماضي يؤدي إلى المستقبل، والحاضر بينهما – والسبب في أن كل ما يحدث يبدو منطقيًا بالنسبة لنا. إذا كان لديك كل جزء من المعلومات حول نظام ما الآن، فيمكنك التنبؤ بما سيحدث له بعد ذلك. على سبيل المثال، إذا رميت حجرًا وكنت أعرف كتلة الحجر وشكله بالضبط، وكل القوى المؤثرة عليه، فيمكنني حساب بالضبط أين ومتى سيهبط. وعلى مستوى أكثر أساسية، أعلم أن وجوده في موقعه الجديد يرجع إلى أنني رميته هناك. تميل ميكانيكا الكم، مع العشوائية المصاحبة لها، إلى إضفاء بعض الغموض على هذا عندما تبدأ في الوصول إلى أصغر الأشياء، ولكن على المقياس البشري والأكبر، فإن الحتمية تصمد بشكل عام.
وذلك حتى تصل إلى داخل أنواع معينة من الثقوب السوداء. بغض النظر عن نوعها، فإن الثقوب السوداء هي بالفعل أغرب الأماكن في الكون، حيث تتمتع بكتل كبيرة جدًا لدرجة أن بنية الزمكان نفسها تبدأ في الانهيار. ولكن إذا كان الثقب الأسود يدور ولديه شحنة كهربائية (الأول محتمل جدًا في العالم الحقيقي، والثاني غير محتمل على الإطلاق)، فقد يصبح أكثر غرابة.
في الحياة العادية، يمكنك التحرك في أي اتجاه في الفضاء، ولكن في اتجاه واحد فقط في الزمن. ولكن خارج أفق الحدث للثقب الأسود، تتغير هذه العناصر. لا يمكنك التحرك إلا في اتجاه واحد في الفضاء، نحو مركز الثقب الأسود، لكن مفهوم الوقت كما نفهمه يصبح غير ذي صلة إلى حد ما. سيظل مراقبًا خارجيًا يراك متجمدًا على حافة الثقب الأسود بفضل التمدد الزمني الذي تتطلبه قوانين النسبية العامة، لكن يبدو أن الوقت يتحرك بشكل طبيعي بالنسبة لك. على الأقل، ستظل كذلك حتى تمر عبر أفق كوشي، فالمنطقة الواقعة خلف تلك الحدود مليئة بأشياء مفاهيمية غريبة تسمى المنحنيات المغلقة الشبيهة بالزمن.
هذه تشبه إلى حد ما شريط موبيوس، ولكن في الزمان بدلاً من المكان، لذلك عندما تسافر للأمام إلى المستقبل (كما نفعل جميعًا طوال الوقت)، ينتهي بك الأمر في الماضي، ثم تعود إلى الحاضر مرة أخرى، وهكذا. تم اعتبار هذه الحلقات الزمنية الغريبة ممكنة من الناحية النظرية ضمن قوانين النسبية، ولهذا السبب أصبحت بارزة جدًا في المناقشات المتعلقة بالسفر عبر الزمن. لكن الشيء المتعلق بالمنحنى الشبيه بالزمن المغلق هو أنه يكسر تمامًا مفهوم السببية بالكامل: فالأحداث في الماضي لا تسبب بالضرورة عواقب في المستقبل، بل يمكن أن يكون العكس.

بعد أفق كوشي، قد يتدفق الوقت في منحنى مثل شريط موبيوس
ميراج سي / جيتي إيماجيس
إن مجرد الوجود في منطقة مليئة بالمنحنيات المغلقة الشبيهة بالزمن سيكون بمثابة رحلة، بسبب عدم وجود كلمة أفضل. سيكون نسيج الزمكان ذاته مشوهًا ومتشابكًا لدرجة أنه لن تكون هناك طريقة للتنبؤ بما سيحدث بعد ذلك. يمكن أن ترمي حجرًا ويمكن أن يصيبك في مؤخرة رأسك، أو يتحول إلى يقطينة، وحتى مع كل المعلومات المتاحة عن الحجر في لحظة رميه، فلن تتمكن أبدًا من التنبؤ أو شرح خطوته التالية. كل شيء سوف يذهب إلى الهاوية تماما. لا أعرف عنك، لكن في مثل هذا الموقف، لا أعتقد أنني سأثق في البدلات السحرية التي أوصلتنا إلى الثقب الأسود في المقام الأول لمواصلة الحفاظ على سلامتي. هذا إزعاج حقيقي لأنه لا يوجد مفر، ليس لي أو لك أو للحجر أو اليقطين الذي أصبح عليه الأمر.
فكيف يمكن لأي من هذا أن يتماشى مع فهمنا للفيزياء؟ هناك فكرة تسمى الرقابة الكونية، والتي تفترض أن أي تفرد فيزيائي فلكي (نقطة الكثافة اللانهائية التي يُعتقد أنها موجودة في مركز الثقب الأسود) يجب أن تكون محمية من الكون الخارجي، بحيث لا يمكن ملاحظة انهيار الفيزياء عند التفرد. وهذا يحافظ على القوة التنبؤية للفيزياء. وفي حالة وجود مجموعة من المنحنيات الشبيهة بالزمن المغلقة، تنطبق نفس الفكرة، وتسمى بالرقابة الزمنية. وهذا يعني أنه لا شيء يمكن أن يفلت بعد الاقتراب أكثر من اللازم من التفرد الذي تنهار فيه السببية. إن عدم القدرة على الهروب من كل شيء هو ما يجعل الأمر ممكنًا دون كسر كل قوانين الفيزياء في كل مكان.
ويعني ذلك أيضًا أن اختبار الفرضية القائلة بأن بعض الثقوب السوداء تحتوي على آفاق كوشي أمر صعب للغاية. حسنا، هذا بخس شديد جدا. يمكننا اختبار ما إذا كانت الثقوب السوداء تدور أم لا، في الواقع، اكتشف الباحثون في فريق Event Horizon Telescope (EHT) أنها تفعل ذلك بالفعل. ويمكننا اختبار ما إذا كان لديهم شحنة كهربائية، والتي من غير المتوقع أن تكون لديهم لأنها ببساطة ستقوم بتفريغها في البيئة المحيطة.
يمكننا أيضًا حساب مدى استقرار أفق كوشي، في حالة تشكله، ويجد الباحثون عمومًا أنه لن يكون مستقرًا على الإطلاق، وينهار حتى عند أصغر اضطراب. وهذا من شأنه أن يخلق نوعًا من التفرد الممتد، لذلك عندما تصل إلى الأفق سوف تنفجر بكثافة طاقة لا نهائية. مرة أخرى، لا أعلم أنني سأضع ثقة كبيرة في بدلتي في مواجهة ذلك. مما يجعلني أعتقد أن الشيء الوحيد الأكثر خطورة من تجربة ما هو أبعد من أفق كوشي هو عدم تجاوزه مطلقًا.
المواضيع: