سأورد أولاً النص الكامل للمقالة التي كتبها المهندس فايز فوق العادة بعنوان "النسبية وسرعة الضوء، ثم سأكتب مناقشتي لهذه المقالة في الرد التالي مباشرة

ارتكزت نظرية النسبية على مفهوم ثبات سرعة الضوء، ما الذي يعنيه هذا المفهوم؟
ترى نظرية النسبية أن الكون يجب أن يكون كوناً واحداً بالنسبة لجميع الراصدين مهما كانت أوضاعهم، بكلمات أدق ، إن أي باحث كوني يجب أن ينتهي من دراساته إلى نفس الصيغ للقوانين الفيزيائية التي يستنتجها أي باحث كوني آخر، لا بد للحصول على القانون الفيزيائي من تحري وجمع كمٍ كبير من المعلومات، إن كان للقوانين ألا تختلف فيجب أن تتوفر بنفس الإيقاع والمعدلات لكافة الباحثين الكونيين.
إن الرسول المعلوماتي الكوني الوحيد الذي نعرفه هو المجال الكهرمغناطيسي بكافة أطيافه، وفق ما تقدم يتوجب على المجال الكهرمغناطيسي أن يوفر دفقاً معلوماتياً بذات الوتائر ولكل الراصدين بصرف النظر عن أوضاعهم الحركية، هكذا تبقى سرعة هذا المجال ثابتة بالنسبة لكل الراصدين، إن سرعة المجال الكهرمغناطيسي هي ذاتها سرعة الضوء.
استطاع الإنسان في سياق تقدمه وارتقائه أن يحصل على سرعة مناسبة لكل السرعات الأعلى للسيارات والطائرات عندما برزت الحاجة للانتقال على كامل الكرة الأرضية، واليوم يبدأ الإنسان رحلته الكونية، إن سرعة الآلات بل وسرعة الضوء لا تكفي أبداً، فالوصول مثلاً إلى مركز المجرة بسرعة الضوء يستغرق ثلاثين ألف سنة، هل يستطيع الإنسان تجاوز سرعة الضوء لتأمين رحلاته الكونية، كما تجاوز السرعات البطيئة في مسيرته الحياتية على كوكب الأرض، إن كان للصلات الاجتماعية الحياتية الكونية أن تتحقق فلا بد من تجاوز سرعة الضوء، ترتبط السرعة بالكتلة، إن الأجسام ذوات الكتل المقاسة لا تستطيع أن تتسارع إلى سرعة الضوء، تحقق الفوتونات وهي جسيمات المجال الكهرمغنطيسي هذه الخاصية، يقول الفيزيائيون إن الكتلة السكونية للفوتون تطابق الصفر، كيف يمكن أن نمضي في نفس السياق باحثين عن سرعات أعلى من سرعة الضوء، تسعفنا وكما هي العادة وعلى الدوام الرياضيات، تقدم لنا الرياضيات الأعداد التخيلية، إذا أقحمنا الأعداد التخيلية في نظرية النسبية نحصل على جسيمات لا تتحرك إلا بسرعات أكبر من سرعة الضوء، إنها جسيمات عجيبة، إذا خفضنا من طاقاتها تزداد سرعتها، وإذا زودناها بشكل مطرد بالطاقة تتناقص سرعاتها، إذا توفرت لهذه الجسيمات طاقات لانهائية لها فإن سرعاتها تنخفض إلى سرعة الضوء، لكن يستحيل أن تنخفض دونها، دعا العلماء هذه الجسيمات التي مازالت جسيمات افتراضية حتى اللحظة التاشيونات والكلمة من أصل يوناني وتعني السريع، إنها افتراضية بمعنى أن العلماء لم يلتقطوا حتى الآن وبشكل عملي تاشيوناً واحداً.
إذا انتهت التجارب إلى اكتشاف هذه الجسيمات بشكل فعلي، هل يساعدنا ذلك في تجاوز سرعة الضوء؟
تيسّر القوانين الفيزيائية السائدة في الكون تحويل جسيم أولى إلى جسيم أولي آخر، مثلاً يمكن أن نحصل من جسيم ذي كتلة على جسيم آخر عديم الكتلة، إذا اتحد الكترون والكترون مضاد يختفي الجسيمان، وتتخلف بدلاً عنهما الفوتونات عديمة الكتلة، قد تكون سرعتا الالكترون والالكترون المضاد ضئيلتين للغاية بالمقارنة مع سرعة الضوء، لكن الفوتونات المتخلقة عن اتحادهما تنطلق على الفور بعد تشكلها بسرعة الضوء، نقيس الآن على هذه الحقيقة، نفرض أن العلم قد وفر طريقة سحرية لتحويل الجسيمات العادية المألوفة إلى جسيمات تاشيونية، في البدء لا تستطيع الجسيمات العادية المألوفة أن تتحرك إلا بسرعات أدنى من سرعة الضوء، أما بعد تحولها إلى جسيمات تاشيونية فإن النواتج تنطلق على الفور بسرعات أكبر بكثير من سرعة الضوء، إن تحولت الجسيمات التاشيونية الناتجة إلى جسيمات عادية مألوفة تنخفض سرعاتها على الفور إلى مادون سرعة الضوء لكن الجسيمات الأخيرة هذه تكون قد ابتعدت ملايين السنوات الضوئية عن مواقع الجسيمات العادية المألوفة الأصلية، إننا لا نعلم ما هي طبيعة التاشيونات، لكن قد يكون هناك كون تاشيوني حيث يناظر الالكترون المألوف الكترون تاشيوني والبروتون المألوف بروتون تاشيوني والفوتون المألوف فوتون تاشيوني، وهكذا، كما إننا لا نعلم فيما إذا كان تحول المادة المألوفة إلى مادة تاشيونية يعني بالضرورة الانتقال إلى الكون التاشيوني وفيما إذا كانت العودة إلى حالة المادة المألوفة ستنتهي بالضرورة نفس الأشكال المادية التي سبقت التحول إلى المادة التاشيونية، لم يستطع العلماء حتى الآن استنتاج شكل المادة في باطن الثقوب السوداء، لربما كانت مادة تاشيونية، إن هناك من الدلائل ما يؤيد ذلك، فمن يسقط في الثقب الأسود يخرج من طرف آخر في مكان قصي من الكون، وفي زمن مختلف، باختصار إن السفر عبر الثقب الأسود، يتم بسرعات أعلى من سرعة الضوء، لما كان السفر بسرعة أعلى من سرعة الضوء يقتصر على التاشيونات، تكون الثقوب السوداء محولات طبيعية تحول المادة المألوفة إلى مادة تاشيونية وبالعكس، هكذا تضعنا النسبية من جديد أمام تحد غير مألوف، أن نرتحل بسرعة أكبر من سرعة الضوء.

المهندس :فائز فوق العادة

موضوع جميل وجديد شكرا لك على وضعه لنا
(وما أوتيتم من العلم إلا قليلا)
ما هو مستحيل اليوم يصبح ممكن غدا

تحياتي

وردني تساؤل عن فكرة وردت في مشاركتي السابقة وأحببت أن أنشر التوضيح هنا للفائدة...
عام 1974 اكتشف هوكينك اشعاعاً يصدر عن الثقوب السوداء سمي باسمه فنقض فرضية أن المعلومات التي تدخل الثقوب السوداء تفقد.... وعام 1976 نشر مقال بين أن العشوائية تنقص الواحدية ... _عشوائية إشعاع هوكينك تطمس المعلومات _ وهذا مآل مشكوك فيه في نظر العديد من الفيزيائيين( والواحدية خاصية أساسية عميقة للميكانيك الكمومي تعني أن المعلومات يجب أن تصان) ... لكنه نشر بحثاً جديداً هذا العام يقول فيه أن الواحدية والمعلومات تكونان مصانتين إذا انتظرت كفاية حتى يتلاشى الثقب الأسود نهائياً...وفقط في مراحل تلاشي الثقب الأسود تكون المعلومات غير مصانة ....
بينما منذ عشر سنوات اكتشف الفيزيائيون طريقة للتمحيص في الثقوب السوداء باستخدام الرياضيات المستعملة في نظرية الأوتار ... ويبدو أن النتيجة تبين أن الواحدية ومن ثم المعلومات تصان أثناء تلاشي الثقوب السوداء...لكنهم لم يستطيعوا ايجاد الخطأ في حسابات هوكينك 1976... فإما حجته غير صحيحة أو أن أحد فرضيات النظرية غير صحيح..
إذاً فهنا الكلام لطرفين ....
على حد قول أحد الفيزيائيين " ربما يتطلب الأمر أن ينتظر الخبراء سنوات كي يتوصلوا إلى إجماع حول الموضوع"

أما عن السرعة والتاشيونات فلا أعرف يا أخي عاشق الغزالي...... الفكرة حلوة بس متل ما قلت لساتها فرضيات..

وينكن يا شباب إذا وجعكن راسكن من التاشيونات لحتى نبدأ بالكوازارات

بسم الله الرحمن الرحيم
أثناء تصفحي للإنترنت وجدت مقاللا في منتدى نشره فيزائي عربي
يتحدث هذا المقال عن الثقوب السوداء وماهيتها وتضمن أيضا بعض الفرضيات حول الثقوب السوداء
من ملتقى الفيزيائيين العرب

الثقوب السوداء
واجهت الفيزياء الحديثة تحديا رئيسيا لسنوات عديدة مضت، فهناك مدرستان لتفسيرالظواهر الكونية حولنا: المدرسة الأولى هي ميكانيكا الكم والأخرى هي المدرسة النسبية العامة.
فميكانيكا الكم تعتمد على تفسير الموجات والجزيئات الفيزيائية، أما النسبية العامة فتضع الزمن مع المادة في إطار واحد مفسرة حركة الكواكب وامتداد الكون.
واتفق العلماء على ضرورة اندماج المدرستين في بوتقة واحدة لإمكانية الوصول إلى تفسير أدق للكون، وكان التحدي هو وجود الظروف التي تتيح تطبيق الأسس العلمية للمدرستين معا، وإمكانية قياس التأثيرات والمتغيرات لكل مدرسة على حدة.
وهنا كانت المعضلة، فمطلوب اختيار كتلة ضخمة من المادة حيث يمكن تطبيق مدرسة النسبية العامة التي تتعامل أساسا مع الجاذبية، وكذلك اختيار مادة متناهية في الصغر حيث يمكن تطبيق أسس مدرسة ميكانيكا الكم.
فأين توجد مثل هذه الظروف؟
المفاجأة كانت أن هذه الظروف موجودة فعلا، إنها الثقوب السوداء، وهي الجاذبية المتولدة من النجوم المنتهية، وتعرف علميا بأنها نقاط غير محدودة في الزمن والكون، ولديها القدرة على ابتلاع أي قدر من المادة، وكل ما يبتلعه الثقب الأسود يتم ضغطه إلى نقطة مركزية متناهية في الصغر تسمى وحدة، وهذه الوحدة كثافتها غير محدودة.. ربما يبدو الأمر عسير الفهم ولكن هذا هو ما توصلت إليه البشرية في هذا المجال.
ربما يشبه البعض التفسير العلمي للثقب الأسود بما كتبه البحارة القدماء على بعض الأماكن في خرائط البحار "احذر يوجد عفريت هنا!" الحقيقة لم نستطع الوصول إلى قلب الثقب لمعرفة ما يحدث هناك حيث تندمج مفاهيم ميكانيكا الكم مع النسبية العامة في ظروف شديدة الغموض.
المشكلة الجوهرية في رصد الثقوب السوداء هي طبيعتها في امتصاص الضوء داخلها مما يعني عمليا انقطاعها عن الكون، فنقطة اللاعودة للضوء والأشعة تسمى أفق الملاحظة حيث لا يمكن رصد أو ملاحظة أي شيء وراءها أو الحصول على معلومة عما يحدث داخل الثقب الأسود أو خروج أي إشارة منه، فما هو إلا مبتلع دائم لكل شيء!
نظرية ستيفن هاوكينج
الفيزيائي الشهير "ستيفن هاوكينج" لم يتوقف عند هذا الحد فوضع تصورا عما يحدث داخل الثقب الأسود مسترشدا بالقاعدة الفيزيائية الشهيرة أن المادة والطاقة لا تفنيان، ولكن يحدث التحول من صورة إلى أخرى.
في عام 1970م، وضع "ستيفن هاوكينج" نظرية جديدة لتحليل الثقب الأسود، فاقترح أن الثقب الأسود يبخر الطاقة المخزنة داخله بالكامل، لأن الثقب الأسود مع الوقت يقوم بتسريب الطاقة المختزنة داخله حتى يختفي بعد انفجار مروع، فنهاية هذه الثقوب السوداء تكون شديدة الإضاءة، فتحليل "ستيفن هاوكينج" قائم على معرفة كيفية انتهاء الثقب الأسود وما تخبرنا به الأشعة المنبعثة من انفجاره.
تبدو نظرية "ستيفن هاوكينج" منطقية من الناحية العلمية ولكن تواجه تحديين عمليين: الأول أن أقرب ثقب أسود نعرفه يبعد عنا مليارات السنوات الضوئية، مما يستحيل معه الرصد الدقيق للأشعة المنبعثة منه.
والثاني أن الثقوب السوداء تحتاج إلى وقت طويل للفناء والانفجار ويتناسب هذا الوقت مع كتلتها، هذا الوقت قد يتعدى عمر الكون ليفنى فلو تخيلنا ثقبا أسود صغيرا نسبيا في وسط المجرة وهو آخر ما يتلاشى من المجرة ربما يحتاج إلى عشرة آلاف مليار أس 8 (وهو يعني واحد وبجواره 75 صفراً) سنة ضوئية (الرقم يبدو أكثر من مخيف!).
الجدير بالذكر أن ستيفن هاوكينج لم يكن في نيته الصبر طوال هذه المليارات من السنوات الضوئية للتحقق من نظريته فالمطلوب هو البحث عن ثقب يشبه إلى حد كبير الثقوب السوداء وأقل كتلة عنها وعلميا أي كتلة ستؤدي الغرض ما دامت قد انضغطت في حيز صغير.
فالثقب الأسود العملاق الذي يحتوي على ملايين الشموس قد يكون في حجم مجموعتنا الشمسية، ويمكن أن تكون الأرض ثقبا أسود إذا ضغطت في حجم البرتقالة.
وقد دفع متابعة إشعاع الثقوب السوداء العلماء إلى ضرورة تصنيع هذه الثقوب داخل المعامل لإمكانية رصدها وملاحظتها وهذه هي بوابة الفيزياء الجديدة، والتحدي هو أنه لا توجد تكنولوجيا محددة يمكنها تحويل الكتلة إلى ثقب أسود ولكن هناك طريقة للوصول إلى ذلك.
الثقب الأسود الاصطناعي
أثبت "أينشتين" أن الكتلة والطاقة متساويان فإذن من الممكن صناعة ثقب أسود بدفع كمية من الطاقة في حجم متناه في الصغر، وهذه التجارب يمكن تنفيذها باستخدام مسرعات الجزيئات، والعلماء لديهم ثقة أن بإمكانهم تصنيع ثقوب سوداء حسب الطلب وبأي كمية باستخدام تقنية تحطيم الذرة والتي ستتوفر خلال السنوات الخمس القادمة، ويذهب البعض إلى أن معمل التحطيم الحراري (إل إتش سي) بالمركز الأوروبي للأبحاث النووية (سيرن) يمكنه إنتاج ثقب أسود في الثانية.
فمعمل التحطيم سيقذف البروتونات ومضاداتها معا بقوة كبيرة، مما سيولد حرارة وطاقة عالية لا ترى في أول جزء على مليار من الثانية بعد الارتطام وهذا يكفي لإنتاج أعداد كثيرة من الثقوب السوداء بكتلة تقدر بمئات البروتونات (تحتاج إلى موازين ذرية ولا يشعر بها إطلاقا) هذه الثقوب السوداء تتلاشى لحظيا ويمكن ملاحظتها بمتابعة إشعاعات هاوكينج.
ماذا يبحث عنه العلماء في إشعاعات هاوكينج؟!
يريد العلماء تحديد هل الأشعة المنطلقة من انفجار الثقب الأسود تحتوي على معلومات عن الجزيئات التي كونته في المقام الأول أو انضمت إليه بعد ذلك، فهذه الجزيئات تحتوي على شحنات ومسارات ومكونات أساسية أخرى ربما لا تكون قد تلاشت في الثقب الأسود.
النقطة الثانية المطلوب البحث فيها هي الطريقة الدقيقة التي يتلاشى بها الثقب الأسود وينفجر، مما يعطينا بعدا جديدا في فهم الكون، فالنظريات الحديثة حول الانفجار العظيم واللحظات الأولى في تاريخ الكون تنبئ بوجود أكثر من الأبعاد الأربعة التي نعرفها (ثلاثة في الفراغ والرابع الزمن).
أمر أخير هو تخوف بعض الناس من خطورة الثقوب السوداء الاصطناعية، فالأمر ليس بهذه الصورة لأن الثقوب السوداء الاصطناعية ستكون متناهية في الصغر بل أصغر من نواة أي ذرة وأصغر من أن تبتلع شيئا، وعمرها لن يتعدى أجزاء ضئيلة من الثانية فلن يكون لديها الوقت لابتلاع أي شيء حتى لو أرادت ذلك.
الجدير بالذكر أن الأشعة الكونية التي تصل إلى الأرض تكون ثقوباً سوداء طبيعية متناهية في الصغر تتحطم حولنا كل يوم مما يؤكد أن الأمر ليس خطرا على الإطلاق، بل يجب التركيز على تأمل عميق للكون وعظمة الخالق.

ويتابع الحديث:

فيزياء الثقب الأسود

ولفحص التركيب الغريب للزمكان حول الثقب الأسود , نفرض أن شخصا ما سافر إلى داخله , وبدأ بالانطلاق من سفينة فضاء تتحرك بشكل مداري إلى ثقب اسود كتلته تساوي 10 كتل شمسية ويكون بعدها عنه وحدة فلكية واحدة .
السفينة تسير في مدارها حسب قوانين كبلر وعندها تكون مثل أي كتلة عادية . وكما نعلم ومن خلال قانون كبلر الثالث ومدار سفينة الفضاء يمكننا حساب كتلة الثقب . ونفرض انه قفز ومعه ضوء ليزر وساعة رقمية لإرسال إشارات تعود إلى السفينة .
وسيسقط باتجاه الثقب الأسود لوقت طويل ولن يحدث شيء غريب باستثناء ما سيحدث له من تمدد خلال اقترابه منه وذلك بسبب تأثير قوى جاذبه من رأسه إلى أصابع قدميه وتعصره من كتفيه , وبالاقتراب من الثقب الأسود تنمو وتزيد قوى المد بشكل عنيف إذا علمنا العلاقة العسكية بين مكعب القوة و البعد
( F³ ά 1/D ) .
وإنسان عادي سيبدأ بالتموج عند حوالي 3000 كيلومتر من ثقب اسود كتلته تساوي 10 كتل شمسية , وهو سيمر بنصف قطر شوارزشيلد دون حدوث جديد , لا إشارات ملاحظة عند حافة الثقب الأسود وسرعة الهروب ستصل إلى نهايتها عند حوالي 10 أس (-5) ثانية بعد عبوره قطر شوارزشيلد كما انه ستصطدم بالانفرادية .وعندما يكون الحجم يساوي صفرا فانه ستدمر .
ما هي رؤية سفينة الفضاء لما حدث ؟

باعتبار الرجل يمثل قطره في هذا الثقب , والضوء القادم من ليزره سيكون انزياحات حمراء
الانزياح الأحمر تجاذبي والوقت بين ومضات الليزر سيزداد بسبب ظاهرة تمدد الزمن التي كانت من نتائج النسبية العامة , وأثناء وصوله لنصف قطر شوارزشيلد ستكون الوقت مستمرا في التزامن .
وبالنسبة لليزر الذي أطلقه أثناء مروره بنصف قطر شوارزشيلد سيبدو الوقت طويلا جدا (لا نهائيا ) بالنسبة لسفينة الفضاء ( علما انه يتحرك بسرعة الضوء c ) وهو أيضا سيعاني من انزياح احمر لا نهائي كما في المعادلة السابقة .
الثقب الأسود عمليا ومن خلال المراقبة الكونية : يمنع أي راصد مشاهدة الأجسام بعد سقوطها فيه .
ونتيجة لذلك فان أي كتلة يمكن أن تكون ثقبا اسودا إذا وصلت إلى نصف قطر شوارزشيلد , وعندها تكون معرضة إلى التزامن والى الانزياحات الحمراء ( كما أنها ستحوي نقاط انفرادية ) .
والثقوب السوداء هي كتلة صغيرة نجمية تشكلت بعد موت النجوم وكان هذا التشكل ناتج عن قوة عالية جدا .
رصد الثقوب السوداء :
لا نستطيع رصد ثقبا اسودا معزولا لوحده , ولكن يمكننا اكتشافه من خلال ملاحظة تفاعله مع مواد أخرى , وأي مادة تسقط في هذا الثقب ستزيد من طاقته الحركية ومن حرارته القادمة من تأين وإصدار الشعاع الكهرومغناطيسي , وعند وصول درجة الحرارة إلى مليون كالفن فان هذه المادة ستصدر أشعة اكس . والثقب الأسود عند مروره بسحابة بينجمية أو أثناء ابتلاعه لنجم فانه يقوم بكنس المادة إلى داخله ومن ثم بثها عبر القطبين . وإذا التحمت المادة بالثقب فإنها ستكون ذات كمية حركة زاوية أولية وستكون شكل قرص حول الثقب ( افق الحدث ) وهو مصدر أشعة اكس المرصودة , وتعتبر من العوامل المساعدة لتكوين ثقب اسود .
الإشعاع المجري لمصادر أشعة اكس مداه بين 10 أس 26 و 10 أس 31( J/s ) , ويكون لهذه الأشعة طول موجي يساوي 0.3 nm ( 3× 10 أس (-8) متر ) , والحرارة تكون 10 أس 7 كالفن , ولإنتاج ضيائية تساوي 10 أس 30 J/s وعند هذه الحرارة فان الجسم سيتحرك على شكل دائرة نصف قطرها R , وذلك حوالي نصف قطر نجم نيتروني ( افق الحدث ) حول الثقب الأسود , ولكي نحسب معدل سقوط الكتلة في هذا الثقب كي ينتج أشعة اكس مرصودة , فإننا نفرض أن كتلة الجسم M و نصف قطره R وباعتباره ملاصقا فان dm/dt هي المعدل الكتلة الساقطة في الثقب لكل ثانية , وتكون طاقته الجاذبة :
d.E /dt = ( GM/R) . dm/dt
وإذا اعتبرنا أن كل الطاقة تتحول إلى إشعاع فان L = 10³ وهي الضيائية و M هي كتلة الشمس و R = 10 km , نجد أن
L = (GM/R) . dm/dt
وبالتالي فان معدل سقوط الكتلة هو :
dm/dt = LR/GM
ويساوي 7.5 × 10 ( أس 13 ) كيلوجرام لكل ثانية ..

يعطيك العافية يا عاشق الغزالي ...

بس اللي ما انذكر هو أنه انعملت عدة تجارب ممتازة في الستينات لرصد التاكيونات وكانت جميع نتائجها سلبية ...

فاندثرت الفكرة وما عاد حدا جاب سيرتها ... وهدا شي كتير بيصير في الفيزياء ... يعني في القرن 19 كان جميع الفيزيائيين موقنين بوجود الـ Ether ... على الرغم من أن التجارب الرائعة حينها أعطت نتائج سلبية ...

وظهر بعدين أنه لا وجود للإيثر ...

فالعلماء تعلموا الدرس ... ونسوا فكرة التاكيونات لحتى إشعار آخر ...