سیاه چاله‌ها هنوز هم اجرام پر رمز و راز هستند؟

به گزارش مجله خبری نگار/گجت نیوز،نظریه‌ای جسورانه و تا حدی بحث‌برانگیز با عنوان کیهان شناسی سیاه چاله بیان می‌کند که کل جهان ما ممکن است درون یک سیاه چاله قرار داشته باشد. براساس این فرضیه، هر سیاه چاله می‌تواند خود به جهانی دیگر راه داشته باشد و آن جهان نیز شاید درون سیاه‌چاله‌ای دیگر قرار گرفته باشد و به این ترتیب زنجیره‌ای بی‌پایان از جهان‌های تو‌در‌تو را خواهیم داشت. آیا جهان ما داخل یک سیاه‌چاله گیر کرده؟ این ایده نزدیک به پنجاه سال پیش مطرح شد، اما در ابتدا چندان مورد توجه قرار نگرفت. اکنون، با انتشار پژوهش‌های جدید، این نظریه بار دیگر به کانون توجه بازگشته و به عنوان یکی از شگفت‌انگیزترین مدل‌های ممکن برای توصیف کیهان مطرح شده است. نظریه کیهان شناسی سیاه چاله نخستین بار در سال ۱۹۷۲ توسط فیزیکدان نظری راج کومار پاتریا مطرح شد. این ایده در مجله Nature منتشر شد و ریشه در نظریه نسبیت آلبرت اینشتین و دستاورد‌های کارل شوارتزشیلد داشت. شوارتزشیلد نشان داده بود که اگر جرم یک جسم در فضایی کوچک‌تر از حد مشخصی فشرده شود، دیگر هیچ نیرویی نمی‌تواند از فروپاشی آن جلوگیری کند و در نهایت به سیاه چاله تبدیل می‌شود. این مرز بحرانی که به شعاع شوارتزشیلد شناخته می‌شود، تعیین می‌کند چه زمانی یک جرم از نقطه بازگشت‌ناپذیر عبور می‌کند. برای درک بهتر، کافی است تصور کنیم خورشید تا چه اندازه باید فشرده شود تا به سیاه چاله تبدیل گردد. اگر تمام جرم آن در کره‌ای با شعاعی تنها حدود ۳۲۰۰ متر جای بگیرد، آن‌گاه دیگر نوری هم قادر به فرار نخواهد بود. این مثال ساده، قدرت شگفت‌انگیز گرانش در این شرایط افراطی را به خوبی نشان می‌دهد. نکته شگفت‌انگیزی که این فیزیکدان هندی به آن پی برد، این بود که اندازه جهان قابل مشاهده دقیقا با همان حد بحرانی همخوانی دارد که برای یک سیاه چاله تعریف می‌شود، یعنی شعاع شوارتزشیلد مربوط به جرم کل جهان. به بیان دیگر، جهان ما از نظر این معیار کلیدی، رفتاری شبیه یک سیاه چاله از خود نشان می‌دهد و این شباهتی عجیب و تأمل برانگیز است که پایه‌های نظریه کیهان شناسی سیاه چاله را شکل می‌دهد. بیشتر بخوانید اگر از میان یک سیاه‌چاله سفر کنید، به کجا خواهید رسید؟ ابررایانه‌ها به تازگی آشکار کردند که در نزدیکی یک سیاه‌چاله چه اتفاقی می‌افتد شواهد جدید برای کیهان شناسی سیاه‌چاله‌ها زمانی که راج کومار پاتریا نظریه کیهان شناسی سیاه چاله یا کیهان شناسی شوارتزشیلد را مطرح کرد، این ایده نتوانست در جریان اصلی علم جای پای محکمی پیدا کند، اما پژوهش‌های جدید در سال ۲۰۲۵ ممکن است نگاه‌ها به این نظریه را تغییر دهند. یکی از این مطالعات در مجله اعلامیه‌های ماهانه انجمن سلطنتی نجوم منتشر شد و بر پایه تحلیل تصاویر بیش از ۲۵۰ کهکشان دوردست استوار بود و این تصاویر توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب ثبت شده‌اند و اکنون با فناوری‌های هوش مصنوعی نیز در حال پردازش و بهبود هستند. نتایج جدید نشان داد که حدود دو سوم کهکشان‌ها در جهت ساعت‌گرد و باقی در جهت مخالف می‌چرخند. این در حالی است که در مقیاس کیهانی انتظار می‌رود چنین توزیعی کاملا متعادل باشد. غلبه یک جهت چرخش، این احتمال را مطرح می‌کند که شاید خود جهان دارای چرخش کلی باشد. گرچه هنوز توضیح قطعی برای این پدیده وجود ندارد، اما چنین ویژگی با برخی پیش‌بینی‌های مدل سیاه‌چاله‌ای از کیهان سازگار است و می‌تواند سر نخی از ساختار بنیادی جهان ارائه دهد. مطالعه‌ای تازه در مجله Physical Review D ایده‌ای جسورانه را مطرح می‌کند: شاید منشأ جهان ما چیزی شبیه یک سیاه چاله کیهانی بوده باشد. در این مدل، فروپاشی گرانشی که یک سیاه چاله را می‌سازد، الزاما به یک پایان مطلق ختم نمی‌شود، بلکه ممکن است در نقطه‌ای بحرانی، به جای ادامه فشرده شدن، وارد مرحله‌ای معکوس شود. بر اساس این نگاه، مه‌بانگ دیگر آغاز مطلق همه چیز نیست، بلکه تنها یکی از این جهش‌های گذار در چرخه‌ای بزرگ‌تر از تولد و مرگ جهان‌هاست. این ایده زمانی جذاب‌تر می‌شود که به شباهت عمیق میان دو مفهوم توجه کنیم: هم مه‌بانگ و هم درون سیاه‌چاله‌ها به تکینگی ختم می‌شوند و این همان نقطه‌ای است که قوانین شناخته شده فیزیک در آن رنگ می‌بازند. پس این پرسش مطرح می‌شود: آیا تکینگی که آغاز جهان ما بوده، می‌تواند خود محصول فروپاشی گرانشی یک جهان یا ساختار کیهانی پیشین باشد؟ بیشتر بخوانید تلسکوپ فضایی جیمز وب سیاه چاله عظیمی را که پنهان شده بود پیدا کرد تاریک‌ترین نقاط جهان هستی: واقعا کجای منظومه شمسی و کیهان از همه سیاه‌تر است؟ هر سیاه چاله دروازه‌ای رو به سوی یک جهان تازه اگر فرض کنیم جهان ما واقعا درون یک سیاه چاله قرار گرفته باشد، آن‌گاه این فرضیه بلافاصله پرسش‌های بنیادینی را مطرح می‌کند: آن سیاه چاله در چه ساختار بزرگ‌تری جای گرفته و درون سیاه‌چاله‌های بی‌شماری که در جهان خودمان مشاهده می‌کنیم چه چیزی پنهان شده است؟ دو دهه پس از انتشار مقاله اثرگذار پاتریا درباره کیهان شناسی سیاه چاله، فیزیکدان Lee Smolin در کتاب زندگی کیهان دیدگاهی جسورانه مطرح کرد. او پیشنهاد می‌کند که هر بار یک سیاه چاله شکل می‌گیرد، در واقع تولد یک جهان جدید نیز رقم می‌خورد. بر اساس این نگاه، جهان ما خود درون جهانی بزرگ‌تر قرار دارد و در عین حال، هر سیاه‌چاله‌ای که در کیهان قابل مشاهده ما وجود دارد، می‌تواند دروازه‌ای به جهانی دیگر باشد و این زنجیره‌ای بی‌پایان از جهان‌های تو‌در‌تو است که مرز نهایی مشخصی برای آن متصور نیست. این دانشمند این ایده را مطرح می‌کند که هر بار در دل یک سیاه چاله جهانی تازه متولد می‌شود، این جهان جدید کاملا کپی جهان‌های دیگر نیست، بلکه با چند تغییر تصادفی شکل می‌گیرد که آن را منحصر‌به‌فرد می‌سازد. او این فرآیند را به نظریه تکامل چارلز داروین تشبیه می‌کند؛ جایی که تغییرات تصادفی در ژن‌ها، بستر شکل‌گیری گونه‌های جدید و مسیر تکامل آینده را تعیین می‌کنند. در این چارچوب، مفهومی به نام انتخاب طبیعی کیهان شناختی مطرح می‌شود و آن نیرویی فرضی است که طی آن جهان‌ها مانند موجودات زنده در یک فرآیند تکاملی کیهانی شکل می‌گیرند و ویژگی‌هایی را انتخاب می‌کنند که احتمال پایداری و تکرارشان را افزایش می‌دهد. در نتیجه، جهان ما ممکن است طی چنین فرایندی به ویژگی‌هایی مثل شکل‌گیری ستارگان و در نهایت پیدایش حیات دست یافته باشد. در حال حاضر، با ابزار‌ها و داده‌هایی که در اختیار داریم، نه می‌توان نظریه کیهان شناسی سیاه چاله و نه ایده انتخاب طبیعی کیهان شناختی را به طور قطعی اثبات یا رد کرد. با این حال، اگر این دیدگاه‌ها درست باشند، می‌توانند به حل برخی از پرسش‌های حل‌نشده در کیهان شناسی کمک کنند؛ از جمله این ایده که شاید ماده تاریک حتی پیش از مه‌بانگ نیز وجود داشته است. در عین حال، این چارچوب فکری تصویری انعطاف‌پذیرتر از کیهان ارائه می‌دهد. شاید جهانی داریم که در آن قوانین بنیادین طبیعت ممکن است آن قدر ثابت و تغییرناپذیر نباشند که پیش‌تر تصور می‌کردیم، بلکه شاید در مقیاس‌های بزرگ‌تر، شکل‌پذیرتر و وابسته به تاریخچه کیهانی باشند.