المترجم: عدنان أحمد الحاجي
كلية دراسات علم الفلك الهولندية
المقالة رقم 224 لسنة 2025
الكون يتلاشى أسرع بكثير مما كان يُعتقد. يتضح ذلك من خلال حسابات أجراها ثلاثة باحثين هولنديين على ما يُسمى إشعاع هوكينغ [إشعاع حراري تتنبأ الفيزياء أنه يصدرعن الثقوب السوداء] (1). وقد أجروا حسابات ووجدوا أن آخر البقايا النجمية (2) ستتلاشى بعد حوالي 10⁷⁸ سنة (أي 10 مرفوعة إلى الأس 78). وهذا أقصر بكثير من المدة المفترضة سابقًا وهي 10 مرفوعة إلى الأس 1100 سنة.
ويعد البحث الذي أجراه خبير الثقوب السوداء هينو فالكي Heino Falcke، وباحث الفيزياء الكمومية مايكل ووندراك Michael Wondrak، وباحث الرياضيات والتر ڤان سويليكوم Michael Wondrak (جميعهم من جامعة رادباود Radboud، في مدينة نيميخين، هولندا) متابعةً لورقة بحثية نشرتها نفس المجموعة في عام 2023.
في تلك الورقة البحثية التي نشرتها المجموعة عام 2023، أثبتوا أنه ليست فقط الثقوب السوداء التي تتلاشى، بل وأجرام أخرى كالنجوم النيوترونية، يمكن أن “تتلاشى” أيضًا عبر عملية تُشبه إشعاع هوكينغ. بعد نشرهم الورقة، تلقى الباحثون الكثير من الأسئلة من داخل المجتمع العلمي وخارجه حول المدة التي تستغرقها هذه العملية. وقد أجابوا الآن على هذا السؤال في الورقة البحثية الجديدة التي نشروها مؤخرًا.
النهاية الحتمية
حسب الباحثون أن نهاية الكون ستكون بعد حوالي 10 مرفوعة إلى الأس 78 سنة، إذا أُخذ في الاعتبار إشعاع شبيه بإشعاع هوكينغ فقط. هذا هو طول الفترة التي تستغرقها النجوم القزمة البيضاء (3)، وهي أكثر الأجرام السماوية بقاءً، للتلاشي بفعل إشعاع شبيه بإشعاع هوكينغ.
أما الدراسات السابقة، التي لم تأخذ هذا التأثير في الاعتبار، فقد قدرت عمر الأقزام البيضاء بـ 10 مرفوعة إلى الأس 110 سنة. وصرح الباحث الرئيس، هينو فالكه، قائلاً: “إذن، فإن النهاية الحتمية للكون ستأتي أسرع بكثير مما كان متوقعًا، ولكن لحسن الحظ، ستستغرق دهورًا مديدة جدًا.”
أجرى الباحثون الحسابات بصرامة شديدة وبلا توانٍ. واستندت الحسابات إلى إعادة تفسير إشعاع هوكينغ من جديد. في عام 1975، افترض الفيزيائي ستيفن هوكينغ أنه، خلافًا للنظرية النسبية، يمكن للجسيمات والإشعاعات الهروب من الثقب الأسود يمكن أن يتشكل جسيمان مؤقتان على حافة الثقب الأسود، وقبل اندماجهما، ينجذب أحدهما إلى داخل الثقب الأسود ويتمكن الجسيم الآخر من الهرب.
إحدى تبعات ما يسمى بإشعاع هوكينغ هو أن الثقب الأسود يتحلل ببطء شديد إلى جزيئات وإشعاعات. وهذا يتناقض مع النظرية النسبية لألبرت أينشتاين، التي تقول إن الثقوب السوداء لا يمكنها إلا أن تنمو وتتسع.
حسب الباحثون الزمن التي يستغرقه “الانحلال” عن طريق الإشعاع الشبيه بإشعاع هوكينغ من عشرة أجسام مختلفة في بيئة مثالية خالية من التأثيرات الأخرى. تتحلل النجوم القزمة البيضاء في حوالي 10 مرفوعة إلى الأس 78 سنة. أما جسم الإنسان، لو فقط تعرض فقط لإشعاع شبيه يإشعاع هوكينغ، من شأنه أن يتحلل في 10 مرفوعة إلى الأس 90 سنة. المصدر: فالك، ووندراك وڤان سويجيلكوم
نجم نيوتروني بطيء كبطء الثقب الأسود
وقد حسب الباحثون أن عملية إشعاع هوكينغ تنطبق نظريًا أيضا على أجسام أخرى لها حقل جاذبية (6). وبينت الحسابات أيضًا أن زمن تلاشي الجسم يعتمد فقط على كثافته.
ولدهشة الباحثين، فإن النجوم النيوترونية والثقوب السوداء النجمية تستغرق نفس طول الفترة الزمنية لتتحلل: 10 مرفوعة إلى الأس 67 سنة. وكان هذا الأمر غير متوقع لأن مجال الجاذبية للثقوب السوداء أقوى، وهو ما من شأنه أن يتسبب في تلاشيها بشكل أسرع.
لكن الثقوب السوداء لا تمتلك سطحًا، كما قال مايكل ووندراك، المؤلف المشارك والباحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه، “فهي تعيد جذب بعض إشعاعها، مما يثبط عملية التلاشي.”
الإنسان والقمر: 10 مرفوعة إلى الأس 90 سنة
وبما أن الباحثين كانوا يقومون بذلك على أي حال، فقد قاموا أيضًا بحساب المدة التي يستغرقها القمر والإنسان للتلاشي بالإشعاع الشبيه بإشعاع هوكينغ. وهذا يعني 10 مرفوعة إلى الأس 90) سنة. وبطبيعة الحال، ألمح الباحثون إلى أن هناك عمليات أخرى قد تتسبب في تلاشي البشر والقمر بشكل أسرع من المتوقع.
ويضيف المؤلف المشارك والتر ڤان سويليكوم، أستاذ الرياضيات في جامعة رادباود، هذه الدراسة هي عبارة عن تعاون مثير للاهتمام بين تخصصات مختلفة وأن الجمع بين الفيزياء الفلكية والفيزياء الكمومية والرياضيات قد أفضى إلى رؤىً وأفكارًا جديدة.
“وبطرح هذا النوع من الأسئلة والنظر في الحالات القصوى، نرغب في أن نفهم النظرية بشكل أفضل، وربما في يوم من الأيام، سنتمكن من حل لغز إشعاع هوكينغ.”
الدراسة منشورة في مجلة علم الكونيات وفيزياء الأجرام الفلكية (5).
مصادر من داخل وخارج النص
1- https://ar.m.wikipedia.org/wiki/إشعاع_هوكينغ
2- https://ar.m.wikipedia.org/wiki/بقايا_نجمية_متراصة
3- https://ar.m.wikipedia.org/wiki/قزم_أبيض
4- https://ar.wikipedia.org/wiki/حقل_جاذبية
5- https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1475-7516/2025/05/023
المصدر الرئيس
https://phys.org/news/2025-05-universe-decay-years-sooner-previously.html
