آیا بقایای سیاهچاله ها وجود جهان دیگر را ثابت می کنند؟
23. 08. 2018"جهان های متعددی وجود دارد، نه فقط جهان ما"گروهی از فیزیکدانان می گویند. مانند جهان ما، جهانهای دیگر پر از سیاهچالهها هستند، و ما میتوانیم ردپایی از این سیاهچالههای منقرض شده را در پسزمینه مایکروویو کیهانی (CMB) تشخیص دهیم - تشعشعات باقی مانده از انفجار بزرگ، لحظهای که جهان ما متولد شد.
حداقل می توان گفت، این دیدگاه تا حدودی عجیب و غریب گروهی از نظریه پردازان، از جمله راجر پنروز، ریاضیدان و فیزیکدان برجسته از دانشگاه آکسفورد (که از همکاران مهم استیون هاوکینگ نیز بود) است. پنروز و همکارانش برای نسخه اصلاح شده بیگ بنگ بحث می کنند.
نظریه فضا و زمان
پنروز و سایر فیزیکدانان همفکر خود را حفظ می کنند نظریه فضا و زمان، که به آن می گویند کیهان شناسی چرخه ای منسجم (CCC)، زمانی که «حبابهای» جهان منبسط شده و به تدریج ناپدید میشوند. سیاهچالهها ردپایی در جهانهایی که به دنبال جهانهای قبلی هستند، بر جای میگذارند. در مقاله جدید خود که در 6 آگوست در مجله "arXiv" منتشر شد، پنروز به همراه ریاضیدان دانیل آن و فیزیکدان نظری کریستوف مایسنر، استدلال می کنند که این آثار در آثار فعلی پرتوهای باقیمانده کیهانی قابل مشاهده است. آنها توضیح دادند که چگونه این آثار از یک جهان به جهان دیگر ایجاد می شوند و زنده می مانند.
پنروز می گوید:
اگر جهان به انبساط خود ادامه دهد و سیاهچاله ها همه چیز را ببلعند، در نقطه ای فقط سیاهچاله ها وجود خواهند داشت.
نظریه هاوکینگ
مشهورترین نظریه هاوکینگ می گوید:
سیاهچاله ها با انتشار ذرات غیر مادی به نام گراویتون ها و فوتون ها به تدریج مقداری از جرم و انرژی خود را در طول زمان از دست می دهند. اگر این تشعشع وجود داشته باشد، این سیاهچاله ها به تدریج کوچک می شوند. در نقطهای، این سیاهچالهها کاملاً تبخیر میشوند و جهان به مخلوطی غیرمادی از فوتونها و گراویتونها تبدیل میشود.»
گراویتونها و فوتونها اجرام غیر مادی هستند که در فضا حرکت میکنند، آنها مانند سایر اجسام مادی در زمان و مکان وجود ندارند. نظریه نسبیت انیشتین بیان می کند که اجرام مادی در زمان کندتر از سرعت نور حرکت می کنند، اما وقتی با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می کنند، فواصل از دیدگاه آنها کوتاهتر می شود. اجسام غیر مادی مانند فوتون ها و گراویتون ها با سرعت نور حرکت می کنند، بنابراین هیچ زمان و مکانی برای آنها وجود ندارد. بنابراین، جهانی که فقط با گراویتون ها یا فوتون ها پر شده باشد، از نظر زمان یا مکان هیچ معنایی نخواهد داشت.
در این مرحله، برخی از فیزیکدانان (از جمله پنروز) استدلال می کنند که این جهان «خالی» پس از خاموش شدن سیاهچاله ها شروع به شبیه شدن به جهان فوق متراکم در لحظه انفجار بزرگ می کند، جایی که زمان و مکان وجود ندارد و سپس همه چیز وجود دارد. دوباره شروع می شود
آثار و تابش آثار
بنابراین اگر جهان جدید هیچ سیاهچالهای از جهان قبلی نداشته باشد، چگونه این سیاهچالهها میتوانند آثاری را در تابش باقیمانده باقی بگذارند؟
پنروز بیان می کند:
«این آهنگها خود سیاهچالهها نیستند. بلکه آنها میلیاردها سالی هستند که طی آن این اجرام از طریق تشعشعات هاوکینگ انرژی به جهان خود ساطع کردند. این یک سیاهچاله نیست، مانند یک شی مادی واقعی. این کل تابش هاوکینگ از یک سیاهچاله در تاریخ آن است.
بنابراین این به چه معناست: سیاهچاله در سراسر وجود خود از طریق تشعشعات هاوکینگ حل می شود، و این بیداری که در پس زمینه تابش آثار کیهانی ایجاد می شود، می تواند از نابودی جهان جان سالم به در ببرد. اگر دانشمندان می توانستند این سرنخ را کشف کنند، دلیلی برای این باور داشتند که کیهان شناسی چرخه ای جهان درست است. اگرچه اعتراضاتی به تشعشعات ضعیف و نوسانی وجود دارد. این مخالفتها فقط انحراف آماری احتمالی اندازهگیریها بین مناطق مختلف جهان را به یاد میآورند.
نواحی دایرهای در جایی که کهکشانها قرار دارند، قرار دارند و نور ستارگان بر تشعشعات باقیمانده غلبه نمیکند. او بیشتر مناطقی را برجسته کرد که توزیع تشعشعات مایکروویو با ظاهر مورد انتظار حفره های هاوکینگ همزمان است. این مناطق باید با یکدیگر رقابت کنند تا ببینند کدام منطقه به ابعاد نقطه هاوکینگ مورد انتظار نزدیکتر است.
مقایسه داده ها - نکاتی از جهان های گذشته؟
سپس این داده ها را با داده های فرضی تشعشعات باقیمانده به طور تصادفی مقایسه می کنیم. این ترفند برای جلوگیری از تشکیل این نقاط آزمایشی هاوکینگ در صورتی است که تشعشعات باقیمانده کاملاً تصادفی باشند. اگر دادههای تشعشعات باقیمانده بهطور تصادفی نتوانند این نقاط هاوکینگ را تقلید کنند، ظاهراً میتواند نشان دهد که نقاط هاوکینگ تازه شناسایی شده در واقع از سیاهچالههای جهانهای گذشته سرچشمه میگیرند.
این اولین بار نیست که پنروز گزارشی منتشر می کند و اعلام می کند که سوراخ های هاوکینگ را از جهان گذشته شناسایی کرده است. او قبلاً در سال 2010 مقاله ای با فیزیکدان واهه گورزادیان منتشر کرد که یافته مشابهی داشت. با این حال، این نشریه مورد انتقاد سایر فیزیکدانان قرار گرفت زیرا کل جامعه علمی را متقاعد نکرد. مقالات زیر اکنون ادعا می کنند که شواهد پنروز و گورزادیان از نقاط هاوکینگ در واقع فقط نتیجه نویز تصادفی در داده های آنها بوده است.
با این حال، پنروز به جلو حرکت کرد. این فیزیکدان همچنین با متقاعد کردن بسیاری از عصبشناسان مبنی بر اینکه آگاهی انسان نتیجه فرآیندهای کوانتومی است، استدلالی هیجانانگیز ارائه کرد. وقتی از پنروز پرسیده شد که آیا سیاهچاله های جهان ما ممکن است روزی اثر خود را در جهان بعدی بگذارند، پاسخ داد:بله امکان دارد!"
یادداشت سردبیر: این یکی از چندین نظریه است، فقط زمان نشان خواهد داد که آیا می توان این نظریه را با شواهد قابل اثبات نیز پشتیبانی کرد.