◾️ سیاهچالهها نمیتوانند از نور درست شوند
شکلگیری سیاهچالهها از تمرکز جرمهای بزرگ، مانند ستارگان پیر، شناخته شده است. اما طبق نظریه نسبیت عام، آنها همچنین میتوانند از نور فوقالعاده شدید شکل بگیرند. نظریهپردازان دههها دربارهی این ایده بحث کردهاند. با این حال، محاسبات یک تیم تحقیقاتی اکنون نشان میدهد که سیاهچالههای ناشی از نور امکانپذیر نیستند؛ زیرا اثرات مکانیک کوانتومی باعث اتلاف بیش از حد انرژی میشوند و فروپاشی نمیتواند ادامه یابد.
چگالیِ جرمی فوقالعادهای که توسط یک ستاره فروپاشیده تولید میشود میتواند فضازمان را به شدت خم کند؛ بهطوری که هیچ نوری نتواند از آن منطقه خارج شود. طبق نظریهی نسبیت عام، تشکیل سیاهچاله از نور امکانپذیر است زیرا جرم و انرژی معادل هستند؛ بنابراین انرژی در یک میدان الکترومغناطیسی نیز میتواند فضازمان را خم کند. سیاهچالههای الکترومغناطیسیِ فرضی بهطور عمومی به عنوان "کوگلبلیتزه" شناخته شدهاند، که اصطلاحی آلمانی برای "برق توپی" است، که توسط فیزیکدان دانشگاه پرینستون، جان ویلر، استفاده شده است.
مشکل این است که در شدت میدان الکترومغناطیسیای لازم است، بسیاری ذرهی کوانتومی تولید میشوند؛ فوتونهای بسیار متمرکز ممکن است در فرایندی به نام اثر شوینگر بهطور خودبهخود به جفتهای الکترون-پوزیترون تجزیه شوند. این ذرات توسط میدان الکترومغناطیسی شدید شتاب داده میشوند، سپس از منطقه خارج میشوند و انرژی را با خود میبرند.
سؤال این است که آیا فروپاشی گرانشی هنوز امکانپذیر است یا ازدستدادن انرژی ناشی از اثر شوینگر باعث تضعیف آن میشود. خوزه پولو-گومز، فیزیکدان ریاضی از دانشگاه واترلو در کانادا و همکارانش محاسباتی انجام دادهاند تا ببینند کدام طرف توازن را به خود میکشاند.
پولو-گومز و همکارانش دریافتهاند که اثر شوینگر واقعاً انرژی میدان الکترومغناطیسی لازم را قبل از آنکه کوگلبلیتزهایی در مقیاسهای (29-^10) تا (8^10) متر بتوانند شکل بگیرند اتلاف میکند. مقیاسهای طول کوچکتر به مقیاس پلانک نزدیک میشوند، مقیاسی که در آن نظریهی میدان کوانتومی از کار میافتد، در حالی که در مقیاسهای بزرگتر هیچ فرآیند شناخته شدهای در جهان وجود ندارد که انرژی کافی برای ایجاد سیاهچاله از نور داشته باشد.
🔗منبع🔭@sharifastronomy