محرك الثقب الأسود ومستقبل السفر بين النجوم

ماذا سيحدث إذا ما استطاع البشر صنع ثقب أسود؟ قد تبدو الفكرة مخيفة محفوفة بالأخطار للسمعة السيئة التي تتسم بها تلك الكيانات المرعبة في الكون، لكن هذا قد يعني أيضًا وضع أيدينا أخيرًا على المصدر المطلق والأعظم للطاقة ودمجه في محرك فضائي ليس له مثيل … محرك الثقب الأسود Black Hole-Drive!

<

نظريًا، باستطاعة الثقوب السوداء المولّدة صناعيًا أن تمدنا بالطاقة اللازمة للسفر بين الأنظمة الشمسية أو حتى بين المجرات؛ ووفق بحث حديث، فدمج ثقب أسود ضمن محرك سفينة فضائية كفيل بإمدادها بالقدرة على السفر إلى نظام رجل القنطور النجمي Alpha Centauri في وقت قصير غير مسبوق. هذا ما يقوله تحديدًا كلًا من لويس كرين Louis Crane وشون ويستمورلاند Shawn Westmoreland، باحثان وأستاذا مقعد بجامعة كنساس الأمريكية، لكن الأمر سيتطلب قدرًا هائلًا من التخطيط والإعداد هندسيًا.

محرك الثقب الأسود ومستقبل السفر بين النجوم Black-hole-starship

ثقب أسود مصغّر

جوهر فكرة ذلك المحرك غير التقليدي يتركز في الإستعانة بشعاع ليزر لتكوين ثقب أسود ميكروي بالغ الصغر Micro black hole يتم استخدامه كمصدر للطاقة. الثقب الأسود الناتج هنا هو في الواقع أبسط أنواع الثقوب السوداء على الإطلاق … ما يسمى بثقب شفارتسشيلد Schwarzschild وهو ثقب أسود يملك كتلة لكن بلا شحن إلكترونية، مما يجعله يصدر إشعاع هوكينج Hawking Radiation. هكذا كلما صغر حجم الثقب الأسود، كلما أصدر المزيد من الطاقة.

وكما لكم أن تتخيلوا، فخلق مثل هذا الثقب الأسود لن يكون سهلًا بأي حال من الأحول على الرغم من صغره الذي لا يصدق؛ حيث سنحتاج إلى قدر هائل من الطاقة لتوليد واحد في المقام الأول. هنا يقترح كرين وويستمورلاند أن يتم الاستعانة بخلايا شمسية بمساحة 370 كم مربع لتجميع طاقة كافية كل عام لتشغيل شعاع جاما ليزر بكتلة إحلال تبلغ 9^10 طن، ما يكفي لتوليد ثقب أسود واحد. لاحقًا، وبعد توليد عدد قليل من الثقوب السوداء، يمكننا الاستعانة بها كمصدر للطاقة لتوليد المزيد منها.

<

ووفقًا لأصحاب البحث الذي يتناول فرص صنع محرك الثقب الأسود، فكي نستخدم ثقبًا أسود في السفر الفضائي بين النجوم يجب أن تتوفر به خمسة شروط مهمة هي:

أن يمتلك دورة حياة طويلة بما يكفي للاستفادة بطاقته.
أن يكون قويًا بما يكفي لتسريع نفسه إلى نسبة كسرية معقولة من سرعة الضوء في زمن قليل.
أن يكون صغيرًا بما يكفي حتى نستطيع توليد واحد.
أن يكون كبيرًا بما يكفي حتى نستطيع تركيز الطاقة اللازمة لتوليده.
أن تتناسب كتلته مع كتلة السفينة الفضائية التي ستحمله.

ولحسن الحظ، فالثقوب السوداء الميكروية تعد مثالية فيما يتعلق بحجمها، وطاقتها وعمرها كذلك. وللقيام برحلة إلى نظام رجل القنطور، سنحتاج إلى ثقب أسود ميكروي بقطر 0.9 أتوميتر لكن لا يخدعنكم صغره المتناهي فكتلته مع هذا الحجم بالغ الصغر ستبلغ 666 ألف طن وسينتج طاقة تعادل 160 بيتا وات (البيتا وات تساوي 10 مرفوعة لأس 15 وات)! هذا قدر مهول من الطاقة سيمنحنا القدرة على الوصول لرجل القنطور خلال 3.5 سنوات فقط، وهي فترة زمنية أكثر من رائعة كوننا نبعد 4.4 سنة ضوئية عن هذا النظام النجمي الذي يعد الأقرب لنا في الكون؛ أي أن محرك الثقب الأسود سينطلق بمركباتنا سرعة قريبة نوعًا من سرعة الضوء. وللرحلات الأطول، يمكننا الاستعانة بثقوب سوداء أكبر لكن أضعف، مع الاكتفاء بالثقوب السوداء الأصغر والأقوي للرحلات الأقصر.

محرك الثقب الأسود ومستقبل السفر بين النجوم 40FDCB2400000578-0-image-a-18_1496312889063

لكن وكما هو متوقع، فهناك إشكاليات محتملة بأطروحة كرين وويستمورلاند لمحرك الثقب الأسود. فوفقًا لـ جوفيند مينون Govind Menon، أستاذ الفيزياء بجامعة تروي، فمعظم الآراء المتعلقة باستغلال الثقوب السوداء كنصدر للطاقة تتعلق بالثقوب الدوّارة وليست الساكنة كثقب شفارتسشيلد حيث يصبح الأمر أصعب كثيرًا لأنها لا تصدر إلا إشعاع هوكينج فقط، عكس الثقوب الدوّارة التي تطلق دفقات أشعة جاما.

كذلك، هناك تلك المشكلة المتعلقة بما ستوجب علينا فعله بالثقب الأسود عندما تنتهي دورة حياته؛ فحينها تنفجر! لكن لحسن الحظ، فمثل هذا الإنفجار قد يكون كارثيًا فقط على الأرض وليس في الفضاء، حيث سيتعين علينا حينها إسقاط الثقب الأسود على بعد 1 وحدة فلكية AU أو ما يساوي 149.597.870,691 كيلومتر من أي شيء ذو أهمية في الفضاء المحيط وتركه لينفجر.

محرك الثقب الأسود ومستقبل السفر بين النجوم Maxresdefault-750x422

<

سادة المجرة

يتخيل كلًا من كرين وويستمورلاند اعتمادنا مستقبلًا على مركبات فضاء عملاقة تحوي أربعة أنظمة أساسية: مولّد ثقب أسود، ومحرك ثقب أسود، ومحطة طاقة، ومولد ثقوب سوداء ذاتي الاستدامة يعتمد على الطاقة المستمدة من الثقوب السوداء السابقة. أي حضارة تمتلك هذه الأنظمة الأربعة مع القدرة على إدارتها جيدًا ستضع يدها على معين لا ينصب من الطاقة، بالإضافة إلى بسط سيطرتها على كامل المجرة التي توجد بها.

.

قد يجادل الكثيرون كما هو متوقع بصعوبة أو حتى استحالة توليد ثقب أسود واختباره على الأرض، لكن المثير هنا هو أننا قد نجحنا بالفعل في خلق ثقب أسود في المختبر! فعلى يد باحثين من الجامعة نفسها في كنساس، استطاعوا توليد ثقب أسود بالاستعانة بليزر أشعة سينية X-ray laser فائق القوة على جزيء بالغ الصغر. وما حدث هنا أن دفقة الليزر الفوية جردت الجزيء من معظم الإلكترونات حول النواة الضخمة بقلبه، تاركة فراغًا كبيرًا عمل كثقب أسود لمدة لم تزيد عن 30 فيمتوثانية قام خلالها بجذب بقية الإلكترونيات من الجزيء (أكثر من 50 إلكترونًا آخر) ما تسبب في النهاية في إنفجار الجزيء.

محرك الثقب الأسود ومستقبل السفر بين النجوم 40FE0BD300000578-4562108-The_LCLS_delivers_x_rays_with_the_highest_possible_energies_and_-a-35_1496313329590

كيف سيعمل العلماء على إطالة عمر ذلك الثقب الأسود المصغر وزيادة كتلته وكذلك العمل على استقراره كي يستوفي الشروط الخمسة التي استعرضناها بالأعلى لبناء محرك الثقب الأسود؟ فقط الأيام هي الكفيلة بالإجابة على هذا السؤال بالرغم من أن الأمر محسوم تمامًا… سينجح العلماء في تحقيق معادلة الشروط الخمسة عاجلًا أم آجلًا. هي مسألة وقت لا أكثر!

الكاتب:

محمد فكري طلعت
رئيس تحرير عالم الإبداع

كاتب، مترجِم، وخبير معتمد ACE من شركة أدوبي سيستمز للرسوميات والتحريك. أحب القراءة، سماع الموسيقى، النحت والنمذجة الرقمية، وأمقت أكشن سكريبت 3.

قد يعجبك أيضاً:

بعد اكتشاف موجات الجاذبية: هل صار السفر عبر الزمن ممكنًا؟
في رحاب الأندلس
أكثر 10 مدن زيارة في العالم
أغرب ثلاث ممرات طائرات في العالم

اترك تعليق

كن أوّل من يعلّق

نبّهني عن

آلة زمن عالم الإبداع

انضم إلى أكثر من مليون ونصف متابع لعالم الإبداع

أحدث المقالات

علوم مبسطة: لماذا تدور الكواكب حول نفسها؟
أدوبي كلوك: تقنية أدوبي الثورية لإخفاء العناصر من الفيديو بسهولة!
عرائس الورق الميكانيكية … عندما يلتقي فنّا الكيريجامي والكاراكوري
عن نجوم ثورن – زيتكوف المدهشة التي تحوي نجومًا أخرى تدور بقلبها!
لقد فعلتها الفتّة!

مقالات نرشحها لك

علوم مبسطة: لماذا تدور الكواكب حول نفسها؟

في فيض المعرفة الضخم الذي نغرق فيه حتى الأذنين بعصرنا الحديث، صار تدبر بعض الأساسيات أمرًا بالغ الندرة ومنعدم الضرورة تق... اقرأ المزيد...
أدوبي كلوك: تقنية أدوبي الثورية لإخفاء العناصر من الفيديو بسهولة!

كانت للثورات العربية الأخيرة فضل كبير في رفع ثقافة الكثيرين في مجال الجرافيك، ولو بشكل خاطيء. صار هناك ذلك الرد المقتضب ... اقرأ المزيد...
عن نجوم ثورن – زيتكوف المدهشة التي تحوي نجومًا أخرى تدور بقلبها!

الكون مكان ساحر بمعنى الكلمة بما يحويه من كيانات وأجسام مهولة تفعل كل شيء تقريبًا. بهذا المكان مترامي الأطراف، غامض النش... اقرأ المزيد...
الصندوق الأسود: لماذا لم نفهم الذكاء الاصطناعي بعد؟

العام الماضي، قامت شركة نفيديا بإطلاق سيارتها ذاتيّة القيادة، مركبة بدون سائق. للوهلة الأولى قد تبدو كسيارة ذاتيّة القيا... اقرأ المزيد...
نمط الإنسان الأعلى: أسلوب النوم المتطرف عند تسلا وليوناردو دافنشي لأداء أفضل!

لجميعنا، تقريبًا، يعد النوم طقسًا مقدسًا يتعدى كونه حاجة بيولوجية ... طقسٌ حيوي ممتع وثابت، يتجدد موعده كل ليلة. ولا أحد... اقرأ المزيد...
451 فهرنهايت: كتاب لا تستطيع قراءته إلا بحرق صفحاته!

451 فهرنهايت هي الدرجة التي يبدأ معها الورق بالاحتراق، ويشتعل. "451 فهرنهايت" هي أيضًا رائعة الأديب الأمريكي راي برادبري... اقرأ المزيد...
أسئلة سخيفة بإجابات علمية: لماذا يصعب صب القهوة من القدح دون إراقتها؟

سليرب! سليرب! تسألني ما هو "سليرب!"؟ هذا صوت ارتشاف القهوة بالطبع! وتذكر أنه "ارتشاف" وليس "شُرب"، فهناك فارق جوهري بي... اقرأ المزيد...
حدائق السماء المظلمة: أفضل مواقع مراقبة النجوم حول العالم

هل تشتكي أن السماء حيث تسكن بلا نجوم أو فقيرة النجوم في الليل؟ بين الحين والآخر تشاهد تلك الصور على الانترنت لسماوات زاه... اقرأ المزيد...
حبوب التونكا المحرّمة … الألذ من أن تكون قانونية!

كل ممنوع مرغوب. هذه مقولة صحيحة تمامًا لا يمكننا الجدال بشأنها! سمّ الأمر فضولًا، أو تحرقًا لجرعة تفوق الحدود الطبيعية ل... اقرأ المزيد...
أليكسيا: عَمَى الكلمات المفزع الذي قد يصيب أي شخص!

أنت مستلق على الأريكة في صالون منزلك وقد غرقت في نوم عميق. لم تكن لتفوت فرصة الحصول على بعض الراحة بعد تناول الغذاء وفي ... اقرأ المزيد...
آيفون 10 … خدعة أبل الكبرى؟!

عشاق ومحبو التفاحة المقضومة، وأنا منهم، لمّا يزالوا يحاولون هضم ما شاهدوه على مسرح ستيف جوبز بمقر أبل الجديد الثلاثاء ال... اقرأ المزيد...
قضبان من الإله: سلاح الطيران الأمريكي الأشد كلفة وتدميرًا على الإطلاق!

على الأغلب شاهدت فيلم الحركة " جي. آي. جو: الانتقام G.I. Joe: Retaliation" أو على الأقل شاهدت بضعة لقطات عابرة بينما كنت... اقرأ المزيد...
عن زلازل القمر العنيفة التي تدوم لساعات!

إذا كنت تعتقد أن كوكب الأرض هو الوحيد الذي يتعرض للزلازل، فأنت مخطيء. ربما كان السبب هو أن مصطلح هزة أرضية Earthquake يث... اقرأ المزيد...
القوة المرعبة لإعصار إيرما 2017: شفط مياه المحيط وترك الشواطيء جافة!

لا حديث هذه الأيام إلا عن الآثار المدمرة لإعصار إيرما الذي يضرب فلوريدا بينما تقرأ هذه السطور (10 سبتمبر 2017). إعصار إي... اقرأ المزيد...
محرك الثقب الأسود ومستقبل السفر بين النجوم

ماذا سيحدث إذا ما استطاع البشر صنع ثقب أسود؟ قد تبدو الفكرة مخيفة محفوفة بالأخطار للسمعة السيئة التي تتسم بها تلك الكيان... اقرأ المزيد...