انضم إلينا
اغلاق
عشر محاضرات تقدم لك الثقوب السوداء ببساطة

عشر محاضرات تقدم لك الثقوب السوداء ببساطة

شادي عبد الحافظ

محرر علوم
  • ض
  • ض

لا بد أن الخبر الأكثر شهرة وإثارة في العام الحالي، وربما لأعوام عدة، كان الإعلان عن الصورة الأولى في التاريخ للثقب الأسود، تلك التي تمكّن الباحثون في مرصد أفق الحدث (EHT) من التقاطها على مدى سنوات من التفاعل المتناغم بين ثمانية تلسكوبات راديوية موزعة على مساحة واسعة من كوكب الأرض، لاقى الخبر قبولا استثنائيا لدى كل روّاد العالم الرقمي، واشتعلت الأجواء بالجدل الجانبي المثير، في بعض الأحيان، والغامض في الأحيان الأخرى، لكن ذلك ترك البعض في درجة من الحيرة. 

  

ما الثقوب السوداء حقا؟ لا شك أن عدد مرّات البحث عن الثقوب السوداء على غوغل قد ارتفعت لأضعاف أضعافها خلال الفترة القصيرة الفائتة، يود الكثيرون أن يعرفوا عن هذا الشيء الغامض الذي أثار انتباه العالم فجأة، لذلك سوف يهدف هذا التقرير إلى تعريفك بالثقوب السوداء، عبر تقديم مجموعة ممتعة من المحاضرات المختصة بالحديث عن هذا الشأن، عمل كاتب التقرير على أن تقع تلك المحاضرات في منطقة وسط ما بين الوثائقيات، تلك التي تقدم العلوم بدرجة واسعة من البساطة، والمحاضرات الأكاديمية للطلبة في الجامعات، في تلك النقطة تحديدا يمكن أن تأخذ خطوة إضافية إلى عالم أكثر رصانة.

    

صيّادو الثقوب السوداء
كاتي بومان.. فتاة هارفارد التي صوّرت الثقب الأسود  (مواقع التواصل)

    

ولنبدأ بكاتي بومان، فتاة هارفارد ذات السنوات التسعة والعشرين التي شغلت الرأي العام العالمي قبل أيام بعد أن تصدرت صورها وسائل الإعلام وقيل إنها صاحبة الخوارزمية الأساسية التي تسببت في ظهور صورة الثقب الأسود الأخيرة، لكن اتضح فيما بعد أن ذلك غير صحيح، وأن فريق العمل كاملا له إسهامات متساوية، لكن بومان كانت دائما الوجه الأشهر قبل إعلان صورة الثقب الأسود، لأنها ظهرت من قبل في أكثر من محاضرة للحديث عن الموضوع.

 

إحدى تلك المحاضرات كان فقط بعد أيّام قليلة من الإعلان، في معهد كاليفورنيا العالي للتكنولوجيا، كالتيك، حيث قدمت بومان محاضرة مبسطة تشرح فيها مدى تعقّد تلك العملية، كيف بدأت؟ وكيف أمكن لثمانية تلسكوبات العمل معا بذلك التناغم؟ ولِمَ احتاج الأمر تطوير خوارزميات غاية في التعقيد لالتقاط صورة كهذه؟ المحاضرة رائعة حقا، استمتع كاتب التقرير في كل دقيقة بها.

   

  

محاضرة أخرى في هذا النطاق قدمها أفيري برودريك، أستاذ علم الفلك من جامعة ووترلو، لمؤسسة "بريميتر" للفيزياء النظرية، يتحدث برودريك عن الكيفية التي يمكن أن يتعرف بها العلماء إلى وجود الثقوب السوداء، والتحديات التي تواجههم في أثناء ذلك، يبدأ برودريك بمقدمة بسيطة توضح تاريخ توصلنا للثقوب السوداء مع بعض المعلومات الأساسية عنها، ثم ينطلق -بصورة أكثر عمومية من بومان- في الحديث عن تصوير الثقوب السوداء وما أُنجز سابقا في هذا النطاق.

    

  

الآن دعنا ننتقل إلى البروفيسور جيروم جولتينت، متخصص فيزياء الأوتار من كلية لندن الملكية، والذي يقدم هو الآخر محاضرة ثرية عن الثقوب السوداء تتضمن موضوعات متنوعة، حيث بدأ بتاريخها، بداية من نيوتن وصولا إلى أينشتاين حتّى رصدها، مع نبذة ممتعة عن الموجات الجذبوية ورصدها عن طريق "لايجو" (LIGO) قبل عدة أعوام، ثم يتحدث بعد ذلك عن إشعاع هوكينغ، الأمر الذي تتداخل فيه النظرية النسبية مع عالم الكوانتم، المحاضرة بسيطة وممتعة وممكنة لمبتدئ يعرف بعض الأساسات البسيطة.

    

  

السقوط عن أفق الحدث

ننتقل بعد ذلك إلى محاضرة مميزة جدا، رغم صعوبتها بعض الشيء، لخوان مالسيندا، الفيزيائي واسع الشهرة في الأوساط العلمية، يتحدث فيها عن الكيفية التي تتسبب فيها الثقوب السوداء في تشكيل النظريات المعاصرة في الفيزياء والكونيات، يبدأ مالسيندا المحاضرة بحديث ممتع عن تاريخ الثقوب السوداء، وتركيب الثقب الأسود، ثم ينتقل بعد ذلك إلى علاقة الثقوب السوداء بالديناميكا الحرارية، وصولا إلى آخر الإنجازات في هذا النطاق، والتي تتعلق بنظرية الأوتار وعالم التشابك الكمومي، إلخ. إذا كنت مهتما بهذا النطاق فلا شك أنها ضرورة أن تتأمل تلك المحاضرة.

    

  

أما أندريا جيز، من جامعة كاليفورنيا، فتحاول في محاضرتها التي ألقتها قبل عامين فقط في "مجموعة محاضرات وادي السيليكون لعلم الفلك" أن تتحدث بصورة أكثر تحديدا عن ثقب أسود واحد فقط، وهو ذلك الموجود في مركز مجرتنا درب التبانة، ما الثقوب السوداء العملاقة؟ وكيف نعرف بوجودها طالما لم نلتقط لها صورا بعد؟ وما الذي يعنيه أن يكون هناك ثقب أسود في مركز المجرة، جيز تحاول، بدرجة واسعة من البساطة، أن تجيب عن هذا السؤال.

    

  

أجواء ممتعة لكنها أكثر صعوبة

حسنا، دعنا الآن ننتقل إلى نمط مختلف من الحديث عن الثقوب السوداء، وهو الحلقات التعليمية التي لا تستهدف جمهورا متخصصا، كما أنها لا تستهدف جمهورا عاما من روّاد الأفلام والوثائقيات، في هذه النقطة الحرجة دعنا نبدأ بمجموعة من الحلقات الممتعة التي يقدمها ماثيو أودوود، الفيزيائي من كلية ليمان التابعة لجامعة نيويورك، على القناة الشهيرة "pbs space time".

    

  

في عشر حلقات كاملة، بمجموع نحو 120 دقيقة، يبدأ أودوود بتعريف الثقوب السوداء، كيفية بنائها والنظرية النسبية الخاصة بها، ثم يتنقل بين موضوعات أساسية مرتبطة بالثقوب السوداء كالكويزارات، وإشعاع هوكينغ، والثقوب البيضاء. المجموعة أشبه بمحاضرة واحدة مركزة وممتعة في آن، مقدمة بأسلوب سهل لكنها تحتاج أيضا إلى بذل بعض الجهد في سبيلها، ويُنصح كذلك بأن تتأمل بقية حلقات هذه القناة الممتعة من حين لآخر.

  

أما المحاضرة الأخرى فهي حلقة مبسطة يقدمها بوب ايجل، مؤسس القناة الشهيرة على يوتيوب "Dr PhysicsA"، في نحو الساعة، حول فيزياء الثقوب السوداء. بالطبع يستخدم ايجل المعادلات في تقديمه للمادة العلمية، لكنها معادلات يمكن أن يفهمها طلب فيزياء في الثانوية العامة، ويمكن لك لفهمها أن تبحث في القناة عن مساق قصير للفيزياء الكلاسيكية، لا تحتاج إلى أكثر من المفاهيم الأساسية عن الكتلة والسرعة والعجلة وغيرها.

    

  

هذه هي أفضل مقدمة ممكنة للدخول لعالم الثقوب السوداء، ورغم أنها ستبدو للوهلة الأولى غير ممكنة، لكنك -كمبتدئ يود التعمق- سوف تحتاج في مرحلة ما إلى القفز في عوالم المعادلات ولو قليلا، ما يميز هذه المحاضرة هو بالأساس أنها لا تخوض في أي تعقيدات فيزيائية تتضمن، على سبيل المثال، التفاضل والتكامل، لذلك إذا وددت مقدمة جيدة لهذا العالم الأكثر عمقا، فإن هذه المحاضرة، وهذه القناة في العموم، هي بداية رائعة.

  

حديقة فتى الفيزياء المشاكس

بقيت لنا ثلاثة مقاعد في سينما الثقوب السوداء، سنحجزها جميعا لرجل واحد فقط، وهو ليونارد ساسكيند، فتى الفيزياء المشاكس من جامعة أوكسفورد، رغم وصول هذا الرجل إلى حواف الثمانين من عمره، فإنه ما زال قادرا على إعطاء المحاضرات والتجول بين جامعات العالم كله، هذه المجموعة من المحاضرات ألقاها "ساسكيند" ضمن "محاضرات ماسنجر"، وهي عادة سنوية في جامعة كورنيل، تجد رابط الثلاثية هنا.

  

يبدأ ساسكيند بمحاضرة مبسطة في أساسيات الديناميكا الحرارية وعوالم بولتزمان ومنها إلى سهم الزمن ولماذا ينطلق للأمام، ثم محاضرة عن الثقب الأسود، الفيزياء الخاصة به، وصولا إلى إشعاع هوكينغ، ثم ينتهي في هذه المحاضرة بتوضيح فرضيته الخاصة بالكون الهولوجرامي، وأخيرا ينهي ساسكيند ثلاثيته بمحاضرة ممتعة عن التشابك الكمي ومبدأ التتام الخاص بنيلز بور، وكيف يمكن أن يستخدم ذلك لخدمة الكون الهولوجرامي.

    

  

ساسكيند محاضر رائع، لا يكفي تقرير واحد لسرد روائعه، لكن يمكن لك من حين لآخر البحث عنه في يوتيوب والتعلم من محاضراته، خاصة "Inside Black Holes" وثنائية "What's Behind the Horizons of Black Holes?"، بعضها قد يكون صعبا عليك، البعض الآخر قد يكون ممكنا، لكن الخوض بصورة متقدمة قليلا في هذا النطاق لهو شيء ممتع حقا.

  

أضف إلى ذلك أن مجموعة "Theoretical Minimum" المقدمة من ساسكيند هي إلى الآن واحدة من نقاط الانطلاق الأساسية لطلبة الفيزياء من العالم أجمع، الذي استمتع كاتب التقرير شخصيا بتعلم بعض الميكانيك الكلاسيكي ومقدمة جيدة في فيزياء الثقوب السوداء منه، يتميز أسلوب د. ساسكيند بالبساطة، خاصة حينما يحاول شرح موضوعات معقدة، تشمل المجموعة عددا من الموضوعات المهمة والمتقدمة: الميكانيك الكلاسيكي، النسبيتين، الكم، الثقوب السوداء، الكونيات، الميكانيك الإحصائي، فيزياء الجسيمات، الأوتار، إلخ. تجدها مجانا من هنا.

     

 أول صورة في التاريخ التقطت لثقب أسود (مواقع التواصل)

  

بالنسبة للقراءة، فلا توجد -في الحقيقة- كتب مميزة لمؤلفين أو مترجمين باللغة العربية عن الثقوب السوداء تحديدا، عدا كتاب واحد رائع، وهو "سجون الضوء.. الثقوب السوداء" لكيتي فرجاسون، الكتاب -على قدم إصداره- بسيط وشامل بالنسبة لمبتدئ، أو أي من كتب هوكينغ التي تتحدث بشكل خاص في إنجازاته، لكن كذلك يمكنك فهم الكثير عن الثقوب السوداء في كتب تشرح النظرية النسبية في العموم، وهنا يمكن أن تطلع على تقرير سابق للكاتب بعنوان "تعلم النسبية بسهولة: خمسة كتب تشرحها لك".

  

حسنا، قد تكون أحداث كتلك هي فرصة مناسبة للغوص في أعماق موضوع بعينه ونهل كل ما يمكن لك من معارف، لا يهم أن تعمل طبيبا أو مدرسا أو صيدلانيا أو موظفا في مكتب بريد، فقط تعلّم ولو القليل عن هذا العالم، ثم عد إلى ما كنت تفعل، سيساعد ذلك بقوة على فتح نوافذ إدراكك على اتساعها، أما لو قررت الضغط على نفسك قليلا في اللغة الإنجليزية فسوف تنفتح نوافذ أكثر اتساعا، وذلك لأن المحتوى المكتوب والمرئي باللغة الإنجليزية، كما ترى، أكثر غزارة، خاصة حينما جاء يوتيوب ومنصات التعليم الإلكتروني المجانية مثل "كورسيرا" (coursera) بكل ما لذ وطاب من روائع المعارف البشرية، جرّب ولو ساعة أسبوعيا أن تتحمل محاضرة واحدة، ستنبهر بالنتائج.

تقارير متصدرة


آخر الأخبار