كارل شفارلز شيلد يعتبر الاب الروحي لعلم الفيزياء الفلكية ، في عام 1916 نظم حلا لمعادلات النظرية النسبية ، اينشتاين نفسه لم يتوصل اليها ، في معادلات النسبية لاينشتاين يتم ربط الزمان بالمكان بالجاذبية في معادلات معقدة ، انجاز شفارلز شيلد كان بحل المعادلات بطريقة تظهر تأثر الزمكان في وجود الكتلة .

هذا الحل يظهر تأثير الكتل الضخمة كالشمس والارض في تشويه الزمكان وتوليد جاذبية بالتوافق مع النظرية النسبية.

في جيل لاحق ، تم استعمال رياضيات شفارلز شيلد في فهم اعتم ما في الكون ، الثقوب السوداء.

في بدايات النظرية النسبية ، فكرة الثقوب السوداء كانت نظرية بحتة ، بالرغم من انه تم التنبؤ بها قبل قرن عندما اطلق عليها جون مايكل اسم النجوم السوداء.

وقد وضع بيير لابلاس نظرية ان الاجسام بوصولها لكثافة عالية جدا فانه للخروج من جاذبيتها  تحتاج لسرعة اكبر من سرعة الضوء.

والتعريف الحديث للثقوب السوداء مشابه بأنها اجسام في الفضاء لا يستطيع شيء الخروج منها وكل شيء يسقط في جاذبيتها و حتى الضوء.

الحل الذي طرحه شفارلز شيلد يستطيع حساب قطر ثقب اسود له كتلة معينة ، وانه لتنشئة ثقب اسود فان يجب ان يتم ضغط كتلة هائلة في حجم له قطر اصغر من القطر الذي حسبه شفارلزشيلد ، لتصل الى مرحلة من تشويه الزمكان ، يتولد فيها جاذبية لا يخرج منها شيء.

وانه اي جسم او ضوء يقترب من الثقب الاسود عند القطر الذي حسبه شفارلزشيلد ، فانه سيسقط في جاذبيته لا محالة.

المحيط لهذا القطر يسمى أفق الحدث ، لانه يستحيل مراقبة ما يحدث بعد هذا المحيط او هذا الافق.

وأنه لا شيء يخرج من الثقب الاسود ، لا كتلة ولا ضوء ولا حتى معلومة .

حل شفارلز شيلد يسمح للعلماء بقياس تقديري لكتل الثقوب السوداء ، بالرغم من انها لا يمكن ان تكون دقيقة 100 % لان الثقوب السوداء تدور وتتحرك وتحمل شحنات كهربائية ، وهاذان العاملان لم يتم حسابهما في حل شفارلز شيلد.

تبعا لهذا الحل ، فانه اذا تم ضغط الشمس لتنشئة ثقب  اسود فان افق الحدث بها سيكون على بعد ثلاثة كيلومترات من مركزها ، و استخدام الحل في حساب افق الحدث لكتلة مثل الكرة الارضية لكي تتحول لثقب اسود فانه سيكون على بعد تسعة ميللي متر من مركز الارض .

هذه فرضية حسابية فقط لانه من المستحيل تنشئة ثقوب سوداء من كتل صغيرة نسبيا مثل الشمس والارض ، ولكن على الاقل يتكون الثقب الاسود من كتلة لها ثلاثة اضعاف كتلة الشمس.

اترك تعليقاً

إغلاق القائمة