شرح: جائزة نوبل لفيزياء الثقوب السوداء

روجر بنروز ، 89 عامًا ، يحمل الجائزة التي طال انتظارها لإثبات وجود الثقوب السوداء. يشاركها مع أندريا غيز ورينهولد جينزل ، اللذان أسسا ثقبًا أسود هائلاً في مركز مجرة ​​درب التبانة

ثقب أسود. فاز ثلاثة علماء بجائزة نوبل في الفيزياء يوم الثلاثاء ، 6 أكتوبر ، 2020 ، لتأسيسهم للواقع الغريب جدًا للثقوب السوداء. (Event Horizon Telescope Collaboration / مراصد Maunakea عبر AP)

في عام 1997 ، نظم عالم الفيزياء الفلكية الهندي الشهير جايانت نارليكار محادثة عامة لفيزيائي رياضي بريطاني زائر في قاعة في وسط بيون. على عكس التوقعات ، حضر أكثر من 5000 شخص للاستماع. مع اكتظاظ القاعة بأكثر من طاقتها ، كان لابد من إغلاق الأبواب. لكن الناس حطموا أبواب الدخول ، مما أدى إلى حدوث اضطراب. واضطرت الشرطة للتدخل وهددت بالقبض على نارليكار لتسببه في اضطرابات عامة.

المتحدث في ذلك اليوم لم يكن سوى روجر بنروز ، ذائع الصيت ، البالغ من العمر الآن 89 عامًا ، والفيزيائي النظري والرياضيات والفيلسوف العلمي والمؤلف الأكثر مبيعًا ، والذي حصل يوم الثلاثاء على جائزة نوبل في الفيزياء عن عمله عن الأسود. الثقوب. فاز بنروز بنصف الجائزة.

في السنة الثانية على التوالي عندما كان جائزة الفيزياء ذهب إلى الفيزياء الفلكية ، والنصف الآخر تشاركه أندريا غيز ، 55 عامًا ، من الولايات المتحدة وعالم الفلك الألماني رينهولد جينزل ، 68 عامًا ، اللذين كانا يعملان بشكل مستقل في مرصدين مختلفين. قدم عملهم على مر السنين ، استنادًا إلى ملاحظات مستقلة بواسطة تلسكوبين مختلفين ، دليلًا مقنعًا على وجود ثقب أسود هائل في مركز مجرتنا درب التبانة.

يعتبر Ghez و Genzel ، اللذان جاء عملهما الرئيسي في التسعينيات وأوائل القرن الحادي والعشرين ، متنافسين على جائزة نوبل لسنوات عديدة حتى الآن.

بالغ التأخير

بالنسبة إلى Penrose ، كان هذا التكريم قد طال انتظاره. تم الانتهاء من عمله الذي تم ذكره في الاقتباس - تأكيدًا على أن الثقوب السوداء تتشكل بالفعل ، ووصفها التفصيلي - في طريق العودة في عام 1965.

إن جائزة Penrose مفاجأة بعض الشيء لأنها جاءت متأخرة للغاية. في الواقع ، كنت أعتقد أنه لن يحصل على الجائزة أبدًا ، تمامًا مثل (ستيفن) هوكينغ ، متعاونه في العمل على الثقوب السوداء ، لم يحدث أبدًا. جاء معظم عمله على الثقوب السوداء بالتعاون مع هوكينج. كان لهما علاقة طويلة على مدى عدة عقود. قال Somak Raychaudhury ، مدير المركز المشترك بين الجامعات لعلم الفلك والفيزياء الفلكية (IUCAA) ومقره بيون ، إنه من الصعب فصل عمل المرء عن الآخر.

لكن لدى Penrose العديد من الإسهامات الأخرى أيضًا ، في الرياضيات والفيزياء والفلسفة. تشكل الثقوب السوداء جزءًا صغيرًا جدًا من عمله. إنه لمن المدهش حقًا عدم حصوله على جائزة نوبل كل هذه السنوات. ولكن تم تجاهل هوكينج أيضًا ، والآن جاء الاعتراف بنروز بعد عامين فقط من وفاة هوكينج. من الناحية المثالية ، كان يجب التعرف على الاثنين معًا ، كما قال Raychaudhury ، الذي درس دورات من كل من Penrose و Hawking عندما كان طالبًا في أكسفورد في الثمانينيات.

أوضح صريحالآنبرقية. انقر هنا للانضمام إلى قناتنا (ieexplained) وابق على اطلاع بآخر المستجدات

(من اليسار) رينهارد جينزل ، عالم الفيزياء الفلكية في معهد ماكس بلانك لفيزياء خارج الأرض ؛ أندريا جيز ، أستاذ الفيزياء وعلم الفلك في جامعة كاليفورنيا ، وروجر بنروز ، من جامعة أكسفورد. (ماتياس بالك / د ب أ ، إيلينا جوكوفا / جامعة كاليفورنيا ، داني لوسون / PA عبر AP)

غيز وجينزل

لحسن الحظ ، تم التعرف على Ghez و Genzel في الوقت المحدد. الناس مثلي مقتنعون تمامًا بأنه سيتم تكريمهم بالتأكيد ... حالتهم هي حالة أخرى حيث لا يمكنك التعرف على أحدهم دون الآخر ، على الرغم من أنهم كانوا يعملون بشكل منفصل. قال إنهم أجروا تجربتين مختلفتين ، باستخدام تلسكوبين مختلفين ، في بلدين مختلفين ، وتوصلوا بشكل أساسي إلى نفس النتيجة.

غيز ، الذي يقضي الكثير من الوقت في نشر العلم والحديث عن الثقوب السوداء ، يعمل في مرصد كيك في ماونا كيا في هاواي ، وجينزل في منشأة تلسكوب كبيرة جدًا على جبل بارانال في تشيلي.

لقد أجروا قياسات دقيقة لمدارات ألمع النجوم في المنطقة التي تعتبر منتصف مجرة ​​درب التبانة ، وأظهرت دراساتهم أن المسارات غير المعتادة وسرعة النجوم لا يمكن تفسيرها إلا من خلال وجود كتلة ضخمة جدًا ولكنها غير مرئية. ، الجسد السماوي. من المعروف الآن أن هذا هو الثقب الأسود الهائل Sagittarius A * ، الذي تبلغ كتلته أربعة ملايين ضعف كتلة الشمس ويقتصر على مساحة تقارب حجم نظامنا الشمسي.

اقرأ أيضا | اكتشاف فيروس التهاب الكبد الوبائي سي ساعد ثلاثة علماء على الفوز بجائزة نوبل في الطب

رسم توضيحي: nobelprize.org

القوس أ *

يمكن للعالم قريبًا أن يرى كيف يبدو. Sagittarius A * هو واحد من اثنين من الثقوب السوداء اللتين تم التقاط صورهما بواسطة مشروع Event Horizon Telescope. لا تصدر الثقوب السوداء أو تشع أي شيء ، حتى الضوء. لذلك ، لا توجد طريقة يمكن من خلالها التقاط صورهم. لكن المنطقة الواقعة خارج حدودها مباشرة ، والتي تسمى أفق الحدث ، والتي تحتوي على كميات هائلة من الغاز والسحب والبلازما تدور بعنف ، تنبعث منها جميع أنواع الإشعاعات ، حتى الضوء المرئي.

من خلال شبكة من التلسكوبات العملاقة ، جمع العلماء إشعاعات من خارج أفق الحدث للثقب الأسود ، وأعادوا تكوين صورة. يمكن رؤية الثقب الأسود فقط لأنه محاط بحلقة لامعة للغاية على شكل كعكة برتقالية حمراء في الصورة. تم التقاط صور لثقبين أسودين بهذه الطريقة. أحدها ، ثقب أسود في مركز مجرة ​​ميسيه 87 ، 55 سنة ضوئية من الأرض ، أطلقه العلماء العام الماضي.

كانت صورة القوس A * لا تزال قيد المعالجة ؛ سيتم إصداره في غضون بضعة أشهر.

اقرأ | جائزة نوبل في الكيمياء لمقص لتحرير الجينات

اتصال كولكاتا

Dibyendu Nandi من IISER ، أشار Kolkata إلى مساهمة الفيزيائي الهندي Amal Kumar Raychaudhuri في عمل Penrose و Hawking على الثقوب السوداء. Raychaudhuri ، ومقره في Presidency College في كولكاتا في الخمسينيات من القرن الماضي ، أنتج نتائج نظرية أثناء العمل على النسبية العامة والتوصل إلى معادلة سميت باسمه. أثبتت هذه المعادلة ونتائجها أنها حاسمة في العمل الذي أنتجه بنروز وهوكينج لاحقًا.

في الواقع ، عندما سألت Penrose لأول مرة عما إذا كان بإمكاني حضور إحدى الدورات التي يقدمها ، سألني من أين أتيت. وعندما أخبرته أنني جئت من الرئاسة ، كولكاتا ، سأل بنروز عما إذا كنت مرتبطًا بأمل كومار رايشودري. قلت له إنني لست كذلك ، لكنني تلقيت تعليمي على يده. كان هوكينغ أيضًا في الغرفة ، كما يتذكر Somak Raychaudhury.

لا أعرف ما إذا كان بنروز و AKR (أمل كومار رايشودري) قد التقيا على الإطلاق ، لأن AKR كان مقره دائمًا في كولكاتا. وقال إن نتائج AKR كانت شيئًا بالغ الأهمية لعملهم ، وقد أقروا بذلك عدة مرات.

شارك الموضوع مع أصدقائك: