الثقب الأسود

من التأمّل إلى الرصد

في عام 1783 تخيّل رجل الدين الإنجليزي جون ميشيل «نجومًا مظلمة» تفوق سرعة الإفلات منها سرعة الضوء. وحين نشر أينشتاين النسبية العامة عام 1915 حلّ الفلكي الألماني كارل شفارتزشيلد معادلاتها في غضون أسابيع وهو يخدم على جبهة الحرب العالمية الأولى، وأظهر حلّه حدًّا لا يستطيع الضوء الإفلات منه. وقد شكّ أينشتاين نفسه في وجود هذه الأجسام. ونشر جون ويلر اسم «الثقب الأسود» عام 1967، وصار الدجاجة X-1 أول مرشّح قويّ عام 1971. وفي عام 2015 رصد مرصد LIGO موجات ثقالية من اندماج ثقبين أسودين، وفي عام 2019 التقط تلسكوب أفق الحدث ظلّ الثقب الأسود في مركز المجرّة M87.

التكوّن والبنية

حين ينفد وقود نجم كتلته نحو عشرين كتلة شمسية أو أكثر تتغلّب عليه الجاذبية فينهار إلى ثقب أسود. ويُسمّى الحدّ الذي لا يفلت منه الضوء أفق الحدث، ونصف قطره، أي نصف قطر شفارتزشيلد، نحو 3 كيلومترات لكلّ كتلة شمسية. وتضع الحسابات في المركز متفرّدة ذات كثافة لا نهائية، لكن ذلك لا يمكن حسمه دون نظرية للجاذبية الكمّية. وقرب الثقب الأسود يمطّ فرقُ الجاذبية بين الرأس والقدمين الجسمَ كالمعكرونة، في عملية تُسمّى التمعكن. وإلى جانب الثقوب السوداء النجمية تحتضن المجرّات ثقوبًا فائقة الكتلة تبلغ ملايين الكتل الشمسية إلى مليارات منها، وقد صُوِّر القوس A* في مركز درب التبّانة عام 2022.

إشعاع هوكينغ والمسائل المفتوحة

في عام 1974 تنبّأ ستيفن هوكينغ بأن التأثيرات الكمّية تجعل الثقوب السوداء تبثّ إشعاعًا حراريًّا خافتًا وتتبخّر ببطء. ويثير ذلك مفارقة المعلومات: هل تُفنى المعلومات التي تسقط فيها؟ وترتبط المسألة بأبحاث التشابك الكمّي وتظلّ من كبرى المسائل المفتوحة في الفيزياء. وقد مُنحت جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2020 لروجر بنروز عن نظرية الثقوب السوداء، ولراينهارد غنزل وأندريا غيز عن رصد القوس A*.

أسئلة شائعة

ماذا يحدث لمن يسقط في ثقب أسود؟

قرب ثقب صغير يتمعكن الجسم قبل بلوغ الأفق، أمّا مع ثقب فائق الكتلة فقد يعبر الأفق دون أن يلاحظ ذلك في البداية.

هل يمكن أن يبتلع ثقب أسود الأرض؟

أقرب ثقب أسود معروف يبعد أكثر من 1500 سنة ضوئية، فلا خطر من ذلك.

تاريخ مراجعة المصادر: 2026-10-26

المراجع

1. Schwarzschild, K. (1916). Über das Gravitationsfeld eines Massenpunktes nach der Einsteinschen Theorie.
2. Hawking, S. W. (1974). Black hole explosions? Nature, 248, 30–31.
3. Event Horizon Telescope Collaboration. (2019). First M87 Event Horizon Telescope results. I. ApJL, 875, L1.
4. Penrose, R. (1965). Gravitational collapse and space-time singularities. Physical Review Letters, 14(3), 57–59.
5. Abbott, B. P., et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration). (2016). Observation of gravitational waves from a binary black hole merger. Physical Review Letters, 116(6), 061102.
6. Thorne, K. S. (1994). Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy. W. W. Norton.