كيف أدى كوب الشاي إلى اكتشافات مذهل في فيزياء الثقوب السوداء؟!
يحتفل العالم اليوم بـ #اليوم_العالمي_للشاي، إلا أن الذي لا يعلمه الكثيرون، أن كوبًا من الشاي غيّر الطريقة التي يفكر بها العالم تجاه الثقوب السوداء!
- سلسلة تغريدات
يحتفل العالم اليوم بـ #اليوم_العالمي_للشاي، إلا أن الذي لا يعلمه الكثيرون، أن كوبًا من الشاي غيّر الطريقة التي يفكر بها العالم تجاه الثقوب السوداء!
- سلسلة تغريدات
١/٥
جلس طالب الدكتوراه جاكوب بيكينشتاين مع مرشده للدكتوراه جون ويلر. كان جون ويلر يحمل كوبًا من الشاي، فتساءل: "مالذي سيحدث لو سكبت كوبًا من الشاي في ثقب أسود؟"
يحتوي كوب الشاي الساخن على إنتروبيا (entropy)، بينما لا يحتوي الثقب الأسود على إنتروبيا وفقًا للنسبية العامة!...
جلس طالب الدكتوراه جاكوب بيكينشتاين مع مرشده للدكتوراه جون ويلر. كان جون ويلر يحمل كوبًا من الشاي، فتساءل: "مالذي سيحدث لو سكبت كوبًا من الشاي في ثقب أسود؟"
يحتوي كوب الشاي الساخن على إنتروبيا (entropy)، بينما لا يحتوي الثقب الأسود على إنتروبيا وفقًا للنسبية العامة!...
٢/٥
حيث يتم وصف الثقوب السوداء بكميات عيانية مثل الكتلة والزخم الزاوي والشحنة الكهربائية فقط!
إذن فهل هذا يعني أن الإنتروبيا تختفي بعد سكب الشاي في الثقب الأسود؟ لكن وفقًا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية أن إنتروبيا النظام المغلق يمكن أن تزداد فقط ويستحيل نقصها!
حيث يتم وصف الثقوب السوداء بكميات عيانية مثل الكتلة والزخم الزاوي والشحنة الكهربائية فقط!
إذن فهل هذا يعني أن الإنتروبيا تختفي بعد سكب الشاي في الثقب الأسود؟ لكن وفقًا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية أن إنتروبيا النظام المغلق يمكن أن تزداد فقط ويستحيل نقصها!
٣/٥
فهل انتُهك القانون الثاني للديناميكا الحرارية؟ أجاب بيكينشتاين "إذا ابتلع الثقب الأسود الشاي، تختفي إنتروبيا الشاي، لذا فإما أن القانون الثاني للديناميكا الحرارية غير ذي صلة أو أنه غير صالح!"
لم يكن بيكينشتاين مرتاحًا من هذا التفسير وبدأ يبحث عن طريقة لإصلاح الأمور...
فهل انتُهك القانون الثاني للديناميكا الحرارية؟ أجاب بيكينشتاين "إذا ابتلع الثقب الأسود الشاي، تختفي إنتروبيا الشاي، لذا فإما أن القانون الثاني للديناميكا الحرارية غير ذي صلة أو أنه غير صالح!"
لم يكن بيكينشتاين مرتاحًا من هذا التفسير وبدأ يبحث عن طريقة لإصلاح الأمور...
٤/٥
بعد عدة أشهر عاد بيكينشتاين بتفسير جديد قائلًا: "لم تتجنب زيادة الانتروبيا، بل وضعت الانتروبيا في مكان جديد"، كما اتضح أن مقدار الانتروبيا التي يمتلكها الثقب الأسود يتناسب طرديًا مع مساحته!
بعد عدة أشهر عاد بيكينشتاين بتفسير جديد قائلًا: "لم تتجنب زيادة الانتروبيا، بل وضعت الانتروبيا في مكان جديد"، كما اتضح أن مقدار الانتروبيا التي يمتلكها الثقب الأسود يتناسب طرديًا مع مساحته!
٥/٥
الجزء الطريف من القصة أن سيتفن هوكينغ سمع عن تفسير بيكينشتاين فقال هذا تفسير غير منطقي، وجاهد ليثبت بطلان ما أدعاه بيكينشتاين، لكن على العكس تمامًا فقد انتهى به الأمر بإثبات وجود إنتروبيا في الثقوب السوداء، بل وتوصل إلى إثبات وجود درجة حرارة لها أيضًا!
*** تمت ***
الجزء الطريف من القصة أن سيتفن هوكينغ سمع عن تفسير بيكينشتاين فقال هذا تفسير غير منطقي، وجاهد ليثبت بطلان ما أدعاه بيكينشتاين، لكن على العكس تمامًا فقد انتهى به الأمر بإثبات وجود إنتروبيا في الثقوب السوداء، بل وتوصل إلى إثبات وجود درجة حرارة لها أيضًا!
*** تمت ***
جاري تحميل الاقتراحات...