افتح القائمة الرئيسية

في النسبية العامة، التفرد المجرد (بالإنجليزية: Naked singularity) هو تفرد جذبوي بدون أفق الحدث. يتم وضع المتفرد كليًا في الثقب الأسود من خلال حدود تُعرف باسم أفق الحدث، حيث تكون قوة الجاذبية في المتفرد قوية جدًا لدرجة أن الضوء لا يستطيع الهروب. وبالتالي، لا يمكن ملاحظة الأشياء الموجودة داخل أفق الحدث - بما في ذلك المتفرد نفسه - مباشرةً. وعلى النقيض من ذلك، فإن التفرد المجرد يمكن ملاحظته من الخارج.

الوجود النظري للمتفردات المجردة هو أمر مهم لأن وجودها يعني أنه من الممكن ملاحظة انهيار جسم ما إلى كثافة غير محدودة. كما أنه سيسبب مشاكل تأسيسية للنسبية العامة، لأن النسبية العامة لا يمكنها أن تُصدر تنبؤات حول التطور المستقبلي للزمكان قرب المتفرد. هذه ليست مشكلة في الثقوب السوداء، حيث لا يمكن للمشاهد الخارجي مراقبة الزمكان في أفق الحدث.

اقترحت بعض الأبحاث أنه إذا كانت الجاذبية الكمية الحلقية صحيحة، فيمكن أن توجد متفردات مجردة في الطبيعة،[1][2][3] مما يعني أن فرضية الرقابة الكونية لا تصمد. وقد أشارت الحسابات الرقمية[4] وبعض الحجج الأخرى[5] إلى هذا الاحتمال.

في المرصد ليغو، تم اكتشاف أول رصد للموجات الثقالية بعد اصطدام اثنين من الثقوب السوداء، والمعروفة باسم حدث "GW150914". لم ينتج هذا الحدث متفردًا مجردًا يستند إلى الملاحظة.[6]

تكوين متوقععدل

 
التفرد المجرد الافتراضي أمام درب التبانة. العامل المتغير في التفرد هو M=1, a²+Q²=2M². وينظر إلى التفرد من مستويها الاستوائي عند θ=90° (أعلى الحافة).
 
مقارنة مع ثقب أسود متطرف مع M=1, a²+Q²=1M².

من المفاهيم المستخلصة من الثقوب السوداء الدوارة، يتبين أن المتفرد "الذي يدور بسرعة"، يمكن أن يصبح جسمًا على شكل حلقة.

قد ينشأ المتفرد السريع من خلال انهيار الغبار أو مستعر أعظم من نجم سريع الدوران. وقد أجريت دراسات لنجوم النباض وبعض المحاكاة الحاسوبية (Choptuik ، 1997) تم إنجازها.[7] أظهر عالم الرياضيات الفائز بجائزة شو، ديمتريوس كريستودولو، أنه على عكس ما كان متوقعًا، تحدث أيضًا حالات تفرد غير مخفية في الثقب الأسود.[8] ومع ذلك، أظهر أن هذه "المتفردات المجردة" غير مستقرة.[9]

تأثيراتعدل

إن التفرد المجرد قد يسمح للعلماء بمراقبة مادة كثيفة بشكل لا نهائي، والتي يمكن في ظل الظروف العادية أن تكون مستحيلة بفرض الرقابة الكونية. بدون أي نوع من أنواع أفق الحدث، يتوقع البعض أن المتفردات المجردة يمكن أن تنبعث في واقع الضوء.[10]

فرضية الرقابة الكونيةعدل

تقول فرضية الرقابة الكونية إن المتفرد المجرد لا يمكن أن ينشأ في كوننا من ظروف أولية واقعية.

انظر أيضًاعدل

مراجععدل

  1. ^ M. Bojowald, Living Rev. Rel. 8, (2005), 11 نسخة محفوظة 2015-12-21 على موقع واي باك مشين.
  2. ^ R. Goswami & P. Joshi, Phys. Rev. D, (2008)
  3. ^ R. Goswami, P. Joshi, & P. Singh, Phys. Rev. Letters, (2006), 96
  4. ^ D. Eardley & L. Smarr, Phys. Rev. D., (1979), 19
  5. ^ A. Krolak, Prog. Theor. Phys. Supp., (1999) 136, 45 نسخة محفوظة 02 أكتوبر 2011 على موقع واي باك مشين.
  6. ^ Physics - Viewpoint: Relativity Gets Thorough Vetting from LIGO نسخة محفوظة 08 أكتوبر 2017 على موقع واي باك مشين.
  7. ^ Garfinkle، David (1997). "Choptuik scaling and the scale invariance of Einstein's equation". Phys. Rev. D. 56 (6). Bibcode:1997PhRvD..56.3169G. arXiv:gr-qc/9612015 . doi:10.1103/PhysRevD.56.R3169. 
  8. ^ D.Christodoulou (1994). "Examples of naked singularity formation in the gravitational collapse of a scalar field". Ann. Math. 140 (3): 607–653. doi:10.2307/2118619. 
  9. ^ D. Christodoulou (1999). "The instability of naked singularities in the gravitational collapse of a scalar field". Ann. Math. 149 (1): 183–217. arXiv:math/9901147 . doi:10.2307/121023. 
  10. ^ Stephen Battersby (1 October 2007). "Is a 'naked singularity' lurking in our galaxy?". نيو ساينتست. مؤرشف من الأصل في 31 مايو 2015. اطلع عليه بتاريخ 06 مارس 2008. 

قراء متعمقةعدل