د تورې څمڅې دننه څه دي؟

ژباړه: فهیم سپین غر

446

د تورې سمڅې (Black Hole) د ننه څه دي؟

وايي کله کله حقیقت له فیکشن څخه هم زیات عجیب وي. دا خبره د تورې سمڅې په مورد ډېره صدق کوي. توره سمڅه تر ټولو هغو شیانو ډېره عجیبه ده، چې د ساینس فیکشن لیکوالانو یې خیال پردازي کړې. اما سره له دې ټولو عجایبو چې تورې سمڅې یې لري، تورې سمڅې یو علمي حقیقت دی.

د تورې سمڅې په باب لومړی بحث په 1783 کال کې جان میشل په کامبریج کې مطرح کړ. په دې هکله د نوموړي استدلال داسې و. که یوه ذره مثلاً توپ عمودي-پاس لور ته وغورځول شي، نو سرعت به یې د جاذبې له امله ورو شي. بالاخره، د ذرې عمودي سرعت به ودریږي او بېرته به ځمکې ته را ولویږي. خو که د ذرې لومړنی عمودي سرعت له بحراني قیمت (د تېښتې سرعت) څخه زیات وي، په دې صورت کې به جاذبه د ذرې سرعت ونشي درولی او ذره به د جاذبې له ساحې وتښتي. له ځمکې د تېښتې سرعت 11 کیلومتره پر ثانیه دی او له لمر د تېښتې سرعت 617 کیلومتره پر ثانیه دی. دغه دوه سرعتونه د واقعي توپ له عمودي سرعت څخه ډېر زیات دي، خو د «نور» د سرعت په پرتله چې 300000 کیلومتره پر ثانیه دی ډېر کم دي. په دې اساس، «نور» د ځمکې او لمر له جاذبې څخه په ډېره آسانۍ تښوی شي. په هر صورت، میشل استدلال کاوه چې په کائناتو کې داسې ستوري هم شته چې کتله یې زموږ د لمر په پرتله ډېره زیاته ده او نتیجتاً د تېښتې سرعت یې د «نور» له سرعت څخه زیات دی. موږ دغه ستوري نشو لیدلی، ځکه کله چې موږ ته «نور» را شړي، «نور» بېرته د جاذبه قوې له لورې را کاږل کیږي. په دې اساس دغه ستوري د میشل په اصطلاح تیاره ستوري دي، چې نن تورې سمڅې بلل کیږي.

د تورې سمڅې د درک لپاره موږ اړ یو چې بحث له جاذبې پیل کړو. جاذبه د انشټین عمومي نسبیت نظریې په مرسته تشریح شوې ده. دغه نظریه د فضا-وخت او جاذبې نظریه بلل کیږي. د فضا او وخت چلند د یو شمېر معادلو له لورې کنترول کیږي. دغه معادلې د انشټین معادلې نومیږي چې په 1915 کال کې انشټین مطرح کړې. که څه هم جاذبه د طبیعت د قواوو تر ګردو ضعیفه قوه ده، خو دوې ډېرې مهمې ګټې لري. لومړی دا چې دغه قوه تر لرې واټنونو پورې کار کوي. مثلاً ځمکه له لمر 150 میلیون کیلومتره لرې پرته ده، خو سره له دومره لرې واټنه، لمر په خپل مدار کې د جاذبه قوې په زور ساتلې. لمر بیا زموږ د کهکشان له مرکز څخه 10000 نورې کاله لرې د جاذبه قوې له امله په خپل مدار کې ساتل شوی. دویمه ګټه یې دا ده چې جاذبه تل جذبي عمل کوي، داسې نه ده لکه برېښنايي قوه چې هم جذبي وي هم دفعي. د جاذبې دغه دوې ځانګړنې ښيي چې په بیخي ډېرو سترو ستورو کې د ذراتو تر منځ جاذبه قوه په نورو قواوو باندې غلبه کوي (زیاتیږي) او بالاخره د جاذبوي سقوط لامل کیږي. علمي ټولنې دغه مسئله چې ستر ستوري د خپل جاذبې له امله جاذبوي سقوط کوي، نه یوازې ژر درک نه کړه. بلکې حتی البرت انشټین په 1939 کال کې په دې هکله مقاله ولیکله او ادعا یې وکړه چې ستورې جاذبوي سقوط نشي کولی، ځکه ماده له یوه ټاکلي حد هاخوا نشي وړه کېدلی. ډېري ساینس‌پوهان د انشټین له دغه خبرې سره هم‌نظره وو. یوازې امریکايي ساینس‌پوه جان ویلر چې له هره اړخه د تورې سمڅې د کیسې قهرمان ګڼل کیږي، له انشټین سره موافق نه و. نوموړي د خپلو 1950 او 1960 لسیزو په کار کې تاکیدي وویل چې ستوري به بالاخره جاذبوي سقوط کوي، او هغه ستونزې یې وڅېړلې چې له دې اړخه نظري فزیک ته راولاړېدلې. د دې ترڅنګ ویلر د هغه اجسامو ځانګړنې هم وڅېړلې چې د سقوط شوي ستوري په پایله کې منځته راځي، یعنې د تورو سمڅو وړاندوینه یې وکړه.

یو عادي ستوری د خپل ژوند په اوږدو (څو میلیارده کلونو) کې د تودوخیز فشار په مرسته د خپلې جاذبې پر وړاندې مبارزه کوي. دغه تودوخیز فشار د هستوي تعاملاتو له امله (کله چې هایدروجن په هیلیوم اوړي) منځته راځي. بالاخره، ستوري خپل ټول هستوي سون‌توکي سوزوي. په دې صورت کې به ستوری منقبض شي. په ځینې حالاتو کې ستوري لا هم په دې توانیږي چې د بشپړ جاذبوي سقوط پر وړاندې مبارزه وکړي، لکه په سپینې لنډۍ (White Dwarf) کې چې د ستوريز هستې متکاثفه پاتې شونې ده. سبراهمانین چندرشکهر په 1930 کال کې وښودله چې د سپینې لنډۍ عظمي کتله زموږ له لمر 1.4 ځله زیاته ده. عین عظمي کتله د روسي فزیکپوه لیو لانداو لخوا د هغه ستورو لپاره محاسبه شوه چې بالاخره به نیوتروني ستوري جوړوي.

د هغو ستورو برخلیک به څه وي چې کتله یې د نیوتروني ستورو او سپینې لنډۍ ستورو له عظمي کتلې څخه زیاته وي؟ دغه موضوع رابرت اوپنهایمر چې شهرت یې له اټومي بمب سره تړلی دی، وڅېړله. نوموړي په 1939 کال کې له جورج والکوف او هارتلند سنایدر سره د یو شمېر مقالو له لارې وښودله چې دغه ډول ستوري د تودوخیز فشار په مرسته نه حمایه کیږي، نو بشپړ جاذبوي سقوط پکې منځته راځي. یعنې کله چې تودوخیز فشار په نشت حساب وي، نو منظم کروي سیستماتیک تناظر لرونکی ستوری به په لایتناهي کثافت لرونکي ټکي واوړي. دغه ډول ټکي یا نقطې ته سنګولریټي (نه تعریفېدونکی) وايي. د فضا او وخت په هکله زموږ ټولې نظریې په دې فرضیې ولاړې دي چې فضا او وخت صاف او تقریباً اوار دي، نو صاف والی او اواروالی په سنګولریټي کې له منځه ځي. په بله معنی، په سنګولریټي کې د فضا او وخت انحنا لایتنهاي وي. په حقیقت کې دا د فضا او وخت د له منځه تللو معنی لري. یعنې په سنګولریټي کې فضا او وخت نشته وي. ځکه خو انشټین د جاذبوي سقوط نظریې سره مخالفت کاوه.

په دې وخت کې دویمه نړیواله جګړه پېښه شوه. د رابرت اوپنهایمر په ګډون د ډېرو ساینس‌پوهانو پام هستوي فزیک ته واوښت، نو د جاذبوي سقوط موضوع بیخي هېره شوه. خو د لرې آسماني اجسامو (کوازار) د کشفولو علاقمندي زیاتېدله. لومړی کوازار (3C273) په 1963 کال کې وموندل شو. وروسته وروسته بیا نور ډېر کوازارونه هم کشف شول. کوازارونه که څه هم له ځمکې ډېر لرې دي، خو ډېر روښانه دي. له کوازاره وتونکې انرژي د ستورو برخلاف د هستوي تعاملاتو له امله نه ده. بلکې، کوازارونه د خپل سکون حالت کمه برخه ماده د خالصې انرژي په توګه خپروي. نو یوازینی بدیل جاذبوي انرژي ده چې د جاذبوي سقوط له امله خپریږي.

د ستورو د جاذبوي سقوط کیسه بیا ګرمېدله. کله چې جاذبوي سقوط پېښیږي، د جسم جاذبه خپله شاوخوا ټوله ماده دننه خوا ته راکاږي او په دې توګه جسم منقبض کیږي. دا خو معلومه شوې وه چې یو منظم کروي ستوری به یوې نقطې ته را غونډيږي چې کثافت یې لایتناهي دی او موږ ورته سنګولریټي وایو. خو، که چېرې ستوری منظم او کروي نه وي، څه به پېښ شي؟ آیا د ستوري د کتلې دغه غیرمنظمه توزیع د یوه غیرمنظم سقوط لامل کیږي چې سنګلولریټي به نلري؟ په 1965 کال کې راجر پنروز په یوه مهمه مقاله کې وښودله چې په دې صورت کې به بیا هم سنګولریټي پيښیږي، پنروز د خپلې دغه ادعا د ثبوت لپاره وویل چې جاذبه تل جذبوونکي ده، نو جسم به بالاخره یوې نقطې ته راغونډیږي.

د انشټین معادلې په سنګولریټي که نشي تعریفېدلی. په دې معنی چې په لایتناهي کثافت لرونکې نقطه کې د راتلونکي وړاندوینه نشو کولی. یعنې کله چې یو ستوری سقوط کوي، کوم عجیب څه پېښیږي. که سنګولریټي بربنډه نه وای یا له بهره پټه وای، موږ د راتلونکي وړاندوینه کولی شوی. پنروز د کیهاني سانسور ګومان مطرح کړ: ټولې سنګولریټي د ستوري یا بل جسم له سقوط څخه منځته راځي. دغه سقوط له تورې سمڅې څخه د لیدو وړ نه وي. توره سمڅه هغه سیمه ده چې د زیاتې جاذبې له امله یې ان نور نشي ترې راوتلی. د کیهاني سانسور ګومان تقریباً سم دی، ځکه د دغه ګومان د غلط ثابتولو لپاره ټولې هڅې ناکامې شوي.

کله چې جان ویلر په 1967 کال کې د تورې سمڅې (Black Hole) اصطلاح مطرح کړه او د مخکینۍ اصطلاح (یخ وهلي ستوري) ځای یې ونیو. ویلر تاکید کاوه چې د سقوط شوي ستوري پاتې شوني، په خپل ذات کې ډېر جالب او د پام وړ دي، جدا له دې چې دوی څنګه جوړ شوي. په هر صورت دغه نوی نوم (توره سمڅه) ډېر ژر عام شو.

له بهره نشو ویلی چې د تورې سمڅې د ننه څه دي. هر څه چې ور وغورځوئ، ټولې تورې سمڅې به یو شان وي. جان ویلر په دې مشهور دی چې دغه اصل یې (بې وېښتانو تورې سمڅې) ونوماوه.

تورې سمڅې یوه پوله لري چې د پېښې افق (event horizon) نومیږي. په دغه سیمه کې جاذبه دومره زیاته ده چې نور هم نشي ترې وتلی. له دې چې په طبیعت کې د نور له سرعت زیات سرعت نشته، نو له دغه سیمې به هیڅ شی نشي وتلی او هرڅه به بېرته تورې سمڅې ته راګرځول کیږي. د پېښې افق ته ورتګ به داسې وي لکه نیاګرا آبشار ته چې په کښتۍ کې ورشې. د آبشار سر ته که راشې، د چټک چټک پارو ووهلو له امله له آبشاره بېرته لرې کېدای شې، خو که یو ځل د آبشار څنډې ته راغلې بیا نو د بېرته را ګرڅېدو امکان نشته او ولاړې وغورځېدې. هر څومره چې آبشار ته لنډېږي د اوبو جریان تیزیږي. په دې معنی چې د کښتۍ مخ به د کښتۍ تر شا ډېر چټک کش کیږي. د دغه غیرمتجانس کش کېدو له امله ان د دې خطر شته وي چې کښتۍ په منځ کې دوه ټوټې شي. عین کیسه په توره سمڅه کې هم وي. که تورې سمڅې ته داسې وغورځې چې پښې مو تورې سمڅې خوا ته وي، نو د سر په پرتله، ستاسو پر پښو به د جاذبې اغیزه ډېره وي، ځکه پښې مو د سر په پرتله تورې سمڅې ته لنډې دي. نتیجتاً به په اوږدو کش شې او له څنګونو به ووړ شې. که د تورې سمڅې کتله زموږ د لمر د کتلې څو چندي وي بیا نو به د پېښې افق ته له رسیدو مخکې دوه ټوټې او آش غوندې شې. اما که چېرې په داسې یوه توره سمڅه کې ولویږې چې کتله یې زموږ د لمر په پرتله میلیونونه ځله زیاته وي، په دې صورت کې به ستاسو پر ټول بدن یو شان جاذبوي کشش اغیز کوي. یعنې د پېښې افق ته به له دوه ټوټې کېدو او ستونزو پرته ورسیږې. که د تورې سمڅې د ننه د څېړنو لپاره غواړې ولاړ شې، نو هڅه وکړه چې سترې تورې سمڅې ته ورشې. زموږ د کهکشان په مرکز کې پرته توره سمڅه د لمر په پرتله څلور میلیون ځله زیاته کتله لري.

که څه هم تورې سمڅې ته د لوېدو پرمهال به دې داسې ځانګړې کوم شي ته پام نشي، خو فرضاً که یو څوک تورې سمڅې ته ستا ورتګ له لرې څاري، نو کله چې ته د پېښې افق څخه تور سمڅې خوا ته واوړې نور به د لیدو وړ نه یې. د پېښې افق ته له رسېدو مخکې به دې سرعت ورو او په فضا کې به معلق ښکارې. ستا تصویر به ورو ورو پيکه او سور کیږي تر دې چې د پېښې افق ته له ننوتلو سره به بیخي له نظره ورک شې. یعنې له تورې سمڅې بهر نړۍ له نظره به ته د تل لپاره له منځه تللی یې.

زما د لور لوسی له زېږېدو لږ وخت وروسته مې ډېر هیجاني حالت درلود-د مساحت نظریه مې کشف کړې وه. که عام نسبیت نظریه سمه وي او د مادې د انرژۍ کثافت مثبت وي، چې معمولاً همداسې وي هم، بیا نو د پېښې افق مساحت یا د تورې سمڅې پوله یوه مهمه ځانګړنه لري، هغه دا چې تورې سمڅې ته د مادې او تشعشع په ورتګ سره باید دغه مساحت زیات شي. سربیره پر دې، کله چې دوې تورې سمڅې ټکر کوي او یوه نوې توره سمڅه جوړوي. د نوې تورې سمڅې د پېښې افق مساحت به د دوو لومړنیو تورو سمڅو د پېښې افق د مساحت له مجموعې څخه زیات وي. د مساحت نظریه د جاذبوي څپو لایزري تداخل‌سنج (LIGO) په مرسته په تجربي ډول ثابتېدای شي. د 2015 کال د سپتمبر په 14 نیټه (LIGO) هغه جاذبوي څپې کشف کړې چې د دوو تورو سمڅو د ټکر له امله منځته راغلې وې. د څپې له شکله کولی شو د تورې سمڅې کتله او زاویوي مومنتم یې محاسبه کړو. او د ویښته نه درلودلو قضیه په مرسته د افق مساحت ترلاسه کولی شو.

دغه ځانګړنه، د انتروپي او د تورې سمڅې د پېښې افق د مساحت تر منځ اړیکه څرګندوي. انتروپي چې په ترموډینامیک کې تر ډېره مطرح کیږي د یوه سیستم د بې‌نظمۍ اندازه ښيي یا د اوسني حالت د دقیق وضعیت نه پوهېدل څرګندوي. د ترموډینامیک مشهور دویم قانون وايي چې انتروپي د وخت په تېریدو سره ډېریږي. دغه کشف د دې مهمې اړیکې لپاره لومړۍ څرک ګڼل کیږي.

د تورې سمڅې د ځانګړنو او د ترموډینامیک د قوانینو ترمنځ اړیکه نوره هم غځولی شو. د ترموډینامیک لومړی قانون وایي چې د انتروپي ډېر ووړ بدلون د انرژي د واړه بدلون سره متناسب دی. برانډن کارتر، جیم بارډین او ما ورته قانون د تورې سمڅې د کتلې بدلون او د پېښې افق د مساحت بدلون ترمنځ ترلاسه کړه. دغه تناسب د سطحي جاذبې له امله منځته راځي. سطحي جاذبه هغه کمیت دی چې د پېښې افق کې د جاذبې ساحې قوت بیانوي. که چېرې د پېښې افق مساحت، انتروپي ته ورته قیاس کړو، بیا نو به سطحي جاذبه د تودوخې درجه قیاسوو. دغه واقعیت چې سطحي جاذبه د پېښې افق په هره برخه کې یوشان ده، پورتنی قیاس نور هم قوي کوي، بیخي داسې ده لکه تودوخه چې په تودخیز تعادل حالت کې د یوه سیستم په هره نقطه کې یوشان وي.

که څه هم د پېښې افق او انتروپي ترمنځ ښکاره ورته والی څرګند و، خو موږ ته لا نه وه معلومه چې څرنګه به دغه ساحه د تورې سمڅې د انتروپي په توګه ښیو. د تورې سمڅې انتروپي څه مفهوم لري؟ په دې هکله تر ټولو مهم وړاندیز یاکوب بکنشټین په 1972 کال کې وکړ. بکنشټین د پرنسټین پوهنتون محصل و. نوموړي داسې وویل: کله چې توره سمڅه د جاذبوي سقوط له امله منځته راځي، ډېر ژر سکون حالت غوره کوي، چې دغه حالت د درېو پارامترونو (کتلې، زاویوي مومنتم او بريښنايي چارج) په مرسته ښودل کیږي.

دا په دې معنی چې د تورې سمڅې ورستی حالت په دې پورې اړه نه لري چې سقوط شوی جسم له مادې جوړ دی که د مادې له ضد جوړ دی، یا دا چې کروي شکل یې درلود که غیر منظم شکل یې وو. په بله ژبه ثابته کتله، زاویوي مومنتم او برېښنايي چارج لرونکې توره سمڅه د بېلابېلو مادو له سقوط څخه منځته راتللی شي. یعنې په اخر کې به موږ توره سمڅه وینو، که هغه د هر ډول ستوري له سقوط څخه منځته راغلې وي. په حقیقت کې که کوانټمي اغیزې له پامه وغورځوو، د مادې دغه ډولونه به بې‌شمېره شي، ځکه توره سمځه کولی شي د بې شمېره او نامحدود کتله لرونکو ذرو له ورېځو جوړه شوې وي. اما آیا دغه ډولونه واقعاً بې‌شمېره کېدای شي؟

کوانټم میخانیک په ټوله کې په عدم‌قطعیت اصل ولاړ دی. دغه اصل وايي چې موږ په عین وخت کې د یوه جسم سرعت او ځای نشو ټاکلی. که د یوه جسم ځای دقیق وټاکو، بیا نو یې سرعت دقیق نشو محاسبه کولی. که یې سرعت دقیق ترلاسه کړو بیا یې دقیق ځای نشو مشخصولی. په عمل کې دا په دې معنی ده چې موږ یو شی نشو محلي کولی. فرض کړه د یوه روان جسم اندازه محاسبه کوو، نو اړ یو چې د دغه جسم پيل او پای ترلاسه کړو. دا کار هیڅکله په دقیق ډول نشو ترسره کولی، ځکه د دې کار لپاره باید د دغه جسم سرعت او ځای همزمان محاسبه کړو. نو د یوه متحرک جسم د اندازې ټاکل هم ناممکن دي. په ټوله کې داسې ویلی شو چې د عدم قطعیت اصل له امله موږ یو خوځنده جسم دقیق نشو اندازه کولی. له یو شمېر محاسبو وروسته، پوهیږو چې د یوه جسم ټاکلې کتله یوه «حد اقل اندازه» لري. دغه حد اقل اندازه د درنو اجسامو لپاره وړه ده، خو که سپکو اجسامو ته یې وګورو دغه حد اقل اندازه زیاتیږي. «حد اقل اندازه» د دغه حقیقت پایله انګېرلی شو چې د کوانټم میخانیک له اړخه اجسام هم څپه او هم ذره وي. هر څومره چې جسم سپک وي، د څپې اوږدوالی یې زیات وي، یعنې ډېر منتشر وي. او څومره چې جسم دروند وي د څپې اوږدوالی یې لنډ وي، نو ډېر منقبض وي. کله چې دغه مسائل د عام نسبیت نظریې سره یو ځای شي، بیا نو دا معنی لري چې یوازې د یوې ځانګړي وزن څخه زیات درانه اجسام، په توره سمڅه اوړي. دغه اندازه ځانګړی وزن د مالګې ذرې د وزن سره برابر دی. د دې مفکورې بله پایله دا ده چې د هغو حالاتو شمېر چې ټاکلې کتله، زاویوي مومنتم او برېښنايي چارج لرونکې توره سمڅه جوړوي ډېر زیات یا ممکن محدود وي. یاکوب بکنشټین وړاندیز وکړ چې دغه محدود شمېر کولی شو د تورې سمڅې انتروپي وګڼو. دا محدود شمېر کېدای شي د هغه اطلاعاتو اندازه وي چې د یوې تورې سمڅې د جوړېدو پر مهال مو په نه جبرانېدونکي توګه له لاسه ورکړي.

د بکنشټاین په وړاندیز کې ښکاره ټکر دا و، که توره سمڅه محدوده انتروپي ولري، چې د پېښې افق له مساحت سره متناسبه ده. بیا نو باید غیر صفری د تودوخې درجه هم ولري، چې د سطحي جاذبې سره متناسبه ده. دا خبره ښيي چې که د یوې تورې سمڅې تودوخه صفر نه وي، بیا نو توره سمڅه د تودوخیزې تشعشع تعادل کې ده. خو د کلاسیکې مفکورې له مخې دا شان تعادل امکان نلري، ځکه توره سمڅه تودخیزه تشعشع ځانته جذبوي، خو بېرته له ځانه تودوخه نه خپروي.

دې کار د تورې سمڅې د ماهیت په هکله یو پاراډاکس جوړ کړی. یوه نظریه وايي چې یو شان ځانګړنې درلودنکې تورې سمڅې د ستورو له بې‌شمېره ډولونو منځته راتللی شي. بله نظریه بیا وايي دغه شمېر محدود دی. دا یوه معلوماتي ستونزه ده. معلوماتي نظریه وايي چې په کائناتو کې هره ذره او هره قوه له خپل ځان سره معلومات لري.

د جان ویلر خبره، له دې چې تورې سمڅې ویښتان نه لري، نو له بهره نشو ویلی چې د تورې سمڅې د ننه څه دي. یوازې یې کتله، برېښنايي چارج او دوران پېژنو. دا په دې معنی ده چې تورې سمڅې باید ډېر معلومات په خپل ځان کې پت ولري. خو د فضا په یوه ځانګړې برخه کې موږ محدود مقدار معلومات ساتلی شو. معلومات، انرژۍ ته اړتیا لري، او انرژي د انشټین د مشهورې معادلې (E=mc2) له مخې ځانګړې کتله لري. نو که د فضا په یوه برخه کې ډېر معلومات پراته وي، دغه معلومات به تورې سمڅې ته سقوط کوي. د تورې سمڅې اندازه د معلوماتو اندازه څرګندوي. بیخي داسې ده لکه یو څوک چې د کتابونو په المارۍ که ډېر کتابونه کیږدې او بالاخره المارۍ ماته شي او کتابتون تورې سمڅې ته سقوط وکړي.

که چېرې د تورې سمڅې دننه معلومات د تورې سمڅې د اندازې معادل وي، نو د عمومي اصولو له مخې ویلی شو چې توره سمڅه به تودوخه لري او د یوه ګرم فلز په توګه به ځلیږي. خو دا امکان نه لري، ځکه ټول پوهیږو چې له تورې سمڅې هیڅ شی نشي وتلی. یا ممکن دا زموږ تصور وي.

دغه ستونزه د 1974 کال تر لومړیو پاتې وه، دا هغه مهال و چې ما د تورې سمڅې شاوخوا د مادې ځانګړنې، د کوانټم میخانیک له اړخه څېړلې. په ډېره حیرانتیا مې پام شو چې تورې سمڅې په یوه ثابت سرعت، ذرات خپروي. هغه وخت، ما هم د نورو په شان دا حکم منلی و چې تورې سمڅې هیڅ شی نه خپروي. نو ډېره هڅه مې وکړه چې له دغه شرموونکي اغیزې ځان خلاص کړم. خو هرڅومره به مې یې چې په اړه فکر کاوه، پرېښول یې راته سختېدل، بالاخره مې ومنله. هغه فزیکي پروسه چې زه یې د دغه اغیزې منلو ته قانع کړم دا وه چې له تورې سمڅې وتونکي ذرې یو طیف لري چې دقیقاً تودخیز طیف دی. زما محاسبو وړاندوینه کوله چې تورې سمڅې ذرې او تشعشع منځته راوړي او خپروي. بیخي لکه یو عادي تود جسم، چې د تودوخې درجه یې له سطحي جاذبې سره مستقماً متناسب او له کتلې سره معکوساً متناسب ده. دې خبرې د یاکوب بکنشټین جنجالي وړاندیز تائیدو، چې ویل یې، تورې سمڅې متناهي انتروپي لري. دا په دې معنی چې یوه توره سمڅه په یوه غیر صفري او محدوده تودوخه کې د تعادل حالت درلودلی شي.

له هغه راهیسي، د تورو سمڅو تودوخیزو تشعشعاتو ته، نورو کسانو هم په بېلابېلو طریقو ریاضیکي شواهد وړاندې کړل. د تشعشع د درک لپاره یوه له دغه طریقو دا ده: کوانټم میخانیک وايي چې فضا له مجازي ذرو او د ذرو‌ضد څخه جوړه ده، چې تل په جوړه‌يي ډول مادیت لري. دغه جوړه‌يي ذرې له یوه بله لرې کیږي او بیا بېرته له یوه بل سره یوځای کیږي او یو بل له منځه وړي. دغه ذرو ته مجازي ذرې وايي، ځکه داسې نه دي لکه واقعي ذرې چې مستقیماً یې د څرګندونکي په مرسته ووینو. خو د دوی غیرمستقیمې اغیزې کولی شو محاسبه کړو. د دغه ذرو موجودیت د یوه واړه لیږد (shift) په مرسته تائید شوی. دغه لیږد (Lamb shift) نومیږي او د هیجاني هایدروجن اتومونو د نوري طیف په انرژۍ کې منځته راځي. اوس د تورې سمڅې په موجودیت کې له دغه جوړه‌يي ذره څخه یوه ذره ممکن په توره سمڅه کې ولویږي. په دې صورت کې دغه ذره له خپلې جوړې جلا شوې، نو یو بل له منځه نشي وړلی. جلا شوې ذره هم ممکن د خپلې جوړې پسې تورې سمڅې ته ولویږي. یا ممکن تر بې نهایته لرې ترې ولاړه شي. بی‌نهایت ته د دغه ذرې تګ داسې برېښې ته به وايي چې تورې سمڅې تشعشع کړې ده.

له دغه پروسې بل تعبیر دا دی: که له جوړه‌يي ذرو څخه تورې سمڅې ته لوېدونکې ذره، د ذرې‌ضد په پام کې ونیسو. نو، د ذرې ضد هغه واقعي ذرې ته ورته ده چې په وخت کې شا ته( تېر ته) حرکت کوي. بناً، تورې سمڅې ته لوېدونکې د ذرې‌ضد له تورې سمڅې څخه وتونکې ذره په پام کې نیولی شو، چې په وخت کې شا ته روانه وي. که ذره هغه نقطې ته ورسیږي چې دغه ذره او د ذرې‌ضد پکې منځته راغلې وې، په دې صورت کې به ذره د جاذبه ساحې له امله تیت (scatter) کیږي. له تیت کېدو سره نو بیا په وخت کې مخ ته (راتلونکي) ته حرکت پیلوي. زموږ د لمر په اندازه یوه توره سمڅه، په دومره ورو سرعت ذرې خپروي چې تشخیصول یې بیخي امکان نه لري. په هر حال، ډېره کمه کتله لرونکې( د غرونو په اندازه) تورې سمڅې هم شته دي. دا ډول تورې سمڅې ممکن د کائناتو په پیل کې جوړې شوي وي-که چېرې کائنات په پیل بې نظمه او بې‌قاعدې وای. د غره په اندازه یوه توره سمڅه لس میلیون میګاواټ ایکسري او ګاما څپې خپروي. دا دومره اندازه انرژي ده چې د ټولې ځمکې برېښنايي انرژي تامینولی شي. خو د غره په اندازه د وړې تورې سمڅې را ایسارول آسانه کار نه دی. موږ دغه ډول تورې سمڅې په برېښنايي سټیشن کې نشو ساتلی، ځکه کله یې چې په ځمکه کېږدو نو د ځمکې له سطحې تېریږي او د ځمکې مرکز ته ځان رسوي. که چېرې دا ډول توره سمڅه ولرو، نو د ایسارولو یوازینۍ لاره یې دا ده چې د ځمکې په مدار کې یې وساتو.

ډېر کسان د وړو تورو سمڅو په لټه کې دي، خو تر اوسه یې نه دي موندلي. ارمان چې موندلې یې وای، ما به د نوبل جایزه ګټلې وه. په هر صورت، د وړو تورو سمڅو د موجودیت بل احتمال دا دی چې په اضافي بعدونو کې یې جوړې کړو. د ځینو نظریو له مخې، هغه نړۍ چې موږ یې تجربه کوو د یوې یوولس بعدې فضا په څلور بعدي سطحه کې پرته ده. (Interstellar) فلم دغه مفهوم ډېر ښه بیان کړی. موږ دغه اضافي بعدونو نشو لیدلی، ځکه نور نشي پکې خپرېدلی. نور یوازې زموږ په څلور بعدي نړۍ کې خپریږي. نو په اضافي بعدونو کې د تورو سمڅو جوړول ډېر آسانه دي. ودې شي چې دغه مسئله د سویس هېواد د (CERN) لابراتوار په (LHC) کې ووینو. سایسن‌پوهان د دغه لابراتوار په یوه اوه ویشت کیلومتره اوږد حلقوي تونل کې د ذرو دوې څپې د یوه بل مخالف لوري کې له یوه بل سره ټکر کوي. ځینې ټکرونه ممکن وړې تورې سمڅې منځته راولي. دغه تورې سمڅې به هغه ذرې خپروي چې په آسانۍ د تشخیص وړ دي. نو شاید د نوبل جایزه وګټم.

هر څومره چې له تورې سمڅې ذرې وتښتي، په هماغه اندازه به سمڅه خپله کتله له لاسه ورکوي او وړه کیږي به. دغه چاره د ذرو د خپراوي اندازه نوره هم زیاتوي. بالاخره به توره سمڅه خپله ټوله کتله له لاسه ورکړي او ورکه به شي. نو ذرې او هغه بدمرغه فضامزلی به څنګه کیږي چې تورې سمڅې ته لوېدلی و؟ کله چې توره سمڅه له منځه لاړه شي، بېرته نشي را څرګندېدلی. هغه ذرې چې له تورې سمڅې راوتلي په بشپړ ډول تصادفي دي او له هغه حالت سره چې په توره سمڅه کې وې، هیڅ اړیکه نه لري. داسې ښکاري چې د تورې سمڅې د ننه معلومات یې، له لاسه ورکړي. دغه ذرې ډېر معلومات نه لري، یوازې عمومي کتله، چارج او مومنتم لري. نو، که معلومات یې له لاسه ورکړي وي، بناً ساینس ته ډېرې جدي ستونزې را ولاړیږي. ځکه له 200 ډېر کلونه کیږي چې موږ په ساینسي جبر باور لرو. په دې معنی چې علمي قوانین د کائناتو بشپړتیا بیانولی شي.

که معلومات واقعاً په توره سمڅه کې ورکیږي، بیا نو د راتلونکي وړاندوینه نشو کولی، ځکه توره سمڅه هر ډول ذرې خپرولی شي. کولی شي یو تلویزیون یا د شکسپیر د ټولو آثارو چرمي پوښ لرونکې مجموعه خپره کړي- د دا ډول حیرانونکې تشعشع احتمال کم دی. ډېر احتمال لري چې توره سمڅه به د ګرم فلزي جسم په څېر تودوخیزه تشعشع کوي. شاید دا خبره ډېره مهمه نه وي، چې له تورې سمڅې د راوتونکو شیانو وړاندوینه نشو کولی. موږ ته نیږدې کومه توره سمڅه نشته ده، خو که چېرې ساینسي جبر او د نړۍ وړاندوینه په توره سمڅه کې ناممکنه وي، بیا نو کېدای شي په ټولو حالاتو کې ساینسي جبر له منځه ولاړ شي. ودې شي چې داسې مجازي تورې سمڅې شته وي، چې له خلا څخه د نوساناتو په توګه را څرګندې شي، یو شمېر ذرې جذب او یو شمېر خپرې کړي په نهایت کې بېرته ورکې شي. حتی تر دې بدتره دا چې، که چېرې ساینسي جبر له منخه ولاړ شي، موږ به د خپل تېر تاریخ په هکله هم ډاډه نه وو. د تاریخ کتابونه او زموږ حافظې به وهم وي. دا تېر دی چې موږ ته وايي، موږ څوک یو. له تېر او تاریخ پرته به موږ خپل هویت له لاسه ورکړو.

نو د دې خبرې پخول ډېر مهم و، چې آیا په توره سمڅه کې واقعاً معلومات له منځه ځي یا اصولاً بېرته ترلاسه کېدای شي. ډېرو ساینس‌پوهانو داسې ګڼله چې معلومات باید ورک نشي، خو کلونه تېر شول او هیچا د معلوماتو د خوندیتوب مکانیزم وړاندې نه کړ. د معلومات دغه ظاهري له لاسه تلل چې د معلوماتو پاراډاکس نومیږي له تېرو څلوېښتو کلونو ساینس‌پوهان له ستونزو سره مخ کړي او لاهم په نظري فزیک کې یوه ناحله مسئله ده.

په دې وروستیو کې، د جاذبې او کوانټم میخانیک د یوځای کېدو له امله د نویو کشفیاتو پر اساس، د معلوماتي پاراډاکس له احتمالي تفکیک سره د ساینس‌پوهانو مینه زیاته شوې. د دغه وروستیو کامیابیو محور د فضا-وخت د تناظر درک کول دي.

فرض کړې اصلاً جاذبه نشته او فضا-وخت اوار دي. دا به یوه بیابان ته ورته وضعیت وي. دا شان ځای دوه ډوله تناظر درلودلی شي. لومړی تناظر د لیږد تناظر(translation symmetry) دی. یعنې که چېرې د بیابان له یوه سره بل سره ته حرکت وکړې ته به هیڅ راز بدلون ته متوجه نشې. دویم ډول تناظر دوراني تناظر(rotation symmetry) دی. که چېرې د بیابان په یوه نقطه کې ودریږې او شاوخوا ته تاوېدل پیل کړې، ته به بیا هم بیابان یو شان ووینې او بدلون به پکې ونه وینې. همدا ډول تناظر په اوار فضا-وخت کې هم دی. اوار فضا-وخت هغه فضا-وخت دی چې پرته له مادې وي.

که چېرې په بیابان کې کوم شی کیږدو بیا نو دغه تناظر له منځه ځي. فرض کړئ په بیابان کې یو غر او د کاکتوس څو وڼې وي. په دې صورت کې به بیابان له بېلو بېلو نقطو او لوریو بېل بېل ښکاري. ورته خبره د فضا-وخت لپاره هم صدق کوي. که چېرې په فضا-وخت کې ماده کیږدو، دوراني تناظر او د لیږد تناظر له منځه ځي. په بله ژبه، کله چې په فضا-وخت کې ماده کیږدو جاذبه منځته راځي.

توره سمڅه هغه سیمه ده چې جاذبه پکې بیخي زیاته وي، فضا-وخت په شدت پکې تحریف کیږي او ان تناظر یې له منځه ځي. په هر صورت، که چېرې له تورې سمڅې راووځو د فضا-وخت انحنا ورو ورو کمیږي. له تورې سمڅې ډېر لرې، فضا-وخت داسې ښکاري ته وبه وايي اورا دي.

په 1960 کال کې هرمن بونډي، اې. ډبلیو کینت میتزنر، ایم. جي. جې. وان دیر برګ او رینر ساچ د پام وړ کشف وکړ. دوی کشف کړه چې له مادې څخه لرې فضا-وخت، د تناظر نامحدوده ټولکه لري چې د مافوق لیږد (Super-translation) پنامه یادیږي. هر یو له دغه تناظرونو په یوه تحفظ شوي کمیت پورې اړه لري. دغه تحفظ شوی کمیت مافوق لیږدیز چارج (Super-translation charge) نومیږي. تحفظ شوی کمیت هغه کمیت دی چې د سیستم له ودې سره بدلون نه کوي. د ډېر مشهور تحفظ عمومي حالت دا دی. مثلاً که چېرې فضا-وخت د وخت په تېریدو سره بدلون ونه کړي، بیا نو انرژي تحفظ شوې ده. او که چېرې فضا-وخت د فضا په هره برخه کې یو شان وي بیا نو، مومنتم تحفظ شوی.

د ستر لیږد د کشف په هکله د پام وړ خبره دا ده چې له تورې سمڅې لرې بې شمېر تحفظ شوي کمیتونه شته دي. د همدې تحفظ قوانینو له امله د جاذبوي فزیک اړوند پروسې غیر متوقع او غیر معمولي حالت غوره کوي.

په 2016 کال کې ما د مالکوم پیري او اندي سترومینګر په همکارۍ د دغه نویو پایلو او اړونده تحفظ شوي کمیتونو په کارولو سره غوښتل د معلوماتو پاراډاکس ته یوه ممکن حل لاره ترلاسه کړو. پوهیږو چې کتله، چارج او زاویوي مومنتم د تورې سمڅې درې د تشخیص وړ ځانګړنې دي. دا چارج هغه کلاسیک چارج دی چې له پخوا پېژندل شوی. په هر حال، تورې سمڅې د مافوق لیږد چارج (super-translation charge) په نامه د چارجونو یو بل ډول هم لري. نو تورې سمڅې تر هغه شیانو ډېر څه لري چې موږ پخوا ګڼل. تورې سمڅې بې وېښتانو( پکې) نه دي یا یوازې درې وېښتان نه لري. بلکې ډېر او ستر دانه‌يي وېښتان لري.

د تورې سمڅې مافوق لیږدیز (super-translation ) وېښتان ممکن د تورې سمڅې د ننه معلومات راڅرګند کړي. احتمالاً دغه (مافوق لیږدیز چارجونه) به ټول معلومات ونه لري. پاتې یو شمیر معلومات ممکن په ځینو اضافي تحفظي کمیتونو، مافوق دوراني چارجونو (super-translation charges) او ځینې تناظرونو مثلاً مافوق دورانونو (super-rotation) کې خوندي وي. خو دغه موارد لا سم نه دي پېژندل شوي. که دا خبره سمه وي او د تورې سمڅې په هکله ټول معلومات د هغه په وېښتانو کې وي، بیا نو به غالباً معلومات نه ورکیږي. دغه نظریه زموږ د وروستیو محاسبو په مرسته تائید شوې ده. سترومینګر، پیري او ما سره له یوه زده کوونکي-ساشا هاکو کشف کړه چې دغه مافوق دوراني چارجونه د هرې تورې سمڅې ټوله انتروپي جوړوي. نو، حکم کولی شو چې کوانټم میخانیک به خوندي وي او معلومات به د تورې سمڅې له افق او سطحې نه ورکیږي.

له پېښې افق څخه بهر، توره سمڅه لا هم د درېیو ځانګړنو (کتلې، چارج او سپین) په مرسته ښودل کیږي. اما د پېښې افق، په خپل ذات کې په توره سمڅه کې د ټولو پېښو شوو حوادثو په هکله معلومات لري. دا هغه معلومات دي چې د تورې سمڅې له درېیو یاد شوو ځانګړنو (کتلې، چارج او سپین) سره نشته دي. ساینس‌پوهان لا هم په دې هکله کار کوي او د معلوماتو پاراډاکس تر اوسه حل شوی نه دی. خو زه خوشبینه یم او فکر کوم د حل لارې په خوا روان یو. په دې اړه څېړنې کیږي او پایلې به یې ډېر ژر تاسو وړاندې شي.
————————————————————
تورې سمڅې ته لوېدل د یوه فضامزلي لپاره بد خبر دی؟

بالکل بد خبر دی. که چېرې د ستورې په اندازه تورې سمڅې ته ولویږي، نو د پېښې افق ته له رسېدو مخکې به آش غوندې نرۍ شي. اما که سترې تورې سمڅې ته ولویږي، نو د پېښې افق څخه به په آسانۍ تېر شي، خو په سنګولریټي کې به یې فزیکي جوړښت له منځه ولاړ شي.

د دعوت رسنیز مرکز ملاتړ وکړئ
له موږ سره د مرستې همدا وخت دی. هره مرسته، که لږه وي یا ډیره، زموږ رسنیز کارونه او هڅې پیاوړی کوي، زموږ راتلونکی ساتي او زموږ د لا ښه خدمت زمینه برابروي. د دعوت رسنیز مرکز سره د لږ تر لږه $/10 ډالر یا په ډیرې مرستې کولو ملاتړ وکړئ. دا ستاسو یوازې یوه دقیقه وخت نیسي. او هم کولی شئ هره میاشت له موږ سره منظمه مرسته وکړئ. مننه

د دعوت بانکي پتهDNB Bank AC # 0530 2294668 :
له ناروې بهر د نړیوالو تادیاتو حساب: NO15 0530 2294 668
د ویپس شمېره Vipps: #557320 :

Support Dawat Media Center

If there were ever a time to join us, it is now. Every contribution, however big or small, powers our journalism and sustains our future. Support the Dawat Media Center from as little as $/€10 – it only takes a minute. If you can, please consider supporting us with a regular amount each month. Thank you
DNB Bank AC # 0530 2294668
Account for international payments: NO15 0530 2294 668
Vipps: #557320

Comments are closed.