ما هو الثقب الدودي؟

الثقب الدودي عبارة عن ممر نظري موجود في الزمكان (Space-time) ويُمكن أن يخلق طرق مختصرة من أجل رحلات طويلة عبر الكون. 

تم التنبؤ بالثقوب الدودية من قبل النسبية العامة. لكن احذر: تجلب الثقوب الدودية أخطاراً معها وتتضمّن تلك الأخطار الانهيار المفاجئ، الإشعاع العالي والاتصال الخطير مع مادة غريبة.

* نظرية الثقب الدودي – Wormhole Theory

في العام 1935، استخدم الفيزيائيين البرت اينشتاين وناثان روزن نظرية النسبية العامة من أجل اقتراح وجود "جسور" في نسيج الزمكان. تُعرف هذه المسارات بجسور اينشتاين-روزن أو الثقوب الدودية.

تصل هذه الثقوب بين نقطتين مختلفتين وموجودتين في الزمكان، ما يؤدي نظرياً إلى خلق طريق مختصر يُمكن أن يُقلل من زمن السفر ومن المسافة أيضاً.

تحتوي الثقوب الدودية على فمين (mouths) مع وجود لحنجرة تصل الفمين معاً. من المرجح أن تكون الأفواه كروية، أما الحنجرة فربما تكون شريطاً مستقيماً، لكن يُمكنها الالتفاف، ما يؤدي إلى سلوكها مساراً أطول من الطرق التقليدية المتاحة.

تتنبأ النظرية العامة في النسبية، رياضياً، بوجود الثقوب الدودية، لكن لم يكتشف أحد حتى الآن وجود هذه الثقوب. ربما يتم التقاط الكتلة السالبة لثقب دودي بنفس الطريقة التي تؤثر فيها جاذبيته على الضوء الذي يعبر خلاله.

تسمح حلول محددة للنسبية العامة بوجود الثقوب الدودية التي يكون فيها كل جانب من جانبي الثقب الدودي عبارة عن ثقب أسود. على أية حال، تتشكل الثقوب السوداء بشكلٍ طبيعي جراء انهيار نجم ميت ولا تقوم من تلقاء ذاتها بخلق ثقبٍ دودي.

* عبر الثقب الدودي - Through Wormhole

الخيال العلمي مليء بالقصص التي تتحدث عن السفر عبر الزمن باستخدام الثقوب الدودية. لكنَّ واقعية هذا السفر أكثر تعقيداً ولا يكمن السبب فقط في أننا لم نشاهد ثقباً دودياً حتى الآن.

المشكلة الأولى هي الحجم. تم التنبؤ بوجود الثقوب الدودية البدائية عند المستويات الميكروسكوبية (المجهرية)، أي عند أبعاد تصل إلى 10^-33 سنتمتر.
على أية حال، يتوسع الكون ومن الممكن في يومٍ ما أن تتمدد بعض تلك الثقوب الدودية وتصل إلى أحجام أكبر.

تنشأ مشكلة أخرى من الاستقرار. الثقوب الدودية، التي تم التنبؤ بها من قبل روزن-اينشتاين، ستكون غير مفيدة من أجل السفر لأنها تنهار بسرعة. لكن وَجد بحثٌ حديث جداً أن ثقباً دودياً يحتوي مادة "غريبة" يستطيع أن يبقى مفتوحاً ودون تغير لفترات أطول من الزمن.

تحتوي المادة الغريبة (Exotic Matter)، التي يجب الانتباه إلى عدم الخلط بينها وبين المادة المظلمة (Dark Matter) أو المادة المضادة (Antimatter)، كثافة سالبة للطاقة ومقدار كبير من الضغط السالب. تم رصد مثل هذه المادة في سلوك نوع معين من حالات الفراغ وهو جزء من نظرية الحقل الكوانتي (Quantum Field Theory).

إذا احتوى ثقب دودي ما، على كمية كافية من المادة الغريبة التي ربما تكون ناتجة بشكلٍ طبيعي او تمت إضافتها صناعياً، يُمكن بالتالي، بشكلٍ نظري استخدامه كطريقةٍ لإرسال المعلومات أو المسافرين عبر الفضاء.

ربما لا تقوم الثقوب الدودية بوصل منطقتين منفصلتين من الكون فقط، تستطيع أيضاً الوصل بين كونين مختلفين. بشكلٍ مشابه، اعتقد بعض العلماء أنه إذا تحرك أحد مدخلي الثقب الدودي وفقاً لوضعٍ معين، يُمكن أن يُسمح بالتالي بالسفر عبر الزمن. على أية حال، جادل عالم الكون البريطاني ستيفن هوكينغ بأن هذا الأمر غير ممكن.

على الرغم من أن إضافة المادة الغريبة إلى ثقب دودي ما تجعله مستقراً إلى درجة تسمح للمسافر البشري بالسفر بأمان عبره، إلا أنه لاتزال هناك احتمالية تنصّ على أن إضافة مادة "نظامية" قد تؤدي إلى عدم استقرار ملحوظ في هذا الممر.

حتى لو كان بالإمكان إيجاد الثقوب الدودية، إلا أن تقنيات اليوم غير كافية من أجل تكبيرها أو جعلها مستقرة. على أية حال، يستمر العلماء باستكشاف هذا المفهوم كطريقة للسفر عبر الفضاء آملين أن تصبح التكنولوجيا في النهاية قادرة على الاستفادة من تلك الثقوب.


المصدر : ناسا بالعربي