ربما تكون الثقوب السوداء هي أكثر الأشياء غموضًا في الطبيعة. إنها تشوه المكان والزمان بطرق متطرفة، وتحتوي على استحالة رياضية، تفرد جسماً كثيفاً وساخناً بشكل لا نهائي.
أعلنت لجنة نوبل منح جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2020 لثلاثة علماء - السير روجر بنروز، ورينهارد جينزل، وأندريا جيز -ذلك لاكتشافاتهم حول الثقوب السوداء. سيدتي توضح سبب اختيار هؤلاء الخبراء في مجال الفيزياء بحسب ما قال سكرتير الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم غوران كيه هانسون، في حفل أقيم في ستوكهولم، إن جائزة هذا العام كانت حول «أحلك أسرار الكون». أندريا جيز هي رابع امرأة تفوز بجائزة نوبل في الفيزياء
روبرت بنروز، فيزيائي نظري يعمل على الثقوب السوداء، وقد أثرت أعماله في مجال الفيزياء من خلال سلسلة كتبه المشهورة المليئة برسوم توضيحية رائعة مرسومة باليد لمفاهيم فيزيائية عميقة.
أظهر بنروز الأستاذ في جامعة أكسفورد الذي عمل مع العالم الراحل الشهير ستيفن هوكينج، أن الثقوب السوداء يجب أن تكون حقيقة فيزيائية، ما يثبت نظرية النسبية العامة لأينشتاين. بينما اكتشف جينزل، وجيز، ثقباً أسود هائلاً (جسماً مندمجاً فائق الكتلة) في مركز مجرتنا درب التبانة.
قال أستاذ الفلسفة الطبيعية في جامعة يورك توم ماكليش، لمركز Science Media في لندن: «أظهر لنا العلماء الثلاثة الفائزين بالجائزة أن الثقوب السوداء مذهلة ورائعة من الناحية الرياضية، وهي موجودة بالفعل في هذا الكون».
تشكل النجوم المحتضرة ثقوبًا سوداء
فاز السير روجر بنروز بنصف الجائزة عن عمله الأساسي في عام 1965 والذي أثبت، باستخدام سلسلة من الحجج الرياضية، أنه في ظل ظروف عامة جدًا، فإن المادة المنهارة ستؤدي إلى تكوين ثقب أسود.
فتحت هذه النتيجة الصارمة إمكانية أن تؤدي العملية الفيزيائية الفلكية لانهيار الجاذبية، والتي تحدث عندما ينفد وقود النجم من الوقود النووي، إلى تكوين ثقوب سوداء في الطبيعة. كان قادرًا أيضًا على إظهار أنه في قلب الثقب الأسود يجب أن يكمن تفرد فيزيائي - جسم ذو كثافة غير محدودة، حيث تتفكك قوانين الفيزياء ببساطة. في حالة التفرد، تنهار مفاهيمنا عن المكان والزمان والمادة، وربما يكون حل هذه المشكلة أكبر مشكلة مفتوحة في الفيزياء النظرية اليوم.
تم تقاسم النصف المتبقي من الجائزة بين علماء الفلك رينهارد جينزل وأندريا جيز، اللذين يقود كل منهما فريقًا اكتشف وجود ثقب أسود هائل، أكبر بـ 4 ملايين مرة من الشمس، في مركز مجرتنا درب التبانة.
جينزل عالم فيزياء فلكية في معهد ماكس بلانك لفيزياء خارج الأرض بألمانيا وجامعة كاليفورنيا في بيركلي. جيز عالم فلك بجامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس.
استخدم Genzhel وGhez أكبر تلسكوبات في العالم ودرسوا حركة النجوم في منطقة تسمى Sagittarius A * في مركز مجرتنا. اكتشف كلاهما بشكل مستقل أن جسمًا هائلًا للغاية - أكبر بـ 4 ملايين مرة من شمسنا - يقوم جسم غير مرئي بسحب هذه النجوم، مما يجعلها تتحرك بطرق غير عادية للغاية. يعتبر هذا أكثر الأدلة إقناعاً على وجود ثقب أسود في مركز مجرتنا.
