تحت ظروف معينة، يمكن إرسال رسالة عبر ثقب دودي يصل بين ثقوب سوداء في أكوان مختلفة، وفق ما اكتشفه فيزيائيون في دراسة جديدة، ومن المؤسف أن النتائج تبين أنه لا يمكن تبادل سوى مقدار ضئيل من المعلومات (تقاس بالبتات الكمية، أو qubits). ويقول سام ليفن Sam Leuven، مؤلف مشارك في الدراسة و باحث في جامعة Witeatersrand في جوهانسبرغ لموقع Live Science: «في دراستنا المعنية، اكتشفنا نتائج مخيبة للآمال إذ أنه يمكنك فقط الإرسال عبر ثقب دودي فقط بترتيب واحد أو اثنين من الوحدات البتية أو القليل من بتات المعلومات».
نظريًا، إذا كنت ترغب بإرسال شيء ما عبر ثقب أسود، سينتهي به الأمر إلى مركز الثقب، عند نقطة كثيفة للغاية معروفةً باسم المتفرد، ولن يعود حتمًا إلى عالمه السابق عند هذه النقطة. ولكن إذا كان الثقب الأسود متصلًا مع ثقب أسود آخر عبر ثقب دودي وكان مسار الرسالة صحيحًا، فيمكن، نظريًا، إرسال رسالة وخروجها من الجانب الآخر من الثقب الدودي الذي من المحتمل أن يكون عالمًا آخرًا.
لحدوث ذلك يتطلب أن يكون لكل من الكونين والثقوب السوداء المتصلة نوع محدد من الفيزياء والهندسة. على سبيل المثال، سيكون الثقب الدودي متحركًا فقط إذا كان لنسيج الزمكان انحناء سلبي. ما يعني بأنه في هذه الحالة يمكنك اعتبار الزمكان صهوة فرس كبيرة الحجم، فإذا حاول مخلوقان السفر بمسارات متوازية، فهما في الواقع يبتعدان عن بعضهما.
قد عرف العلماء أنه هذا النموذج الكوني الخاص للمعلومات يسمح بالمرور عبر الثقب الدودي نظريًا، كما أجروا بعض التقديرات لتحديد مقدار المعلومات التي يمكن نقلها بهذه الطريقة.
قال أرون وول Aron Wall -باحث في قسم الرياضيات التطبيقية والفيزياء النظرية في جامعة كامبردج – وهو ليس مشاركًا في الدراسة: «إننا نعلم من دراسات سابقة أن هذه العملية تشبه عملية النقل الكمي، إلا أن هناك حدودًا لكمية المعلومات التي يمكن إرسالها».
في النقل الكمي، يمكن إرسال المعلومات على الفور عبر مسافات هائلة باستخدام جزئيات قد كانت مترابطة كميًا، ما يعني بأن حالتهم مترابطة بغض النظر عن المسافة الفاصلة بينهم.
في الدراسة الجديدة، درس فان لوفن وزملاؤه الثقب الدودي المتحرك مستخدمين هندسة نسيج الزمكان كما وصفتها نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين. وقد كانت صحيحة الرياضيات المستخدمة لوصف السيناريو في كون ثنائي الأبعاد من أجل التبسيط، إلا أنه يجب أن تطبق أيضًا في كون ثلاثي الأبعاد، مثل كوننا.
وقد أظهرت النتائج أنه لا يمكن مرور سوى عدد قليل من بتات المعلومات عبر الثقب الدودي في نفس الوقت، وهذه كمية أقل من طرق النقل الأخرى التي عثر عليها. واكتشفو أيضًا أن إرسال الرسائل عبر الثقب الدودي سيغير الثقوب السوداء، فمع كل رسالة مرسلة ستزداد كتلة الثقب المرسل للمعلومات، وستنخفض كتلة الثقب المستقبل للمعلومات.
مع الرسالة الأولى سيقفد الثقب المستقبل للرسالة حوالي 30% من كتلته، ومع الرسائل الأخرى اللاحقة سيختفي الثقب الأسود. بالإضافة إلى ذلك، سينخفض حجم كل رسالة لاحقة، فلا تحتفظ الرسالة في النهاية بأية معلومة.
يستمر فان لوفن وعلماء آخرون بدراسة مجموعة واسعة من النظم والقواعد المشابهة والمختلفة عن تلك الخاصة بكوننا، ما يسمح ربما بنقل مزيد من المعلومات. حاليًا تعتبر مثل هذه الثقوب الدودية الثقوب السوداء المتصلة نظرية تمامًا، لكن علماء الفلك يعتقدون أنه ليس من المستحيل إطلاقًا إنشاؤها أو معالجتها من خلال بعض الأنواع من الحضارة المتقدمة.
وقال فان لوفن لمجلة Live Science: «إننا نحاول العثور على تعميمات من نظامنا والتي من شأنها أن تسمح بنقل مزيد من المعلومات، ولكن هذا هو العمل القائم. ولكن سيكون هنالك دائمًا حد. فلن يكون هناك كمية لا نهائية من المعلومات التي يمكنك إرسالها دون تدمير الثقب الدودي».
نشرت الدراسة على الإنترنت في 29 يوليو/تموز في مجلة arXiv وقدمت إلى Journal of High Energy Physics.
اقرأ أيضًا:
لأول مرة: تقارير مبدئية ترصد تصادم بين ثقب أسود و نجم نيوتروني
ثقب أسود سرعة دورانه نصف سرعة الضوء
ترجمة: فارس بلول
تدقيق: سلمى توفيق
