صورة من wikimedia

تنشأ الثقوب البيضاء من حلول نظرية النسبية العامة لأينشتاين التي ابتكرها كارل شوارزشيلد في عام 1916، بعد عام واحد فقط من نشر النظرية لأول مرة. كان شوارزشيلد هو الرجل الذي كتب الرياضيات التي تصف الثقوب السوداء في الكون بأنها أجسام منهارة تمامًا. كان عليه أن يختار، فلا يوجد شيء في النسبية العامة يحدد الاتجاه الذي يتدفق فيه الوقت. يمكنك توجيه الساعة في هذا الاتجاه المعين، وهذا ما يمنحك هذه الصورة حيث تسقط الأشياء في ثقب أسود. هذا هو المكان الذي تكون فيه الجاذبية جذابة، ولكن يمكنك أيضًا اختيار الاتجاه المعاكس الذي يتدفق فيه الوقت والحصول على التأثير المعاكس. لذا بالإضافة إلى الثقب الأسود، فإن رياضيات شوارزشيلد تمنحنا أيضًا ثقبًا أبيض بمجرد قلب الطريقة التي يعمل بها الوقت.

صورة من wikimedia

الثقب الأبيض هو عكس الثقب الأسود. ففي الثقب الأسود، لديك مجال جاذبية مكثف يسحب الأشياء إلى الداخل، ولديك غشاء أحادي الاتجاه يسمى أفق الحدث. عندما تعبر أفق الحدث هذا، ثم يتم أسرك، ولا يمكنك الهروب من هذا الثقب الأسود. لقد استحوذت عليك الجاذبية، ومستقبلك مقدر أن يكون في مركز الثقب الأسود، بغض النظر عما تفعله. الآن الثقب الأبيض هو عكس ذلك. لذا فإن الثقب الأبيض يشبه تقريبًا الجاذبية المضادة التي تطرد المواد إلى ما لا نهاية. مع الثقب الأبيض، لديك أفق الحدث، حيث تعبر الأشياء من الداخل أفق الحدث وتطرد إلى الكون، ولا يمكنك في الواقع الدخول إلى الثقب الأبيض. لذا في الثقب الأسود، يمكنك المرور إلى الداخل، ولكن ليس إلى الخارج في الثقب الأبيض، يمكنك المرور إلى الخارج ولكن ليس إلى الداخل.

صورة من wikimedia

الإجابة هي لا، حقًا. أعني، هناك تكهنات حول بعض الأشياء الغريبة في الكون التي قد يكون لها بصمات بيضاء. لا يوجد شيء يمكننا الإشارة إليه بنفس الطريقة التي يمكننا بها الإشارة إلى ثقب أسود يقول، "نعم، هذا ثقب أبيض". ربما يكون ذلك بسبب الاختيار الذي نتخذه فيما يتعلق بالماضي والمستقبل، ربما يوجد خيار حقيقي واحد فقط فيما يتعلق باتجاه المستقبل، مما يعني أنه لا يمكن أن يكون لدينا سوى حلول الثقوب السوداء. يقترح بعض العلماء أن حقيقة كون الكون غير متماثل، نرى بداية مع الانفجار الكبير، ولدينا مستقبل لا نهائي أمامنا، مما يعني أن المستقبل مكتوب في الكون، يحدد اتجاهًا زمنيًا في اتجاه واحد مما يعني أن حل الثقب الأسود فقط يمكن أن يوجد. وعلى هذا، على الرغم من أنه من الممكن رياضيًا أن يكون لدينا ثقب أبيض، فإن حقيقة كون كوننا غير متماثل تعني أنه لا يمكن إدراكه فعليًا.

صورة من wikimedia

يعتقد الناس أن هذا سيكون مكانًا حيث يتم إخراج الأشياء بكميات كبيرة من الطاقة. يفترض علماء مثل روجر بينروز أن الثقب الأبيض يشبه مخرجًا لثقب أسود في كون آخر. لذا فإن المواد ستسقط في ثقب أسود في كون واحد وستُطرد إلى كون آخر عبر ثقب أبيض. لذلك بحث الناس عن أماكن يبدو أن الطاقة تتدفق فيها إلى الكون، ولكن لا يوجد شيء محدد هناك له توقيع مميز للثقب الأبيض.

صورة من wikimedia

في حين تصف النسبية العامة الثقوب البيضاء من الناحية النظرية، لا أحد يعرف كيف قد تتشكل في الواقع. يحيط الثقب الأسود بقطعة من الفضاء عندما ينهار نجم إلى حجم صغير، لكن تشغيل هذا الفيديو في الاتجاه المعاكس لا معنى له من الناحية الفيزيائية. سيبدو أفق الحدث الذي ينفجر إلى نجم وظيفي مثل بيضة تتفكك - وهو انتهاك للقانون الإحصائي الذي يطالب بأن يصبح الكون أكثر فوضوية بمرور الوقت. حتى لو تشكلت ثقوب بيضاء كبيرة، فمن المحتمل أنها لن تبقى لفترة طويلة. إن أي مادة صادرة سوف تصطدم بالمادة في المدار، وسوف ينهار النظام في ثقب أسود. يقول هال هاجارد، عالم الفيزياء النظرية في كلية بارد في نيويورك: "أعتقد أن وجود ثقب أبيض طويل العمر أمر غير مرجح للغاية".

صورة من wikimedia

لفترة من الوقت، بدا أن الثقوب البيضاء تشترك في مصير الثقوب الدودية - الالتواءات المسموح بها رياضياً للزمان والمكان والتي من المرجح أن يحظرها الواقع. ولكن في السنوات الأخيرة، أعاد بعض الفيزيائيين الثقوب البيضاء في محاولة لإنقاذ أشقائهم الأكثر قتامة من موت غير لائق. منذ أن أدرك ستيفن هوكينج في سبعينيات القرن العشرين أن الثقوب السوداء تتسرب منها الطاقة، ناقش الفيزيائيون كيف يمكن للكيانات أن تتقلص وتموت. إذا تبخر الثقب الأسود، يتساءل الكثيرون، ماذا يحدث للسجل الداخلي لكل ما ابتلعه؟ لن تسمح النسبية العامة للمعلومات بالخروج وتحظر ميكانيكا الكم حذفها. "كيف يموت الثقب الأسود؟ لا نعلم. كيف يولد الثقب الأبيض؟ ربما يكون الثقب الأبيض هو موت الثقب الأسود"، كما قال روفيلي. "يرتبط السؤالان بشكل جيد، ولكن عليك انتهاك معادلات النسبية العامة في المرور من أحدهما إلى الآخر". روفيلي هو مؤسس نظرية الجاذبية الكمومية الحلقية، وهي محاولة غير مكتملة لتجاوز النسبية العامة من خلال وصف الفضاء نفسه بأنه مبني من جزيئات على غرار ليغو. مسترشدًا بأدوات من هذا الإطار، يصف هو وآخرون سيناريو حيث ينمو الثقب الأسود إلى حد أنه لم يعد يطيع قواعد الفطرة السليمة للنجوم وكرات البلياردو. على مستوى الجسيمات، تتولى العشوائية الكمومية زمام الأمور ويمكن أن يتحول الثقب الأسود إلى ثقب أبيض.