Language
Country/Area
No result found
الحياة الغامضة للجسيمات الافتراضية: هل تعلم كيف تتفاعل مع الطاقة؟
في الفيزياء، يكشف مفهوم الطاقة السلبية عن طبيعة المجالات الجاذبية وتأثيرات المجال الكمومي المختلفة. إن التفاعل المعقد بين الطاقة السلبية والحقول الجاذبية يثري ويعمق فهمنا للكون. يبدأ كل شيء بالطاقة الجاذبية، وهي الطاقة الكامنة التي يمتلكها الجسم ببساطة بسبب وجوده في مجال الجاذبية.
طاقة الجاذبية أو طاقة الجاذبية الكامنة هي الطاقة الكامنة التي يمتلكها أي جسم ذو كتلة في مجال جاذبية...
في الميكانيكا الكلاسيكية، هناك دائمًا إمكانية للجاذبية عند وجود كتلتين أو أكثر. يتطلب قانون حفظ الطاقة أن تكون طاقة المجال الجاذبي دائمًا سلبية بحيث تكون صفرًا عندما تكون الأجسام بعيدة عن بعضها بشكل لا نهائي. لقد قادنا هذا المفهوم تدريجيا إلى التفكير في بنية الكون - فالكون الذي تهيمن عليه الطاقة الإيجابية قد يموت في النهاية في أزمة كبيرة، في حين أن الكون "المفتوح" الذي تهيمن عليه الطاقة السلبية قد يتوسع إلى ما لا نهاية أو يموت في النهاية في تمزق كبير. .
في الوقت نفسه، في نموذج الكون الخالي من الطاقة، فإن الطاقة الكلية في الكون تساوي صفرًا تمامًا، أي أن الطاقة الإيجابية في شكل كتلة تتوازن تمامًا مع الطاقة السلبية في شكل جاذبية. لا يزال من غير الواضح ما إذا كان هذا النموذج يصف كوننا بدقة.
حدود الثقوب السوداء والطاقة السلبية
عندما ندرس الثقوب السوداء بعمق، نكتشف ظاهرة تسمى "سحب إطار الطاقة". حول الثقب الأسود الدوار، يبدأ الزمكان نفسه بالدوران، مما يخلق منطقة تسمى "الإرجوسفير". في هذه المنطقة، قد تصبح طاقة الجسيم سلبية. يسمح هذا الوضع لجزيئات الطاقة السلبية بعبور أفق الحدث والدخول إلى الثقب الأسود، بينما وفقًا لقانون حفظ الطاقة، يجب أن تهرب كمية مماثلة من الطاقة الإيجابية.في عملية بن-روز، ينقسم الجسم إلى قسمين، أحدهما يكتسب طاقة سلبية ويسقط في الثقب الأسود، بينما يكتسب الآخر كمية متساوية من الطاقة الإيجابية ويهرب.
تم اقتراح هذه العملية كآلية لإنتاج الإشعاع المكثف مثل الكوازارات. تم التحقق من مفاهيم الطاقة السلبية وكثافة الطاقة السلبية بشكل أكبر في نظرية المجال الكمومي.
الجسيمات الافتراضية ولغز الفراغ
في نظرية الكم، يتسبب مبدأ عدم اليقين في ملء فراغ الفضاء بأزواج جسيمات ومضادات جسيمات افتراضية تظهر وتختفي تلقائيًا بعد فترة قصيرة. يمكن لبعض هذه الجسيمات الافتراضية أن تحمل طاقة سلبية، وهو سلوك يلعب دورًا في العديد من الظواهر المهمة.
على سبيل المثال، في تأثير كازيمير، يتم وضع لوحين متوازيين قريبين جدًا من بعضهما البعض، مما يحد من الطول الموجي الكمومي الذي يمكن أن يوجد بينهما.
يؤثر هذا القيد على عدد أزواج الجسيمات الافتراضية التي يمكن أن تتشكل في الفراغ، مما يؤدي إلى تكوين كثافة طاقة سلبية. مبدأ الحفاظ على الطاقة المتشكل في الفراغ يجعل القوة بين اللوحات غير ذات أهمية، في حين أن القوة الخارجية كبيرة نسبيًا، مما يتسبب في جذب اللوحات لبعضها البعض.
ظاهرة الجاذبية الكمومية وإشعاع هوكينج
في المجال الجاذبي عالي الكثافة حول الثقب الأسود، هناك تأثيرات جاذبية وتأثيرات كمية تعمل معًا. في هذه الحالة، قد تصبح طاقة الجسيم سلبية بسبب الدوران. إن إشعاع هوكينج ظاهرة رائعة. فعندما تظهر جسيمات افتراضية بالقرب من أفق الحدث الخاص بثقب أسود، قد يتم امتصاص أحد الجسيمات داخل الثقب الأسود بينما يهرب الآخر، مما يتسبب في فقدان الثقب الأسود لبعض طاقته.
قد تؤدي هذه العملية إلى تبخر الثقب الأسود ببطء ثم اختفائه في النهاية في الكون.
النظرة المستقبلية للطاقة السلبية
وعلى حدود العلم، فإن مفهوم الطاقة السلبية يؤدي أيضًا إلى العديد من الفرضيات المثيرة للاهتمام، مثل الثقوب الدودية ومحركات الالتواء. تتطلب نظرية ثقب الدودة طاقة سلبية للحفاظ على استقرارها، مما يسمح نظريًا للمسافرين بالسفر إلى وقت ومكان آخرين على الفور؛ في حين يعتمد محرك الالتواء على فقاعات طاقة سلبية افتراضية تسمح بالسفر بسرعة أكبر من الضوء ولا تنتهك نظرية أينشتاين. من النسبية.
إن مناقشة نظريات مثل جسيمات الطاقة السلبية لا تثبت فقط الاحتمالات اللانهائية للفيزياء، بل تجعلنا نتساءل أيضًا عما إذا كانت الطاقة السلبية موجودة حقًا في مثل هذا الكون الرائع كما نعتقد؟
مع التقدم المستمر في العلوم والتكنولوجيا، فإننا نتطلع إلى المزيد من الاكتشافات المذهلة في المستقبل باهتمام كبير. هل أنت فضولي مثلنا بشأن ألغاز الكون التي لم يتم حلها؟
