اگر یک سیاه‌چاله‌ی ریز از بین بدن شما عبور کند چه می‌شود؟

اگر تاکنون فکر کرده‌اید که واقعاً چه اتفاقی می‌افتد اگر یک سیاه‌چاله‌ی میکروسکوپی درست از میان بدن شما عبور کند، حالا بالاخره پاسخ‌ها رسیده‌اند.

کد خبر: ۸۹۶۷۶۵

تاریخ: ۰۴ آذر ۱۴۰۴ - ۱۳:۳۲

به گزارش انتخاب و به نقل از .sciencealert؛  شگفت‌انگیز اینکه میزان آسیب کاملاً ناچیز خواهد بود – دست‌کم زیرِ یک حد معین از جرم. در واقع بدترین بخش ماجرا، شوک موجی است که هنگام عبور از گوشت و بافت‌ها ایجاد می‌کند؛ خیلی شبیه موج شوک ناشی از عبور گلوله از بدن.

بر پایه‌ی تحلیل تازه‌ای از رابرت شرر، فیزیک‌دان دانشگاه وندربیلت آمریکا، حتی یک سیاه‌چاله با جرمی حدود ۱۰۰ میلیارد تُن نیز آسیب کمتری نسبت به شلیک یک گلوله‌ی کوچک کالیبر ۰.۲۲ وارد می‌کند.

شرر می‌گوید:

«مشاهدات جدید از امواج گرانشی ناشی از ادغام سیاه‌چاله‌ها، و تصویرهای تازه‌ای که از آن‌ها گرفته شده، دوباره توجه‌ها را به‌سمت سیاه‌چاله‌ها برگردانده‌اند.

علاوه بر این، به یاد داستانی علمی-تخیلی در دهه ۱۹۷۰ افتادم که شخصی در آن بر اثر عبور یک سیاه‌چاله از بدنش می‌میرد – می‌خواستم ببینم آیا این واقعاً ممکن است یا نه.»

سیاه‌چاله‌های بسیار کوچک با جرم کمتر از یک ستاره، یکی از توضیح‌های احتمالی برای ماده‌ی تاریک هستند؛ ماده‌ی مرموزی که باعث گرانش اضافه در سراسر کیهان می‌شود.

این «سیاه‌چاله‌های نخستین» فقط در یک شرایط می‌توانستند شکل بگیرند: در تراکم‌های شدید و غیرعادی در لحظات آغازین پس از مهبانگ.

البته آن‌ها گزینه‌ی اصلیِ ماده‌ی تاریک محسوب نمی‌شوند، چون دانشمندان معتقدند شرایط لازم برای تشکیل‌شان حتی در کیهان پرتلاطم اولیه نیز نادر بوده است.

با این حال، وجودشان غیرممکن نیست و همین احتمال، پرسش‌هایی طبیعی به دنبال دارد:

اینکه چقدر احتمال دارد یکی از این سیاه‌چاله‌ها به انسان برخورد کند؟

برای آسیب‌زدن باید چه اندازه‌ای داشته باشد؟

و آسیب دقیقاً چگونه خواهد بود؟

شرر برای پاسخ، محاسبات دقیقی انجام داده است.

و اینجاست که ماجرا واقعاً حیرت‌انگیز می‌شود: حداقل جرمِ یک سیاه‌چاله‌ی نخستین برای اینکه هنگام عبور از بدن انسان آسیب قابل توجهی وارد کند، حدود ۱۴۰ کوادریلیون گرم (۱۴۰ میلیارد تُن) است – حدود هفت برابر جرم سیارک «توتاتیس».

با این جرم، سیاه‌چاله هنوز ریز است؛ قطر شوارتزشیلد آن فقط ۰.۴ پیکومتر است.

در مقایسه، قطر یک اتم هیدروژن حدود ۱۰۶ پیکومتر است.

پس اگر چنین سیاه‌چاله‌ای با سرعتی حدود ۲۰۰ کیلومتر بر ثانیه از بدن بگذرد، طبق یافته‌های شرر، تعامل چندانی با بافت اطرافش نخواهد داشت.

اما این سرعت بسیار بیشتر از سرعت صوت در هواست و موج ضربه‌ای فراصوتی‌ای که پشت سر سیاه‌چاله ایجاد می‌شود، بافت‌ها را می‌شکافد – درست مانند شوک فراصوت ناشی از عبور یک گلوله‌ی کالیبر ۰.۲۲.

ولی این تنها راه آسیب‌زدن نیست. سیاه‌چاله‌ها کشش گرانشی شدیدی دارند، اما این کشش یکسان نیست: بخش‌های نزدیک‌تر به سیاه‌چاله بیشتر کشیده می‌شوند. این اختلاف نیرو، نیروی کشندی (tide) ایجاد می‌کند و اگر کافی باشد، می‌تواند جسم را مانند «اسپاگتی» بکشاند و پاره کند – فرآیندی که به آن اسپاگتی‌سازی می‌گویند.

خوشبختانه گرانش در مقیاس بدن انسان خیلی ضعیف است؛ نیروهایی که بافت‌ها و مولکول‌ها را کنار هم نگه می‌دارند بسیار قوی‌ترند. شما هر روز روی سیاره‌ای زندگی می‌کنید که تقریباً ۶ سکستیلیون تُن جرم دارد، اما سلول‌هایتان از هم نمی‌پاشند.

برای اینکه نیروهای کشندی یک سیاه‌چاله‌ی نخستین بتواند آسیب جدی وارد کند، باید حداقل ۷ کوینتیلیون گرم (۷ تریلیون تُن) جرم داشته باشد – جرمی در حد سیارک «ایریس».

فقط در این حد است که گرانش سیاه‌چاله می‌تواند بافت‌ها را به‌طور قابل توجهی بکشاند و پاره کند – هرچند تا آن زمان، موج ضربه‌ای فراصوت احتمالاً خودش آسیب کافی را وارد کرده است.

به هر حال، وضعیت چندان خوشایند نخواهد بود. اما حداقل برخلاف تصور داستان‌های علمی-تخیلی، سیاه‌چاله قرار نیست شما را از درون بخورد یا مانند یک ستاره ببلعد.

البته نیازی به نگرانی نیست: حتی اگر چنین سیاه‌چاله‌هایی وجود داشته باشند، احتمال برخورد یک سیاه‌چاله به انسان حدود یک‌بار در هر کویینتیلیون سال است – یعنی بارها طولانی‌تر از عمر ۱۳٫۸ میلیارد ساله کیهان!

احتمالاً نه انسان تا آن زمان وجود خواهد داشت و شاید خود جهان هم با آن زمان‌مقیاس دوام نیاورد.

شرر می‌گوید:

«سیاه‌چاله‌های نخستین از نظر نظری ممکن‌اند، اما شاید اصلاً وجود نداشته باشند.

اگر سیاه‌چاله‌ای آن‌قدر بزرگ باشد که اندازه‌ی یک سیارک یا بیشتر باشد، عبورش از بدن آسیب شدید یا مرگبار ایجاد می‌کند – درست مثل شلیک گلوله.

اما یک سیاه‌چاله‌ی کوچک‌تر می‌تواند از بدن عبور کند بدون اینکه حتی متوجه شوید. با این حال چگالی این سیاه‌چاله‌ها آن‌قدر کم است که چنین برخوردی عملاً غیرممکن است.»

خواب راحتی داشته باشید!