الكهرباء والمغناطيسية تتبادلان الأدوار — والثقوب السوداء لا تلاحظ الاستبدال سريع
كرتان مشحونتان كهربائيًا تتجاذبان بقوة معينة. إذا استبدلت شحناتهما بأقطاب مغناطيسية، فسيُظهر ميزان الزنبرك نفس القوة تمامًا. ومع الثقوب السوداء، يبدو أن القصة نفسها — فقط بدلاً من النوابض، يعمل نسيج الزمكان نفسه.
مؤلفو الدراسة الجديدة ولأول مرة قاموا بحساب تصادم ثقبين أسودين يحملان شحنة كهربائية على الكمبيوتر. ثم قاموا بحيلة رياضية: أداروا الحقول بحيث تحولت الكهرباء إلى مغناطيسية. وأعادوا تشغيل المحاكاة. الموجات الثقالية — تموجات الفضاء التي تلتقطها كاشفات مثل LIGO — خرجت متطابقة. يبدو الأمر كمترجم ينقل معنى محادثة دون أن يلاحظ اللغة التي يتحدث بها المتحاورون — لغة الحقول الكهربائية أم المغناطيسية.
ظهر الفرق فقط في الضوء المنبعث أثناء الاندماج. هذا الضوء — الإشعاع الكهرومغناطيسي — كان مستديرًا بنفس الزاوية التي استدارت بها الحقول. يحدث هذا عندما تصور الألعاب النارية من خلال مستقطب دوار: صورة الانفجارات تبقى كما هي، فقط الانعكاسات على الماء تغير اتجاهها. بالنسبة لعلماء الفلك، هذا يعني أنه من خلال ملاحظات الجاذبية وحدها لا يمكن التمييز بين ثقب أسود مشحون كهربائيًا وآخر مغناطيسي — بل هناك حاجة أيضًا إلى تلسكوبات راديوية تلتقط الاستقطاب (اتجاه اهتزاز موجة الضوء).
هذا «الدوران المزدوج» كان معروفًا سابقًا فقط للحقول الضعيفة، والآن تم تأكيده في أكثر الأنظمة اضطرابًا — عندما يهتز الفضاء ويلتوي بالقرب من أفق الحدث. هذا ليس مجرد أناقة رياضية: التناظر يخبرنا أي حلول معادلات أينشتاين-ماكسويل يمكن الحصول عليها من بعضها البعض بمجرد الدوران، مما يوفر سنوات من الحسابات.
الشحنة المغناطيسية (أحادي القطب) لم تُعثر عليها في الطبيعة حتى الآن، لكن معادلات ماكسويل تصبح أجمل وأكثر تناظرًا إذا أضفناها — كما في هذه المحاكاة.
في رواية «الدوامة» للكاتب جريج بير، استخدم الفضائيون ثقوبًا سوداء مغناطيسية للسفر — الآن نعرف أنها لا يمكن تمييزها ثقاليًا عن الثقوب العادية.