الثقب الأسود ليس جسمًا ميتًا. بعد اضطراب، مثل اندماج ثقبين أسودين، يرن مثل الجرس. هذا الرنين ليس مجرد صوت، بل مجموعة معقدة من الاهتزازات المتلاشية تُسمى الأنماط شبه الطبيعية (quasinormal modes). ترددها ومعدل تلاشيها يعتمدان على الثقب نفسه: كتلته وشحنته ودورانه.
في العمل الجديد، نظر العلماء إلى الثقوب السوداء المشحونة في نوع خاص من الفضاء — فضاء دي سيتر المضاد (anti-de Sitter) (يشبه سرجًا مقعرًا). اتضح أنه عند تغير درجة الحرارة، يمكن لمثل هذا الثقب أن يعيد ترتيب نفسه قفزة واحدة: أولًا يكون كبيرًا، ثم ينكمش إلى صغير، ثم يتمدد مرة أخرى إلى حجم متوسط. هذا يشبه التحول الطوري الرجعي المألوف في بعض السوائل والسبائك. لكن هنا — على مقياس أفق الحدث.
حل المؤلفون معادلة كلاين-غوردون (Klein-Gordon equation) لحقل قياسي عديم الكتلة بطريقة الرماية (shooting method) وحسبوا ترددات الأنماط شبه الطبيعية لكل طور. اختلفت الترددات بوضوح: الثقب الصغير رنّ على نغمة، والكبير على أخرى، والمتوسط على ثالثة. وهكذا حصل الفيزيائيون على «بصمة صوتية» لكل طور ديناميكي حراري. الآن، بالاستماع إلى رنين الثقوب السوداء البعيدة، يمكننا معرفة ما إذا كانت تمر بإعادة هيكلة داخلية — تمامًا كما نميز الماء الساخن من البارد بصوت سكبه.
التحولات الطورية الرجعية، المشابهة لتلك المكتشفة في الثقوب السوداء، توجد في الحياة اليومية: على سبيل المثال، خليط النيكوتين والماء عند التسخين يمتزج أولًا، ثم ينفصل، ثم يمتزج مرة أخرى.
في رواية «سولاريس» لستانيسلاف ليم، كان محيط الكوكب يولّد بنى معقدة تذكرنا بالأنماط شبه الطبيعية — اهتزازات متلاشية تحتفظ بذاكرة الحالات الماضية.