عندما يمر الغاز عبر صمام ضيق، قد يسخن أو يبرد — وهذا هو تأثير جول-طومسون، الذي تعتمد عليه الثلاجات وأجهزة إسالة الهواء. واتضح أن الثقوب السوداء تتصرف أيضًا بهذه الطريقة. درس المؤلفون ثقبًا أسود مشحونًا في فضاء دي سيتر المضاد (عالم بانحناء سالب ثابت، مثل السرج)، مضيفين تصحيحات من الجاذبية المعدلة والديناميكا الكهربائية اللاخطية (حيث تكون المجالات قوية جدًا لدرجة أن قوانين ماكسويل تتوقف عن كونها خطية).
الاستنتاج الرئيسي: شحنة الثقب الأسود الثقب الأسود هي أقوى منظم لسلوكه الحراري. بتغيير الشحنة، يمكن جعل الثقب يبرد أو يسخن عند نفس الضغط. المعاملات الإضافية — الجاذبية المعدلة والمجال الكهرومغناطيسي اللاخطي — تصحح الصورة قليلًا فقط، مثل مقابض الضبط الدقيق. على مسافات مشابهة للمسافات بين النجوم، لا تختلف هندسة الزمكان الزمكان المنحني تقريبًا عن تنبؤات النظرية العادية، مما يسمح بتطبيق النموذج على الأجرام الفلكية الحقيقية.
وهكذا يصبح الثقب الأسود مشابهًا لآلة حرارية بمنظم رئيسي — وهو الشحنة الكهربائية. غيّر الشحنة — وبدّل الوضع من التسخين إلى التبريد. وهذه الشحنة نفسها تعيدنا إلى الصورة المألوفة للكون البعيد: على المسافات الكبيرة، يبدو الثقب كجسم ضخم عادي، وفقط عن قرب تظهر غرائب الجاذبية المعدلة.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2607.06704
We herein study both the Joule-Thomson (JT) expansion process and the geodesic properties of a charged anti-de Sitter (AdS) black hole arising in modified gravity with nonlinear electrodynamic (NLED) sources. Our thermodynamic study reveals that the black hole charge has the most pronounced impact on the JT behaviour. The nonlinear electromagnetic sector together with the modified gravity parameters introduces further corrections to the inversion temperature and the associated cooling characteristics. At astrophysically relevant distances, the geometry closely reproduces expected outcomes.
اكتُشف تأثير جول-طومسون في منتصف القرن التاسع عشر عن طريق تمرير الهواء عبر سدادة مسامية — والآن يُعثر عليه في ثقوب سوداء أكبر بمليارات المرات من الشمس.
في رواية «هايبريون» لدان سيمونز، استُخدمت الثقوب السوداء كمصادر للطاقة وبوابات — والتحكم في خصائصها الحرارية قد يكون أساسًا لمثل هذه التقنية.