طاقة من الفراغ: كيف تضخّم نجمة بلا ثقب أسود الضوء ✎ سريع

الأصل: "Completing the Penrose Process without a Horizon"
· Yang Huang, Shiyang Hu, Bin Chen, Minyong Guo
arXiv:2608.08711v1 · 2026-08-09 · arXiv non-exclusive · تحليل مستقل · 1 دقيقة
يمكن استخلاص الطاقة من نجم سريع الدوران حتى لو لم يكن لديه أفق حدث.

📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها.

الثقب الأسود يبتلع كل ما يقترب منه كثيراً. لكن إذا ألقيت إليه ليس جسماً واحداً بل زوجاً، فقد يخرج أحدهما عائداً آخذاً جزءاً من طاقة دوران الثقب. هذه الحيلة، التي ابتكرها روجر بنروز في عام 1969، تعمل فقط لأن الثقب الأسود لديه أفق — حد لا يعود من ورائه شيء. الآن يتبين أن الأفق ليس ضرورياً.

لنأخذ كتلة سريعة الدوران تشبه النجم لكن بدون سطح صلب. حولها توجد منطقة يُسحب فيها الفضاء نفسه مع الدوران، مثل الماء في دوامة. الجسيم الذي يدخل هناك يمكن أن ينقسم إلى اثنين: أحدهما يحصل على طاقة سالبة ويبقى يدور في الداخل، والثاني يخرج بطاقة أكبر من طاقة الجسيم الأصلي. كان يُعتقد سابقاً أن هذا الخداع يتطلب أفقاً "يبتلع" الشظية السالبة. اتضح أنه يكفي أن تعلق هذه الشظية في منطقة الدوران، مثل قطعة خشب في دوامة مائية.

الطاقة لا تأتي من العدم: النجم يتباطأ قليلاً في دورانه نتيجة لذلك.

اختبر المؤلفون الفكرة على مثال محدد — ما يسمى بالنجم البوزوني. وهو سحابة من جسيمات خفيفة جداً متماسكة بفعل جاذبيتها الذاتية، بدون حدود واضحة. أظهرت الحسابات أن الجسيم يمكن أن ينقسم، وستعلق شظية في المنطقة الدوارة، بينما تطير الأخرى بعيداً بطاقة إضافية. علاوة على ذلك، ستطير بالتأكيد إذا كان النجم متماثلاً حول خط الاستواء.

مثل هذه العملية قد تفسر مصدر الطاقة للانبعاثات القوية للمادة من بعض الأجرام الكونية.

يتبين أنه لاستخلاص طاقة الدوران لا نحتاج إلى ثقب أسود. يكفي جسم مضغوط سريع الدوران بدون أفق. هذا يغير نظرتنا إلى كيفية عمل النوى المجرية النشطة ومصادر الإشعاع القوي الأخرى. ربما بعضها ليس ثقوباً سوداء، بل شيء أكثر غرابة.

أسرع نبّاض معروف يدور أكثر من 700 دورة في الثانية — سطحه يتحرك بسرعة تعادل ربع سرعة الضوء تقريباً.

العلماء
Roger PenroseStephen HawkingWilliam UnruhFritz ZwickyJacob BekensteinKarl Schwarzschild
المفاهيم
عملية بنروز أفق الحدث ثقب أسود دوار نظرية بنروز للتفردات مساحة الأفق دوران الثقب الأسود غرافاستار مبرهنة هوكينغ للمساحة طَوْق المدار الدائري المستقر الأعمق رنين متلاشي تفرد عاري