أي معادلة أوصى هوكينغ بحفرها على شاهد قبره؟

 

إيلاف من بيروت: قبل وفاته، قال ستيفن هوكينغ مرارًا إنه يعرف ماذا يريد أن يُنقش على قبره. فقد أوضح عالم الفيزياء هذا أنه يرغب في نحت ما تعرف بـ "معادلة هوكينغ" على شاهد قبره، وهي المعادلة التي تضم الأجزاء الأهم كلها من اكتشافه، وتعبّر بوضوح عن الفكرة التي حدّدت عمله باقي أيام حياته: الثقوب السوداء ليست سوداء تمامًا، بل تطلق توهجًا يعرف اليوم باسم "إشعاع هوكينغ".

 

حروف تجمل الكون

قادنا هذا الاكتشاف إلى طرائق جديدة، ليس لفهم الثقوب السوداء فحسب، بل أيضًا لاستيعاب السبل التي ينمو الكون من خلالها، ويتغير بمرور الوقت. يمكن التعبير عن الكثير منها في حروف قليلة.

 

فحرف (S) الذي تحاول المعادلة احتسابه هو معدل الإنتروبيا: جزء معقد، لكن مهم من الثقوب السوداء، يمكن فهمه باعتباره مقياسًا لمقدار الفوضى الموجودة في النظام. في بعض الأحيان، تتم إضافة حرفي (BH) بجانب (S)، لكن بحجم أصغر؛ الحرف الأول من اسمي كل من هوكينغ وجيكوب بيكنشتاين، العالِم الآخر الذي بذل الكثير للمساعدة على فهم الثقوب السوداء.

 

أما باقي مكونات المعادلة فيمثّل الأعداد المهمة المطلوبة لاحتساب هذه الإنتروبيا: رمز (h) هو ثابت بلانك، وهو مهم جدًا في ميكانيكا الكم؛ ورمز (G) هو ثابت نيوتن، الذي يستخدم لفهم الجاذبية؛ ورمز (A) يشير إلى منطقة أفق الحدث التي تحيط بالثقب الأسود؛ ورمز (c) يمثل سرعة الضوء التي اشتهرت في معادلة أينشتاين؛ ورمز (k) يشير إلى ثابت بولتزمان لفهم العلاقة بين الطاقة ودرجات الحرارة.

 

جسم بذرّات فيها نواة

ربما يبدو كل ذلك معقدًا قليلًا. لكن، كالعادة، قدّم البروفيسور هوكينغ تفسيرًا بسيطًا بشكل لا يصدق لكيفية توصّله إلى هذه المعادلة البسيطة.

 

في عام 2002، وخلال الاحتفال بعيد ميلاده الستين، روى: "تساءلت: هل يمكننا أن نصادف جسمًا فيه ذرات، وفي كل ذرة نواة تشبه الثقب الأسود، تشكلت في بداية الكون؟. بحثت عن الجواب، فدرست كيف تتشتت الحقول الكمومية للثقب الأسود، متوقعًا أن يتم امتصاص جزء من موجة الصدمة، وأن يتبعثر الباقي".

 

أضاف: "لكن دهشتي كانت كبيرة عندما لاحظت انبعاثات صادرة من الثقب الأسود نفسه. ظننت في البداية أنني أخطأت في مكان ما، لكنني مقتنع أن الانبعاثات كانت مطلوبة لتحديد منطقة الأفق مع مجال الثقب الأسود. صغتها في معادلة، وأود أن تحفر هذه المعادلة على شاهد قبري".