در اين گفت و گو كه در شماره سه شنبه 19 مرداد 1395 خورشيدي در صفحه دانش منتشر شده است، مي خوانيم: عليرضا رفيعي كه دكتري خود را در رشته فيزيك از دانشگاه يورك كانادا گرفته، چند سالي است در گروه فيزيك و نجوم اين دانشگاه مشغول پژوهش و تدريس است. وي كارشناسي و كارشناسي‌ارشد خود را به ترتيب در رشته‌هاي فيزيك (از دانشگاه اصفهان) و اخترفيزيك (مركز علوم پايه زنجان) اخذ كرده است.
دكتر رفيعي به فراگيري دانش از منابع دست‌اول اعتقاد زيادي دارد و همين موضوع باعث شد پس از فارغ‌التحصيلي در مقطع كارشناسي‌ارشد، ابتدا به موسسه آيوكاي هند و سپس به دانشگاه يورك كانادا برود تا در آنجا به استادان، ابزارهاي پيشرفته و داده‌هاي مستقيم از بزرگ‌‌ترين رصدخانه‌هاي جهان دسترسي داشته باشد. دكتر رفيعي در سفري كه بتازگي به ايران داشت، سخنران يك نشست علمي با محوريت سياهچاله‌ها در مركز آموزش نجوم اديب اصفهان بود. در حاشيه اين نشست فرصتي دست داد تا با او درباره موضوعات مختلف نجومي گفت‌وگو كنيم. رساله دكتري رفيعي به مبحث «سياهچاله‌هاي پرجرم» اختصاص داشت و گفت‌وگو درباره سياهچاله‌ها، يكي از بحث‌هاي محوري بود. آنچه در ادامه مي‌خوانيد گزيده‌اي از اين گفت‌وگو است.
**سياهچاله‌ها و نادانسته‌هاي ما درباره آنها ازجمله مباحثي است كه اكنون نه‌تنها ستاره‌شناسان بلكه بسياري از مردم را مجذوب خود كرده است. سياهچاله چيست و آيا واقعا پاياني سياه براي زندگي ستارگان پرجرم است؟
اگر بخواهم ساده بگويم، سياهچاله موجودي است كه براي فرار از آن نياز داريد با سرعتي سريع‌تر از سرعت نور حركت كنيد. چون طبق قانون طبيعت، هيچ چيزي نمي‌تواند سريع‌تر از سرعت نور در خلأ حركت كند، در نتيجه شما هيچ‌وقت نمي‌توانيد از سياهچاله فرار كنيد. يعني حدي وجود دارد كه به آن افق رويداد مي‌گويند. به محض اين كه از اين حد عبور كرديد، هيچ بازگشتي براي شما نخواهد بود و اگر بخواهيد برگرديد بايد قوانين فيزيك را بشكنيد و اين غيرممكن است!
**در خبرهايي كه بتازگي درباره كشف امواج گرانشي منتشر شده است، گفته شده اين امواج بر اثر تركيب دو سياهچاله به وجود آمده‌اند. يا هر از گاهي خبر از كشف يك سياهچاله مي‌شنويم. ستاره‌شناسان، اين اجرام يا به قول شما اين موجودات را چگونه شناسايي مي‌كنند؟
زيبايي سياهچاله‌ها در اين است كه يك جرم گرانشي هستند و روي محيط اطراف خودشان تاثيرگرانشي دارند. به همين ترتيب شما مي‌توانيد از تاثير گرانشي اين موجودات، آنها را شناسايي كنيد. درست است كه شما هيچ‌گاه نمي‌توانيد سياهچاله را مستقيم ببينيد، اما مي‌توانيد تمام چيزهايي را كه اطراف آن در حال چرخش هستند و بعد درون آن فرو مي‌ريزند، رديابي كنيد و از طريق مطالعه اين موارد جانبي، اطلاعات مختلفي از سياهچاله‌ها به دست بياوريد. خود سياهچاله هيچ تابش بخصوصي ندارد. فقط يك تابش هاوكينگ وجود دارد كه آن هم به صورت نظري تاييد شده، اما هنوز هيچ سياهچاله‌اي را پيدا نكرده‌ايم كه چنين تابشي از خود ساطع كرده باشد.
**چرا مطالعه سياهچاله‌ها براي اختر‌شناسان مهم و جذاب است؟ آنها چه چيز مهمي دارند؟
خود سياهچاله‌ها شايد در نگاه اول به نظر موجودات مهمي نباشند؛ اما دليل ما براي مطالعه آنها اين است كه علاقه‌مند هستيم كل عالم و قوانين فيزيك را بشناسيم؛ قوانيني كه به تمام اتفاقاتي كه در جهان آفرينش رخ مي‌دهد، حاكم هستند. براي فهم بهتر اين قوانين، برخي مشاهدات و آزمايش‌هايي انجام مي‌دهيم و براساس نتايج آنها مدل‌سازي مي‌كنيم. مدل‌سازي در پيش‌بيني برخي رويدادها و پديده‌ها به ما كمك مي‌كند. اين پيش‌بيني‌ها اگر درست باشند، تاييدي بر مدل ما هستند و در واقع توصيف درستي از طبيعت و عالم است.
سياهچاله‌ها به اين دليل خيلي مهم هستند كه در لبه مرز دانش ما قرار دارند. جايي كه بيشتر مدل‌ها بسيار لرزان بوده و از خودشان در توصيف آنها ضعف نشان مي‌دهند. قوانين گرانش نيوتن يا گرانش اينشتين، رفتار اجرام بزرگ و سنگين كيهاني را به زيبايي توصيف مي‌كنند، اما در كنار اين، مدل مكانيك كوانتومي يا نظريه ميدان‌هاي كوانتومي را داريم كه در واقع رفتار ذرات خيلي ريز و سبك را بررسي مي‌كند. اين رفتار كاملا در تضاد با رفتار اجرام بزرگ و سنگين هستند.
اين دو مدل هر كدام به طور مستقل و جدا از هم به زيبايي هر چه تمام‌تر كار مي‌كنند، اما به محض اين كه بخواهيم اين دو را به هم نزديك كنيم، دچار اختلاف سليقه شديد مي‌شويم! تضاد بزرگي پيدا مي‌شود و به نظر مي‌آيد تمايلي ندارند با هم تركيب و ادغام شوند. سياهچاله‌ها دقيقا در همين نقطه قرار دارند. اجرامي بسيار سنگين و در عين حال بسيار كوچك هستند.
معادلاتي كه در نظريه گرانش اينشتين و ميدان‌هاي كوانتومي وجود دارند، به طور جداگانه بخوبي جواب مي‌دهند، اما وقتي با هم تركيب مي‌شوند، دچار برخي ناخود سازگاري‌هاي بسيار عميق مي‌شوند كه ما به هيچ وجه نمي‌توانيم آنها را حل كنيم.
**پس ما به داده‌هاي بيشتري نياز داريم...
فقط داده‌ها نيستند. بايد پاي تخيلات را هم به ميان كشيدكه چطور اين مدل‌ها را كنار هم بگذاريم. هنوز دانش بشر به اندازه كافي نيست. حال اگر به پرسش شما برگردم بايد بگويم مطالعاتي كه در مورد سياهچاله‌ها انجام مي‌شود به ما كمك مي‌كند بفهميم اين دو نظريه را چطور به هم نزديك كنيم، اما در عين حال وجود اين سياهچاله‌ها كمك خيلي بزرگ ديگري مي‌كند.
ما نياز داريم تحول عالم را هم بررسي كنيم. يعني ببينيم با گذشت زمان شكل و شمايل جهان و اجرام آسماني چطور تغيير مي‌كنند. چه اتفاقي درون آنها مي‌افتد و چگونه رشد مي‌كنند. وقتي اين كارها را انجام مي‌دهيم، مي‌فهميم مدل‌ها براساس آن فرض‌هاي اوليه خيلي ساده ما كار نمي‌كنند مگر اين كه بحث سياهچاله‌هاي كلان جرم (ابرسياهچاله‌ها) را به مدل‌هاي خود اضافه كنيم. اين كار منجر به نتايجي مي‌شود كه ما در مشاهدات خود آنها را مي‌بينيم و ثبت مي‌كنيم.
وجود سياهچاله‌ها شايد در قديم به عنوان موجودي اضافه و خيلي زيبا ديده مي‌شدند؛ اما امروزه به عنوان بخش جدانشدني مدل‌هاي كيهان‌شناسي به حساب مي‌آيند. يعني اگر آنها را از مدل‌ها حذف كنيم، اين مدل‌ها نمي‌توانند طبيعت را با دقت مناسب توصيف يا پيش‌بيني كنند.
**ذهنيتي كه درباره سياهچاله در اذهان مردم وجود دارد اين است اگر به آن نزديك شويم، ما را مي‌بلعد! براستي سياهچاله‌ها موجودات بلعنده‌اي هستند؟!
سوءتفاهمي وجود دارد. اين كه همه فكر مي‌كنند سياهچاله‌ها چيزي را مي‌بلعند. راستش اگر همين امروز شما خورشيد را برداريد و به جاي آن يك سياهچاله بگذاريد، هيچ تغييري در منظومه شمسي رخ نخواهد داد. تنها تغييري كه رخ مي‌دهد اين است كه سياهچاله هيچ نوري توليد نمي‌كند و عملا چيزي به اسم روز نخواهيم داشت. زمين همان‌طور كه قبلا به دور خورشيد مي‌گرديد، به گردش خود ادامه مي‌دهد با اين تفاوت كه الان به دور سياهچاله مي‌گردد. طول شبانه‌روز هيچ تغييري نخواهد كرد و هيچ اتفاق خاص ديگري نيز نخواهد افتاد، بجز اين كه فقط يك شب مطلق خواهيم داشت!
ما در حالت عادي داخل هيچ سياهچاله‌اي فرو نمي‌رويم، مگر آن كه به‌عمد خود را در محدوده افق رويداد آن قرار دهيم. اين ذهنيت اشتباه است كه اگر به دور سياهچاله‌اي بچرخيم، در آن بلعيده مي‌شويم. كلا براي اين كه به يك جسم يا موجود گرانشي نزديك شويم بايد چيزي به نام اندازه حركت زاويه‌اي را از دست دهيم.
همين حركت زاويه‌اي است كه باعث مي‌شود ماهواره‌ها روي زمين سقوط نكنند، اما يك ماهواره معمولي كه در ارتفاع پايين كار مي‌كند را در نظر بگيريد، بعد از مدتي به خاطر برخورد با مولكول‌هاي جو سرعتش كم مي‌شود و اگر موتورهايش را براي افزايش ارتفاع روشن نكند، به سمت زمين سقوط مي‌كند. سياهچاله‌ها هم دقيقا مثل زمين هستند. تا وقتي شما بخشي از سرعت خودتان را بنا به هر دليلي از دست ندهيد، هيچ‌گاه داخل سياهچاله نمي‌افتيد.
البته باز هم بايد تاكيد كنم لازم است در افق رويداد آن سياهچاله قرار بگيريد كه آن هم به مركز سياهچاله بسيار نزديك است و شما هيچ وقت به آن حد نخواهيد رسيد. زيرا تا قبل از رسيدن به آن محدوده، تحت تاثير اختلاف گرانشي تغيير شكل داده و قبلا تكه‌تكه شده و به مولكول تبديل شده‌ايد. به عبارت بهتر قبل از بلعيده‌شدن، شما مرده‌ايد!
**سياهچاله به زبان ساده
ستارگان بسيار پرجرم پس از مرگ به يك ميدان گرانش بسيار بزرگ و قوي تبديل مي‌شوند كه حتي نور (با سرعت 300 هزار كيلومتر بر ثانيه) هم نمي‌تواند از آن فرار كند. به عبارتي ديگر سياهچاله ناحيه‌اي از فضاست كه مقدار بسيار زيادي جرم در آن تمركز يافته و هيچ شيئي نمي‌تواند از ميدان جاذبه آن خارج شود.
*منبع: روزنامه جام جم
**گروه اطلاع رساني**9165**9131
تهران- ايرنا- عليرضا رفيعي پژوهشگر ايراني دانشگاه يورك كانادا در گفت و گو با روزنامه جام جم درباره اهميت وجود سياهچاله ها گفت: وجود سياهچاله‌ها شايد در قديم به عنوان موجودي اضافه و خيلي زيبا ديده مي‌شدند؛ اما امروزه به عنوان بخش جدانشدني مدل‌هاي كيهان‌شناسي به حساب مي‌آيند. يعني اگر آنها را از مدل‌ها حذف كنيم، اين مدل‌ها نمي‌توانند طبيعت را با دقت مناسب توصيف يا پيش‌بيني كنند.