گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
انسان برای انجام سفرهای فضایی با محدودیت‌های زیادی مواجه است. به‌همین‌خاطر دانشمندان می‌خواهند یک سیاه چاله مصنوعی ایجاد کنند تا توانایی انجام سفرهای بین ستاره ای را با سرعتی خارق‌العاده داشته باشند.
بلندپروازی و رویا همیشه سبب پیشرفت بشر شده است. در حال حاضر ما هنوز در تلاش برای برطرف کردن موانع سفر به مریخ هستیم و قطعا نمی‌توانیم یک فضاپیمای سرنشین‌دار را برای کاوش در مناطق مختلف منظومه شمسی آماده کنیم. هرچند اینها باعث نمی‌شوند که به بررسی نحوه انجام سفرهای بین‌ستاره‌ای و کاوش در اعماق فضا نپردازیم. همین نیز سبب شده که دانشمندان ایده جذاب ایجاد سیاه چاله مصنوعی را مطرح کنند.
ایجاد سیاه چاله مصنوعی آينده بشر را دگرگون خواهد کرد
یکی از مهمترین مشکلات کنونی ما برای سفر در کهکشان راه شیری (نه کل جهان هستی) بحث سرعت است. در اواخر سال ۲۰۲۳ کاوشگر خورشیدی ناسا توانست رکورد سرعت فضایی مربوط به انسان را بشکند. این فضاپیمای بدون سرنشین با سرعت ۶۳۵۲۶۶ کیلومتر در ساعت حرکت می‌کرد. سرعت اعلامی بسیار زیاد به‌نظر می‌رسد، اما باید بدانید که تنها ۰.۰۵۹ درصد سرعت نور است.
نزدیکترین سامانه خورشیدی به ما یعنی آلفا قنطورس حدود ۴.۲ سال نوری با زمین فاصله دارد. برای رسیدن به آنجا با بیشترین سرعت فعلی بباید حداقل ۷۷۰۰ سال منتظر بمانیم. در این حالت ما به یک فضاپیمای چند نسلی احتیاج خواهیم داشت. چنین فضاپیمای بزرگی قطعا به موتورهای غول‌پیکری برای رسیدن به سرعت بالا نیاز دارد.
در این حالت برای سفر به نقاط جذاب‌تر کهکشان راه شیری و یا حتی نزدیک شدن به سیاه چاله مرکزی کهکشان باید چند صد میلیون سال انتظار بکشیم. به‌همین‌خاطر دانشمندان علم فیزیک راه‌های مختلفی را برای انجام سفرهای میان‌ستاره‌ای پیشنهاد کرده‌اند.
با نگاهی به اخبار علمی می‌توان متوجه شد که برخی راه‌حل نهایی را ماشین وارپ می‌دانند. یک فضاپیما با ابعادی معقول که می‌تواند بدون مصرف حجم زیادی از سوخت به سرعت نور برسد. هرچند ساخت ماشین وارپ پیشرفت چندان زیادی نداشته و با موانع جدی روبرو است. به‌همین‌خاطر برخی ایده ساخت سیاه چاله مصنوعی را مطرح کرده‌اند. بر اساس این ایده تابش هاوکینگ ساطع‌شده از سیاه چاله مصنوعی می‌تواند انرژی مورد نیاز برای فضاپیما را فراهم کند.
یک سیاه چاله ستاره‌ای زمانی ایجاد می‌شود که یک ستاره با جرمی حدود ۲۰ برابر خورشید سوخت درونی خود را به‌اتمام برساند. در این حالت گرانش شدید هسته سبب فروپاشی ستاره خواهد شد. اتفاقی که در نهایت به انفجار ابرنواختر و پرتاب لایه‌های بیرونی ستاره به بیرون منجر می‌شود.
اگر در این حالت هسته اصلی ستاره جرمی بیشتر از سه‌برابر خورشید داشته باشد، به سیاه چاله تبدیل خواهد شد. طبیعتا ایجاد یک سیاه چاله مصنوعی با این ابعاد مناسب سفرهای فضایی نخواهد بود. مخصوصا اینکه ما می‌خواهیم سیاه چاله در کنار فضاپیما به اعماق فضا سفر کند. همچنین هرچقدر سیاه چاله کوچکتر باشد انرژی و گرمای بیشتری را در قالب تابش هاوکینگ آزاد می‌کند.
اما سوال مهم اینجاست که بشر چگونه می‌تواند یک سیاه چاله مصنوعی را ایجاد کند. بسیاری از دانشمندان بر این باور هستند که سیاه چاله های اولیه در همان چند ثانیه ابتدایی آغاز جهان شکل گرفته‌اند. در آن زمان مواد اولیه شکل‌دهنده ستاره‌ها و کهکشان‌ها فوق‌العاده فشرده بودند.
شرایط به‌گونه‌ای بود که حتی امکان شکل‌گیری سیاه چاله هایی با ۱۰۰ هزار برابر جرم کمتر از یک گیره کاغذ و سیاه چاله هایی با ۱۰۰ هزار برابر جرم خورشید وجود داشت. هرچند که بعدها همزمان با گسترش جهان هستی و کاهش دما نحوه شکل‌گیری سیاه چاله ها به شیوه کنونی تغییر کرد.
بشر تاکنون نتوانسته یک سیاه چاله فوق‌العاده کوچکتر از گیره کاغذ را پیدا کند. البته با توجه به عظمت جهان هستی و ناتوانی ما در بررسی قسمت‌های مختلف منظومه شمسی، این مورد چندان عجیب نیست. به‌همین‌خاطر بهتر است برای انجام سفرهای بین‌ستاره‌ای یک سیاه چاله مصنوعی کوچک را ایجاد کنیم.
در سال ۲۰۰۹ علاقه‌مندان به اخبار نجوم شاهد انتشار مقاله‌ای بودند که امکان ساخت یک فضاپیما متکی بر سیاه چاله را بررسی می‌کرد. این سیاه چاله باید مشخصات ویژه‌‌ای داشته باشد. اول از همه سیاه چاله باید آنقدر قدرتمند باشد که بتواند انرژی مورد نیاز برای رسیدن به سرعت نور در مدت زمان کوتاهی را فراهم کند.
همچنین سیاه چاله باید آنقدر کوچک باشد که ما بتوانیم آن را به‌صورت مصنوعی ایجاد کنیم. علاوه بر اینها، ابعاد سیاه چاله باید در حدی بزرگ باشد که توانایی متمرکز کردن انرژی مورد نیاز برای ساخت آن را داشته باشیم. در نهایت محاسبات دانشمندان مشخص کرد که امکان ساخت چنین سیاه چاله ای برای انجام سفرهای میان‌ستاره‌ای وجود دارد.
چالش‌های پیش روی ساخت فضاپیمای مدرن
دانشمندان متوجه شدند که ایجاد یک سیاه چاله مصنوعی با شعاع چند اتومتر برای انجام ماموریت‍ی معادل یک میلیون تن داشته باشد و احتمالا چندین دهه یا قرن عمر خواهد کرد. انرژی ساخت سیاه چاله موردنظر نیز از طریق خورشید تامین می‌شود.
برای اینکار باید یک پنل خورشیدی مدرن با صفحاتی به‌طول چند صد کیلومتر را در مدار خورشید قرار دهیم. اگر این پنل یک میلیون کیلومتر از خورشید فاصله داشته باشد، می‌تواند در طول یکسال انرژی مورد نیاز برای ایجاد سیاه چاله مصنوعی را تامین کند. بر اساس این ایده اگر شما حجم بسیار زیادی از انرژی را در یک نقطه کوچک متمرکز کنید، سیاه چاله شکل می‌گیرد.
دانشمندان بر این باور هستند که چنین سیاه چاله ای می‌تواند در تنها چند دهه خود را به سرعت نور برساند. با همه اینها، ایجاد یک سیاه چاله مصنوعی چندان آسان به‌نظر نمی‌رسد. جمع‌کردن انرژی مورد نیاز فوق‌العاده سخت خواهد بود. همچنین متمرکز کردن انرژی روی نقطه کوچکی در فضا نیز به یک چالش مهم برای بشر تبدیل می‌شود. هرچند مهمتر از همه نحوه استفاده از سیاه چاله برای حرکت است.
تیم پژوهشی امیدوار است که بتواند دور افق رویداد را با سازه‌های خاصی پوشش دهد تا انرژی خارج‌شده از سیاه چاله را جذب کند. برخی نیز پیشنهاد استفاده از اشعه گاما برای ایجاد نیروی لازم را مطرح کرده‌اند. با همه اینها گروهی از دانشمندان تصور می‌کنند که ایده ساخت سیاه چاله مصنوعی در این ابعاد هرگز عملی نخواهد شد. این مسئله نیز به نظریه‌های الکترودینامیک کوانتومی مربوط می‌شود.
وقتی انرژی الکترومغناطیس فوق‌العاده متمرکز شود، ذرات ماده و پادماده شکل گرفته و فرار می‌کنند. این اتفاق باعث می‌شود که این ذرات بخشی از انرژی را با خود ببرند. به‌همین‌خاطر هرگز سطح انرژی به‌میزان لازم برای ایجاد یک سیاه چاله مصنوعی موفق نخواهد رسید.
در این حالت به‌نظر می‌رسد که بهترین گزینه ما خوش‌شانس بودن است. زیرا هم باید یک سیاه چاله فوق‌العاده کوچک را پیدا کنیم و هم سیاه چاله آنقدر به ما نزدیک باشد که بتواند برای سفرهای جذاب در اعماق فضا استفاده شود.