الثقب الأسود حاسوب سريع للغاية
يمكن اعتبار الحاسوب منظومة تُجري عمليات على بتات المعلومات، مهما كان الشكل المادي لهذه البتات. ومن وجهة النظر هذه، فكل منظومة فيزيائية تشكل حاسوبا، لأن الحالات الكمومية ـ حالات السبين spin</SPAN> على سبيل المثال ـ التي تصفها، والتي يمكن تمثيلها بوساطة بتات، تتحول خلال تطور المنظومة مع الزمن. وقوانين الفيزياء، من وجهة النظر هذه، تشبه برنامجا حاسوبيا.
 بعد معالجة النبضات الكهربائية تتم ترجمتها إلى أشكال ضوئية ذات معنى. تقوم مكونات إلكترونية، مثل الترانزستورات، بمعالجة هذه النبضات وتجري عمليات منطقية مثل NOT. لوحة مفاتيح مع الدارات المصاحبة لها تكوّد المعلومات بشكل نبضات كهربائية. عندما تخرج الجسيمات من الحجم يمكن قياس خواصها وترجمتها. تسترخي المنظومة ببطء مع تناقص طاقتها. تتآثر الجسيمات. ومن الممكن أن تُجري التصادمات بين الجسيمات عملية مكافئة لعملية NOT المنطقية وذلك بقلب جهة سپين جسيم. تتألف من كيلوغرام من الپلازما الحارة داخل صندوق حجمه لتر واحد، وهذا الجهاز يقبل بيانات مكوّدة على شكل مواضع جسيمات وسرعاتها وسپيناتها. يُصدر الثقب الأسود إشعاعا يعرف بإشعاع <هوكنگ>. هناك نظريات حديثة ترى أن هذا الإشعاع يحمل نتائج الحساب. يبقى إذا كشف هذا الإشعاع وفك كوده. تتآثر الجسيمات مع بعضها أثناء سقوطها كما في حالة الحاسوب المحمول النهائي باستثناء أن الثقالة أيضا تؤدي دورا هنا. لكن قوانين هذا التآثر ماتزال غير مفهومة. يتكون هذا الثقب الأسود من كيلوغرام من المادة في حجم نصف قطره يساوي 27-</SUP>10 متر. تكوّد البيانات والتعليمات في المادة وتسقط في الثقب الأسود. وبغرض المقارنة نشير إلى أنه في الحاسوب المعهود تنقلب البتات بمعدل 10 9</SUP> مرة في الثانية ويخزن نحو 10 12</SUP> بتة ولا يحتوي إلا على معالج واحد. وإذا افترضنا أن قانون <مور> Moore</SPAN> حول التقدم في المعلوماتية يبقى صالحا، فإن أحفادنا سيتمكنون في أواسط القرن الثالث والعشرين، من شراء حاسوب محمول نهائي. وسيكون على المهندسين حينذاك أن يجدوا طريقة للسيطرة الدقيقة على تآثر الجسيمات في پلازما ذات درجة حرارة أعلى من تلك التي يحويها قلب الشمس. وبمعنى من المعاني، فإنك تستطيع شراء مثل هذا الجهاز بشرط أن تعرف الأشخاص المناسبين: فالطاقة الناجمة عن تحول كيلوغرام واحد من المادة تكافئ قنبلة هيدروجينية بطاقة 20 ميگاطن. إن انفجار سلاح نووي يمثل معالجة قدر هائل من المعلومات، حيث تمثل المدخلاتِ التشكيلاتُ البدئية في حين يشكل الإشعاع المنبعث منه المخرجات. يستطيع أي مقتحم للحواسيب أن يحضِّر المادة التي تسقط في ثقب أسود ويبرمجها لتقوم بأي عملية حاسوبية يرغب فيها. إذا كانت أي قطعة من المادة حاسوبا، فإن الثقب الأسود ليس سوى حاسوب تم ضغطه إلى أصغر حجم ممكن. وفي مثل هذا الحاسوب المضغوط تصبح قوى الثقالة التي تؤثر بها مكوناته في بعضها بعضا شديدة إلى درجة لا تسمح بانفلات أي جسم مادي منه. ويتناسب حجم الثقب الأسود، الذي يسمى نصف قطر شڤارتزشيلد Schwarzschild</SPAN>، طرديا مع كتلته. يبلغ نصف قطر ثقب أسود كتلته كيلوغرام واحد، نحو 27-</SUP>10 متر (للمقارنة نشير إلى أن نصف قطر الپروتون هو 15-</SUP>10 متر). إن تقليص حجم الحاسوب لا يقلل من محتواه من الطاقة، ولذلك فهو يستطيع القيام بـ10 51</SUP> عملية في الثانية الواحدة تماما كما كان عليه الأمر قبل تقليص حجمه. والأمر الذي يتغير مع التقليص هو سعة الذاكرة. فعندما تكون قوة الثقالة مهملة تكون سعة التخزين الكلية متناسبة مع عدد الجسيمات ومن ثم مع الحجم. أما عندما تسود قوة الثقالة فإنها تربط الجسيمات معا، فتصبح قادرة على تخزين قدر أقل من المعلومات بشكل تضافري. وتتناسب سعة التخزين الكلية للثقب الأسود مع مساحة سطحه. وفي السبعينيات من القرن العشرين تمكن ّ<هوكنگ> و< J</SPAN>. بيكينشتين> من التوصل حسابيا إلى أن ثقبا أسود كتلته كيلوغرام واحد يستطيع تسجيل نحو 10 16</SUP> بتة، وهذا أقل بكثير من قدرة الحاسوب نفسه قبل الانضغاط. <TABLE class=table60 id=table13 width="100%" border=1> <TR> <td class=table60> <TABLE class=tableForPic id=table14 style="BORDER-TOP-WIDTH: 0px; BORDER-LEFT-WIDTH: 0px; BORDER-BOTTOM-WIDTH: 0px; BORDER-COLLAPSE: collapse; BORDER-RIGHT-WIDTH: 0px" cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%" border=1> <TR> <td style="BORDER-RIGHT: medium none; BORDER-TOP: medium none; BORDER-LEFT: medium none; BORDER-BOTTOM: medium none">[center]  ينص القانون الأول في الحوسبة الكمومية على أن الحوسبة تستهلك طاقة. يمثل سپين الپروتون بتة واحدة، ويمكن قلبه بتطبيق حقل مغنطيسي. وكلما كان الحقل المغنطيسي شديدا ـ أي كلما كانت الطاقة المطبقة أكبر ـ كان انقلاب السپين أسرع. وبالمقابل، فإن الثقب الأسود هو حاسوب سريع للغاية. وفي الواقع فإنه يلزم 35-</SUP>10 ثانية لانقلاب بتة واحدة، وهو الزمن اللازم لانتقال الضوء بين طرفي الحاسوب. ولذلك، على نقيض الحاسوب المحمول النهائي الذي يعمل على التوازي، فإن الثقب الأسود هو حاسوب يعمل على التوالي كوحدة واحدة. كيف يعمل حاسوب الثقب الأسود في الواقع العملي؟ لا توجد مشكلة في عملية الإدخال إذ يكفي تكويد البيانات على شكل مادة أو طاقة ثم إسقاطها في الثقب. وبتحضير المادة التي ستسقط في الثقب بشكل ملائم فإن مقتحمي الحواسيب hackers</SPAN> يجب أن يكونوا قادرين على برمجة الثقب لجعله يُجري أية حسابات. وبمجرد دخول المادة في الثقب، فإنها تُفقد نهائيا؛ ويحدُّ ما يُعرف بأفق الحدث event horizon</SPAN> نقطة اللاعودة. وتتآثر الأجسام الساقطة مع بعضها منجزة عمليات حاسوبية خلال فترة محدودة قبل وصولها إلى مركز الثقب ـ أي موقع التفرد singularity</SPAN> ـ ثم ينتهي وجودها. ويعتمد ما يحدث للمادة عندما تسحق في نقطة التفرد على الخواص الكمومية للثقالة التي لاتزال مجهولة حتى الآن. تأخذ مخرجات الحاسوب شكل إشعاع </SPAN><هوكنگ>. ولما كانت الطاقة محفوظة فإن كتلة الثقب الأسود تتناقص. ويُصدر ثقب أسود كتلته كيلوغرام واحد، إشعاع <هوكنگ> ويتلاشى تماما خلال أقل من 21-</SUP>10 ثانية. وطول موجة الإشعاع عند قيمته القصوى يساوي نصف قطر الثقب. وبالنسبة إلى ثقب أسود كتلته كيلوغرام واحد فإن هذا الإشعاع يقع في منطقة أشعة گاما العالية الطاقة جدا. ويمكن كشف هذا الإشعاع ثم فك كوده لاستخراج المعلومات منه. إن أبحاث <هوكنگ> حول الإشعاع الذي يحمل اسمه دحضت فكرته التي كانت سائدة والتي مفادها أن لا شيء يستطيع الإفلات من الثقوب السوداء (1)</SUP>. إن معدل إشعاع الثقب الأسود يتناسب عكسا مع حجمه، ولذلك فإن الثقوب السوداء الكبيرة، مثل تلك الموجودة في مركز المجرة، تفقد طاقتها بمعدل أبطأ بكثير من معدل التهامها للمادة. وعلى أي حال فقد يكون من الممكن للفيزيائيين التجريبيين في المستقبل أن يكوّنوا ثقوبا سوداء صغيرة جدا في مسرعات الجسيمات؛ ومثل هذه الثقوب يجب أن تتفجر بشكل فوري تقريبا على شكل ومضة إشعاعية. |
[size=9][size=9][size=9][size=9][size=9][size=25][size=25][size=21]
</STRONG>[/size][/size][/size][/size][/size][/size][/size][/size]
حــــــيـــاكم اللـــه
</STRONG>
</STRONG>
