أفق كوشي

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

في الفيزياء ، يُعرَّف أفق كوشي بأنه حدٌّ ضوئيٌّ لنطاق صلاحية مسألة كوشي (وهي مسألة قيمة حدية خاصة في نظرية المعادلات التفاضلية الجزئية ). يحتوي أحد جانبي الأفق على مسارات جيوديسية مغلقة تشبه الفضاء، بينما يحتوي الجانب الآخر على مسارات جيوديسية مغلقة تشبه الزمن . [ 1 ] [ 2 ] سُمِّيَ هذا المفهوم نسبةً إلى أوغستين لويس كوشي .

في ظل شرط الطاقة الضعيفة المتوسطة (AWEC)، تكون آفاق كوشي غير مستقرة بطبيعتها وعرضة بشدة للاضطرابات المتغيرة مع الزمن . [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] يؤدي أدنى اضطراب في الأفق إلى انكماش الزمن الخاص وزيادة كثافة الطاقة التي تنمو أُسّيًا بالنسبة لمراقب يقترب من الأفق. سيرى هذا المراقب تاريخ الكون المستقبلي بأكمله يمر أمامه أثناء اقترابه من الأفق حتى يصطدم فجأة بجدار من الطاقة اللانهائية: نقطة تفرد انحناء عند أفق كوشي. [ 5 ] [ 3 ] مع ذلك، ولأن منطقة الزمكان داخل أفق كوشي تحتوي على منحنيات زمنية مغلقة ، فإنها تخضع لشروط حدودية دورية ، وهو مثال على تأثير كازيمير . وهذا يُخالف شرط الطاقة الضعيفة المتوسطة. إذا انتهك الزمكان داخل أفق كوشي مبدأ AWEC، فإن الأفق يصبح مستقرًا، وتُلغى تأثيرات تعزيز التردد التي تُسبب زيادة كثافة الطاقة بالقرب من الأفق بفعل ميل الزمكان للعمل كعدسة مُباعدة . وإذا ثبتت صحة هذه الفرضية تجريبيًا، فإنها ستُقدم مثالًا مُضادًا لفرضية الرقابة الكونية القوية . [ 3 ]

في عام 2018، تم إثبات أن الزمكان خلف أفق كوشي لثقب أسود مشحون دوار موجود، ولكنه ليس أملسًا ، لذا فإن فرضية الرقابة الكونية القوية خاطئة. [ 6 ]

أبسط مثال على ذلك هو الأفق الداخلي لثقب أسود من نوع رايسنر-نوردستروم . [ 2 ]

تفرد أفق كوشي

نتيجةً لزيادة كثافة الطاقة قرب أفق كوشي وردود فعل الزمكان بفعل المادة المتساقطة، تتشكل نقطة تفرد ضعيفة ذات انحناء معدوم عند الأفق. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 7 ] مع الاقتراب من أفق كوشي، يصبح مجال الجاذبية عند نقطة التفرد قويًا، وتتباعد دالة الكتلة الداخلية إلى ما لا نهاية، مما يؤدي إلى زيادة قوى المد والجزر المؤثرة على الراصد بلا حدود. ومع ذلك، يظل التشوه الكلي للمد والجزر على الراصد محدودًا. [ 3 ] [ 7 ] على طول أفق كوشي، يكون إحداثي شوارزشيلد القطرير{\displaystyle r}يتناقص بشكل رتيب حتى يصل إلىر=0{\displaystyle r=0}وعند هذه النقطة تصبح النقطة المتفردة شبيهة بالفضاء . [ 7 ]

في فيلم بالم سبرينغز لعام 2020 ، تذكر شخصية سارة أفق كوشي وهي تضع خطة للهروب من حلقة زمنية .

في الحلقة التجريبية من مسلسل Solos الأصلي لعام 2021 من إنتاج أمازون ، تحل شخصية ليا مشكلة السفر عبر الزمن باستخدام "أفق كوشي"، وهو أمر محوري في الحلقة.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ مونكريف، فنسنت؛ إيزنبرغ، جيمس (1983). "تناظرات آفاق كوشي الكونية". مجلة الاتصالات في الفيزياء الرياضية . 89 (3): 387-413 . Bibcode : 1983CMaPh..89..387M . doi : 10.1007/BF01214662 .
  2. 1 2 3 4 ديستاونيس، كيرياكوس؛ فونتانا، رودريغو دي بي؛ مينا، فيليبي سي. (2020). "استقرار أفق كوشي في زمكانات الثقوب السوداء المتسارعة". مجلة Physical Review D. 102 ( 10) 104037. arXiv : 2006.01152 . Bibcode : 2020PhRvD.102j4037D . doi : 10.1103/PhysRevD.102.104037 .
  3. 1 2 3 4 5 تشامبرز، كريس م. (1997). "أفق كوشي في فضاءات الثقوب السوداء-دي سيتر". حوليات الجمعية الفيزيائية الإسرائيلية . 13 : 33. arXiv : gr-qc/9709025 . Bibcode : 1997AnIPS..13...33C .
  4. 1 2 مايدا، هيديكي؛ توري، تاكاشي؛ هارادا، توموهيرو (2005). "عدم استقرار جديد في أفق كوشي". مجلة Physical Review D. 71 ( 6) 064015. arXiv : gr-qc/0501042 . Bibcode : 2005PhRvD..71f4015M . doi : 10.1103/PhysRevD.71.064015 .
  5. ↑ تشاندراسيكار، س.؛ هارتل، ج. ب. (1982). "حول عبور أفق كوشي لثقب أسود من نوع رايسنر-نوردستروم". وقائع الجمعية الملكية في لندن. أ. العلوم الرياضية والفيزيائية . 384 (1787): 301-315 . Bibcode : 1982RSPSA.384..301C . doi : 10.1098/rspa.1982.0160 .
  6. ↑ هارتنيت، كيفن (17 مايو 2018). "علماء الرياضيات يدحضون فرضية وُضعت لإنقاذ الثقوب السوداء" . مجلة كوانتا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 مارس 2020 .
  7. 1 2 3 بوركو، ليور م. (1997). "بنية تفرد كوشي-هورايزون للثقب الأسود". رسائل المراجعة الفيزيائية . 79 (25): 4958-4961 . arXiv : gr-qc/9710112 . Bibcode : 1997PhRvL..79.4958B . doi : 10.1103/PhysRevLett.79.4958 .