یک سیاهچالهٔ کوچک بر بدن انسان چه‌کاری می‌کند؟ دانشمند سعی دارد به این سؤال پاسخ دهد
نوشته مری-لو واتکینسون، دانشگاه وندربیلت
ممکن است برخی افراد از گاز گرفتن توسط مار یا عنکبوت نگران شوند، اما آیا تا به‌حال به این فکر کرده‌اید که اگر یک سیاهچالهٔ کوچک سعی کند از بدن‌تان عبور کند، چه اتفاقی می‌افتد؟
مقاله‌ای توسط پروفسور فیزیک رابرت شرر در مجله بین‌المللی فیزیک مدرن D این سؤال را مطرح و به آن پاسخ می‌دهد. شرر هدف خود را این قرار داد که اثرات گرانشی یک سیاهچالهٔ اولیه که از بدن انسان عبور می‌کند را بررسی کند تا به دانشمندان در درک بهتر ویژگی‌های ماده تاریک کمک نماید.
سیاهچاله‌های اولیه سیاهچاله‌های نظری هستند که در اوایل جهان شکل گرفته‌اند؛ احتمالاً در اولین ثانیه پس از بیگ‌بنگ. جرم‌های محتمل این سیاهچاله‌ها از ۱۰۰٬۰۰۰ برابر کمتر از وزن گیره‌کاغذی تا ۱۰۰٬۰۰۰ برابر بیشتر از جرم خورشید متغیر است. برخی پژوهشگران معتقدند که این سیاهچاله‌ها ممکن است بخشی یا تمام ماده تاریک جهان را تشکیل دهند.
چگونه سیاهچاله‌ها می‌توانند بر انسان تأثیر بگذارند
در مقاله‌اش، شرر حداقل اندازهٔ سیاهچالهٔ اولیه‌ای که برای ایجاد آسیب قابل‌توجهی به یک فرد کافی باشد، مورد بررسی قرار داد. دانستن این اطلاعات می‌تواند به تشخیص ویژگی‌های این نوع ماده تاریک، مانند جرم آن، یاری بدهد.
این مقاله بر پایهٔ مطالعهٔ قبلی شرر به همراه جاجیت سینگ سیدهو و گلن استارکمان از دانشگاه کیس‌وسترن رزرو ساخته شده است؛ مطالعه‌ای که به بررسی ماده تاریک ماکروسکوپی (MACROها) می‌پرداخت، دسته‌ای گسترده از ماده تاریک نظری که بزرگ‌اند و از تعداد زیادی ذره تشکیل شده‌اند. آن‌ها دریافتند که MACROها می‌توانند تخریب قابل‌توجهی در بدن انسان ایجاد کنند. با توجه به اینکه هیچ مرگی به دلیل MACROها گزارش نشده است، می‌توان محدودیت‌هایی برای ویژگی‌های این ذرات وضع کرد.
«می‌دانستم می‌توانم برخی از آن محاسبه‌ها را به مطالعهٔ سیاهچاله‌های اولیه منتقل کنم»، شرر گفت. «مشاهدات اخیر تابش گرانشی ناشی از ادغام سیاهچاله‌ها، و همچنین تصاویر جدید سیاهچاله‌ها، دوباره توجه به این موضوع را در عامه و جامعه علمی جوانه‌زداده است. علاوه بر این، به خاطرم می‌آید که در دههٔ ۱۹۷۰ داستان علمی‑تخیلی‌ای خوانده بودم که فردی به‌دلیل عبور سیاهچاله‌ای از بدنش می‌مرد—می‌خواستم ببینم آیا این امکان‌پذیر است یا خیر.»
آثار احتمالی مواجهه با یک سیاهچاله
شرر دو اثر گرانشی احتمالی ناشی از عبور یک سیاهچالهٔ اولیه از بدن انسان را بررسی کرد: امواج شوکی فوق‌صوتی و نیروهای گرانشی جزر و مد.
امواج شوکی فوق‌صوتی زمانی شکل می‌گیرد که جسمی با سرعتی بالاتر از سرعت صدا حرکت کند و اختلالی قدرتمند به شکل هرم ایجاد نماید. هنگام عبور از بدن انسان، یک سیاهچالهٔ اولیه این امواج را در مسیر خود تولید می‌کند و بافت‌های انسانی را همانند گلوله‌ای که به بدن می‌خورد، تخریب می‌نماید.
سیاهچاله همچنین نیروهای گرانشی جزر و مد، یا اختلاف نیروی گرانش بین دو نقطه، ایجاد می‌کند. این نیرو یک نیروی کششی ایجاد می‌نماید که مواد را می‌کشد و کش می‌کشد. این نیروی قدرتمند سلول‌های انسانی را پاره می‌کند؛ حساس‌ترین سلول‌ها به این نیروها، سلول‌های مغز هستند.
آیا باید نگران سیاهچاله‌ها باشیم؟
اگرچه این یافته‌ها می‌توانند به دانشمندان در تعیین جرم سیاهچاله‌های اولیه به عنوان ماده تاریک کمک کنند، آیا نیاز است مرگ ناشی از سیاهچالهٔ اولیه را به فهرست ترس‌هایتان اضافه کنید؟
«سیاهچاله‌های اولیه به‌صورت نظری امکان‌پذیر هستند، اما شاید حتی وجود نداشته باشند»، شرر گفت. «یک سیاهچالهٔ اولیه به‌قدری بزرگ، حدود اندازهٔ یک سیارک یا بزرگ‌تر، در صورت عبور از بدن شما، آسیب جدی یا مرگ به بار می‌آورد. رفتار آن شبیه یک شلیک اسلحه خواهد بود. یک سیاهچالهٔ اولیه کوچک‌تر می‌تواند از بدن شما عبور کند و شما حتی متوجه آن نخواهید شد. با این حال، چگالی این سیاهچاله‌ها آن‌قدر کم است که چنین برخوردی عملاً هرگز رخ نمی‌دهد.»
اطلاعات بیشتر: رابرت ج. شرر، اثرات گرانشی یک سیاهچالهٔ اولیهٔ کوچک که از بدن انسان عبور می‌کند، مجله بین‌المللی فیزیک مدرن D (2025). DOI: 10.1142/s0218271825410032
منبع: یک سیاهچالهٔ کوچک بر بدن انسان چه‌کاری می‌کند؟ دانشمند سعی در یافتن پاسخ دارد (۲۰۲۵، ۲۱ نوامبر) دریافت‌شده در ۲۳ نوامبر ۲۰۲۵ از https://phys.org/news/2025-11-small-black-hole-human-body.html