في عام 2019 ، أنتج تعاون Event Horizon Telescope (EHT) أول صورة على الإطلاق لثقب أسود ، أبهر العالم.
الآن ، يأخذ العلماء الأمر إلى أبعد من ذلك. يهدف تعاون الجيل القادم من Event Horizon Telescope (ngEHT) إلى إنشاء مقاطع فيديو عالية الجودة للثقوب السوداء.
لكن هذا التعاون من الجيل التالي يعتبر رائدًا بطرق أخرى أيضًا. إنه أول تعاون فيزيائي كبير يجمع وجهات نظر من العلوم الطبيعية والعلوم الاجتماعية والعلوم الإنسانية.
بالنسبة للتلسكوب الافتراضي الذي يغطي الكوكب ، فكلما كان التلسكوب أكبر ، كان من الأفضل رؤية الأشياء التي تبدو صغيرة جدًا من بعيد. لإنتاج صور للثقب الأسود ، نحتاج إلى تلسكوب بحجم الأرض نفسها تقريبًا. لهذا السبب يستخدم EHT العديد من التلسكوبات ومصفوفات التلسكوبات المنتشرة في جميع أنحاء العالم لتشكيل تلسكوب افتراضي واحد بحجم الأرض. يُعرف هذا بقياس التداخل الأساسي الطويل جدًا.
شبَّه عالم الفيزياء الفلكية بجامعة هارفارد ، شيب دويلمان ، المدير المؤسس لـ EHT ، هذا النوع من علم الفلك باستخدام مرآة مكسورة. تخيل تحطيم مرآة وتناثر القطع في جميع أنحاء العالم. ثم تقوم بتسجيل الضوء الذي تلتقطه كل قطعة مع تتبع التوقيت ، وتجمع هذه البيانات في كمبيوتر عملاق لإعادة بناء كاشف بحجم الأرض تقريبًا.
تم التقاط أول صورة لثقب أسود على الإطلاق في عام 2019 عن طريق استعارة تلسكوبات موجودة في ستة مواقع. الآن ، يتم بناء تلسكوبات جديدة في مواقع جديدة لملء فجوات المرآة المكسورة بشكل أفضل. يجري التعاون حاليًا عملية اختيار الأماكن المثالية في جميع أنحاء العالم ، لزيادة عدد المواقع إلى ما يقرب من 20 موقعًا.
يحتاج هذا المسعى الطموح إلى أكثر من 300 خبير منظمين في ثلاث مجموعات عمل فنية وثماني مجموعات عمل علمية. نشرت مجموعة العمل المعنية بالتاريخ والفلسفة والثقافة للتو تقريرًا تاريخيًا يوضح كيف يمكن لعلماء العلوم الإنسانية والاجتماعية العمل مع علماء الفيزياء الفلكية والمهندسين من المراحل الأولى للمشروع.
يحتوي التقرير على أربعة مجالات تركيز: تكوين المعرفة التعاونية ، والأسس الفلسفية ، والخوارزميات والتصور ، وتحديد مواقع التلسكوب المسؤول.
كيف يمكننا جميعا أن نتعاون؟ إذا حاولت كتابة ورقة (أو أي شيء!) مع شخص آخر ، فأنت تعلم مدى صعوبة ذلك. تخيل الآن محاولة كتابة ورقة علمية مع أكثر من 300 شخص.
هل ينبغي للمرء أن يتوقع من كل مؤلف أن يؤمن وأن يكون مستعدًا للدفاع عن كل جزء من الورقة واستنتاجاتها؟ كيف يجب علينا جميعًا تحديد ما سيتم تضمينه؟ إذا كان على الجميع الموافقة على ما هو مدرج ، فهل سيؤدي هذا إلى نشر نتائج متحفظة ومخففة فقط؟ وكيف تسمح بالإبداع الفردي والعلم الذي يدفع الحدود (خاصة عندما تحاول أن تكون أول من يلتقط شيئًا ما)؟ لحل مثل هذه الأسئلة ، من المهم الموازنة بين الأساليب التعاونية وهيكل مشاركة الجميع بطريقة تعزز الإجماع ، ولكنها تسمح أيضًا للناس بالتعبير عن معارضتهم. يمكن أن يكون تنوع المعتقدات والممارسات بين أعضاء التعاون مفيدًا للعلم.
كيف نتخيل البيانات؟ تحدث الخيارات الجمالية المتعلقة بالصور ومقاطع الفيديو النهائية للثقب الأسود في سياق أوسع للثقافة المرئية.
في الواقع ، تكون النيران الزرقاء أكثر سخونة من اللهب الذي يظهر باللون البرتقالي أو الأصفر. ولكن في الصورة أعلاه ذات الألوان الزائفة لـ Sagittarius A * – الثقب الأسود في وسط مجرة درب التبانة – تم اختيار لوحة الألوان من درجات اللون البرتقالي والأحمر حيث كان يُعتقد أن اللون البرتقالي سينقل لجمهور أوسع مدى سخونة المادة المتوهجة حول الثقب الأسود.
يرتبط هذا النهج بالممارسات التاريخية للصور العلمية بمساعدة التكنولوجيا ، مثل تلك التي قام بها جاليليو وروبرت هوك ويوهانس هيفيليوس. قام هؤلاء العلماء بدمج صورهم التلسكوبية والميكروسكوبية المبكرة مع التقنيات الفنية بحيث تكون مقروءة للجمهور غير المتخصص (خاصة أولئك الذين لم يتمكنوا من الوصول إلى الأدوات ذات الصلة).
كيف يمكن للفلسفة أن تساعد في أن تكون مقاطع الفيديو الخاصة بالثقوب السوداء ذات أهمية كبيرة لعلماء الفيزياء النظرية. ومع ذلك ، هناك جسر بين النظرية الرياضية الرسمية وعالم التجارب الفوضوي حيث لا تصمد الافتراضات المثالية في كثير من الأحيان.
يمكن للفلاسفة المساعدة في سد هذه الفجوة باعتبارات المخاطر المعرفية – مثل خطر فقدان الحقيقة ، أو ارتكاب خطأ. تساعد الفلسفة أيضًا في التحقيق في الافتراضات الأساسية التي قد يكون لدى علماء الفيزياء حول ظاهرة ما.
على سبيل المثال ، يُطلق على أحد الأساليب لوصف الثقوب السوداء “نظرية عدم الشعر”. إنها فكرة أنه يمكن تبسيط الثقب الأسود المعزول إلى عدد قليل من الخصائص ، ولا يوجد شيء معقد (مشعر) حوله. لكن نظرية اللا شعر تنطبق على الثقوب السوداء المستقرة. إنه يعتمد على افتراض أن الثقوب السوداء تستقر في النهاية في حالة ثابتة.
تحديد مواقع التلسكوب المسؤول إن اختيار مواقع التلسكوبات أو مواقع التلسكوب ، تم تحديده تاريخيًا من خلال الاعتبارات التقنية والاقتصادية – بما في ذلك الطقس ، وضوح الغلاف الجوي ، وإمكانية الوصول والتكاليف. كان هناك افتقار تاريخي في الاعتبار للمجتمعات المحلية ، بما في ذلك شعوب الأمم الأولى.
كما يبرز النضال في Mauna Kea في هاواي ، فإن التعاون العلمي ملزم بمعالجة الاعتبارات الأخلاقية والاجتماعية والبيئية عند تحديد الموقع.
تهدف ngEHT إلى تعزيز ممارسات تحديد المواقع المسؤولة. يجمع بين خبراء في الفلسفة والتاريخ وعلم الاجتماع والدعوة المجتمعية والعلوم والهندسة للمساهمة في عملية صنع القرار بطرق تشمل العوامل الثقافية والاجتماعية والبيئية عند اختيار موقع تلسكوب جديد.
بشكل عام ، يعد هذا التعاون مثالًا مثيرًا على كيفية تتطلب الخطط الطموحة مناهج مبتكرة – وكيف تتطور العلوم في القرن الحادي والعشرين.
