Boundary Vacuum Pressure Gradients versus Classical Gravitation: A Deterministic Epistemological Comparative Analysis of Non-Gravitational Acceleration Boost and Deceleration Decay in Interstellar Object 3I/ATLAS (C/2025 N1)

في الممرات الشاسعة والصامتة بين النجوم، تنجرف الأجسام أحياناً إلى نظامنا الشمسي، حاملة معها تاريخ المجرات البعيدة. لعقود من الزمن، تتبع علماء الفلك هؤلاء الزوار بين النجميين، متوقعين أن يتصرفوا مثل المذنبات: أجرام جليدية تتسارع أثناء سقوطها نحو الشمس وتتباطأ أثناء صعودها مجدداً، محكومة بدقة باليد الخفية للجاذبية. يوصف هذا السلوك بالفيزياء الكلاسيكية، وهو إطار راسخ نجح في التنبؤ بحركة الكواكب والكويكبات لقرون. ومع ذلك، عندما تتحرك هذه الأجسام بسرعات قصوى أو تمتلك تركيبات غير عادية، فإن مساراتها تنحرف أحياناً عن هذه التنبؤات المثالية. هذه الانحرافات، المعروفة بالقوى غير الجاذبية، كانت تُعزى تقليدياً إلى الجسم نفسه، مثل نفاثات الغاز التي تنبعث من الجليد المنصهر. لكن خطاً جديداً من البحث يشير إلى أن الفضاء المحيط بالجسم قد يفعل أكثر من مجرد إبقائه في مكانه؛ بل قد يكون هو من يدفع أو يسحب الجسم بنشاط.

تدرس دراسة حديثة أجراها الباحث المستقل سيرجيو أوليفيرا سانتوس جسماً معيناً بين النجميين، أُطلق عليه الرمز 3I/ATLAS، والذي اكتُشف في 1 يوليو 2025، ومر عبر نظامنا الشمسي في وقت لاحق من ذلك العام. كان هذا الجسم لافتاً للنظر بسبب سرعته ومساره الغريب. فبينما كان يقترب من الشمس، تسارع بأكثر مما سمحت به الجاذبية وحدها، وعندما غادر، تباطأ بطريقة لا تتطابق تماماً مع النماذج القياسية. تقدم الورقة مقارنة مباشرة بين طريقتين لتفسير هذا السلوك. الأولى هي الرؤية التقليدية، التي تعتمد على قوانق الحركة وفكرة أن الجسم يفقد كتلته من خلال انبعاث الغازات. والثانية هي نهج أحدث وأكثر نظرية يسمى "إطار المائع فائق الترتيب التناظري" (Symmetry-Ordered Superfluid framework). تقترح هذه النظرية أن فراغ الفضاء ليس خالياً، بل يعمل كمائع له خصائص ضغط محددة تتغير اعتماداً على ما إذا كان المرء قريباً من نجم أو في أعماق الفضاء بين النجمي.

بدأ الباحث بالنظر في البيانات الصلبة المسجلة لـ 3I/ATLAS. دخل الجسم نظامنا الشمسي بسرعة تقارب 57.98 كيلومتراً في الثانية. وبينما كان يلتف حول الشمس، ليصل إلى أقرب نقطة له على مسافة 1.356 وحدة فلكية في 29 أكتوبر 2025، زادت سرعته إلى 68.30 كيلومتراً في الثانية. وباستخدام الفيزياء القياسية، حسب الفريق أن هذا التغيير يمثل زيادة بنسبة 38.82 بالمائة في الطاقة الحركية للجسم بالنسبة لسرعته الابتدائية. وعندما بدأ رحلة العودة إلى الفضاء العميق، فقد تلك السرعة الإضافية، مما أدى إلى انخفاض بنسبة 27.96 بالمائة في الطاقة بالنسبة لذروة سرعته عند نقطة الاقتراب الأقصى. هذه الأرقام دقيقة ومستمدة من المسار المرصود فعلياً للجسم. والتفسير التقليدي سيعزو الدفعة الإضافية إلى الغاز الهارب من سطح الجسم، وهي عملية تتطلب افتراضات محددة حول كمية الجليد التي تتحول إلى غاز وفي أي اتجاه.

بعد ذلك، طبق سانتوس إطار "المائع فائق الترتيب التناظري" على نفس البيانات. في هذا النموذج، يُعامل الفضاء المحيط بالشمس كحدود حيث يختلف ضغط الفراغ عن ضغط المجرة العميقة. تقترح النظرية أنه بينما يتحرك الجسم من البيئة المجرية ذات الضغط المنخفض إلى المنطقة ذات الضغط العالي بالقرب من الشمس، فإنه يختبر دفعة طبيعية، تماماً مثل كرة تتدحرج أسفل تلة ناتجة عن فرق الضغط. حسب الباحث النسبة بين ضغط الفراغ بالقرب من الشمس والضغط في المجرة. توقعت هذه النسبة دفعة تسارع قدرها 38.0 بالمائ % بالضبط. وعندما تحرك الجسم عائداً للخارج، استرخى الضغط، مما تسبب في اضمحلال في التباطؤ بنسبة 27.5 بالمائ %. ووجد المؤلف أن هذه الأرقام النظرية تطابقت مع الأرقام الكلاسيكية المرصودة بدقة مذهلة، مما يشير إلى أن الفراغ نفسه قد يكون مصدر القوة، بدلاً من نفاثات الغاز من الجسم.

تجادل الورقة بأن هذا التطابق الرياضي ليس مصادفة بل هو علامة على حقيقة أعمق. وتقترح أن ما نسميه الجاذبية وما نسميه القوى غير الجاذبية هما في الواقع وجهان لعملة واحدة: تجليات مختلفة لكيفية تفاعل جسم ما مع تغير كثافة حقل الفراغ. وبينما يتطلب النموذج التقليدي إضافة معاملات إضافية لتفسير سلوك الجسم، فإن الإطار الجديد يستمد النتيجة نفسها من الخصائص الأساسية للفضاء نفسه. لا تدعي الدراسة أنها دحضت وجود انبعاث الغازات، لكنها تشير إلى أن تدرج ضغط الفراغ هو تفسير كافٍ وربما أكثر جوهرية للمسار المرصود.

ولاختبار هذه الفكرة، اقترح الباحث طريقة محددة للبحث عن أدلة في المهمات المستقبلية. فقد حسب أنه إذا عبر الجسم "مجالات هيل" الكوكبية، مثل حدود هيل المشتريية النظرية، فإن حقل الفراغ سيخلق تموجات صغيرة ومنفصلة. ستتسبب هذه التموجات في إحداث إزاحة طفيفة في تردد الإشارات اللاسلكية المرسلة إلى الأرض، وهو تغيير صغير جداً لدرجة أنه سيتطلب معدات شديدة الحساسية للكشف عنه. إذا تمكن التتبع في الفضاء العميق مستقبلاً من قياس هذه الإزاحة المحددة، فسيقدم ذلك وسيلة للتمييز بين النموذج القديم لنفاثات الغاز والنموذج الجديد لضغط الفراغ. وتخلص الورقة إلى أنه من خلال رسم حركة هؤلاء الزوار السريعين وربطهم بحالة الفراغ، قد يتمكن العلماء من جسر الفجوة بين حركة الأجرام السماوية والطبيعة الكمومية للفضاء.