تألیف و ترجمه: حمید وثیق زاده انصاری
منبع: راسخون
منبع: راسخون
آیا انسان به دنیاهاى دور دست سفر خواهد کرد؟
اکتشاف دنیا، همیشه افکار نوع بشر را درگیر خود کرده است. به عنوان مدرک مى‌توان به محبوبیت بسیار زیاد رمان‌هاى علمى تخیلى اشاره کرد. ولى به جز مأموریت‌هاى کره‌ى ماه که دهه‌ها پیش اتفاق افتاد، بسیاری از رؤیاها هنوز روى حقیقت را ندیده است. اگر دهه‌هاى دیگرى نیز بگذرد، با وجود پیش رفت‌هاى چشم گیر، آیا بشر قادر خواهد بود روزى دنیاى خارج از منظومه‌ى شمسى را اکتشاف کند؟ شاید، ولى هم چنان موانعى بر سر راه وجود دارد.وارپ اسپید یا سوارى آلکوبیر -- مسافرت کردن ماوراء سرعت نور، اگر به نظر چیزى بیرون آمده از یک رمان علمى تخیلى مى‌رسد، به این دلیل است که واقعاً همین طور است. حرکت کردن با سرعتى بیشتر از سرعت نور با فیلم سینمایى استار ترک به شهرت رسید، سریع‌تر از سرعت نور یا چیزى که بعضى مواقع به آن اطلاق مى شود، وارپ اسپید، که تقریباً هم معنى مسافرت میان ستاره‌اى مى‌باشد.
مشکل این است که وارپ اسپید به طور قاطع، توسط علم محض نقض شده است، اگر بخواهیم دقیق‌تر بگوییم، توسط قانون نسبیت انیشتین. آیا واقعاً این گونه است؟ در یک تلاش براى دست یافتن به یک تئورى واحد که بتواند همه‌ى فیزیک را توضیح دهد، بعضى‌ها اعلام کرده‌اند که سرعت نور مى‌تواند متغیر باشد. در حالى که این تئورى‌ها به صورت گسترده مورد قبول نیستند (به دلیل عدم مقبولیت عمومى توسط دانشمندان، مردود شده‌اند)، کمى دیر مومنتوم را به دست آورده‌اند.
زمانى که جزئیات نظریه‌هاى "سریع تر از نور" مطرح است، بسته به این که با چه کسى در این مورد صحبت مى‌کنید، یا دقیقاً با چه تئورى سر و کار دارید، متفاوت است، نکته اساسى این است که سرعت نور تحت شرایط خاص، یا لحظه‌ى مشخصى از زمان، مى‌تواند متغیر باشد. این تغییر سرعت نور به برخى این ایده را مى‌دهد که ممکن است راهى براى دست کارى در فضا، به صورتى ممکن باشد که به افراد (یا اشیاء) اجازه دهد تا به مرز سرعت نور برسند.
یک مثال براى یک چنین فرضیه، که ناقض فرضیه نسبیت نیز نمى‌باشد، در حقیقت، به فضا اجازه مى‌دهد که یک شىء را با سرعتى بیشتر از سرعت نور منتقل کند. تصور کنید که به موج سوارى رفته‌اید. موج، موج سوار را بر روى خود حمل مى‌کند. تنها کارى که موج سوار باید انجام دهد این است که تعادل خود را حفظ کند و بقیه‌ى کارها را موج انجام خواهد داد. استفاده از یک چنین شیوه‌اى براى حمل و نقل، بنام سوارى الکوبیر شناخته مى‌شود (نام گذارى شده به نام یک فیزیک دان مکزیکى به نام میگوئل آلکوبیر، کسى که براى اولین بار فیزیک را تا حدى پیش برد که بتوان این فرضیه را محتمل دانست)، عملاً مسافر، در سرعت نور یا حتى نزدیک به آن، سفر نخواهد کرد. بجاى آن، سفینه در یک "حباب وارپ" قرار خواهد گرفت و خود فضا، حباب را در فضا با سرعت نور منتقل خواهد کرد.
حتى با وجود این که سوارى الکوبیر قوانین فیزیک را نقض نمى‌کند، مشکلاتى را بر سر راه خود دارد که ممکن است عبور از این مشکلات غیر ممکن باشد. برخى راه حل‌هایى را براى عبور از بعضى از مشکلات ارائه کرده‌اند، راه حل‌هایى چون نقض انرژى ثابت (بعضى از مدل‌ها انرژى بیشتر آنچه در کل دنیا وجود دارد، لازم دارند) که این گونه توضیح داده مى شوند که اگر اصول مختلف فیزیک کوانتوم به کار برده شود، مى‌توان مشکل را حل کرد، ولى دیگر مشکلات، هنوز براى خود راه حلى ندیده‌اند.
یک چنین مشکلاتى خاطر نشان مى‌کنند که تنها راهى که این سیستم حمل و نقل را ممکن مى‌سازد، باید هم چون قطار، یک مسیر پیش ساخته براى آن وجود داشته باشد که جلوتر از زمان کار گذارى شده باشد. به دلایل بسیار پیچیده‌اى، "قطار" نیز باید با سرعتى برابر سرعت نور حرکت کند. چیزى که وجود آن براى یک سوارى الکوبیر لازم است، تا بتوانیم یک سوارى الکوبیر خلق کنیم، خود سوارى الکوبیر است. از آن جایى که هیچ سوارى الکوبیرى در حال حاضر موجود نمى‌باشد، به نظر نمى‌رسد که بتوان یک سوارى الکوبیر خلق کرد.
یک نکته‌ى جذاب دیگر این است که عمل کرد فیزیک دانى به نام ژوزه ناتورو، به طور قطع نشان داده که یکى از پى‌آمدهاى این سیستم حمل و نقل این است که این سیستم حمل و نقل، قادر به جا به جایى سیگنال‌هاى نورى در درون حباب نمى‌باشد. در نتیجه فضانوردان در کل قادر به هدایت سفینه نمى‌باشند. در نتیجه، اگر حتى بشود یک چنین سوارى خلق کرد، هیچ چیز وجود نخواهد داشت که جلوى برخورد آن با یک ستاره، سیاره و یا یک سحابى، در زمانى که سر راهش قرار گرفت، را بگیرد.
به نظر مى‌رسد که هیچ راه حل مناسبى براى سفر کردن با سرعت نور وجود نداشته باشد. پس ما چگونه به ستاره‌هاى دور دست، دست رسى داشته باشیم؟ چطور است که ما ستاره‌ها را به خودمان نزدیک‌تر کنیم؟ به نظر تخیلى مى‌رسد؟ باید بگویم که فیزیک حقیقت محض است.
کرم چاله ها
از آن جایى که هرگونه تلاش براى رسیدن سرعت به نزدیکى سرعت نور، توسط قوانین مزاحم فیزیک نقض مى‌شود، چطور است که فاصله را، به نزدیکى خود بیاوریم، به همین راحتى؟ یک از پى آمدهاى قانون نسبیت عمومى این است که از نظر تئورى، کرم چاله‌ها مى‌توانند وجود داشته باشند. به زبان ساده، کرم چاله یک تونل در زمان - مکان است که دو نقطه مختلف دور از هم در فضا را به هم متصل مى‌کند. با این که هیچ شاهد عینى براى وجود کرم چاله‌ها وجود ندارد، در عین حال هیج شاهد تجربى هم وجود ندارد که بتواند عدم وجود کرم چاله‌ها را به اثبات برساند. اما، در عین حال که کرم چاله‌ها از نظر بالقوه هیچ قانون مشخص فیزیکى را نقض نمى‌کنند، وجود آن‌ها نیز بعید به نظر مى‌رسد.براى داشتن یک کرم چاله‌ى با دوام، این کرم چاله باید توسط یک نوع ماده‌ى ناشناخته، با چگالى منفى حمایت شود، تکرار مى‌کنیم، چیزى که ما تا به حال ندیده‌ایم. در حال حاضر نیز این امکان وجود دارد که یک کرم چاله به صورت خود به خود به وجود بیاید، ولى از آن جایى که چیزى براى حمایت از آن‌ها وجود ندارد، کرم چاله‌ها بلافاصله ویران شده و به درون خودشان بر مى‌گردند. در نتیجه با استفاده از فیزیک مرسوم، به نظر نمى‌رسد که بتوان یک کرم چاله را ایجاد کرد.
ولى یک گونه‌ى دیگر از کرم چاله هم وجود دارد که مى‌تواند در طبیعت به وجود آید. پدیده‌اى به نام پل برافراشته‌ى انیشتین، در اصل یک کرم چاله است که به دلیل پوشش بسیار عظیم زمان - مکان، که نتیجه‌ى اثرات یک سیاه چاله مى‌باشد، به وجود مى‌آید. اصولاً زمانى که نور وارد یک کرم چاله مى‌شود، به طور اخص یک کرم چاله‌ى شوارتز شیلد، از درون کرم چاله عبور کرده و از طرف دیگر، از چیزى به نام سفید چاله خارج مى‌شود. سفید چاله نیز چیزى شبیه سیاه چاله است با این تفاوت که به جاى مکش اجسام به درون خود، مواد را از درون خود دفع مى‌کند. نور به سرعت از درون سفید چاله با سرعت نور در درون یک استوانه‌ى نورى خارج مى شود.
به هر حال همین مشکلات براى ایجاد پل برافراشته‌ى انیشتین نیز وجود دارد. به دلیل نبود ذرات با چگالى منفى، قبل از این که حتى نور بتواند از درون سیاه چاله عبور کند، سیاه چاله ویران مى‌شود. البته اول از همه باید بدانیم که حتى تلاش براى عبور از سیاه چاله غیر عملى خواهد بود، زیرا که اول از همه باید به درون یک سیاه چاله افتاد. و هیچ راه نجاتى از این سفر وجود نخواهد داشت.
آینده
به نظر مى‌رسد که هیچ راهى وجود ندارد، تا با دانسته‌هاى امروز ما از علم فیزیک، بتوانیم مسافرت بین ستاره‌اى داشته باشیم. ولى فهم ما و دست آوردهاى تکنولوژى همیشه در حال تغییر است. خیلى قبل نبود که فرود آمدن بر روى کره‌ی ماه یک رؤیا بود. چه کسى مى‌داند آینده، چه چیزى را در دستانش براى ما نگاه داشته است؟/م