سفر سریع‌تر از نور؛ خواب و خیال یا واقعیت؟

آیا فضاپیما با خم کردن بافتار فضا-زمان، سریع‌تر از نور حرکت کند؟

سامانه پیشرانشی مافوق سرعت نور، وسیله‌ای است که به فضاپیماها اجازه می‌دهد با سرعتی بیشتر از سرعت نور حرکت کند-Handout / NASA / AFP

دانشمندان می‌گویند که یک مدل فیزیکی برای حرکت مافوق سرعت نور (Warp drive) را توسعه داده‌اند. سامانه پیشرانشی مافوق سرعت نور، وسیله‌ای است که به فضاپیماها اجازه می‌دهد با سرعتی بیشتر از سرعت نور حرکت کند.

در خلاصه این مقاله آمده است: «ما نخستین مدل کلی برای سامانه‌های انرژیِ‌ مثبت آهسته‌تر از سرعت نور، پیشرانش مافوق نور کروی متقارن را معرفی و ارائه می‌کنیم. از نظر مفهومی، ما نشان دادیم که هر سامانه پیشرانشی مافوق سرعت نور، شامل پیشرانش پیچش فضا-زمان، بدنه‌ای از مواد معمول یا غیرمعمول است که با سرعت لَختی مشخصی حرکت می‌کنند. بنابراین، هر سامانه پیشرانشی مافوق سرعت نور به نیروی رانشی یا نیروی محرکه نیاز دارد. ما نشان دادیم که دسته‌ای از فضاپیماهای آهسته‌تر از سرعت نور، پیشرانش مافوق نور کروی متقارن، دست‌کم به لحاظ نظری می‌توانند بر اساس قواعد فیزیکی شناخته شده امروز بشر ساخته شوند.»

این نظریه‌های دانشمندان بر پایه پیشرانش پیچش فضا-زمان قرار دارد که به نام فیزیکدان نظری، میگل آلوبیره نام‌گذاری شده است. او در گزیده مقاله خود که در سال ۲۰۰۰ منتشر شد، نوشته بود که مسئله پیشرانش‌ها با دستکاری فضا-زمان حل خواهد شد. 

آلوبیره نوشته بود: «صرفا با اتساع محلی فضا-زمان پشت فضاپیما و هم‌کشانی (کنتراکسیون) در جلوی فضاپیما، حرکت سریعتر از سرعت نور به طوری که از دید ناظران بیرونی به شکل یک ناحیه آشفته دیده شود، ممکن است. این واپیچش و اعوجاج، یادآور سامانه پیشرانشی مافوق سرعت نور در ژانر علمی تخیلی است. هرچند اگر چنین چیزی در کرمچاله‌ها رخ دهد، به ماده‌ای عجیب‌وغریب نیاز خواهد بود تا این اعوجاج و واپیچش را در فضا-زمان ایجاد کند.»

به لحاظ نظری و روی کاغذ، یک سامانه پیشرانشی مافوق سرعت نور قادر خواهد بود تا بر اساس چارچوب نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین کار کند. سفر با سرعت فراتر از نور، معمولا به میزان بی‌نهایت انرژی نیاز خواهد داشت اما این محدودیت فقط برای اشیای درون فضا-زمان کار می‌کند نه برای خود فضا-زمان، چرا که خود جهان هستی پس از مهبانگ توانسته است با سرعت بیش از سرعت نور انبساط پیدا کند.

Read More

This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)

این مقاله جدید آن‌گونه که مجله پاپیولارمکنیکس (Popular Mechanics) گزارش می‌دهد، تمایزی اساسی میان رویکرد آلوبیره و رویکرد خود ارائه می‌کند: به جای استفاده از «انرژی منفی»، چیزی که در عالم وجود ندارد، حباب‌های فضا-زمان می‌توانند برای این که این پیشرانش را ممکن کنند، مورد استفاده قرار بگیرند.

درون حباب می‌تواند جایی برای مسافران را شامل شود، جایی که گذر زمان در آن ممکن است با بیرون فضاپیما متفاوت باشد. زابینه هوسنفلدر، استاد و پژوهشگر ارشد در انستیتو مطالعات پیشرفته فرانکفورت، می‌گوید: «شما نمی‌توانید مانعی چون سرعت نور را نسبت به فضا-زمان برای خود مسافران کنار بزنید. در عوض شما می‌توانید آن‌ها را درون حباب جابه‌جا کنید اما خود حباب را با سرعت ورای سرعت نور جابه‌جا کنید.»

پروفسور هوسنفلدر این مطلب را تا جایی ادامه می‌دهد که می‌گوید که برای حرکت سریع‌تر از سرعت نور، خود فضاپیما نیازمند چگالی‌های انرژی منفی خواهد بود و شتاب گرفتن آن به انرژی و اندازه-حرکت (مومنتوم) نیاز خواهد داشت؛ اگرچه این مقاله توضیح نمی‌دهد که چنین چیزی چطور می‌تواند اجرا شود اما به نظر می‌رسد که چنین چیزی ممکن باشد زیرا با نظریه‌های علمی سازگار است. این مقاله طراحی‌های دیگری که برای فضاپیما ممکن است را توضیح می‌دهد؛ از جمله این که مسافران به جای این که پشت به یکدیگر نشسته باشند، کنار یکدیگر نشسته‌اند (برخلاف فضاپیماهای سنتی).

این به دلیل آن است که میزان انرژی موردنیازبه شکل حباب بستگی دارد و برای قسمت صاف کننده در مسیر سفر (در طراحی این نوع سامانه پیشرانشی مافوق سرعت نور) انرژی کمتری موردنیاز است. 

ساخت سامانه پیشرانشی مافوق سرعت نور، سال‌ها است که رویای آژانس‌های فضایی بوده اما دسترسی به نتایج ملموس و مشهود آن دشوار است. ناسا تلاش کرده است درباره روش‌های نوآورانه پیشرانش برای سفرهای فضایی، تحقیق کند اما مشخص است که روی فناوری سامانه پیشرانشی مافوق سرعت نور کار نمی‌کند. آژانس فضایی در سال ۲۰۱۴، طرحی از یک فضاپیما با سامانه پیشرانشی مافوق سرعت نور منتشر کرد که می‌تواند برخلاف زمان موردنیاز کنونی یعنی ۸۰ هزار سال، در مدت چهار هفته به نزدیکترین ستاره ما سفر کند.

© The Independent

بیشتر از علوم