سفر در فضا با سرعت نزدیک به نور چگونه خواهد بود؟
اگر از علاقه‌مندان به دنیای علمی تخیلی باشید، احتمالا چندین فیلم سینمایی و مجموعه‌ی تلویزیونی تماشا کرده‌اید که در آن‌ها بشر پای خود را به سرتاسر جهان شناخته‌شده رسانده است. فضاپیماهایی که امکان سفرهایی چنان طولانی را فراهم می‌کنند، ممکن است مفهوم ماشین وارپ را به‌کار بگیرند و فضا را خمیده کنند و سرعت‌هایی فراتر از نور داشته باشند.
تبدیل‌شدن به موجود میان‌ستاره‌ای ایده‌ای شگفت‌انگیز است؛ اما متأسفانه قوانین تغییرناپذیر فیزیک اجازه‌ی تحقق این امر را به ما نمی‌دهند. بااین‌حال، فیزیک حاکم بر جهان ما امکان انجام سفرهایی با سرعت نزدیک به نور را فراهم می‌کند؛ هرچند رسیدن به این سرعت به مقدار عظیمی انرژی نیاز خواهد داشت.
همچنین، قوانین جهان به ما می‌گویند سفر با سرعت نزدیک به نور با مشکلات مختلفی همراه خواهد بود. ناسا به‌تازگی در ویدئویی انیمیشنی که مبانی سفر میان‌ستاره‌ای را شرح داده است، به این معضلات اشاره می‌کند. به‌طور خلاصه، براساس قوانین پابرجای فیزیک، به‌خصوص تئوری نسبیت خاص اینشتین، هیچ راهی برای رسیدن یا رفتن به فراتر از سرعت نور وجود ندارد.
امکان‌ناپذیربودن سفر با سرعت نور بدان معنا است که اگر می‌خواهید بین ستاره‌ها جابه‌جا شوید، بهترین گزینه‌ی مطلوبتان کنارآمدن با مسافت‌های طولانی (سفر با فضاپیمای چندنسلی) یا یافتن رانشگری است که شتاب پیوسته تا رسیدن به کسری از سرعت نور (سرعت نسبیتی) را امکان‌پذیر می‌کند.
در ویدئو جدید که «راهنمای ناسا برای سفر با سرعت نزدیک به نور» نام دارد، فرض شده مسافر میان‌ستاره‌ای که ظاهرا موجودی بیگانه است، فضاپیمایی ساخته که می‌تواند با ۹۰ درصد سرعت نور به حرکت درآید. ویدئو با پیغام زیر معرفی می‌شود:
خب، شما همین حالا آخرین اقدامات برای تکمیل ارتقای فضاپیمایتان را انجام داده‌اید و اکنون می‌توانید تقریبا با سرعت نور پرواز کنید. دقیقا مطمئن نیستیم چگونه این کار را به‌پایان رساندید؛ اما تبریک می‌گوییم. پیش از آنکه در تعطیلات بعدی‌تان به سفر بروید، این ویدئو کاربردی را تماشا کنید تا درباره‌ی ملاحظات ایمنی سفر با سرعت نزدیک به نور، زمان سفر و فواصل بین برخی از مقاصد محبوب در پیرامون جهان بیشتر بیاموزید.
ویدئو ناسا با کنارگذاشتن این سؤال که چگونه فضاپیما می‌تواند به چنین سرعت سرسام‌آوری برسد، به‌طور مستقیم به‌سراغ صحبت درباره‌ی مشکلات بزرگی می‌رود که با سفر در جهانی نسبیتی گریبان‌گیر مسافران می‌شود. ازجمله‌ی این معضلات اتساع زمان، نیاز به محافظت در محیط میان‌ستاره‌ای و زمان بسیار طولانی لازم حتی برای سفر به نزدیک‌ترین مقاصد نظیر پروکسیما قنطورس، نزدیک‌ترین ستاره، اندرومدا، نزدیک‌ترین کهکشان یا دورترین کهکشان (GN-z11) است.
مسلما مواجهه با مشکلات یادشده بسیار دشوار است و بزرگ‌ترین مغزهای علمی سرتاسر جهان همچنان برای یافتن راه‌حل برای آن‌ها در تلاش هستند. مثالی مناسب، برکترو استارشات (Breakthrough Starshot) است؛ پروژه‌ایی که امید دارد نانوفضاپیمایی مبتنی‌بر لیزر را در سال‌های آتی به آلفا قنطورس بفرستد. فضاپیمای پیشنهادشده با اتکا به پیش‌رانش انرژی هدایت‌شده به ۲۰ درصد سرعت نور خواهد رسید و سفرش را در مدت تنها ۲۰ سال انجام خواهد داد.
به‌طور طبیعی برنامه‌ی ارسال فضاپیما به مقصد منظومه‌ای دیگر پژوهش‌های درخورتوجه درزمینه‌ی خطرهای سفر میان‌ستاره‌ای را دربرداشت و به برخی راهکارهای خلاقانه برای چگونگی مواجهه با آن‌ها منجر شد که ازجمله‌ی آن‌ها می‌توان به انواع دوربین‌ها و ابزارها با بیشترین بازده‌ی علمی، نوع بادبان به‌کاررفته و شکل خود آن و چگونگی کاهش سرعت فضاپیما به‌محض رسیدن به مقصد اشاره کرد.
درهمین‌حال، دراختیارداشتن منابعی آموزشی مفید است؛ منابعی که به افراد امکان دهد واقعیت‌های علمی نهفته در اغلب مجموعه فیلم‌های محبوب را بشناسند. همچنین، وقتی از الهام‌بخشی به فیزیک‌دانان و دانشمندانی سخن به‌میان می‌آید که به دیدن تحقق سفر میان‌ستاره‌ای در طول حیاتشان امید دارند، منابع یادشده کاربردی هستند. اگر می‌خواهید ازپس مشکلات بربیایید، باید اول آن‌ها را بشناسید!
ویدئو ذکرشده محصول دانشمندان کارشناس رسانه از مرکز پرواز فضایی گادرد ناسا است و کریس اسمیت، تولیدکننده‌ی چندرسانه‌ای و عضو انجمن تحقیقات فضایی دانشگاه‌ها (USRA) در واحد اخترفیزیک گادرد، مسئولیت ساخت آن را برعهده داشته است. این ویدئو را می‌توانید با زیرنویس فارسی در زومیت تماشا کنید.
نظرات