اگر بشر روزی بتواند بر خلاف فرضیه نسبیت، با دو برابر سرعت نور حرکت کند، به چه پدیدههایی بر خواهد خورد و چه دگرگونیهایی شکل میگیرد؟
تا آنجا که سطح درک و دانش ما اجازه میدهد، محال است انسان بتواند با دو برابر سرعت نور حرکت کند. به عبارت دیگر، با مقدار جرمی به اندازه جسم انسانها، حرکت با سرعتی بالاتر از نور امکانپذیر نیست. با اینحال، برای برخی از ذرات عجیب و غریب، سفر با دو برابر سرعت نور ممکن بوده و احتمالا آن ذرات به گذشته فرستاده میشوند.
محدودیت سرعت جهانی
یکی از بهترین نظریههای فیزیکی ما در حال حاضر، نظریه نسبیت نام دارد که توسط آلبرت انیشتین ارائه شده است. طبق این تئوری، سرعت نور به عنوان یک محدودیت سرعت جهانی برای هر چیزی که جرم دارد، عمل میکند. بهطور خاص، نسبیت به ما میگوید که هیچ جسمی با داشتن جرم، نمیتواند بیش از سرعت نور شتاب بگیرد.
برای شتاب دادن به جسمی با جرم، باید انرژی اضافه کنیم؛ بنابراین هر چه بخواهیم جسم سریعتر حرکت کند، به انرژی بیشتری نیاز خواهیم داشت. معادلات نسبیت به ما میگویند هر چیزی که جرم داشته باشد، صرف نظر از مقدار آن، به بینهایت انرژی نیاز دارد تا بتواند به سرعت نور شتاب بگیرد.
اما همه منابع انرژی که ما از آنها اطلاع داریم، متناهی و در برخی موارد محدود هستند. در واقع، ما پذیرفتهایم که جهان تنها دارای مقدار محدودی از انرژی است؛ بدین مفهوم که در کیهان انرژی کافی برای شتاب دادن به چیزی با جرم تا رسیدن به سرعت نور وجود ندارد. از آنجاییکه من و شما جرم داریم، انتظار نداشته باشید به این زودیها قادر باشیم با دو برابر سرعت نور حرکت کنیم!
تاکیونها و سرعت نور
این محدودیت سرعت جهانی برای هر چیزی که ممکن است “جرم معمولی” نامیده شود، اعمال خواهد شد. با این وجود، ذرات فرضی به نام تاکیون با نوعی خاص از جرم به نام “جرم خیالی” وجود دارند. با اینکه هیچ مدرکی دال بر موجودیت تاکیون در دست نیست، اما با توجه به فرضیه نسبیت، وجود احتمالی آنها را نیز نمیتوان رد کرد.
اگر تاکیونها واقعا وجود داشته باشند، احتمالا همیشه سریعتر از سرعت نور حرکت میکنند. همانطور که چیزی با جرم معمولی نمیتواند بیش از سرعت نور شتاب بگیرد، نمیتوان سرعت تاکیونها را از نور کمتر کرد. برخی از فیزیکدانان بر این باورند که اگر تاکیون ها واقعی باشند، بهطور دائم در زمان به عقب حرکت میکنند. به همین دلیل است که آنها در بسیاری از کتابها و فیلمهای علمی-تخیلی با سفر در زمان مرتبط هستند.
ایدههایی وجود دارند که ممکن است روزی از تاکیونها برای ساخت ماشین زمان استفاده کنیم. اما در حال حاضر این یک رویای دست نیافتنی بهنظر میرسد، زیرا در قدم اول ما هنوز توانایی تشخیص تاکیونهای بالقوه را نداریم.
میانبرها
این مایوسکننده است که نمیتوانیم سریعتر از سرعت نور سفر کنیم. نزدیکترین ستاره به ما، غیر از خورشید، 4.35 سال نوری با ما فاصله دارد. بنابراین، با فرض سفر با سرعت نور، بیش از چهار سال طول خواهد کشید که به آنجا برسیم. همچنین دورترین ستارهای که تاکنون کشف شده است نیز 28 میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد. بنابراین احتمالا از ترسیم نمودار کل جهان صرف نظر خواهید کرد!
کرمچالهها نیز از دیگر پدیدههایی هستند که با نظریه نسبیت تطابق دارند. کرمچاله ها میانبر میان دو نقطه در فضا است. در حالیکه یک ستاره در شرایط عادی ممکن است 4.5 سال نوری از ما فاصله داشته باشد، این احتمال وجود دارد که از طریق کرم چاله، تنها چند ساعت از ما فاصله داشته باشد.
اگر کرمچالههای واقعی وجود داشته باشند، به ما اجازه خواهند داد تا مسافتهای طولانی را در مدت زمان بسیار کوتاهی طی کنیم و به ما این امکان را میدهند که در یک عمر به دورترین نقاط جهان برسیم. اما متاسفانه مانند تاکیونها، کرمچالهها نیز صرفا یک فرضیه هستند.
علیرغم این واقعیت که سفر با سرعتی بالاتر از نور برای ما امکانپذیر نیست، میتوانیم با تصور انجام آن چشماندازی را بهدست آوریم. با این گونه اندیشیدن، درگیر «تفکر خلاف واقع» خواهیم شد. ما از این طریق به بررسی احتمالی میپردازیم که اگر واقعیت به نحوی دیگر بود، همه چیز چگونه ممکن میشد. در این میان، احتمالات مختلفی وجود دارند که میتوانیم در نظر بگیریم و هر کدام با مجموعهای از اصول فیزیکی متفاوت تشکیل شدهاند.
بنابراین، نمیتوانیم با قاطعیت بگوییم که اگر بتوانیم برای مثال با دو برابر سرعت نور سفر کنیم، چه اتفاقی خواهد افتاد؛ بلکه در بهترین حالت، میتوانیم حدس بزنیم چه اتفاقی ممکن است بیفتد. آیا همانطور که برخی از دانشمندان در مورد تاکیونها به نتیجه رسیدهاند، ما نیز میتوانیم روزی به گذشته سفر کنیم یا این رویا برای همیشه در مضامین تخیلی باقی خواهد ماند؟