در صورت حرکت با سرعت نور چه چیزی خواهید دید؟

در صورت حرکت با سرعت نور جهان اطراف و ستاره ها برای ما شکلی کاملا متفاوت خواهد داشت و چیزهایی را در کهکشان ها می‌بینیم که قبلا تصور نمی‌کردیم.

نگاهی به اخبار نجوم به‌خوبی آشکار می‌سازد که ما هنوز گام‌های اولیه خود در زمینه سفرهای فضایی را برمی‌داریم. ما هنوز بحث می‌کنیم که برنده رقابت آمریکا و چین برای سفر به ماه کدام کشور خواهد بود. آن هم در صورتی که ماه در نزدیکی زمین قرار دارد. هرچند در صورت حرکت با سرعت نور انسان وارد یک مرحله متفاوت می‌شود و می‌تواند در رابطه با دیگر سامانه‌های خورشیدی و حتی دیگر کهکشان‌ها رویاپردازی کند.

فهرست مطالب

اتفاقات عجیبی که در صورت حرکت با سرعت نور رخ می‌دهند

پیش از بررسی آنچه در صورت حرکت با سرعت نور خواهیم دید، بیایید کمی وضعیت کنونی را ارزیابی کنیم. سریع‌ترین فضاپیمای سرنشین‌دار بشر آپولو ۱۰ نام دارد. این فضاپیما توانست با سرعت ۳۹۸۹۷ کیلومتر بر ساعت (۱۱ کیلومتر بر ثانیه) حرکت کند. این میزان برابر با ۰.۰۰۳۷ درصد سرعت نور است.

سریع‌ترین فضاپیمای بدون سرنشین بشر نیز کاوشگر خورشیدی پارکر نام دارد. پارکر با سرعت ۷۰۰ هزار کیلومتر بر ساعت (حدود ۱۹۴ کیلومتر بر ثانیه) به‌سمت خورشید می‌رود. اگر با این سرعت هم حرکت کنید تازه به ۰.۰۶۵ درصد از سرعت نور رسیده‌اید. در نتیجه کاملا مشخص است که رسیدن به سرعت نور کار ساده‌ای نیست. هرچند شاید پیشرفت‌های شگفت‌انگیز در حوزه رباتیک و هوش مصنوعی باعث شود که یک جهش باورنکردنی در این زمینه رخ دهد.

آغاز سفر و شروع توهمات بصری

حالا بیایید سفر خود را آغاز کنیم. تصور کنید سوار یک فضاپیمای بسیار پیشرفته شده‌اید که می‌تواند به‌ سرعت نور برسد. سرعت بالا هیچ مشکلی برای انسان ایجاد نمی‌کند؛ اما شتاب زیاد می‌تواند ویرانگر باشد. در صورتی که یک فضاپیما سریع به سرعت نور نزدیک شود بدن انسان دچار فروپاشی کامل خواهد شد. هرچند افزایش بسیار تدریجی سرعت باعث می‌شود که بتوانیم این سفر را تحمل کنیم.

در صورت حرکت با سرعت نور برخورد حتی کوچکترین ذره با فضاپیما نیز می‌تواند به نابودی آن منجر شود. در نتیجه باید با نوعی سپر نامرئی حرکت کنیم که همه ذرات را پس می‌زند. همچنین فضانوردان باید لباس خاصی را بپوشند که از آنها در برابر پرتوهای شدید محافظت کند. چراکه پرتوها در این سرعت به‌راحتی DNA انسان را نابود می‌کنند.

در صورت حرکت با ۲ درصد سرعت نور انسان متوجه تغییر در محیط اطراف می‌شود. هرچقدر به ستاره‌ها نزدیک‌تر می‌شویم، آنها از ما دورتر می‌شوند. گویی که فضا در روبروی ما منقبض می‌شود. برای درک شرایط می‌توان مثالی ملموس‌تر زد. باران به‌صورت عمودی بر زمین می‌بارد. هرچند اگر در هنگام رانندگی باشید، احساس می‌کنید که باران به‌صورت مورب به شیشه می‌زند. با افزایش سرعت نیز شیب بیشتر می‌شود.

به‌همین‌ صورت هنگام سفر در فضا نور ستاره‌ها را از جهت‌های خاصی دریافت می‌کنیم. هرچند هرچه به حرکت با سرعت نور نزدیک‌تر می‌شویم، اینگونه به‌نظر می‌رسد که نور را از سمت مستقیم دریافت می‌کنیم. در نتیجه شدت نور در سمت مقابل بسیار بیشتر می‌شود. در پشت سر نیز فضا عریض‌تر به نظر می‌رسد و گویی تاریک‌تر شده است.

حرکت با سرعت نور یک توهم بصری دیگر را نیز رقم می‌زند. برای درک بافت فضا-زمان شبکه‌ای از خطوط را تصور کنید. در حالت عادی این خطوط کاملا صاف هستند. هرچند در صورت حرکت با ۵۰ درصد از سرعت نور خطوط خمیده به‌نظر می‌رسند. در این موقعیت اگر یک جرم از نزدیکی ما رد شود، تصور می‌کنیم که در شرف برخورد با فضاپیما قرار دارد. همچنین دید ما به جهان اطراف کاملا اشتباه خواهد بود.

بیشتر بخوانید

• ریسمان های کیهانی اسرارآمیز سفر در زمان را ممکن می‌کنند
• اسناد دیوانه کننده‌ پنتاگون لو رفت؛ سفر در زمان، تکنولوژی ضد جاذبه و جهان‌های دیگر، واقعیت دارد!
• افشای پروژه سرّی سانبرد؛ انقلاب در سفرهای فضایی با موشک هسته‌ای بریتانیا

مسئله دیگر به گذر زمان مربوط می‌شود. یکی از دستاوردهای تلسکوپ جیمز وب مشاهده نخستین کهکشان های جهان هستی است. هرچند آنچه جیمز وب مشاهده کرده تصویری از میلیاردها سال پیش محسوب می‌شود. در واقع فاصله بسیار زیاد سبب می‌شود که ما گذشته آنها را ببینیم. همین اتفاق برای مسافران فضاپیما نیز رخ خواهد داد.

هرچقدر که از زمین دورتر می‌شویم، نور سیاره به زمان بیشتری برای رسیدن به ما نیاز دارد. در نتیجه اگر یک تلسکوپ پیشرفته داشته باشیم، تصور می‌کنیم که انسان‌ها در کره زمین به‌صورت حرکت آهسته کار می‌کنند. در صورت رسیدن به ۷۰ درصد از سرعت نور تصویر زمین تار می‌شود و قرمز به‌نظر می‌رسد. در سمت مقابل رخدادی کاملا متضاد را مشاهده می‌کنیم. رنگ ستارگان پیش‌ رو آبی به‌نظر می‌رسد و درخشان‌تر می‌شوند. گویی که در آنها زمان بسیار سریع‌تر می‌گذرد.

تاثیرات فیزیکی در صورت حرکت با سرعت نور

حالا بیایید تصور کنیم که صدها روز از آغاز سفر ما گذشته است. فضاپیما به صورت نور نزدیک و نزدیک‌تر می‌شود. اینجاست که دیگر ما فقط با توهمات بصری طرف نیستیم و اثرات فیزیکی این سفر آشکار می‌شوند.

در صورت حرکت با سرعت نور شما پدیده اتساع زمان را تجربه خواهید کرد. گذر زمان برای شما با فردی که روی کره زمین قرار دارد بسیار متفاوت می‌گذرد. در نتیجه وقتی از سفر خود برمی‌گردید، متوجه می‌شوید که برخی افراد پیر شده‌اند و برخی نیز فوت کرده‌اند. در صورتی که شما هیچ تغییری نکرده‌اید.

نکته جالب دیگر مفهوم انطباق طول است. در صورت حرکت با سرعت نور اینگونه به‌نظر می‌رسد که فضای پیش‌رو متراکم‌تر می‌شود و فاصله‌ها نیز کوتاه‌تر می‌گردند. در واقع سفری که ۱۰ هزار سال نوری طول می‌کشد، با فضاپیمای خاص ما در تنها یک ساعت انجام می‌شود. اینجاست که انسان می‌تواند حتی از کهکشان راه شیری نیز خارج شده و مقیاس کارداشف را به واقعیت تبدیل کند.

البته توجه داشته باشید که این سفر برای افراد داخل فضاپیما یک ساعت طول خواهد کشید. برای افراد ساکن زمین این اتفاق همان ۱۰ هزار سال نوری طول می‌کشد. در صورت حرکت با درصد قابل‌توجهی از سرعت نور این پدیده شگفت‌انگیز واقعا رخ خواهد داد.

تونل نور در انتظار انسان

تمام آنچه تاکنون گفتیم پیش از رسیدن به سرعت نور رخ می‌دهند. شاید با خود بگویید که اگر از ۹۹.۹۹ درصد سرعت نور هم فراتر برویم چه خواهیم دید. براساس قوانین نظریه نسبیت اینشتین امکان رسیدن به سرعت نور وجود ندارد. سرعت نور به‌عنوان حد طبیعی این جهان شناخته می‌شود و رسیدن به آن نیازمند انرژی بی‌نهایت است. همچنین هیچ جرمی نمی‌تواند فشار ناشی از رسیدن به چنین سرعتی را تحمل کند.

فضاپیمای خاص ما می‌تواند به حرکت خود ادامه دهد و بی‌نهایت به سرعت نور نزدیک شود؛ اما به آن نخواهد رسید. در چنین حالتی احساس می‌کنیم که در یک تونل تاریک بدون حرکت هستیم و هیچ چیزی در اطراف ما وجود ندارد. تنها یک نقطه درخشان پیش‌روی ما خواهد بود؛ اما قادر به رسیدن به آن نیستیم.

شاید فکر کنید که به پایان مسیر رسیده‌ایم؛ اما کمی صبر کنید. چالش‌های نظریه نسبیت اینشتین بسیار زیاد هستند؛ اما فعلا جایگزین معتبری برای آن نداریم. هرچند حتی با رعایت کردن قواعد این نظریه نیز راهی برای حرکت با سرعت نور و حتی فراتر از آن وجود دارد. بر اساس این نظریه بافت فضا-زمان پویا است و می‌تواند به‌روش‌های مختلف دچار خمیدگی شود.

ما می‌توانیم یک حباب را در اطراف فضاپیمای خود ایجاد کنیم. مفهومی که در فیلم‌های علمی تخیلی به‌نام ماشین وارپ شناخته می‌شود. ما دیگر نمی‌خواهیم یک فضاپیما را در فضا حرکت دهیم، بلکه در عوض بافت فضا-زمان را به‌پیش می‌بریم. گویی که فضاپیمای ما حالت سکون را حفظ کرده و روی موجی از بافت فضا-زمان که سریع‌تر از نور حرکت می‌کند قرار گرفته است.

برای ساخت ماشین وارپ به میزان زیادی ماده با جرم منفی نیاز داریم. چیزی که هنوز وجود آن در جهان اثبات نشده است. هرچند نگاهی به گذشته انسان نشان می‌دهد که بسیاری از غیرممکن‌ها را ممکن کرده‌ایم. شاید روزی فرا رسد که جرم منفی کشف شود و ما بتوانیم با ماشین وارپ به نقطه‌نقطه جهان برویم.

در صورت حرکت با سرعت فراتر از نور دید انسان تغییر می‌کند. دیگر نور نمی‌تواند خود را به فضاپیما برساند. از دید یک ناظر بیرونی اینگونه به‌نظر می‌رسد که فضاپیما ناگهان در یک نقطه ظاهر شده است. هرچند که مسافران فضایی جهان پشت سر خود را به‌صورت یک تاریکی بی‌پایان می‌بینند. در سمت مقابل نیز همچنان توهم نور در انتهای تونل وجود دارد.