از سرعت کم نور سپاسگزاریم!
مجله علمی ایلیاد - تئوری مجموعه‌های نسبیت خاص اینشتین، سرعت نور را در خلاء ۳۰۰ میلیون متر بر ثانیه اعلام نموده است. اما برخی از دانشمندان درحال بررسی احتمال تغییر این سرعت کیهانی هستند. در سال ۲۰۱۵، گروهی از دانشمندان اسکاتلندی اعلام نمود که راهی برای کاهش سرعت نور یافته است. محققان با ارسال فوتون از طریق ماسکی خاص، شکل آن‌را تغییر دادند. در این حالتِ نابه‌هنجار، ذرات نور آهسته‌تر از فوتون‌های معمولی حرکت کردند.
تفاوت در سرعت تقریباً غیرقابل چشم‌پوشی بود، اما دستاورد آن به نوبه‌ی خود خیره‌کننده بود! در سرعت ۲۹۹،۷۹۲،۴۵۸ متر بر ثانیه، سرعت نور در مواجهه با محدودیت سرعتی نامنظم و غیرقابل تغییر، توقف می‌کند. اما چرا باید کسی بخواهد که سرعت نور را کم کند؟ با این وجود، این سرعت به اندازه‌ی کافی آهسته است!
این مقیاس شاید برای کسانی که تنها با سرعت ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت در بزرگراه‌ها حرکت می‌کنند، عجیب و غریب باشد؛ اما در مقیاسی کیهانی، بسیار زیاد است. در نظر بگیرید، اگر کیهانِ قابل مشاهده به اندازه‌ی سیاره زمین کوچک شود، عبور از کهکشان راه شیری تقریباً به مثابه‌ی رفتن به همسایه‌ی خود در سه خانه آن طرف‌تر است و در عین حال، حرکت در مقیاس سرعت کیهانی کوچک ما، یعنی جهانی به اندازه‌ی زمین، در حدود ۱۰۰هزار سال به طول خواهد انجامید! این مثال نشان می‌دهد که برای فضاپیمایی با سرعت نور، چقدر کاوش در کهکشان خسته‌کننده خواهد بود. چنین سفری بیش از یکصد نسل از بشر را دربرمی‌گیرد!
حتی اگر شما آرزوی بشر برای مسافرت میان ستاره‌ای با سرعت نور را در نظر نگیرید و به جای آن به فوتون‌هایی که در سامانه‌ی خورشیدی ما وجود دارد فکر کنید، سرعت هنوز هم بسیار کند به‌نظر می‌رسد. همان‌طور که «بریان کوبرلین» ستاره‌شناس محاسبه نمود، ۴۵ دقیقه زمان نیاز است تا نور از خورشید به سیاره‌ی مشتری برسد و ۵ ساعت برای رسیدن به پلوتو نیاز است.
البته، هنگامی که با چشم غیرمسلح به آسمان نگاه می‌کنیم، ستارگانی را میبینیم که در ۴ هزار سال پیش وجود داشته‌اند، همین قدر زمان نیاز است تا نور آن‌ها به ما برسد! بنابراین ما اکنون متوجه شدیم که نور سریع نیست، بلکه به‌طرز عذاب‌آوری آهسته است؛ اکنون ما می‌توانیم به این مسأله‌ی جدی‌تر و سخت‌تر بازگردیم؛ چرا؟
فیریکدانان نظری می‌توانند فکر کنند و کیهان‌شناسان اندازه‌گیری کنند. اما تمام روش‌های آموخته شده‌ی آن‌ها درحال حاضر منجر به پاسخی غیرقابل بازگشت رسیده است. «گنارو تدسکو»، فیزیکدان نظری، نسخه‌ی نسبتاً رضایت‌بخش‌تری را ارائه نموده است؛ گیتی به گونه‌ای ساخته شده است تا فوتون بتواند با آن سرعت در آن منتشر گردد، هیچ دلیلی وجود ندارد که چرا باید این گونه باشد؟ اما این، تنها راه است. فیزیک توضیح نمی‌دهد که چرا همه چیز آن‌گونه‌ای هست که وجود دارد؛ بلکه توضیح می‌دهد که چگونه می‌توان با استفاده از مدل‌های اثبات شده، آن‌ها را پیش‌بینی نمود.
بسیار خوب، در گزاره‌ای بسیار شبیه به فیزیک نظری، پاسخ یک پاسخِ غیرمستقیم است و ما هنوز در جهانی کم سرعت گیر کرده‌ایم. برای نجات از این وضعیت، اجازه دهید تا سناریویی را بررسی نماییم که در آن سرعت نور بسیار سریع‌تر است. چطور می‌شود که بگوییم سرعت نور با استفاده از عاملی ۱۰۰۰ برابر افزایش یافته است؟
«استیو جونز» این فرضیه را مورد بررسی قرار داده است. یک کشتی با سرعت نور می‌تواند در کمتر از یک قرن از راه شیری عبور کند! سفر به اطراف ستاره‌ی آلفا قنطورس، خانه‌ای که به‌طور بالقوه احتمال سکونت در آن بسیار بالا است، کمتر از دو روز طول می‌کشد! به لطف افزایش سرعت نور، رایانه‌ها و شبکه‌ها سریع‌تر عمل می‌کنند و بسیار محتمل است که سیگنال‌هایی از بیگانگان دریافت نماییم!
اما؛ و این امایی بزرگ است، خورشید یک میلیون بار داغ‌تر می‌شود؛ بنابراین ما پخته خواهیم شد. بنابراین بهتر است که بیاموزید سرعت کم نور را دوست داشته باشید، هر چند که ممکن است شبیه به حیوان «تنبل سه انگشتی» به نظر برسد، اما اگر نور سریع‌تر بود، دیگر حیاتی بر روی زمین وجود نداشت.
نوشته: رز پروموی
ترجمه: محبوبه معصوم‌نیا - مجله علمی ایلیاد
ترجمه: محبوبه معصوم‌نیا - مجله علمی ایلیاد