على حد علمنا ، لا يمكن لأي شخص أن يتحرك بضعف سرعة الضوء. في الواقع ، هذا غير ممكن لأي شخص هدف مع نوع الكتلة التي يجب أن نتحركها أنت أو أنا أسرع من سرعة الضوء.
ومع ذلك ، بالنسبة لبعض الجسيمات الغريبة ، قد يكون السفر بسرعة ضعف سرعة الضوء ممكنًا – وقد يعيد تلك الجسيمات في الوقت المناسب.
حد عالمي للسرعة
واحدة من أفضل نظرياتنا الفيزيائية في الوقت الحالي هي نظرية النسبية، من تطوير ألبرت أينشتاين. وفقًا لهذه النظرية ، تعمل سرعة الضوء كحد أقصى عالمي للسرعة على أي شيء له كتلة.
على وجه التحديد ، تخبرنا النسبية أنه لا يوجد شيء له كتلة يمكن أن يتجاوز سرعة الضوء.
لتسريع جسم بكتلة ، علينا إضافة طاقة. كلما أردنا أن يتحرك الجسم بشكل أسرع ، زادت الطاقة التي نحتاجها.
تخبرنا معادلات النسبية أن أي شيء له كتلة – بغض النظر عن مقدار كتلته – يتطلب كمية لا حصر لها من الطاقة لتسريعها إلى سرعة الضوء.
لكن جميع مصادر الطاقة التي نعرفها محدودة: فهي محدودة من بعض النواحي.
في الواقع ، من المعقول أن الكون يحتوي فقط على كمية محدودة من الطاقة. هذا يعني أنه لا توجد طاقة كافية في الكون لتسريع شيء ما بكتلة تصل إلى سرعة الضوء.
نظرًا لأننا نمتلك كتلة ، فلا تتوقع أن تسافر بسرعة ضعف سرعة الضوء في أي وقت قريب.
تاكيونس
ينطبق حد السرعة العالمي هذا على أي شيء يمكن أن نسميه “الكتلة العادية”.
ومع ذلك ، هناك جسيمات افتراضية تسمى تاكيونس مع نوع خاص من الكتلة يسمى “الكتلة التخيلية”.
لا يوجد دليل على وجود tachyons. لكن وفقًا للنسبية ، لا يمكن استبعاد وجودهم المحتمل.
إذا كانت موجودة بالفعل ، فلا بد أن تكون حركة التاكيون دائمًا أسرع من سرعة الضوء. تمامًا كما لا يمكن تسريع شيء بكتلة عادية لتتجاوز سرعة الضوء ، لا يمكن إبطاء سرعة حركة التاكيونات إلى ما دون سرعة الضوء.
يعتقد بعض الفيزيائيين أنه في حالة وجود التاكيونات ، فإنها ستسافر باستمرار إلى الوراء في الوقت المناسب. هذا هو سبب ارتباط التاكيون بالسفر عبر الزمن في العديد من كتب وأفلام الخيال العلمي.
هناك أفكار قد نسخرها في يوم من الأيام بناء آلة الزمن. لكن في الوقت الحالي ، لا يزال هذا حلماً بعيد المنال ، حيث لا نمتلك القدرة على اكتشاف التاكيونات المحتملة.
الاختصارات؟
إنه لأمر مخيب للآمال أننا لا نستطيع السفر أسرع من سرعة الضوء. أقرب نجم لنا ، بخلاف الشمس ، يبعد 4.35 سنة ضوئية. لذلك ، السفر بسرعة الضوء ، سوف يستغرق أكثر من أربع سنوات للوصول إلى هناك.
ال ابعد نجم اكتشفنا أنه يبعد 28 مليار سنة ضوئية. لذلك يمكنك أن تتخلى إلى حد كبير عن رسم الكون بأكمله.
ومع ذلك ، فإن النسبية تسمح بوجود “الثقوب الدودية“.
الثقب الدودي هو اختصار بين أي نقطتين في الفضاء. في حين أن النجم قد يكون على بعد 4.5 سنوات ضوئية من الناحية العادية ، فقد يكون على بعد بضع ساعات فقط عبر ثقب دودي.
إذا كان هناك أي ثقوب دودية فعلية ، فإنها ستسمح لنا بالسفر لمسافات طويلة في فترة زمنية قصيرة جدًا – مما يسمح لنا بالوصول إلى أبعد مناطق الكون خلال عمر واحد.
لسوء الحظ ، مثل التاكيون ، تظل الثقوب الدودية افتراضية تمامًا.
احتمالات غريبة
على الرغم من حقيقة أننا لا نستطيع حقًا السفر أسرع من الضوء ، إلا أنه لا يزال بإمكاننا تخيل ما سيكون عليه القيام بذلك.
من خلال التفكير بهذه الطريقة ، نحن منخرطون في “التفكير المضاد“. نحن نفكر في ما ستكون عليه الأشياء أو قد تكون عليه إذا كان الواقع مختلفًا بطريقة ما.
هناك العديد من الاحتمالات المختلفة التي يمكننا التفكير فيها ، ولكل منها مجموعة مختلفة من المبادئ الفيزيائية.
لذلك لا يمكننا أن نقول على وجه اليقين ما الذي سيحدث إذا تمكنا من السفر أسرع من الضوء. في أحسن الأحوال ، يمكننا تخمين ماذا ربما يحدث. هل سنبدأ في السفر عبر الزمن ، كما يعتقد بعض العلماء أن التاكيون قد يفعلون؟
سأترك الأمر لك ولخيالك لتتوصل إلى بعض الأفكار!
سام بارون، أستاذ مشارك، الجامعة الكاثوليكية الأسترالية.
تم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة بموجب رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقالة الأصلية.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”