چه چیزی سریعتر از نور سفر می کند؟ میچیو کاکو

What Travels Faster Than the Speed of Light?; by Michio Kaku
http://bigthink.com/dr-kakus-universe/what-travels-faster-than-the-speed-of-light
10254032_622143401201689_4852264067211016432_n
یکی از متداول ترین پرسش ها از من این است که آیا می توانیم بر محدودیت سرعت نور غالب شویم-چون فقط در صورتی که نتوانیم این محدودیت سرعت نور را برداریم، فاصله ستاره ها همیشه غیرقابل دسترسی خواهد بود.
بسیاری از متون درسی می گویند هیچ چیز نمی تواند سریعتر از نور حرکت کند اما این ادعا درواقع درست نیست: پاسخ بلی است، شما می توانید محدودیت سرعت نور را رفع کنید اما نه آن گونه که ما در فیلم های سینمایی می بینیم/ در واقع هفت روش برای سفر سریع تر از سرعت نور وجود دارد.
1. مهبانگ خودش را بسیار سریعتر از سرعت نور گسترش داد. اما این فقط بدین معناست که «هیچ چیز نمی تواند سریعتر از نور باشد.» زیرا هیچ چیزی فقط فضای خالی یا خلا نیست. خلا می تواند سریعتر از سرعت نور گسترش یابد زیرا هیچ شیئی مادی در آن نیست که محدودیت سرعت نور را نقض کند. بنابراین، بطور یقین فضای خالی فقط می تواند سریع تر از سرعت نور گسترش یابد.
2. اگر شما نور یک چراغ قوه را بصورت موجی در اسمان شب بتابانید، آنگاه، بطور نظری، تصویر آن سریعتر از سرعت نور حرکت خواهد کرد(زیرا پرتوی نور از یک بخش جهان بسوی بخش دیگر در جهت مخالف می رود که آن هم ،بطور نظری، چندین سال نوری دورتر است). مساله اینجاست که هیچر شیئی مادی واقعا سریع تر از سرعت نور حرکت نمی کند. (تصور کنید که شما توسط یک کره ی بسیار بزرگ با عرض یک سال نوری محاصره شده باشید. تصویر پرتوی نور سرانجام بعد از یک سال به این کره می رسد.این تصویری که به کره می رسد سپس کل کره را در عرض چند ثانبهدر می نوردد گرچه عرض این کره، یک سال نوری باشد.)فقط پرتوی نور همانگونه که بسرعت در سرتاسر آسمان شب حرکت می کند سریعتر از سرعت نور سفر می کند اما هیچ پیامی ، هیچ اطلاعات خالصی، هیچ شیئی مادی وجود ندارد که واقعا همراه با این تصویر سفر کند.
3. ذرات کوانتومی درگیر با هم سریعتر از نور سفر می کنند. اگر دو الکترون نزدیک هم داشته باشم، مطابق با نظریه ی کوانتوم آنها می توانند هماهنگ با هم مرتعش شوند. اگر بعد آنها را جدا کنیم، یک بند ناف نادیدنی ظاهر می شود که این دو الکترون را با یکدیگر پیوند می دهد گر چه آنها چندین سال نوری از هم جدا باشند. اگر یکی از الکترون ها را آهسته تکان دهم، الکترون دیگر این ارتعاش را بلافاصله «حس می کند»، سریعتراز سرعت نور. انیشتین تصور می کرد که بدین ترتیب این نظریه کوانتوم را رد می کند زیرا هیچ چیزی نمی تواند سریعتر از سرعت نور سفر کند.
اما در واقع این آزمون تجربی(آزمون EPR) چندین بار انجام شده و هر بار نظر انیشتین نادرست بود. اطلاعات سریعتر از سرعت نور حرکت نمی کند اما این انیشتین بود که در نهایت درست می گفت. این امر بدین دلیل است که اطلاعاتی که بر محدودیت سرعت نور غالب می شود تصادفی است و بنابراین بی فایده. (برای مثال، فرض می کنیم دوستی همیشه یک لنگه جوراب سرخ و یک لنگه جوراب سبز بپوشد. شما نمی دانید جوراب کدام پا به کدام رنگ است. اگر شما ناگهان ببینید که یکی از پاها جوراب سرخی دارد، آنگاه شما فورا می فهمیدف سریعتر از سرعت نور که جوراب دیگر سبز است. اما این طالاعات بی فایده است. شما نمی توانید کد مورس یا اطلاعات مفید را زا طریق جوراب های سرخ و سبز بفرستید.)
4. معتبرترین روش برای ارسال پیام های مخابراتی سریعتر از نور از طریق ماده منفی[1] است. شما می توانید این کار را یا با (الف) فشرده سازی فضای جلوی خودتان و گسترش فضای پشت سرتان انجام دهید به گونه ای که روی موج جزر و مدی فضای خمیده(warped space)، موج سواری کنید. می توانید محاسبه کنید که این موج جزر و مدی اگر با ماده ی منفی رانده شود(یک شکل نامتعارف از ماده که هرگز دیده نشده است) سریعتر از سرعت نور سفر می کند؛ یا (ب)بکارگیری یک کرمچاله، که یک درگاه یا میانبر در فضا-زمان است نظیر آینه در داستان آلیس در سرزمین عجایب[2]
بطور خلاصه، تنها روش مناسب (برای موجود زنده) جهت غالب شدن ر محدودیت سرعت نور ممکن است از طریق نسبیت عام و خماندن فضا-زمان باشد. با این وجود، معلوم نیست آیا ماده ی منفی وجود دارد و
اینکه کرمچاله پایدار باشد. برای حل مساله ی پایداری، نیازمند یک نظریه ی کوانتومی کامل یا نیروی گرانشی هستید و تنها نظریه ای که می تواند نیروی گرانشی را با نظریه ی کوانتوم یکی سازد نظریه ی ریسمان است_که من برای تامین زندگیم انجام می دهم.) متاسفانه، این نظریه آینقدر پیچیده است که قادرنبوده این مشکل را بطور کامل حل کندو یک پاسخ قطعی به همه این پرسش ها بدهد. شاید کسی این بلاگ را بخواند و نظریه ی ریسمان را حل کند . پاسخ این پرسش را بدهد که ایا واقعا می توانیم بر محدودیت سرعت نور غلبه کنیم یا نه.
———————————————————-
[1] ماده منفی دارای انرژی منفی است و در مواجهه با ماده با انرژی مثبت، انرژی هر دو خنثی می شود و هیچ اثری بجا نمی ماند. وجود ماده ی منفی هنوز اثبات نشده است و نباید آن راب ا ضد ماده (که وجودش اثبات شده اشتباه شود. ضد ماده همانندماده است با این تفاوت که انرژی و جرم منفی دارد. زمانی که ماده و ضد ماده بهم برسند، منفجر و نابود می شوند.
[2] آلیس در این داستان (نوشته لوییز کارول)زمانی که وارد آینه می شود به سرزمین شگفت آوری پا می نهد.

Advertisements

پاسخی بگذارید

در پایین مشخصات خود را پر کنید یا برای ورود روی شمایل‌ها کلیک نمایید:

نشان‌وارهٔ وردپرس.کام

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری WordPress.com خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

تصویر توییتر

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Twitter خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس فیسبوک

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Facebook خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس گوگل+

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Google+ خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

درحال اتصال به %s