اگر کسی با سرعت دو برابر نور حرکت کند چه اتفاقی می افتد؟

تا آنجا که ما می دانیم، امکان ندارد که یک نفر با سرعت دو برابر نور حرکت کند. در واقع، امکان ندارد هیچ شی با جرمی که شما یا من داریم سریعتر از سرعت نور حرکت کند.

اما، برای برخی از ذرات عجیب و غریب، حرکت با سرعت دو برابر نور ممکن است – و ممکن است آن ذرات را به گذشته بازگرداند.

یک محدودیت سرعت جهانی

یکی از بهترین نظریه های فیزیکی ما در حال حاضر نظریه نسبیت، که توسط آلبرت انیشتین ایجاد شده است. بر اساس این نظریه، سرعت نور به عنوان یک محدودیت سرعت جهانی برای هر چیزی با جرم عمل می کند.

به طور خاص، نسبیت به ما می گوید که هیچ چیز با جرم نمی تواند بیش از سرعت نور شتاب بگیرد.

> برای شتاب دادن به جسمی با جرم، باید انرژی اضافه کنیم. هرچه بخواهیم جسم سریعتر حرکت کند، به انرژی بیشتری نیاز خواهیم داشت.

معادلات نسبیت به ما می گوید که هر چیزی با جرم – صرف نظر از اینکه چقدر جرم دارد – به مقدار بی نهایت انرژی نیاز دارد. به سرعت نور شتاب داده شود.

اما همه منابع انرژی که ما از آنها می شناسیم متناهی هستند: آنها از برخی جهات محدود هستند.

در واقع، فقط جهان قابل قبول است. حاوی مقدار محدودی انرژی است. این بدان معناست که در کیهان انرژی کافی برای شتاب دادن به چیزی با جرم تا سرعت نور وجود ندارد.

از آنجایی که من و شما جرم داریم، انتظار نداشته باشید که با سرعت دو برابر سرعت حرکت کنید. به زودی روشن شود.

Tachyons

این محدودیت سرعت جهانی برای هر چیزی که ممکن است آن را “جرم معمولی” بنامیم اعمال می شود.

با این حال، ذرات فرضی به نام تاکیون با نوع خاصی از جرم به نام “جرم خیالی” وجود دارد.

هیچ مدرکی وجود ندارد که تاکیون وجود داشته باشد. اما طبق نسبیت، وجود احتمالی آنها را نمی توان رد کرد.

اگر وجود داشته باشد، تاکیون ها باید همیشه سریعتر از سرعت نور حرکت کنند. همانطور که چیزی با جرم معمولی نمی تواند بیش از سرعت نور شتاب بگیرد، تاکیون ها را نمی توان تا کمتر از سرعت نور کاهش داد.

بعضی فیزیکدانان معتقدند که اگر تاکیون ها وجود داشته باشند، دائماً خواهند بود. سفر به عقب در زمان به همین دلیل است که تاکیون‌ها در بسیاری از کتاب‌ها و فیلم‌های علمی تخیلی با سفر در زمان مرتبط هستند.

ایده‌هایی وجود دارد که ممکن است روزی از تاکیون‌ها برای یک ماشین زمان بسازید. اما در حال حاضر این یک رویای دور باقی مانده است، زیرا ما توانایی تشخیص تاکیون‌های بالقوه را نداریم.

میانبرها؟

این ناامیدکننده است که نمی‌توانیم سریع‌تر از سرعت سفر کنیم. سبک. نزدیکترین ستاره به ما، غیر از خورشید، ۴.۳۵ سال نوری از ما فاصله دارد. بنابراین، سفر با سرعت نور، بیش از چهار سال طول می‌کشد تا به آنجا برسیم.

دورترین ستاره که تاکنون کشف کرده ایم، ۲۸ میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد. بنابراین می‌توانید تقریباً از ترسیم نمودار کل جهان چشم‌پوشی کنید.

به این ترتیب، نسبیت وجود “wormholes”.

کرم چاله میانبری بین هر دو نقطه در فضا است. در حالی که یک ستاره در شرایط عادی ممکن است ۴.۵ سال نوری از ما فاصله داشته باشد، اما ممکن است از طریق یک کرم چاله تنها چند ساعت از ما فاصله داشته باشد.

اگر کرمچاله‌های واقعی وجود داشته باشد، به ما اجازه می‌دهند مسافت‌های بسیار زیادی را طی کنیم. مدت زمان کوتاه – به ما امکان می دهد در طول یک عمر به دورترین نقاط جهان برسیم.

متاسفانه، مانند تاکیون ها، کرم چاله ها کاملاً فرضی باقی می مانند.

احتمالات عجیب

علی‌رغم این واقعیت که ما واقعاً نمی‌توانیم سریع‌تر از نور سفر کنیم، همچنان می‌توانیم تصور کنیم که انجام این کار چگونه است.

با فکر کردن به این روش، ما درگیر ” تفکر خلاف واقع”. ما در حال بررسی هستیم که اگر واقعیت به نحوی متفاوت بود، چیزها چگونه خواهند بود یا ممکن است باشند.

احتمالات مختلفی وجود دارد که می‌توانیم در نظر بگیریم، که هر کدام مجموعه‌ای از اصول فیزیکی متفاوتی دارند.

بنابراین نمی‌توانیم با قطعیت بگوییم اگر بتوانیم سریع‌تر از نور سفر کنیم چه اتفاقی می‌افتد. در بهترین حالت، می توانیم حدس بزنیم که ممکن است چه اتفاقی بیفتد. آیا همانطور که برخی از دانشمندان فکر می‌کنند تاکیون‌ها ممکن است این کار را انجام دهند، شروع به سفر به گذشته می‌کنیم؟

من این کار را به شما و تخیل‌تان واگذار می‌کنم تا ایده‌هایی داشته باشید!

سام بارون، دانشیار، دانشگاه کاتولیک استرالیا.

این مقاله از The Conversation تحت مجوز Creative Commons. مقاله اصلی را بخوانید..