مسلسل الخيال العلمي التلفزيوني ستار تريك Star Trek، 1966، ترك الناس في حيرة من أمرهم بسبب الأفكار المستقبلية المحتملة التي طرحها.
أحد أفكاره كان “محرك الاعوجاج” الذي افترض المسلسل أنه ظهر عام 2063، ليخترق نظرية النسبية لأينشتاين، ويسمح للبشر بالسفر أسرع من سرعة الضوء، ليخترقوا المجرات الخارجية.
الجديد، أن التطبيق على الأرض بات محتملًا فعلًا!
فما هو محرك الاعوجاج؟
وكيف استلهم العلم النظرية؟
س/ج في دقائق
ما هو محرك الاعوجاج أصلًا؟
فيما يوصف بـ “الكأس المقدسة لاستكشاف الفضاء” يفترض أن يكون محرك الاعوجاج نظام دفع لمركبة فضائية تفوق سرعتها سرعة الضوء بعشرة أضعاف تقريبًا.
هذا يخالف النظرية النسبية، التي يعتبر فيها أينشتاين ألا شيء يمكن أن يفوق سرعة الضوء؛ باعتبار أن ذلك سيتطلب كمية لا نهائية من الطاقة.
لكن الفكرة ظلت مغرية للعديد من صناع أعمال الخيال العلمي.
لماذا افترض أينشتاين أنه لا شيء يسبق سرعة الضوء؟
في ورقتين محوريتين نشرهما أينشتاين في 1905 و1915 حول النسبية الخاصة والعامة، وضع 3 نظريات أساسية في الفيزياء:
1- الكون له حد للسرعة، وهي السرعة التي ينتقل بها الضوء – 299.792.458 مترًا في الثانية.
2- في السرعات التي تقترب من سرعة الضوء، سيتغير مرور الوقت بالنسبة للمراقب. بعبارة أخرى، فإن مسافري الفضاء يتقدمون في العمر أقل، مقارنة بنظرائهم الأقل سرعة – كما هو الحال في فيلم Interstellar.
3- يحاك المكان والزمان معًا في نسيج يُسمى بشكل إبداعي الزمكان، الذي يتأرجح ويتدفق وينحني حول الكتلة. هذا الانحناء هو الجاذبية.
كيف كسرت نظرية محرك الاعوجاج تلك القواعد إذن؟
المفهوم العام لـ “محرك الاعوجاج” يعود إلى جون دبليو كامبل في رواية جزر الفضاء 1957. وإن كانت مفاهيم مقاربة استخدمت في روايات أقدم تعود إلى منتصف الثلاثينيات.
لكن، لم يستخدم المصطلح علميًا حتى 1994، طور عالم الفيزياء النظرية، ميغيل ألكوبيير، نظرية تسمي “محرك ألكوبيير”.
تقوم النظرية على أنه إذا نجح إنشاء فقاعة تُشَوِّه استمرارية الزمكان، سيكون من شأنها أن تلوي المسافات، بما يجعل من الممكن لأي مركبة أن تسافر لمسافات طويلة داخل الفقاعة أسرع من الضوء.
ووفق النظرية، لا يسمح محرك الاعوجاج بالسفر الفوري والتنقل بين نقطتين، بل ينطوي على مرور زمني قابل للقياس.
وهل تطبيق محرك الاعوجاج ممكن عمليًا؟
لعقود، اعتقد معظم العلماء أن نظرية ألكوبيير مثالية نظريًا، لكنها مستحيلة التطبيق عمليًا.
ومع ذلك، تعرض رفض النظرية لتحديين. صحيح أن التحديين نظريان، لكنهما فتحا المجال لمزيد من البحث:
1- رياضيًا: طالب في جامعة ألاباما، أراد اختبار النظرية. خرج بنتيجة مفادها إنه “لا مجال لإثبات أن النظرية لا تعمل رياضيًا إذا استوفيت جميع متطلبات الطاقة. كل المطلوب هو ضغط الزمكان قبل المركبة وتوسيع الزمكان خلفه”.
النتيجة كانت مهمة “ودقيقة بحثيًا” بدرجة إصدار الجامعة بيانًا حول البحث.
2- في ورقة بحثية نشرتها المجلة الفيزيائية الأوروبية، قال فريق من المهندسين والفيزيائيين، بقيادة مهندس ناسا السابق هارولد وايت، إنهم اكتشفوا الظروف المناسبة – نظريًا – لإنشاء فقاعة التواء صغيرة في المختبر.
لا. أولًا، لأن كثيرًا من العلماء لا يزالون يعترضون على فكرته عمومًا.
وفق نظرية ألكوبيير، يتطلب تنفيذ فقاعة وايت قدرًا كبيرًا من الطاقة الكتلية- مكافئة لكتلة كوكب المشتري- لجعل محرك الالتواء قادرًا على دفع المركبة الفضائية إلى مثل هذا المستوى.
فقاعة الالتواء التي طورها وايت موجودة حاليًا فقط من الناحية النظرية كحسابات دون إثبات تجريبي. لكنهم إن فعلوا فسنكون أمام ثورة كاملة في دراسة السفر في الفضاء بسرعة الاعوجاج.
ومع التقدم التكنولوجي، قد تكون الإجابات التي نبحث عنها قريبة بما فيه الكفاية.
نسخة للطباعة
موضوعات متعلقة
