خطورة واستحالة السفر بسرعة الضوء

هان سولو رفقة الووكي، يسافران بسرعة الضوء

شاهدنا كلنا في أفلام حرب النجوم (Star Wars) كيف أن القبطان هان سولو برفة صديقه الووكي يسير بسرعة الضوء بمركبته المهترئة، ويكيف تجعل مركبته الزمكان يتمدد ويتقلص بلمحة بصر، جاعلة عملية الهروب من نيران مركبات دارث فيدر أمر سهل.

من منا لم يتمنى يومًا أن تكون له مركبة تسير بسرعة الضوء، بل من منا لم يتمنى أن يصبح مثل هان سولو وصديقه الشوباكا. أحلام جميلة، خيالية، رائعة، لكنها تبقى أحلام، لأن العلم أكد استحالة السفر بسرعة الضوء بالنسبة للبشر، وإلا، فالموت المحقق والفوري.

بيّنت دراسة أجراها عالمين، كيف أن السفر بسرعة الضوء سيؤثر فيزيولوجيًا على الجسم البشري، لاغيًا كل الإثارة التي أملنا أن نصل لها رفقة لوك والأميرة ليا.

لكي نطوي المسافات الفلكية في مدة وجيزة، وجب على البشر السفر بسرعة تقارب سرعة الضوء. بهذا، سيتمكن المسافرون من عبور مسافات فلكية ضخمة في لُحَيظات وجيزة، لن تدوم أكثر من بضع دقائق بفضل الإبطاء الزمني.

Highly relativistic speeds are desirable for interstellar travel. Relativistic time dilation would reduce the subjective duration of the trip for the travelers, so that they can cover galaxy-scale distances in a reasonable amount of personal time.

المشكل هو أن للسفر بسرعة تقارب سرعة الضوء آثار جانبية غير حميدة، كما سطّر William A. Edelstein وArthur D. Edelstein، عالما فيزياء أمريكيان من جامعة جونز هوبكينز، حيث وضحا أن الهدروجين الموجود في المركبة، أيّ مركبة، سيمنعها من الوصول لسرعة الضوء، إذ سينتج عنه إشعاعات قوية ستجعل كل الركاب يتبخرون في لحظة، كما ستُعطّل الأجهزة الالكترونية داخل المركبة، بالإضافة إلى ارتفاع الحرارة داخل المركبة لدرجة لا تطاق.

Unfortunately, as spaceship velocities approach the speed of light, interstellar hydrogen H, although only present at a density of approximately 1.8 atoms/cm3, turns into intense radiation that would quickly kill passengers and destroy electronic instrumentation. In addition, the energy loss of ionizing radiation passing through the ship’s hull represents an increasing heat load that necessitates large expenditures of energy to cool the ship.

حتى لو استطاع العلماء بناء مركبة تسافر بسرعة الضوء، لن يتمكن للأسف أي إنسان من الركوب فيها وتجربتها بكامل قوتها، إلا إذا سار بنصف سرعة الضوء تقريبًا لتفادي الإشعاعات المضرة، لكنها بذلك لن تمكنه من السفر عبر المجرات.

Going slow to avoid severe H irradiation sets an upper speed limit of v ~ 0.5 c. This velocity only gives a time dilation factor of about 15%, which would not substantially assist galaxy-scale voyages. Diffuse interstellar H atoms are the ultimate cosmic space mines and represent a formidable obstacle to interstellar travel.

المصدر: Speed kills: Highly relativistic spaceflight would be fatal for passengers and instruments

Tweet