يكون الشخص مدفوعًا دائمًا بتوق إلى المجهول ، حتى أنه لديه ناقل عصبي خاص - الدوبامين ، وهو حافز كيميائي للحصول على المعلومات. يحتاج المخ دائمًا إلى دفق من البيانات الجديدة ، وحتى إذا لم تكن هذه البيانات ضرورية للبقاء على قيد الحياة ، يحدث ذلك تمامًا أن هناك آلية وهي خطيئة في عدم استخدامها.
في المقالة أدناه ، أود أن أوجز طرق الخيال العلمي للانتقال إلى النجوم والمجرات البعيدة ، المتاحة حاليًا في إطار النظريات والافتراضات العلمية.
في وجه الكون ، تبدو معظم الشؤون الإنسانية تافهة ، بل تافهة. كارل ساجان ، 1980
رفع كل شخص مرة واحدة على الأقل في حياته رأسه في أمسية صيفية دافئة وشاهد النجوم. يجذب عمق الفضاء ويسبب الرعب والشخص مرة أخرى لفترة قصيرة والشخص مدى الحياة.
ما هو هناك؟ هل هناك حياة هناك؟ وما المعجزات التي يمكن أن تكون في هذه العوالم التي لا تعد ولا تحصى؟
بطبيعة الحال ، فإن الطريقة الوحيدة للذهاب إلى هناك ومعرفة هي السفر عبر الفضاء إلى هذه النجوم البعيدة والكواكب والسدم وحتى - المجرات.
ولكن للأسف وآه - الوقت ليس صحيحا. الشيء الوحيد الذي حصلت عليه تقنيات حركتنا ليس بعيدًا عن النظام الشمسي ، وذلك بفضل التحقيقات التلقائية لمشروع Voyager ، والتي تم إطلاق
Voyager 1 في عام 1977!
ولكن لكي نتحدث بجدية عن عوالم أخرى ، نحتاج إلى سرعة مساوية على الأقل لسرعة الضوء ، ومن الناحية المثالية - تسليط الضوء.
ما هو في الطريق؟
كل شيء بسيط هنا - قوانين الفيزياء أساسية ، علاوة على ذلك ، أساسية.قانون السببية
خلاصة القول هي أن التحقيق لا يمكن أن يكون قبل القضية. لم يشاهد أحد من قبل ، على سبيل المثال ، بطة سقطت ميتة ، ثم أطلق صياد النار. عند السرعات التي تتجاوز C ، يصبح تسلسل الأحداث معكوسًا ، ويتم لف الشريط الزمني. يمكن التحقق من ذلك بسهولة من الوسيطة البسيطة التالية.
لنفترض أننا في سفينة فضاء معينة تتحرك بشكل أسرع من الضوء. بعد ذلك ، سنعمل على اللحاق بالضوء الذي ينبعث من المصدر في أوقات أكثر وأقدم. أولاً ، كنا نلحق بالفوتونات المنبعثة ، على سبيل المثال ، بالأمس ، ثم نبعث في اليوم السابق بالأمس ، ثم - في الأسبوع ، في الشهر ، قبل عام ، وما إلى ذلك. إذا كان مصدر الضوء مرآة تعكس الحياة ، فسنرى أولاً أحداث الأمس ، ثم أول من أمس ، وهكذا. يمكن أن نرى ، على سبيل المثال ، رجلاً عجوزاً يتحول تدريجياً إلى رجل في منتصف العمر ، ثم إلى شاب ، إلى شاب ، إلى طفل ... وهذا يعني ، أن الوقت سوف يعود ، سننتقل من الحاضر إلى الماضي. الأسباب والآثار سوف تغير الأماكن.حدود العصور القديمة ألبرتا
(نظرية النسبية الخاصة)بالإضافة إلى مشكلة السببية ، تهيئ الطبيعة ظروفًا أكثر صرامة: من المستحيل تحقيق الحركة ليس فقط بالسرعة الفائقة ، ولكن أيضًا مع سرعة مساوية لسرعة الضوء - يمكنك فقط
الاقتراب منها . من نظرية النسبية ، يترتب على ذلك أنه مع
زيادة سرعة الحركة ، تنشأ ثلاث ظروف:
تزداد كتلة الجسم المتحرك ، وينخفض حجمه في اتجاه الحركة ،
ويتباطأ تدفق الوقت على هذا الكائن (من وجهة نظر المراقب "الخارجي"). في السرعات العادية ، تكون هذه التغييرات ضئيلة ، ولكن مع اقترابها من سرعة الضوء ، تصبح أكثر وضوحًا ، وفي الحد الأقصى - بسرعة مساوية C - تصبح الكتلة
كبيرة بشكل لا نهائي ، ويفقد الجسم حجمه تمامًا في اتجاه الحركة
ويتوقف الوقت عليه. لذلك ، لا يمكن لأي جسم مادي الوصول إلى سرعة الضوء. فقط الضوء نفسه لديه مثل هذه السرعة! (في السرعة القريبة من الضوء ، لا يزال يتحرك الجسيمات "المتغلغلة بالكامل" ، النيوترينو).
بشكل عام ، إلى جانب المشكلات الموضحة أعلاه ، هناك العديد من المشكلات ، على سبيل المثال ، عند سرعة الضوء القريب ، عندما يصطدم جسم وزنه 1 كجم بحبة رمل ، يتم إطلاق هذه الكمية من الطاقة التي تسمح بتحويل 10 آلاف طن من الصلب إلى بخار في ثانية واحدة. إذا قارنا ذلك بالكتلة الحقيقية للكوكب ، فإن قوة الانفجار ستكون مساوية أو أكبر من قوة العمليات النووية التي تجري على الشمس.لكن الذكاء لن يرتفع ، فالذكاء سيتجاوز ، لأن هناك قوانين لكسرها ... أنا أمزح ، لا يمكنك انتهاك القوانين ، لكن الخيال العلمي (والشبه العلمي) يوفر لنا طرقًا للتغلب على مبادئ SRT.
طرق حركات الضوء في الزمان والمكان
آينشتاين روزن بريدجز
ربما تكون
جسور أينشتاين-روزن ، التي تُعرف أيضًا باسم الثقوب الدودية ، هي أشهر وسائل السفر بين النجوم - والأرجح أنها موجودة بالفعل. تنبأت نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين بوجود الثقوب ، على الرغم من عدم اكتشافها بعد.
بعبارات بسيطة ، جسر آينشتاين-روزن هو نفق في الفضاء ناجم عن تشوه الزمان والمكان. الكائنات الضخمة ، مثل النجوم أو الثقوب السوداء ، تنحني بالزمان والمكان ، تمامًا مثل كرة البولينج تنحني بالترامبولين. يمكن أن ينحني جسم ضخم بما فيه الكفاية - الزمكان لدرجة أنه يخلق اتصالًا بين نقطتين بعيدتين تمامًا في الحالة الطبيعية.
تخيل ورقة ورقة ونقطتين عليها. تحتاج إلى الانتقال من نقطة إلى أخرى ، وإذا كنت تتحرك بدقة على سطح الورقة ، فستستغرق هذه "الرحلة" بعض الوقت. ومع ذلك ، إذا قمنا بطي الورقة بحيث تتزامن النقاط وتثقبها في هذا المكان بقلم رصاص ، ثم باستخدام قلم رصاص كنفق (أو جسر) ، فإننا سنقلل المسافة بين النقاط بشكل كبير.
غالبًا ما كان مدخل الثقب يمثل ممثلاً للنفق ، مما يجعل من المنطقي إعطاء الاسم. لكن هذه فكرة خاطئة. في فيلم "Interstellar" ، تظهر هذه اللحظة بشكل صحيح - من وجهة نظر المراقب في الفضاء ثلاثي الأبعاد ، يجب أن تبدو الحفرة وكأنها كرة.
الثقوب الدودية هي طريقة مغرية للحركات بين النجوم لأنها لا تتطلب منك تجاوز سرعة الضوء. تخبرنا الفيزياء أن لا شيء يمكن أن يتحرك أسرع من الضوء. ولكن مع الثقوب الدودية ، يمكن التغلب على مسافات هائلة بين النجوم دون خرق هذا القانون.
محرك الاعوجاج
تكنولوجيا الاعوجاج ، FTL ، والتي لديها الآن
فرصة حقيقية للتنفيذ. يمكن أن يسمى الاعوجاج بأمان الطريقة الأكثر واقعية للتحرك فوق سرعة الضوء المعروفة للجميع. دعها تبقى الآن فقط في شكل صيغ على الورق. إنها عن
محرك Alcubierre .
يتبع مبدأ العمل طريقة لتجاوز نظرية النسبية الخاصة ، التي تفترض أنه لا يوجد شيء في الفضاء يمكن أن يتحرك أسرع من سرعة الضوء. "المسار" هو أن هذه الفرضية لا تنطبق على الفضاء نفسه ، الذي يمكن أن ينكمش ويمتد من التأثيرات المختلفة ، على سبيل المثال ، حقل الجاذبية ، يقوم محرك الاعوجاج بضغط المساحة أمام السفينة ويوسعها خلف السفينة ، مع تحريك فقاعة الفضاء المعتادة مع السفينة للأمام .
في عالم Star Trek ، تعمل هذه المحركات على تطوير سرعات متواضعة إلى حد ما وفقًا لمعايير الخيال العلمي - كانت رحلات الشركات مقتصرة على قطاع واحد من المجرة بالقرب من النظام الشمسي (حوالي 1500 سنة ضوئية) ، واستغرقت سنوات وتركت مجموعة من النقاط البيضاء والمناطق غير المستكشفة.
القذف
منذ وقت ليس ببعيد ،
ظهرت بيانات تجريبية مفصلة من المركبة الفضائية WMAP حول عدم تجانس درجة حرارة CMB ، التي تعد واحدة من الأشياء الرئيسية للرصد في دراسة عالمنا. وكشف تحليل هذه البيانات وجود شذوذ كبير في التوزيع الزاوي لتقلبات CMB في التوافقيات منخفضة. كان أحد التفسيرات لهذه الظاهرة النظرية القائلة بأن طوبولوجيا الكون تختلف عن طائرة أو كرة ثلاثية الأبعاد. عند النظر في طوبولوجيا كوننا في شكل dodecahedron ، تتقارب الحسابات النظرية بشكل وثيق مع البيانات التجريبية.
"لا يمكن بناء عالم ثلاثي الأبعاد مسطح معقد طبولوجيًا إلا على أساس المكعبات والأشكال المتوازية والمنشورات السداسية. في حالة المساحة المنحنية ، تمتلك هذه الخصائص فئة أوسع من الأشكال. في هذه الحالة ، فإن أطياف الزاوي التي تم الحصول عليها بشكل أفضل في تجربة WMAP تتوافق مع نموذج dodecahedron للكون ". ميخائيل بروخوروف ، دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ، باحث رئيسي ، قسم الفيزياء الفلكية النسبية ، معهد ستيرنبرغ الحكومي الفلكي.
وهكذا ، فإن إمكانية وجود فضاء فائق للكون ، حيث يوجد عالمنا المحدود ، تدل عليه نظريات تستند إلى بيانات عملية عن CMB. ومع ذلك ، حتى في حالة وجود مساحة عالية ، من أجل التحرك في هذا الفضاء ، يلزم وجود نوع من المحركات الخاصة.
تخيل أن لديك وادًا أمامك ، وتحتاج إلى الوصول إلى نقطة أبعد من الوادي. نظرًا لأنه لا يمكنك التحرك إلا على سطح مستو (في مساحة ثنائية الأبعاد) ، فعليك إما الالتفاف حول العقبة أو النزول إلى الوادي ، عبورها ، ثم التسلق. ولكن إذا كان لديك تحت تصرفك طائرة يمكنها التحرك في مساحة ثلاثية الأبعاد ، فستحصل على ما تحتاج إليه في خط مستقيم.في الجوهر ، يحتوي الفضاء الفوقي على مقياس يختلف عن الفضاء العادي ثلاثي الأبعاد والحركة فيه تشبه الحركة في حفرة دوارة ، فقط الأنفاق يمكنها توصيل واحدة ، ولكن هناك عدة نقاط تخرج إلى الفضاء ثلاثي الأبعاد العادي. علاوة على ذلك ، فإن الحركة في الفضاء الفائق نفسه ستختلف بصريًا عن الحركة في الدودة (على عكس الرسوم التوضيحية الشائعة) ، نظرًا لأن البنية ثلاثية الأبعاد للكون "سوف تغلف" المسافر داخل الفضاء الفائق. أعتقد أنه إذا كان ذلك ممكنًا ، فإن المشهد مذهل حقًا - النجوم المرئية ، والسدم أو التجمعات المجرية بأكملها - تنتشر ببطء وتمتد ، وتغير لوحة الألوان أثناء الانتقال إلى المنطقة الحمراء الكونية (؟).
في رأيي ، تم تصوير فكرة حركة فائق السرعة في فيلم "الاتصال" في عام 1997. (استناداً إلى رواية كارل ساجان ، فاز الفيلم بجائزة هوجو. المركز الثاني في قائمة أفلام الخيال العلمي الأكثر موثوقية وفقًا لوكالة ناسا). في ذلك ، خلقت التثبيت ، التي وردت رسوماتها بإشارة من حضارة خارج كوكب الأرض اشتعلت بها بطلة الفيلم ، التلاعب مع الطاقة الغريبة ونتيجة لذلك "مرت" المقصورة مع شخص من خلال الفضاء الداخلي للكرة. على ما يبدو ، سقطت المقصورة في الفضاء ، في "النفق" الذي تم إنشاؤه بالفعل. كما اتضح ، هناك عدد كبير من هذه الأنفاق في جميع أنحاء المجرة ، وكلها تم إنشاؤها بواسطة حضارة قديمة. حسنًا ، هذا مأخوذ من كلمات ممثل السباق ، الذي اشتعلت به بطلة الفيلم. هذا كل شيء يا شباب. شخصيا ، لدي هذا الفيلم في الأعلى. ولكن كما تبين الممارسة ، لا يحب الجميع ذلك.
انتقال فوري غير مادي
نعلم أن التفسير الأكثر شيوعًا للانتقال عن بُعد هو الحركة الفورية لكائن مادي في الفضاء على مسافة تعسفية.
في هذا السياق ، يمكنك استخدام الثقوب ، لكننا تحدثنا عنها بالفعل ، لذلك دعونا نتحدث عن طريقة مختلفة تمامًا.
ونحن مهتمون بنقل المعلومات عن مادة ما ، حتى صورة كميّة ، عن الحالة.
العملية هي كما يلي: يضع جسمك التثبيت في النقطة A ، والتي تقوم بمسح ما يصل إلى جزيئات دون ذرية وحالة الكم الخاصة بها ، ثم يقوم بتحويل نسختك. بعد ذلك ، تنتقل الحالة الكمية في دفق واحد عبر قنوات الاتصال القياسية. ولكن هناك مشكلة - هذا حظر على نقل البيانات الفائقة ، وفقًا لـ SRT ، من ناحية أخرى ، إذا أثبت العلم وجود جزيئات افتراضية ذات كتلة راحة سلبية أو تخيلية ، مثل tachyon ، يمكن نقل المعلومات حول الكائن بسرعة فائقة. أو ربما حتى بمساعدة موجات الجاذبية (؟). بعد ذلك ، في النقطة B ، يتم إعادة إنشاء الشخص على مستوى الكم وفويلا - إنه موجود بالفعل في الوجهة. مناقشات حول "الروح" التي دمرت في التثبيت ، وأنا أغفلها ، لأنني ملحد ولا تأخذ ذلك في الاعتبار (القمامة).
تعتبر هذه الطريقة جيدة لأنه في حالة النقل الكمي لجسم مادي ، لا تحتاج إلى استخدام انحناء الزمكان وقضاء قدر كبير من الطاقة. تكمن المشكلة ، بالطبع ، في التسليم الأولي للتثبيت نفسه ، والذي سيعيد إنتاج الكائن في النقطة B. ولكن يمكن أيضًا تسليمه بطرق أطول ، لا تقتصر على حياة بشرية أو أكثر.
التصفير الشامل
تستخدم كل سفن الفضاء لكون Mass Effect بطريقة أو بأخرى عنصر Zero ، الذي يولد كتلة Mass Effect المعينة ، إما بتقليل كتلة الأجسام المحيطة به ، أو زيادته. وبالتالي ، فمن الممكن أن تحول نظرية النسبية وتتجاوز سرعة الضوء.
يتم إجراء رحلات عادية بين الكواكب والنجوم القريبة باستخدام محركات FTL ، والتي يمكن أن تقلل فقط من كتلة السفينة. بالنسبة للرحلات الجوية بين النجوم على مسافات طويلة ، يتم استخدام Mass Relay - محطات ضخمة مبنية حول نوى كثيفة تتكون من عنصر صفر. ترتبط المرحلات عادة بواحدة أو أكثر من المرحلات الأخرى وتكون قادرة على إنشاء ممر تختفي فيه الكتلة عملياً ، وتنقل السفينة على الفور تقريبًا إلى آلاف السنين الضوئية
منحنيات تشبه وقت مغلق
الشكل الأخير للحركة السطحية ، التي نعتبرها ، للوهلة الأولى يبدو الأقل علمية.
منذ 55 عامًا ، كانت سلسلة دكتور هو تتحدث عن المغامرات في الزمان والمكان للطبيب ورفاقه / لها. ما المركبات التي استخدموها؟ مربع أزرق كبير يعرف باسم TARDIS (الوقت والبعد النسبي في الفضاء) ، والذي يمكنه نقلهم إلى أي مكان وفي أي وقت يريدون.
بنيت (أو نمت إلى حد ما) من قبل السباق القديم من اللوردات الوقت ، TARDIS هي أكثر سحرا من تقنية Mass Effect. كما أوضح الطبيب نفسه ، فإن سيارته عبارة عن "فيجوفينا-فيفوفينا مؤقتة مغمورة". يبدو أن هناك نوعًا من التأخير عند الانتقال إلى TARDIS - أي أنه أقرب إلى محرك الأقراص الزائد من ناقل الحركة عن بُعد. ولكن ، في الواقع ، يختفي TARDIS هنا ، ويطير عبر "زوبعة مؤقتة" ويظهر هناك. هذا كل ما تحتاج حقًا إلى معرفته.
أم لا؟ اتضح أن TARDIS لديها أساس نظري أكثر من مساحة عالية.
في عام 2013 ، نشر الفيزيائيان بنجامين سي تيبت وديفيد تسانج ورقة تقترح الأسس النظرية لإنشاء آلة في الوقت الحقيقي ، أي وسيلة للسفر إلى ماضيك. كان المقال بعنوان
"مجالات رجعية قابلة للتجول في الزمان" (تحقق من الاختصار).
يصف Tippett و Tsang مسافر الوقت في فقاعة الزمكان التي تدخل منحنىًا يشبه
وقتًا مغلقًا (يشبه بشكل أساسي جسر Einstein-Rosen). ضمن هذا المنحنى ، يمكن للمسافر الذهاب إلى أي مكان وفقًا لجدوله الزمني الخاص ، بينما يبدو أن الوقت داخل الفقاعة يتدفق كالمعتاد.
اقترح اثنان من الفيزيائيين أنه يمكن فصل منحنيات تشبه الوقت وتوصيلها ، مما يجعل من الممكن السفر ليس فقط وفقًا لجدولك الزمني ، ولكن في أي مكان في الزمان والمكان.
حسنًا ، مثل كل ما يمكنني تقديمه لك.
بالتأكيد فاتني شيء أو حتى ذهبت بعيدا في عالم الخيال. لذلك أنا في انتظار الإصدار الخاص بك في التعليقات.