آیا روزی می‌توانیم با کهکشان‌های دیگر صحبت کنیم؟

در جهان ما، نور بیشترین سرعت را دارد. سرعت نور چیزی در حدود ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه است. نور با این سرعت باورنکردنی، می‌تواند در عرض یک ثانیه، ۵۰ بار فاصله‌ی میان لندن تا نیویورک را برود و برگردد.



در جهان ما، نور بیشترین سرعت را دارد. سرعت نور چیزی در حدود ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه است. نور با این سرعت باورنکردنی، می‌تواند در عرض یک ثانیه،‌ ۵۰ بار فاصله‌ی میان لندن تا نیویورک را برود و برگردد.

ما برای برقراری ارتباط، عموما از امواج الکترومغناطیسی که با سرعت نور حرکت می‌کنند، استفاده می‌کنیم. الکترومغناطیس پایه و اساس کل ارتباطات مدرن و اینترنت ماست. پیام‌ها آن‌قدر سریع منتقل می‌شوند که عملا تاخیری در مکالمات تلفنی زمینی مشاهده نمی‌کنیم. نور علی‌رغم سرعت خیلی زیادی که دارد، برای طی مسافت‌های طولانی در فضا خیلی کند است. مثلا رسیدن آن به مریخ حدود ۱۲ دقیقه طول می‌کشد. تا ما از زمین «سلام» کنیم و کسی از روی مریخ جواب سلام ما را بدهد، ۲۴ دقیقه زمان صرف شده است. پس سرعت نور آن‌قدرها هم که فکر می‌کردیم زیاد نیست.

 

نور برای رسیدن به دوردست‌ّهای منظومه‌ی شمسی چیزی در حدود ۱۸ ساعت در راه است و برای رسیدن به نزدیک‌ترین ستاره، حدود ۴ سال. نزدیک‌ترین کهکشان به ما نیز ۳ میلیون سال نوری فاصله دارد. اگر قرار باشد به سفرهای فضایی دوردست برویم یا شهرهایی را روی سیارات دیگر بسازیم، تکلیف برقراری ارتباط چه می‌شود؟ به نظر می‌رسد که نور برای برقراری ارتباط خیلی کند است. آیا روزی ارسال پیام با سرعت فراتر از نور میسر می‌شود؟

ایده‌ی ارسال پیام با سرعت فراتر از نور خیلی خوب است. با این حال یک مشکل بزرگ وجود دارد. مشکل این است که اساسا قوانین فیزیک، حتی به صورت نظری هم امکان رسیدن به سرعت‌های فراتر از نور را به هیچ چیزی نمی‌دهند. اگر قرار باشد به سرعتی فراتر از نور برسیم، باید بر روی نظریه‌ی نسبیت خاص انشتین خط بطلان بکشیم. با این حال اینکه نظریه‌های مختلف علم در معرض اتهام باشند و روزی ابطال شوند، چیزی نیست که در علم اتفاق نیفتاده باشد. اتفاقا این یکی از خواص مثبت روش علمی است. ممکن است نظریه‌ها باطل یا ترمیم شوند. به همین دلیل هم عده‌ی زیادی با فرضیه‌پردازی، سعی می‌کنند راه‌حل‌هایی برای گذر از سرعت نور پیدا کنند.

تا به حال اساسا برای برقراری ارتباط، به سرعت فراتر از نور احتیاج نداشتیم. دورترین جایی که انسان به آن سفر کرده، ماه است که حدود ۳۸۴ هزار کیلومتر با زمین فاصله دارد. نور برای طی کردن این مسافت فقط ۱.۳ ثانیه در راه است. تاخیری که در مکالمه با فضانوردان روی ماه رخ می‌دهد، چیزی شبیه به تاخیری است که گاهی اوقات در مکالمه‌‌های تلفنی زمینی با دوستی که در یک کشور خارجی دور قرار دارد تجربه می‌کنیم. البته مکالمه با تاخیر پاسخ ۲.۶ ثانیه‌ خیلی لذت بخش نیست، ولی به هر صورت مشکل زیادی هم ایجاد نمی‌کند.

ولی اگر به مکانی دورتر مثل مریخ سفر کنیم، مشکلات ما شروع می‌شود. مریخ به طور متوسط در فاصله‌ی حدود ۲۲۵ میلیون کیلومتری زمین قرار گرفته است. طی این مسافت برای نور حدود ۱۲.۵ دقیقه طول می‌کشد. مکالمه با فضانوردانی که روی مریخ قرار دارند، با تاخیر ۲۵ دقیقه‌ای همراه است. هرچه از زمین دورتر می‌شوید، برقراری ارتباط دو طرفه از این هم سخت‌تر می‌شود. فضاپیماهای «وویجر» (Voyager) ناسا که در اواخر دهه‌ی ۷۰ میلادی برای کاوش منظومه‌ی شمسی پرتاب شدند، اکنون در فراسوی منظومه‌ی شمسی و چیزی در حدود ۱۹.۵ میلیارد کیلومتری زمین قرار دارند. علی‌رغم این فاصله‌ی زیاد، هنوز می‌توانیم سیگنال‌های آن‌ها را دریافت کنیم. با این حال هر سیگنال وویجر برای رسیدن به زمین حدود ۱۸ ساعت در راه است. نزدیک‌ترین ستاره به خورشید، آلفا قنطورس نام دارد و فاصله‌ی آن در حدود ۴۰ تریلیون کیلومتر است. نور برای طی این مسافت بیش از ۴ سال در راه است. به بیانی دیگر،‌ فاصله‌ی این ستاره تا زمین، ۴ سال نوری است. هر فضاپیمایی به این ستاره سفر کند، عملا ارتباطش با زمین قطع می‌شود.

طبق نظریه‌ی نسبیت خاص انشتین، هیچ چیز در عالم نمی‌تواند سریع‌تر از نور حرکت کند و سرعت نور در کل جهان ثابت است. «لس دویچ» (Les Deutsch) از آزمایشگاه JPL ناسا که سال‌ها در ساخت سامانه‌ی ارتباطی اعماق فضا برای ناسا همکاری کرده می‌گوید: «برای یافتن راه شکستن محدودیت سرعت نور، باید در قوانین فیزیک به صورت جدی تجدید نظر کنیم.»

 

 هیچ چیز در عالم نمی‌تواند سریع‌تر از نور حرکت کند و سرعت نور در کل جهان ثابت است.

تقریبا همه‌ی ارتباطات فضایی ما با استفاده از امواج رادیویی انجام می‌شود. امواج رادیویی با سرعت نور در محیط خلاء فضا حرکت می‌کنند. فناوری ارتباطی لیزری اکنون در حال پیشرفت است، با این حال هنوز جایگزین ارتباط رادیویی نشده است. البته فناوری ارتباطی لیزری

منبع :