گریز به ابر فضا ( قسمت هفتم )

بیگ بنگ: چگونه می توانیم با دسترسی نامحدود به فناوری برتر، ماشینی بسازیم که بتواند این جهان را ترک کند؟ در چه نقطه ای می توانیم انتظار داشته باشیم که نیروی انرژی پلانک را در تصرف خود در آوریم؟

solar

قدم ششم: ساخت اتم شکن های غول پیکر

به گزارش بیگ بنگ، زمانی که تمدنی بتواند به پیشرفت فوق العاده ای دست یابد، حتما قدرت تولید انرژی پلانک * را نیز داراست. در آن زمان دانشمندان بر کرمچاله ها تسلط داشته و قادرند انرژی کافی را برای باز کردن کرمچاله در فضا و زمان جمع آوری کنند. روش های متعددی برای انجام این کار توسط تمدنی پیشرفته وجود دارند. جهان می تواند پوسته ای باشد که با جهان موازی شناور در ابرفضا تنها یک میلی متر فاصله داشته باشد. اگر این درست باشد، آنگاه برخورد دهنده بزرگ هادرون در سال های آینده قادر خواهد بود آن را شناسایی کند. زمانی که ما کمی پیشرفته تر شویم، حتی ممکن است فناوری لازم برای کاوش در طبیعت این جهان همسایه را داشته باشیم. بنابراین مسئله برقراری ارتباط با یک جهان موازی، دیگر ایده ای دور از ذهن نخواهد بود.

اما فرض کنید اثرات کوانتومی گرانش که در انرژی پلانک ظاهر می شوند، میلیارد میلیارد بار بزرگتر از انرژی برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) باشد. برای دستیابی به انرژی پلانک، یک تمدن پیشرفته باید اقدام به ساخت اتم شکنی در مقیاس فوق العاده بزرگ کند. در اتم شکن ها یا شتاب دهنده های ذره، ذرات زیر اتمی درون یک لوله حلقوی حرکت داده می شوند. با تزریق انرژی به درون لوله، ذرات تا انرژی های بسیار بالایی شتاب می گیرند. اگر از آهن ربای بزرگی استفاده شود تا مسیر ذرات را به شکل دایره بزرگی خم کنیم، آنگاه می توانیم ذرات را تا انرژی میلیاردها الکترون ولت شتاب دهیم. هر چه قطر این دایره بزرگ تر باشد، انرژی باریکه بیشتر خواهد بود.

همانطور که گفتیم با استفاده از نسل جدید شتاب دهند های لیزری، در عرض تنها چند دهه فیزیکدانان قادر خواهند بود شتاب دهنده های رومیزی بسازند که بتواند در فاصله ای برابر ۱ متر، به ۲۰۰ گیگا الکترون ولت دست یابد. با پشت سر هم قرار دادن این شتاب دهنده های رومیزی، امکان دستیابی به انرژی هایی که در آنها ساختار فضا- زمان ناپایدار می شود به وجود می آید. اما برای تمدنی پیشرفته این امکان به وجود می آید که بتواند اتم شکنی در ابعاد منظومه خورشیدی یا حتی سیستمی ستاره ای بسازد، و بتواند باریکه ای از ذرات زیر اتمی را به درون فضا شلیک کرده و تا حد انرژی پلانک به آنها سرعت دهد. ساخت چنین اتم شکن های غول پیکری می تواند مسیر باریکه را بصورت دایره خم کرده و در نتیجه در فضا بطور قابل توجهی صرفه جویی کند و هم می تواند و هم می تواند مسیر خطی را حفظ کند که در این صورت به راحتی تا نزدیکترین ستارگان کشیده خواهد شد.

بعنوان مثال ممکن است بتوان اتم شکنی ساخت که ذرات زیراتمی را در یک مسیر دایره ای درون کمربند خرده سیارک ها به حرکت در آورد. در این صورت دیگر نیازی به ساخت پر هزینه لوله حلقوی نخواهد بود. یرا خلاء موجود در فضا، از هر خلائی که بتوانیم روی زمین بسازیم بهتر است. اما در این صورت لازم است آهن رباهای بسیار بزرگی ساخته شود تا در فواصل منظم بر روی اقمار و خرده سیارک های منظومه شمسی یا هر سیستم ستاره ای قرار گیرند، تا بطور پیوسته باریکه را خم کنند.

SolarSystem1

وقتی باریکه به نزدیکی یکی از اقمار یا خرده سیارک ها می رسد، آهن رباهای بزرگ در واقع روی آنها به آن ضربه زده، به مقدار کمی مسیر حرکت باریکه را تغییر می دهند. مسیر باریکه پس از عبور از اقمار متعدد به تدریج قوس برداشته و در نهایت به شکل تقریبا دایراه ای در می آید. همچنین می توان دو باریکه را در نظر گرفت که یکی در جهت عقربه های ساعت و دیگری در خلاف جهت عقربه های ساعت به دور منظومه شمسی حرکت می کنند. پس از برخورد این دو باریکه، انرژی آزاد شده از طریق برخورد ماده/پاد ماده ، می تواند به انرژی پلانک نزدیک شود.

علاوه بر مشکلات فراوان مهندسی از جمله میدان مغناطیسی فوق وقی که بتواند چنین باریکه ی قدرتمندی را خم کند، سوال ظریفی نیز برای ساخت این اتم شکن ها وجود دارد که آیا مرزی برای انرژی یک باریکه ذره وجود دارد یا نه. هر باریکه پر انرژی از ذرات سرانجام با فوتون های تابش پس زمینه ۲٫۷ درجه کلوین برخورد کرده و بنابراین انرژی خود را از دست خواهد داد. در حقیقت ممکن است این کاهش انرژی به حدی باشد که بتوان برای انرژی کسب شده در فضا یک سقف محاسبه کرد. این مسئله هنوز آزمایش نشده است. ( در حقیقت نشانه هایی وجود دارد که برخوردهای پر انرژی پرتو کیهانی از این سقف فراتر رفته اند و به این ترتیب تمام محاسبات با شک و تردید مواجه شده است.)

با این حال اگر این موضوع حقیقت داشته باشد، در این صورت نیاز به بهبود پر هزینه لوازم و تجهیزات خواهد بود. نخست اینکه برای محافظت در مقابل تابش پس زمینه ۲٫۷ درجه باید کل باریکه را در یک تیوپ خلاء قرار داد. از طرف دیگر اگر آزمایش در آینده دور صورت پذیرد، ممکن است در آن زمان تابش پس زمینه به حدی ضعیف شده باشد که دیگر مشکلی ایجاد نکند. در قسمت بعدی، “قدم هفتم: ساخت مکانیزم های انفجار از داخل” را بررسی می کنیم.

ادامه دارد »»»

* انرژی پلانک یک ثابت طبیعی در فیزیک است که بیان کننده اندازه کوچکترین واحد انتقال انرژی و از مفاهیم اساسی در مکانیک کوانتومی است. این ثابت به اسم ماکس پلانک فیزیکدان آلمانی نامیده شده است که در سال ۱۹۰۰ آن را کشف کرد.

به قلم میچیو کاکو – جهان های موازی

image_pdfimage_print
(11 نفر , میانگین : 4٫55 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=17207

سمیر الله وردی

کارشناس عمران، علاقمند به نجوم، کیهان شناسی، فیزیک و تکنولوژی های جدید می باشد و بعنوان نویسنده علمی- نجومی در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *