چه می شد اگر می توانستیم سریعتر از نور سفر کنیم ؟

بیگ بنگ: بسیاری از انسان‌ها در دوران کودکی مقهور سرعت بالای شخصیت‌های داستانی مانند سوپرمن بوده‌اند، ابرقهرمانی با دستهایی که رو به جلو کشیده شده‌بودند و شنلی که در پشتش به احتزاز درآمده بود، گلوله‌ای که از لوله تفنگی شلیک شده‌بود را تعقیب می‌کرد.

FT470452A-1PO

به گزارش همشهری آنلاین، سوپرمن در این داستان‌ها و فیلم‌ها، اگر با سرعتی نصف سرعت گلوله حرکت می‌کرد، سرعت گلوله نسبت به سرعت او به نیم می‌رسید و اگر سریعتر از گلوله حرکت می‌کرد،‌از آن سبقت می‌گرفت. به بیانی دیگر سوپرمن در این داستان‌ها از دیدگاه نیوتن درباره فضا و زمان پیروی می‌کرد: اینکه جایگاه و حرکات اجسام در فضا همگی باید متناسب با چارچوب مرجعی مطلق و غیرمتحرک قابل اندازه‌گیری باشد.

دانشمندان ابتدا تحت تاثیر دیدگاه‌های نیوتنی قرار داشتند. سپس ریاضیدان و فیزیکدانی به نام آلبرت اینشتین از راه رسیده و همه‌چیز را زیر و رو کرد. وی در سال ۱۹۰۵ نظریه نسبیت خاص خود را منتشر کرد که در آن ایده‌ای کاملا جدید را مطرح می‌کرد: هیچ چارچوب مرجعی وجود ندارد و همه‌چیز، حتی زمان نسبی است. دو اصل مهم از نظریه وی پشتیبانی کرد. اولین اصل این است که قوانین فیزیکی مشابهی به صورت برابر بر تمامی چارچوب‌های مرجع که با سرعتی یکنواخت در حرکتند حاکم است. دومین اصل نیز درباره سرعت نور است: سرعت نور، برابر ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه، ثابت و مستقل از حرکات ناظر و یا منبع نور است. به گفته اینشتین، اگر سوپرمن می‌خواست با سرعتی برابر نیمی از سرعت نور به تعقیب یک پرتو نوری بپردازد،‌ آن پرتو با سرعتی ثابت از سوپرمن فاصله گرفته و دور می‌شد.

مفهوم این نظریه به شکل فریبنده‌ای ساده به نظر می‌آید، اما در اصل از معانی گیج‌کننده‌ای برخوردار است. یکی از بزرگترین این مفاهیم توسط معادله مشهور اینشتین، E = mc²، که در آن E انرژی است،‌ m جرم و c سرعت نور است بیان شده‌است. براساس این معادله انرژی و جرم موجودیت‌های فیزیکی هستند که می‌توانند به یکدیگر تبدیل شوند. براساس این معادله انرژی که یک جسم دارد متناسب با حرکتش منجر به افزایش جرم آن خواهد شد،‌به بیان دیگر هرچه یک جسم سریعتر حرکت کند،‌جرم آن بیشتر خواهد شد. این نکته تنها زمانی قابل توجه خواهد بود که سرعت جسم بسیار زیاد باشد. برای مثال اگر سرعت حرکت آن ۱۰ درصد از سرعت نور باشد، جرم آن تنها ۰٫۵ درصد افزایش خواهد یافت اما اگر ۹۰ درصد از سرعت نور را داشته باشد،‌جرم آن دوبرابر خواهد شد.

زمانی که سرعت جسمی به سرعت نور نزدیک می‌شود، جرم آن به شدت افزایش می‌یابد اگر جسمی با سرعتی برابر نور حرکت کند، جرم آن و انرژی مورد نیاز برای حرکت دادن آن بی‌نهایت می‌شود. از این رو است که هیچ جسم معمولی قدرت حرکت کردن سریعتر از سرعت نور را ندارد.

p00z9591

حرکت با سرعت نور

پرسش اصلی درباره سرعت نور در بالا تشریح شد، اما حال پاسخ این پرسش چیست: اگر انسان بتواند با سرعتی نزدیک به نور یا حتی بالاتر از آن حرکت کند چه خواهد شد؟ در چنین شرایطی انسان اثرات جالب‌توجهی را تجربه خواهد کرد. یکی از مشهورترین آنها اتساع نام دارد، پدیده‌ای که منجر به کند شدن گذر زمان برای اجسامی خواهد شد که با سرعتی بالا در حرکتند. اگر انسان در فضاپیمایی با سرعتی برابر ۹۰ درصد سرعت نور سفر کند، گذر زمان برای وی به نیم خواهد رسید. درواقع ساعت مسافر تنها ۱۰ دقیقه جلو خواهد رفت درحالی که عقربه‌های ساعت ناظری برروی زمین ۲۰ دقیقه به جلو رفته‌است.

چنین سفری برای مسافرش عواقب بینایی خاصی را نیز در پی خواهد داشت که به پدیده کج‌راهی شهرت دارد و شرایطی را تشریح می‌کند که در آن میدان دید مسافر به فضایی کوچک و تونل مانند در برابر پنجره فضاپیما تبدیل خواهد شد. این پدیده از آن رو رخ می‌دهد که فوتون‌های نوری، حتی فوتون‌های پشت فضاپیما از جهت روبه‌رو دیده می‌شوند. در عین حال مسافر اثر داپلری را نیز تجربه خواهد کرد که به واسطه آن امواج نوری ناشی از ستارگان در مقابل متراکم شده و باعث می‌شوند جسم آبی به نظر بیاید. نور ناشی از ستاره‌های پشت فضاپیما نیز پراکنده شده و قرمز به نظر می‌آیند. هرچه سرعت سفر بیشتر شود،‌اثر این رویداد‌ها افزایش خواهد یافت تا زمانی که تمامی نورهای ستاره‌های مقابل و پشت فضاپیما از طیف نوری مرئی خارج شده و از مقابل دید انسان ناپدید خواهند شد.

منبع: howstuffworks

image_pdfimage_print
(57 نفر , میانگین : 4٫79 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=6651

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

۲۴ پاسخ‌ها

  1. ali گفت:

    سرعت حدی نور یعنی هیچ دوتا سرعتی که با هم جمع هم بشن نمیتونن نه به سرعت نور برسن و نه از سرعت نور بیشتر بشن و گرنه دیگه (( ماده )) نیستن و از قوانین حاکم بر ماده تبعیت نمیکنن . ولی این به این معنی نیست که (( چیزی )) نمیتونه بالاتر از سرعت نور حرکت کنه . کما اینکه آلبرت انیشتین هم تو قضیه (( ارتباط شبه وار از راه دور )) نشون داد که ارتباطات کوانتومی وجود داره و میتونه خیلی خیلی از سرعت نور بیشتر باشه . ولی هنوز چند و چون و چگونگی این قضیه روشن نشده . یعنی به تایید آزمایشگاهی نرسیده .

  2. مهدي گفت:

    متأسفانه باید خدمت شما عرض کنم انیشتین با بعضی از نتایج عجیب و غریب کوانتوم مخالف بود
    هیج جیزی به سرعت نور نمیرسه در حالی که در آزمایشها ارتباط دو جفت ذره در هم تنیده با سرعتی خیلی بیشتر از سرعت نور ثابت شده

  3. mohamad گفت:

    سلام.
    من گیج شدم.
    طبق هم ارزی جرم و انرژی در نسبیت هرچیزی که با سرعت نور حرکت کنه به خصوص همون انسانی که فرمودید جرم خودشو از دست میده و تماما به انرژی تبدیل میشه نه اینکه جرمش بینهایت زیاد میشه؟یا نمیتونه به سرعت نور برسه؟
    میشه توضیح کامل تری ارائه بدید در این زمینه؟
    یعنی چی که میگن فوتون جرم سکون صفر داره؟یعنی هیچ جرمی چون سرعت ۳۰۰ هزار کیلومتر در ثانیه گرفته دارای جرم شده یا کلام در حال حرکتم جرم نداره؟
    http://en.wikipedia.org/wiki/Mass%E2%80%93energy_equivalence

  4. mohamad گفت:

    منظورم اینه که شما برعکس گفتید یا بنده برعکس فهمیدم:
    —-
    براساس این معادله انرژی و جرم موجودیت‌های ف:۸.۹زیکی هستند که می‌توانند به یکدیگر تبدیل شوند. براساس این معادله انرژی که یک جسم دارد متناسب با حرکتش منجر به افزایش جرم آن خواهد شد،‌به بیان دیگر هرچه یک جسم سریعتر حرکت کند،‌جرم آن بیشتر خواهد شد. این نکته تنها زمانی قابل توجه خواهد بود که سرعت جسم بسیار زیاد باشد.
    —-
    فکر کنم برعکس باشه یعنی هرچی سرعت یک جسم کمتر باشه انرژی اون کمتر و در نتیجه جرم اون بیشتر میشه نه اینکه هرچی یک جسم سرعتش کمتر باشه انرژی اون بیشتر میشه؟!!
    بالاخره این دو کمیت به هم تبدیل میشن یعنی هرچی جرم بیشتر انرژی کمتر و هرچی انرژی بیشتر جرم کمتر چون هم ارز هشتند و اینکه بینشون یک تناسب و بالانس برقراره.؟و این تبدیل هم به سرعت اون ها بستگی داره یعنی طبق فرمول بندیE=mc2 هرچه یک جسم جرم دار به سرعت نور نزدیک تر میشه اون طرف تساوی که انرژی هست بیشتر میشه و عکسش؟
    لطفا توضیح بدید کجای استدلال بنده اشتباهه چون من نه خودمو قبول ندارم نه انیکه خودشیفته و مغرورم.دوس دارم جواب درستو بدونم.
    ممنون

  5. حامد گفت:

    درک نظریه نسبیت عام و خاص تنها در قالب فضازمان معنا پیدا میکند. مشکل اساسی این است که زمان دارای بعد نیست و وقتی فضازمان را باهم در نظر بگیریم ۴ بعدی می‌شود.کلا اندازه گیری زمان یک توافق بشری برای برنامه ریزی خود هست و گرنه زمان نمتواند دارای بعد باشد و این اشتباه عمومی است که از فیزیک کلاسیک تا به امروز به ارث رسیده. در مکانیک کلاسیک برای اندازیگیری سرعت حرکت جسم مادی نسبت به مرجع قرارداد اندازه بندی زمان به مکانیک کلاسیک راه پیدا کرد.و کلا ماده در قالب فضا زمان معنی پیدا میکند و در صورت توقف زمان ماده ای وجود نخواهد داشت چون فوری ترین خاصیت فضازمان ماده میباشد. در ضمن نظریه نسبیت تنها در خارج از میدان های گرانشی معتبر است مثلا طبق نظریه اینشتین بایستی کشیدگی فضازمان در سیاه چاله ها بینهایت شود در صورتی که ثابت شد سیاه چاله ها ۹۹درصد مواد بلعیده را از طریق جریان های جت دوباره به بیرون پرتاپ میکنند پس نظریه نسبیت در میدان های گرانشی صحیح نیست. ولی کند شدن زمان با افزایش سرعت ثابت شده ولی تا وقتی که درکی از علت میدان های گرانشی حاصل نشده باشد کلا یافته های امروز فیزیک هنوز دچار تردید هست مثلا ذره خدا یا هیگز بوزون با توجه به قوانین نیروهای ضعیف و نیروهای قوی و نیروی الکترومغناطیس درست به نظر میرسد ولی نتیجه گیری آن در میدان گرانشی غلط است و اینکه علت جرم را به وجود آن نسبت داد گمراه کننده است. هر موقع توانستند از کوارک ها یک پروتون خلق کنند من قبول خواهم کرد که فیزیک در مسیر درستی حرکت میکند.هنوز علت گرمای بیشتر کرونا یا تاج خورشید را از فوتوسفر یا سطح خورشید را نمیدانیم پس چطور می‌توانیم در مورد حرکت با سرعت نور بحث کنیم.

  6. manam گفت:

    سلام.
    من توی یه مستند شنیدم که اگه جسمی با سرعت نور حرکت کنه اون جسم خاصیت ماده بودنش رو از دست میده. اینکه انسان بتونه یه وسیله ای بسازه که با سرعت نور حرکت کنه خیالی بیش نیست چون رسیدن به سرعت نور امکان پذیر نیست. ولی شاید بتونه به lim سرعت نور نزدیک یشه.
    با تشکر

  7. sadra shirinkami گفت:

    هر جسمی که با سرعت نور حرکت کنه زمان برای ان متوقف،جرم ان بینهایت و طولش هم به صفر می رسه. اگه سرعت از سرعت نور هم بیشتر باشه زمان حتی به عقب میره که این از لحاظ فیزیکی امکانپذیر نیست!ولی ای کاش دست بشر به کشف حرکت با سرعت نور برسه.

  8. sadra shirinkami گفت:

    پیشنهاد میدم به فیلم سینمایی “بین ستاره ای “اگه نگاه نکردین نگاه کنین خیلی تاثیر گزاره

  9. ali گفت:

    عزیزان من سرعت بالاتر از سرعت نور هست واون هم سرعت الکترون ها هستند.برید دربارشون تحقیق کنید متوجه میشید

  10. shayan گفت:

    بچه ها بزارید براتون روشن کنم مفید واقعه شم. بالا ترین سرعت در واقعه نور نیست! ولی شما هر چقدر فک می کنین می بینین هیچ سرعتی از نور بیش تر نیست.بالا ترین سرعت .سرعت فکر.حالا چجوری.؟ وقتی شما به یه منضومه ای فک می کنین که نور ده سال طول می کشه بره اونجا با فکر در ژه ثانیه می رین اونجا

    • shahin گفت:

      اونی که شما میگی تخیله و با تخیل شما به جایی سفر نمی کنید و یامسافتی طی نمی کنید بلکه تنها تصویری خیالی از آنچه گمان میبرید ممکن است واقعیت داشته باشد در ذهن خلق و تصور میکنید که این تصویر هیچ ارتباطی باواقعیت ولو حدس شما مطابق با واقع هم باشد ندارد چون باز هم چیز سومی است و آن واقعیت دوردست خارجی نیست.

  11. مجتبی گفت:

    من این طور شنیده ام که میدان هیگز باعث ایجاد جرم در ذره های زیر اتمی می شود. آیا راهی وجود داره که به طور محلی یا به طور کلی میدان هیگز بر روی مقدار مشخصی از ماده قابل از بین بردن باشه. به این ترتیب جرم ماده میتونه صفر بشه. و همزمان بشه این مقدار مشخص ماده که حالا جرمی نداره را به سرعت نور یا فراتر از آن رساند؟

  12. عارف گفت:

    میشه خواهش کنم فایل صوتی این مطلب رو برا دانلود بزارین متاسفانه از تلگرام نمیشه دانلود کرد

  13. Alireza گفت:

    سرعت نور حد آخر برای اجسام و ماده میباشد که خود انیشتن هم ذکر کرده.جهان از ریسمان های انرژی ساخت شده که ارتعاش دارند و در همه جا هستن وقتی دو ذره در هم تنیده میشن ارتباط اون ها بصورت ارتعاش این امواج برقرار میشه لذا نقص قانون انیشتن نیست

  14. EDWIN CARDINHO گفت:

    سلام جناب اقای سمیر اله وردی نویسنده محترم،اگر فردی بتواند با سرعت نزدیک نور(۲۸۰۰۰۰متر بر ثانیه)هر ثانیه از حرکتش با سرعت نور چند روز از عمر زمینی اش صرف میشود؟لطفا دقیق بگید.تشکر

    • سینا گفت:

      اولا که سرعت نورتقریبا ۳۰۰۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه است و نزدیک به آن ۲۸۰۰۰۰ متر بر ثانیه نمی شود بلکه کیلومتر بر ثانیه می شود و دوما که اگر سرعت را ۲۸۰۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه در نظر بگیریم.هر ثانیه ای که برای شخص متحرک با سرعت نور میگذره برابره با ۲٫۷ ثانیه برای شخص ثابت در زمین.ولی برای بهتر مشخص شدن تفاوت اگه با ۹۹٫۹۹۹۹۹درصد سرعت نور حرکت کنیم به ازای هر سالی که برای شخص متحرک میگذره برابره با ۷ سال برای شخص ثابت در زمین

  15. مهدی گفت:

    خوب خیلی مطلب پر باری بود.
    خلاصه =اگه به سرعت نور برسی زمان برات بی معنی میشه و نمیگزره
    اگه سریع تر از سرعت نور بری به گذشته سفر میکنی
    و این که الکی دلتو خوش نکن هیچ ماده ای نمیتونه سریع تر از نور بره
    حتی به سرعت نور هم نمیرسه
    متاسفم نا امید شدید اما برید سراق یه راه دیگه^_^
    بقیش چرنده

  16. عارف سنجری گفت:

    من روشی دارم که میشه بالاتر از سرعت نور حرکت کرد

  17. نفیسه گفت:

    چطور میشه به آینده رفت از نظر تیوری؟ کسی نظری داره؟

    • مهدی گفت:

      از طریق سفر در کرم چاله های فضایی که اینشتین در نظریه نسبیت این پدیده رو پیش بینی کرده ولی تا کنون مشاهده نشدن. کرمچاله‌ها ساختارهای فضازمانی پل مانندی هستند که دو گسترهٔ جدا از یک فضا-زمان یا دو فضا-زمان جدا از هم را به یکدیگر پیوند می‌دهند.

  18. مسعود گفت:

    میخاستم بدونم اگه انسان یا هرجسم دیگری یا سرعت نور حرکت کنه آیا از بعد ماده خارج میشه؟

پاسخ دهید

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