لقد راودنا حلم السَّفر إلى أنظمةٍ شمسيةٍ أخرى لعقودٍ من الزمن، غير أنَّ هناك عائقًا واحدًا أمامنا والمتمثِّل في أنَّها بعيدة كلَّ البعد؛ فباستخدام رحلات الفضاء المتوفِّرة حاليًا سيستغرق الوصول إلى أقرب نظامٍ شمسيٍ منَّا عشرات الآلاف من السنوات.
ولكنَّ علماء الفيزياء الفلكية ليسوا أشخاصًا يستسلمون بسهولة. فحين تقدِّم لهم حلمًا مستحيلًا، سيعطونك بالمقابل طريقةً افتراضيةً عجيبة لجعل ذاك الحلم واقعًا. أو ربَّما سيفعلون على أقلِّ تقدير.
وقد كشفت دراسةٌ جديدةٌ أعدَّها العالِم الفيزيائي إيريك لنتز من جامعة جوتنجن في ألمانيا عن حلٍ قد يكون ممكنًا لهذه المعضلة العلمية، ويمكن القول بأنَّه حلٌ قد يكون مجديًا أكثر من محركات الانحناء الافتراضية.
ويعدُّ هذا المجال جاذبًا للعديد من الأفكار النيِّرة التي تتنوَّع في طرحها لحلولٍ تفكّ شفرة السفر الأسرع من الضوء والمعنِّي بإيجاد وسيلةٍ لإرسال شيءٍ ما عبر الفضاء على سرعةٍ تفوق سرعة الضوء.
غير أنَّ هذه الفكرةُ معرَّضةٌ لعدَّة إشكاليات، حيث أنَّه في نطاق علوم الفيزياء ووفقًا للنظريات النسبية لآينشتاين، لا توجد وسيلةٌ عمليةٌ للوصول إلى سرعة الضوء أو تخطَّيها وهو أمرٌ ضروريٌ للرحلات التي تُقاس بالسنوات الضوئية.
ولكن لم يكن ذلك عائقًا أمام علماء الفيزياء من محاولة كسر حاجز الحد الأقصى للسرعة في الكون.
وفي حين أنَّ سفر المادة على سرعاتٍ أعلى من سرعة الضوء يعدُّ شيئًا محظورًا، إلَّا أنَّ هذه القاعدة لا تنطبق على الزمكان نفسه. ففي واقع الأمر، تتمدَّد أطراف الكون حاليًا بسرعةٍ أكبر من أن يستطيع الضوء اللَّحاق بها ومجاراتها.
وإذا ما أردنا حني فقَّاعةٍ صغيرةٍ من الفضاء بالطريقة ذاتها لغرض التنقُّل، فسنحتاج إلى حلِّ معادلات النسبية لنتمكَّن من إيجاد طاقةٍ ذات كثافةٍ أقلَّ من كثافة الفراغ في الفضاء. وبالرغم من أنَّ هذا النوع من الطاقة السالبة يطرأ على النطاق الكمَّي، إلا أنَّ جمع كمية كافيةٍ منها على شكل “كتلةٍ سالبة” ما يزال محطَّ دراسةٍ في علوم الفيزياء الخارقة للقوانين الفيزيائية.
ويمكن القول أنَّه بالإضافة إلى استخدام الطاقة السالبة في تحويل مفاهيمَ مجردةٍ مثل الثقوب الدودية والسفر عبر الزمن إلى واقع، فقد تكون مصدر طاقةٍ للمحرك المعروف باسم “محرك ألكوبيير“.
وسيستخدم هذا المحرك نظريًا مبادئ الطاقة السالبة في لف الفضاء المحيط بالمركبة الفضائية ليمكِّنها من السفر بسرعة تفوق سرعة الضوء دون التعرُّض للقوانين الفيزيائية الطبيعية، غير أنَّه وللأسباب التي ذكرناها آنفًا فإنَّ صنع مثل هذا الوقود المدهش يعدُّ حلمًا بعيد المنال من الأساس.
ولكن ماذا لو كان من الممكن الوصول إلى سرعةٍ تفوق سرعة الضوء بطرقٍ تلتزم بمبادئ النظرية النسبية لآينشتاين ودون الحاجة لأي فيزياء تخرق القوانين الطبيعية والتي لم يتوصّل لها الفيزيائيون بعد؟
اقترح لنتز ذلك في دراسته الحديثة وذلك باستخدام نوعٍ جديدٍ ممَّا يُعرَف بـ”السوليتونات” أو الموجات المنعزلة، وهي موجاتٌ تحافظ على شكلها وطاقتها عند التنقُّل بسرعةٍ ثابتة (في هذه الحالة، فإنَّ سرعتها ستكون أسرع من الضوء)
ووفقًا للحسابات النظرية التي قام بها لنتز، يمكن لهذه الموجات ذات السرعات الفائقة أن تتواجد داخل نطاق النسبية العامة ويمكن الحصول عليها كليًا من كثافة الطاقة الموجبة، أي أنَّه لا توجد حاجةٌ للتفكير في كثافة الطاقة السالبة الخارقة للقوانين الطبيعية التي لم يُتَحقَّق منها بعد.
وإذا ما استُخدِمَت كميةٌ كافيةٌ من الطاقة، يمكن أن تُهيَّأ هذه الموجات لتعمل عمل “فقاعات الاعوجاج” وبسرعةٍ تفوق سرعة الضوء وبذلك ستمكِّن الأشياء نظريًا من المرور عبر الزمكان وحمايتها من القوى المدّية العنيفة.
ويعدُّ هذا العمل النظري عملًا مدهشًا يستحقُّ الثناء، ولكنَّ الكمية المطلوبة من الطاقة لتشغيل هذه المحرك هائلة؛ الأمر الذي يجعله فرضيةً حتى الآن.
ويقول لنتز:” قد تصل الطاقة المطلوبة لهذا المحرك ليسافر بسرعة الضوء حاملًا معه مركبة فضائية بقطر 100 متر، مئات أضعاف كتلة كوكب المشتري،”
وأضاف: “كما أنَّه لا بدَّ من أن يكون توفير الطاقة هائلًا، وذلك حوالي 30 من المقدار الأسِّي ليكون ضمن نطاق مفاعلات الانشطار النووي الحديثة.”
وفي حين تُظهِر دراسة لنتز بأنها الحل الأول من نوعه، فقد صدرت دراسته في الوقت ذاته الذي صدر فيه تحليلٌ آخر والذي نُشِر في الشهر نفسه، ويقترح هذا التحليل نموذجًا مختلفًا لمحرك اعوجاجٍ تنطبق عليه قوانين الفيزياء ولا يتطلب عمله استخدام الطاقة السالبة.
وقد ذكر لنتز أنَّ الفريقين الآن على تواصل وسيشارك هو بياناته على نطاقٍ أوسع ليتمكَّن العلماء الآخرون من الاطِّلاع على حساباته. كما قام لنتز بشرح بحثه في بثٍ مباشرٍ على منصَّة يوتيوب بتاريخ 19 مارس 2021م.
وبالرغم من وجود العديد من الألغاز التي لم تُحل بعد، إلا أنَّ التبادل الحر لمثل هذه الأفكار سيضّلُّ أملنا الوحيد لمنحنا فرصة زيارة تلك النجوم المتلألئة القَصِّية.
ويقول لنتز: “لقد ساهم هذا العمل بنقل مسألة السفر بسرعةٍ تفوق سرعة الضوء من البحوث النظرية في الفيزياء وتقريبه من الهندسة.”
“تكْمنُ الخطوةُ القادمةُ في إيجاد طرقٍ لتقليل الكمية الهائلة من الطاقة المطلوبة لتصل إلى الحد الذي تولِّدهُ تقنيات الطاقةِ الموجودةِ حاليًا مثل المحطات الحديثة العملاقة للانشطار النووي. وبعدها يمكننا الحديث عن بناء النماذج الأوَّلية.”
وقد نُشِرَ البحث في مجلة “كلاسكَل آند كوانتُم جراڤتي” العلمية.
بقلم: بيتر دوكرل | ترجمة: بدور الجابرية | تدقيق: منال الندابية | المصدر
