اگر با سرعت نور حرکت کنیم چه اتفاقی می‌افتد؟

همشهری: با وجود آنکه در تخیل و اصطلاحات کاربردی ما، بشر همیشه در آرزوی رسیدن به‌سرعت نور است و همچنین آن گونه که در داستان‌های علمی تخیلی نشان داده می‌شود ما سرعتی در حد سرعت نور را متصور می‌شویم؛ اما بشر هرگز نمی‌تواند با سرعت نور سفر کند.

کشش گرانشی زمین

تحقیقات نشان می‌دهد ما از نظر تئوری می‌توانیم به هم نزدیک شویم. اما بهتر است شتابی را که بدنمان با آن آشناست حفظ کنیم؛ یعنی کشش گرانشی زمین.

برای بررسی بهتر بیایید نخست فرض کنیم که ممکن است یک انسان با سرعت نور حرکت کند که ۲۹۹,۷۹۲,۴۵۸ متر در ثانیه (۹۸۳,۵۷۱,۰۵۶ فوت بر ثانیه) یا حدود ۱۸۶,۰۰۰ مایل در ثانیه است.

تا اینجا هیچ مشکلی با حرکت یک شخص با سرعت ثابت بسیار سریع وجود ندارد. اما انسان‌ها نمی‌توانند سرعت ثابت را احساس کنند، بنابراین ما حتی لزوماً متوجه نمی‌شویم که با این سرعت حرکت می‌کنیم.

مشکل شتاب

در واقع بزرگ‌ترین مشکل شتاب است؛ یعنی رسیدن به آن سرعت. نیروی شتاب بیش از حد می‌تواند به ما صدمه بزند و حتی ما را بکشد.

مایکل پراویکا، استاد فیزیک در دانشگاه نوادا، لاس‌وگاس، می‌گوید: در شتاب‌های بالا، خون شما به‌سختی به اندام‌هایتان پمپاژ خواهد شد.

به گزارش سایت space بیشتر انسان‌ها می‌توانند نیروهای شتابی در حدود چهارتا شش برابر نیروی گرانش (۴ تا ۶ گرم) را برای مدت کوتاهی تحمل کنند. اما با افزایش نیروی g، توانایی بدن ما برای گردش خون از پاها به سر محدود خواهد شد.

به‌این‌ترتیب وقتی خون شروع به جمع‌شدن می‌کند، بیهوش خواهیم شد و اگر این نیرو کاهش نیابد یا متوقف نشود، در نهایت خواهیم مرد؛ زیرا بدن ما از اکسیژنی که خون به سراسر بدن منتقل می‌کند، بی‌نصیب خواهد ماند.

پنکیک انسانی

توجه داشته باشیم به خلبانان جنگنده و افرادی که سطح بالایی از نیروی g را تجربه می‌کنند، تکنیک‌هایی برای جلوگیری از غش‌کردن مانند کشش عضلات در اندام‌ها آموزش داده می‌شود.

همچنین آنها از لباس‌های مخصوص برای تحمل وزن ۹ گرم برای مدت‌زمان کوتاه استفاده می‌کنند. اما اگر مانند فیلم‌های «جنگ ستارگان» بخواهید در چند ثانیه به‌سرعت نور برسید به‌سرعت تبدیل به یک پنکیک انسانی خواهید شد!

ارتباط جرم محدود ما با سرعت نور

اگر می‌خواهید با خیال راحت به‌سرعت نور برسید – مثلاً در ۲ گرم – شتاب گرفتن به سرعت نور بیش از ۵ ماه طول می‌کشد، با این فرض که در یک خط مستقیم حرکت می‌کنید و مقاومت هوا وجود ندارد. در ۱ گرم، شتاب سقوط آزاد، بیش از ۱۱ ماه طول می کشد.

متأسفانه رسیدن به این سرعت غیر ممکن می شود.

پراویکا می گوید : با توجه به اینکه جرم محدودی دارید، نمی توانید با سرعت نور حرکت کنید.

تئوری نسبیت اینشتین

به گفته این استاد فیزیک، تئوری نسبیت خاص اینشتین نشان می‌دهد با نزدیک‌تر شدن جسمی با جرمی به‌سرعت نور، جرم شروع به افزایش به نزدیک‌شدن به‌سرعت نور می‌کند.

به‌این‌ترتیب اگر جسمی بتواند به‌سرعت نور برسد، بی‌نهایت جرم می‌شود و برای حفظ آن سرعت به انرژی بی‌نهایت نیاز دارد.

به گفته پراویکا، شتاب‌دهنده‌های ذرات می‌توانند ذراتی مانند الکترون را به بیش از ۹۹.۹ درصد سرعت نور برسانند. اما تفاوت بزرگی بین حرکت الکترون به این سرعت و پرتاب‌کردن شخص با آن سرعت وجود دارد. یعنی باید گفت به انرژی زیادی نیاز دارد که غیرممکن است؛ حتی اگر قوانین فیزیک را زیر پا نگذارد.

تجربه اثرات نسبیت

پراویکا می‌گوید: اگر می‌توانستید با سرعتی نزدیک به‌سرعت نور حرکت کنید، اثرات نسبیت را تجربه می‌کردید و زمان برای شما کندتر از افرادی بود که با سرعت روزانه بیشتری حرکت می‌کنند؛ اگرچه تجربه شما از زمان تغییر نمی‌کند.

به گفته او، در این هنگام اگر می‌توانستید افرادی را مشاهده کنید که با سرعت عادی حرکت می‌کنند، به نظرتان می‌رسید که آنها آهسته حرکت می‌کنند.

حرکت مداوم سیاره ما

اغلب ما احساس می‌کنیم می‌توانیم با سرعتی نزدیک به‌سرعت نور حرکت کنیم. توجه داشته باشیم سیاره ما و همه چیز در جهان دائماً در حال حرکت هستند. زمین در حال چرخش و چرخش به‌دور خورشید است و حتی کهکشان ما نیز در حال حرکت است.

یعنی این امکان وجود دارد که اگر ما خیلی سریع از یک کهکشان دور می‌شدیم و آن کهکشان نیز از ما دور می‌شد؛ ما نسبت به آن کهکشان با سرعتی نزدیک به نور حرکت می‌کردیم. اما در حال حاضر چنین امکانی وجود ندارد. چیزی که انیشتین هم آن را ثابت کرد؛ یعنی همه چیز نسبی است.