سفر با سرعت نور (2)
جرم در حال حرکت، از ضرب یه مقداری به نام
فاکتور لورنتس در جرم حالت سکون به دست میاد.
فاکتور لورنتس که با گاما نشون داده میشه، از این فرمول به دست میاد.
که v سرعت حرکت اون جسمه، c هم سرعت نوره.
وقتی جسم ثابت باشه مقدارش میشه 1 .
وقتی هم که سرعتش خیلی کمتر از سرعت نور باشه، مقدارش تقریبا نزدیک یکه.
اما هرچقدر سرعت جسم به سرعت نور نزدیک‌تر میشه
مقدار فاکتور لورنتس میره به سمت بی‌نهایت.
این یعنی هرچقدر که سرعت یه جسمی بیشتر بشه، جرمش هم بیشتر میشه، تا جایی که
وقتی سرعت این جسم به سرعت نور نزدیک میشه، جرمش به بی‌نهایت نزدیک میشه.
یعنی خیلی ساده اگه بخوام بگم، جرم یه توپی که سرعتش خیلی به سرعت نور
نزدیک شده، از جرم یه کهکشان کامل هم می‌تونه بیشتر باشه.
حالا مساله اینه که برای اینکه سرعت یه همچین جسمی رو بخوایم بازم بیشتر کنیم
تا اینکه برسه به سرعت نور، باید یه مقدار خیلی خیلی زیادی انرژی بهش بدیم.
یعنی در واقع برای رسوندن سرعت یه جسم به سرعت نور، بی‌نهایت انرژی لازمه
که کاملا واضحه هیچکس انرژی بی‌نهایت در اختیار نداره.
برای همینه که تو دنیای ما هیچ چیزی نمی‌تونه به سرعت نور برسه.
حالا این سوال پیش میاد که اگه یه همچین محدودیتی وجود داره،
پس خود نور چطور می‌تونه به این سرعت برسه؟
جوابش ساده‌ست، چون نور هیچ جرمی نداره.
نور از بسته‌هایی از انرژی خالص تشکیل شده، یعنی همون فوتون‌ها، که جرمشون صفره.
باز یه سوال دیگه که پیش میاد اینه که اگه نور هیچ جرمی نداره
که بخواد سرعتشو محدود کنه، پس چرا سریعتر از این نمی‌تونه حرکت کنه؟
دلیل این موضوع، بحث اتّساع زمانه.
اتساع زمان یا Time Dilation همونطور که قبلا هم گفتم،
یعنی زمان برای چیزی که حرکت می‌کنه، نسبت به چیزی که ثابته، کندتر می‌گذره.
هرچقدر هم سرعتش بیشتر باشه این کندی بیشتر میشه،
تا جایی که اگه به سرعت نور برسه دیگه زمان براش کاملا متوقف میشه.
اتفاقی که برای خود نور هم میفته همینه، یعنی برای فوتون‌ها زمان متوقف میشه.
اگه بخوان سریعتر از این حرکت کنن، باید زمان
براشون از توقف کامل هم کندتر بشه، که غیرممکنه.
مثل وقتی که شما ماشینتو متوقف کردی، بعد بخوای حرکتشو کندتر کنی،
واضحه که نمیشه چون اصلا دیگه حرکتی نداره که بخواد کندتر بشه.
پس دلیل اینکه نور سریعتر از این چیزی که الان هست
نمی‌تونه حرکت کنه، بحث کند شدن زمانه.
برای همین سرعت نور کلا، سقف سرعت تو جهان ماست.
نه می‌تونیم بهش برسیم، نه می‌تونیم ازش رد بشیم.
تو بخش بعدی چندتا از سوالایی که درمورد سرعت نور وجود داره رو با هم بررسی می‌کنیم.
اولین سوال اینه که غیر از نور، چیزای دیگه‌ای هم هستن که با سرعت نور حرکت کنن؟
جواب مثبته. معروف‌ترینش امواج گرانشیه که با سرعت نور حرکت می‌کنه.
یعنی اگه همین الان مثلا خورشید یهو غیب بشه، غیر از اینکه نورش تا هشت دقیقه‌ی دیگه
همچنان به زمین میرسه، چرخیدن زمین تو مدارش هم تا هشت دقیقه همچنان ادامه داره.
چون امواج گرانشی هم دقیقا با سرعت نور حرکت می‌کنن.
یه نمونه‌ی دیگه‌ش ذرات گلوئون هستن که باعث اتصال کوارک‌ها داخل اتم میشن.
گلوئون هم یه ذره‌ی بدون جرمه برای همین می‌تونه با سرعت نور حرکت کنه.
سوال بعدی اینه که اگه هیچ چیزی نمی‌تونه سریعتر از نور حرکت کنه،
پس چطور گفته میشه که جهان با سرعتی بالاتر از سرعت نور منبسط میشه؟
جواب این سوال رو تو ویدیوی بیگ‌بنگ هم دادم، دلیلش اینه که
این فضازمانه که داره با سرعت بالاتر از نور منبسط میشه،
به این معنی نیست که ماده داره با سرعت بالاتر از نور حرکت می‌کنه.
سوال بعدی در مورد درهم‌تنیدگی کوانتومیه.
قبلا توضیح دادم که پدیده‌ی درهم‌تنیدگی اینجوریه که وقتی دوتا ذره‌ی کوانتومی،
مثل دو تا الکترون، درهم‌تنیده میشن، یه جور ارتباط اسرارآمیز
بینشون وجود داره که به صورت آنی عمل می‌کنه.
حالا سوال اینه که اگه این اتفاق بدون هیچ تاخیری انجام میشه،
می‌تونیم بگیم یه چیزی هست که سرعتش از سرعت نور هم بیشتره؟
بعضی از دانشمندا نظرشون اینه که برای اینکه محدودیت سرعت
نور نقض بشه، باید یه چیزی داشته باشیم که سریعتر از نور حرکت کنه،
این چیز می‌تونه ماده باشه، یا انرژی، یا اطلاعات.
خب تو درهم‌تنیدگی، واضحه که هیچ ماده یا انرژی‌ای بین
دو تا ذره جابجا نمیشه میمونه اطلاعات.
اگه بشه اطلاعاتی رو از طریق درهم‌تنیدگی منتقل کرد، احتمالا میشه گفت
یه چیزی داریم که تونسته سریعتر از نور حرکت کنه.
اما مساله اینه که تا حالا چنین چیزی عملی نشده، حتی خیلی‌ها معتقدن که
اصلا امکانش نیست که بتونیم با استفاده از درهم‌تنیدگی اطلاعات ارسال کنیم.
پس درهم‌تنیدگی هم فعلا سرعت نور رو نقض نکرده، هرچند هنوز خیلی ناشناخته و عجیبه.
سوال بعدی اینه که وقتی یه انسان با سرعت نور حرکت کنه چه بلایی سرش میاد.
اگه فرض کنیم بدن شما بتونه یه همچین سرعت‌های بالایی رو طاقت بیاره،
که نمی‌تونه، چند تا اتفاق عجیب براتون میفته.
یکیش اینه که همونطور که گفتم جرم شما میره به سمت بی‌نهایت.
یعنی همینطور سنگین و سنگینتر میشید تا جایی که یه کم قبل از رسیدن به
سرعت نور، جرم شما ممکنه از جرم خورشید هم بیشتر بشه.
اما به محض اینکه به سرعت نور می‌رسید، تبدیل به انرژی میشید.
یعنی تبدیل به فوتون میشید، که دیگه هیچ جرمی نداره!
اتفاق بعدی که براتون میفته اینه که زمان کندتر و کندتر میشه تا اینکه وقتی
به سرعت نور می‌رسید زمان کلا برای شما متوقف میشه.
که اون موقع دیگه به هیچ دردتون هم نمی‌خوره چون دیگه تبدیل به انرژی شدید!
باز یه اتفاق دیگه اینه که با زیاد شدن سرعت، بدن شما کم‌کم تخت میشه،
هر جسمی که حرکت می‌کنه، هرچی سرعتش بیشتر بشه،
اندازه‌ش در راستای حرکتش کوچیک‌تر میشه.
در کل خیلی قبل از اینکه حتی به سرعت نور نزدیک بشیم، از بین رفتیم.
اگه واقعا هیچ راهی وجود نداشته باشه برای اینکه بشه سریعتر از نور حرکت کرد،
به نظرم قید دو تا چیزو باید بزنیم:
یکی اینکه بتونیم زیاد از سیاره‌ی خودمون فاصله بگیریم،
یکی هم اینکه موجودات دیگه بتونن به زمین بیان.
چون همونطور که بارها گفتم، فاصله‌ها اینقدر زیاده که حتی سرعت نور هم جوابگو نیست.
شاید کلا با این روش‌های معمولی حرکت کردن نتونیم راه به جایی ببریم،
اما روش‌هایی مثل ماشین وارپ ممکنه بتونن کمکمون کنن.
ماشین وارپ که فعلا فقط در حد ایده‌ست، هدفش اینه که
با پیچ‌و‌تاب دادن فضازمان بتونه کاری کنه که ما سریعتر از نور حرکت کنیم.
تو یکی از ویدیوهای آینده حتما به صورت کامل درباره‌ش صحبت می‌کنم.
شما هم لطف نظر خودتونو تو کامنت‌ها برام بنویسید،
تا ویدیوی بعدی یادت باشه که بدون هیچ ترسی سوال بپرس.
