بیشترین سرعتی که می تونیم تو فضا بریم چقدره؟ کشف یک بزرگراه کهکشانی What is the maximum speed we can go in space? Discover a galactic highway Qual è la velocità massima alla quale possiamo andare nello spazio? Scopri un'autostrada galattica Jaka jest maksymalna prędkość, jaką możemy osiągnąć w kosmosie? Odkryj galaktyczną autostradę

ستاره شناسان هر ساله ده ها سیاره جدید را کشف می کنند Astronomers discover dozens of new planets every year

که دور ستاره منظومه اش در حال چرخشه which is rotating around the star of its system

احتمال اینکه به زودی جهانی مشابه زمین پیدا کنیم که بتوانیم در آن زندگی کنیم هست It is possible that soon we will find a world similar to Earth in which we can live

و هر ساله روزنه های امیدی از پیدا کردن چنین سیاره ای بیشتر هم میشه And every year there is more and more hope to find such a planet

در واقع همین دو سال پیش دانشمندان سیگنالی از سیاره ای در منطقه قابل سكونت دریافت کردند In fact, just two years ago, scientists received a signal from a planet in the habitable zone

که توی منبع دریافتش بحث زیاده There is a lot of discussion in the source

اما، سوال مهمتر اینه که چطور بشر به این سیاره های احتمالا قابل سکونت با میلیاردها میلیارد کیلومتر راه میتونه سفر کنه But, the more important question is how humans can travel to these potentially habitable planets with billions of billions of kilometers

و اصلا برای سفر بهشون چه فناوری هایی نیازه؟ And what technologies do they need to travel?

پیمودن چنین مسیرهای طولانی ای تقریبا غیر ممکنه It is almost impossible to travel such long routes

اما دانشمندان اخیراً چیزی را در منظومه شمسی خودمون کشف کرده اند But scientists have recently discovered something in our own solar system

که ممکن است به ما اجازه دهد ، سریعتر از آنچه که تا به حال تصور می شده سفر کنیم. That may allow us to travel faster than ever imagined.

اینجا پاراگراف، من علی هستم This is the paragraph, I am Ali

تو این ویدئو میخوایم بخشی از جهان را کاوش کنیم In this video, we want to explore a part of the world

تا نشان دهیم که فاصله برخی از سیارات احتمالا قابل سکونت چقدر است To show how far some planets are possibly habitable

و برای رسیدن به یکی از آنها باید با چه سرعتی سفر کنیم

و به چه نوع فناوری نیاز داریم And what kind of technology do we need?

اگر به این سبک ویدئوها علاقه دارید و هنوز کانال رو سابسکرایب نکردید If you are interested in this style of videos and haven't subscribed to the channel yet

لطفا سابسکرایب کنید اگر زنگ کنارشم بزنید ویدئوهای جدید رو یوتیوب بهتون اطلاع میده. Please subscribe, if you ring the bell next to me, YouTube will notify you of new videos.

اما پیش از اینکه شروع کنیم But before we start

سعی میشه روی تمام ویدئوها برای افراد ناشنوا و کم شنوا It is tried on all videos for deaf and hard of hearing people

زیرنویس فارسی قرار بگیره

اما این زیرنویس ها که شاید الان هم داره براتون نمایش داده میشه

به ویدئو چسبیده نیستن، این قابلیت یوتیوبه که شما میتونید غیر فعالش کنید They are not attached to the video, this is a feature of YouTube that you can disable

اگر نمیخواین زیرنویسی براتون نمایش داده بشه If you don't want subtitles to be displayed

از پایین ویدئو روی این گزینه که مال کپشن هست کلیک کنید تا غیر فعال بشن From the bottom of the video, click on this option, which belongs to the caption, to disable it

نزدیکترین مجموعه سیاره به زمین سیستم ستاره ای سه گانه آلفا سانتاوری است The closest planetary system to Earth is the triple star system Alpha Centauri

و سومین و کم نورترین این ستاره ها پروکسیما سنتائوری نام داره And the third and faintest of these stars is called Proxima Centauri

دو سیاره به دور این کوتوله قرمز می چرخند و یکی از آنها پروکسیما ب هست Two planets revolve around this red dwarf and one of them is Proxima b

که در منطقه قابل سکونت قرار دارد which is located in the habitable area

سال 2019 محققینی که به دنبال موجودات فضایی بودند 2019, researchers who were looking for aliens

از پروژه موفقیت آمیز دریافت سیگنال رادیویی عجیب از این منطقه از آسمان که این مجموعه ستاره های آلفا سنتائوری بودند رونمایی کردند They unveiled the successful project of receiving a strange radio signal from this area of the sky, which was the Alpha Centauri star cluster

سیگنالی که دریافت کردند دارای باند باریک یا نرو بند بود The signal they received was narrowband or narrowband

این طیف رادیویی معمولاً فقط از ماهواره های ساخته شده توسط بشر و سفینه های فضایی ایجاد می شود This radio spectrum is usually created only by man-made satellites and spaceships

این سیگنال ها فقط از نوعی هوش پیشرفته فرازمینی

میتونه ارسال شده باشه اما باز هم برای فهم چنین موضوعی

شاید مجبور بشیم به پروکسیما ب برویم تا بفهمیم

اما سوال اینجاست که چطوری به اونجا برسیم؟

بزرگترین چالش در یک سفر فضایی، مسافتی است که باید طی کنیم

پراکسیما سنتائوری در فاصله 4.2 سال نوری از زمین قرار دارد

که برای رسیدن به پراکسیما سنتائوری تقریباً 9.5 تریلیون کیلومتر است

اگر بتوانید با سرعت نوری که 300000 کیلومتر در ثانیه است حرکت کنید ، 4.2 سال طول می کشد البته در حال حاضر هیچ فناوری نداریم

که به انسان اجازه بده با این سرعت سفر کند

سریعترین فضاپیمای ما تا به حال، کاوشگر خورشیدی پارکر است

در تاریخ 29 اکتبر 2018 این کاوشگر تونست به سرعت 250 هزار کیلومتر در ساعت دست پیدا کنه

در طول مسیر این کاوشگر، بیشترین سرعتی که میتونه بهش برسه

وقتیه که به نزدیکترین فاصله با خورشید برسه

تو این حالت علاوه بر سرعت خودش، نیروی گرانش خورشید هم بهش کمک می کنه و میتونه به سرعت 700هزار کیلومتر بر ساعت برسه

حتی با این سرعت هم اگر این کاوشگر رو به پراکسیما سنتائوری بفرستیم باز هم شش هزار و ششصد سال طول می کشد تا بهش برسیم

سوال اینجاست که بیشترین سرعتی که انسان میتونه در فضا حرکت کنه بصورتی که امن باشه و بهش آسیب نرسه چقدره؟

رکورد سرعت فعلی به نام سه فضانورده که در بازگشت از ماموریت گردش به دور ماه در فضاپیمای آپولو 10 ناسا بودند The current speed record is named after the three astronauts who returned from the lunar orbit mission on NASA's Apollo 10 spacecraft.

این کپسول فضایی آپولو با حداکثر سرعت 40000 کیلومتر در ساعت حرکت می کرد

با این سرعت هم 113000 سال طول می کشد تا به آلفا سنتائوری برسیم

موشکهای مجهز به سوخت های شیمیایی انسانها را به ماه منتقل کرده و تعداد بی شماری فضانورد را در مدار زمین بردند

و مأموریتهای دوربردی را در داخل و خارج منظومه شمسی انجام دادن

مانند مریخ نوردان مختلف و اولین کاوشگر ناسا Like various Mars rovers and NASA's first probe

که در سال 1977 پرتاب شد

اکنون در سفرهای بین ستاره ایش سرعت 32000 کیلومتر در ساعت رو طی می کنه

این عدد به نظر سرعت خیلی زیادیه اما به اندازه کافی سریع نیست

که بتواند به سیارات دور یا سیستم های بی شمار ستاره ای که منظومه شمسی ما را

با حداکثر سرعت حدود 28000 کیلومتر در ساعت احاطه کرده اند سفر کند

با این شاتل های فضایی برای ما 165000 سال طول می کشید تا به آلفا سنتائوری برسیم

اما این تنها مشکل نیست

برای سفرهای فضایی موشک ها باید سوخت گیری کنند

و هیچ ایستگاه سوخت گیری در فضا وجود ندارد

پس ما برای تأمین انرژی فضاپیماهامون به چیز دیگری نیاز داریم.

Direct Fusion Drive

یک موتور موشکی همجوشی هسته ای رادیواکتیو که قادر به تولید نیروی پرتابی و الکتریکی برای فضاپیماهای بین سیاره ای است

این سیستم هم اکنون در پرینستون در دست توسعه است

آزمایشگاه فیزیک پلاسما و محققانی که روی موتور کار می کنند

امیدوارند که آن را برای آزمایش به فضا پرتاب کنند

و امید هست که از آن به عنوان یک محرک اصلی

برای فضاپیماها برای استفاده در منظومه شمسی استفاده بشه To be used for spaceships for use in the solar system

در حال حاضر یک هدف جذاب تو همین منظومه شمسی خودمون وجود دارد

هدفی که از بسیاری جهات شبیه به زمینه

اونم چیزی نیست جز تایتان

تایتان بزرگترین قمر زحله که شباهت های خوبی به زمین داره Titan is the largest moon of Saturn, which has good similarities with Earth

مهندسان می گویند که می توان از دایرکت فیوژن درایو یا محرک همجوشی مستقیم Engineers say that it can be a direct fusion drive or a direct fusion drive

برای ارسال کاوشگر به تیتان استفاده کرد تا سفرش رو به دوسال کاهش بده

این در مقایسه با سفریه که 8 سال طول میکشه اگه کاوشگر دراگون فلای رو بدون این تکنولوژی به قمر زحل بفرستیم

سرعت برای جسم انسان مشکلی ایجاد نمی کنه

تا زمانی که سرعت ثابت و در یک جهت باشه

از نظر تئوری انسان باید بتواند با سرعت کمی کمتر از حد مجاز خود جهان سفر کند

اما اگر ما بر موانع تکنولوژیکی ساخت یک فضاپیمای سریعتر برای انسان غلبه کنیم But if we overcome the technological hurdles of building a faster spacecraft for humans

بدن های ما که شکننده و عمدتاً متشکل از آبن با خطرات جدیدی روبرو میشه Our bodies, which are fragile and mainly composed of carbon, face new dangers

این خطرها زمانی بوجود میان که ما به سرعت نور نزدیک شیم These dangers arise when we approach the speed of light

زیرا شتاب و کاهش سرعت می تواند برای بدن انسان مهلک باشد Because acceleration and deceleration can be fatal for the human body

این به دلیل اینرسی است که به موجب آن هر جسمی در برابر تغییر سرعت یا تغییر جهت حرکت جسم مقاومت می‌کند

در نتیجه یک جسم در حال حرکت

در همان سرعت و جهت مشخصش ادامه میده

مگر اینکه یک نیروی خارجی بهش وارد بشه تا تغییر کند

بیایید تصور کنیم که روزی راهی برای سفر با سرعت نور پیدا کردیم

اگر به خورشید برویم ، فقط 8 دقیقه و 20 ثانیه طول می کشد تا به مقصد برسیم If we go to the sun, it will take only 8 minutes and 20 seconds to reach the destination

اما بزرگی جهان غیر قابل تصور است

اگر به نزدیکترین کهکشان بزرگ آندرومدا سفر کنیم ، 2.5 میلیون سال نوری طول می کشد If we travel to the nearest large galaxy, Andromeda, it takes 2.5 million light years

بنابراین حتی اگر بتوانیم سفینهای را طراحی و بسازیم که بتواند با سرعت نور حرکت کند So even if we can design and build ships that can travel at the speed of light

باز هم مقصد ما محدود خواهد شد. پس ما به چیز دیگری نیاز داریم

وارپ درایو Warp Drive

تکنولوژی که بعضی از شما ممکنه تو داستان های علمی تخیلی شنیده باشین

جایی که یک فضاپیما به ما امکان می دهد فضا-زمان را دستکاری کنیم و از قوانین فیزیک گریزی بزنیم برای اینکه بتونیم از سرعت نور بیشتر حرکت کنیم

غیرممکن به نظر می رسد، اما یک نظریه مهم و واقعی به نام It seems impossible, but an important and real theory called

Acubierre Warp Drive

وجود داره

این ایده از سوی فیزیکدان مکزیکی ، میگوئل آلکوبیرر ، ارائه شده است

که یک راه حل معتبر برای چگونگی تعامل فضا-زمان و انرژی حساب میشه

و معتقد است راه حل این اتفاق خم شدن فضا زمانه

اما چطور کار می کنه؟

بیایید برگردیم به پراکسیما سنتائوری

فرض کنیم که ما یک سفینه جدید و پیشرفته با فناوری آلکوبیر وارپ درایو داریم Let's say we have a new advanced ship with Alcubierre warp drive technology

وقتی در راه مقصدمون به جلو حرکت می کنیم

باعث انقباض فضای پیش رو می شود It causes contraction of the space ahead

در حالی که فضای پشت سفینه امون گسترش پیدا میکنه While the space behind our ship expands

سفینه و خدمه اش در فضا-زمان تو چیزی که بهش بگیم حباب وارپ در فضای مسطح حرکت می کنند. The ship and its crew move through space-time in what we call a warp bubble in flat space.

مثل داستان های علمی تخیلی به نظر میرسه اما برخی از فیزیکدانان می گویند که این در آینده امکان پذیر است

پس کرم‌چاله ها چی؟

آنها هرگز دیده نشده اند اما نظریه نسبیت عام انیشتین

از نظر ریاضی وجود آنها را پیش بینی می کند

یک لحظه تصور کنید اگر راهی باشه که بشه یک سوراخ در تار و پود فضا-زمان ایجاد کرد

به شکلی که منحنی باشه، که بتونه یک راه میانبر از یک مکان به مکان دیگر بوجود بیاره

اگر این امکان وجود داشته باشد

دیگه به یک سفینه برای غلبه بر سرعت نور نیازی نداریم

اینکه از یک کرم‌چاله رد بشیم کار بسیار دشواریه اما هیچ دانشمندی هم این احتمال را رد نکرده است

شاید این کار به نظر شبیه داستان بیاد اما باید بدونید

همین الان اشیایی مثل خورشید و زمین دارن فضا-زمان رو خم می کنن

برای اینکه حفره ای در کرم‌چاله باز بمونه و از بین نره

شما به ماده خاصی نیاز دارید که دارای انرژی منفی یا جرم منفی باشد که مانند نوعی ضد جاذبه عمل کند

یعنی اگر مثلا زمین جرم منفی داشته باشد و یک توپ رو بیاید رها کنید

به جای اینکه بیاد پایین به سطح بخوره میره بالا به سمت آسمون

عجیب تر اینکه اگر بخواین مثلا یک توپ تنیس با جرم منفی رو بهش ضربه بزنید

به جای نزدیک کردن راکت تنیس به توپ، باید راکت رو از توپ دور کنید تا به اون توپی که جرم منفی داره بتونه نیرو بده

اما تا الان که این ماده عجیب و غریب وجود نداره

مسئله نظریه کرمچاله این است که ما به انرژی منفی بیشتری از آنچه که قوانین فیزیک اجازه می دهد نیاز داریم

برای اینکه بفهمیم به چه مقدار انرژی نیاز داریم

خورشید بیش از 100 میلیون سال تولید انرژی نیاز داره تا بتونه کرم‌چاله ای به اندازه یک گریپ فروت درست کنه

و هیچ کسم نمی داند که حتی پیشرفته ترین تمدن هم چطور می تواند این انرژی رو بهره برداری کنه

اما یک اتفاق خیلی مهم وجود داره که توسط دانشمندان

در منظومه شمسی کشف شده است

و به ما امکان می دهد خیلی سریعتر از آنچه تصور میشد به مکانهایی مانند تایتان یا مریخ سفر کنیم

محققان دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو

مدارهای میلیون ها سیارک ، ماه و سیاره را بررسی کردند

و نحوه تعامل آنها با یکدیگر را کشف کردند

آنچه آنها دریافتند یک سیستم بزرگراه گرانشی جدید است

که به این اجسام اجازه می دهد سریعتر از آنچه تصور می شد در فضا حرکت کنند

این کشف با مشاهده های فراوان از فضا صورت گرفته

که ساختارهای نامرئی متشکل از یک سری قوسهای متصل به هم هستند

که در اثر ترکیبات گرانشی در منظومه شمسی ایجاد می شوند

شما می توانید اینها را به عنوان کانالهای جاذبه تصور کنید

این کانال های فضایی به عنوان مرزهای دینامیکی یا اتصالات بین ترکیبات گرانشی عمل می کنند

این بزرگراه آسمانی که به تازگی کشف شده است

می تواند اشیا را به جای سفر های هزارساله یا میلیون ساله، به چند دهه کاهش بده

چنین مسیرهایی می تواند دنباله دارها و سیارکها را در نزدیکی مشتری در کمتر از یک دهه به سمت نپتون هدایت کند

کاوشگر 2 مثال برجسته ای از این اتفاقه

برای نیرو بخشیدن به حرکتش، از جاذبه سیاره مشتری کمک گرفت و جهتش رو کمی تغییر داد

به سمت زحل رفت وقتی تحت تاثیر جاذبه زحل سرعت گرفت

مسیرش رو تغییر داد و سپس از اورانوس و بعد هم به سمت نپتون حرکت کرد و سرانجام منظومه شمسی را ترک کرد

مسئله این است که در حالی که دانشمندان از این سیستم فضایی اطلاع داشتند

تأثیر گسترده آنها بر اجرام آسمانی تاکنون کشف نشده بود

این بزرگراه های فوق العاده ممکن است روزی توسط آژانس های فضایی

مانند ناسا و ای اس ای برای انتقال سریعتر فضاپیماها به سیارات خارجی مورد استفاده قرار گیرند