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 Put Persian subtitles.

اما این زیرنویس ها که شاید الان هم داره براتون نمایش داده میشه But these subtitles that may be displayed to you right now

به ویدئو چسبیده نیستن، این قابلیت یوتیوبه که شما میتونید غیر فعالش کنید are not attached to the video, you have the ability on YouTube to disable them.

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 It may have been sent, but still, to understand such a matter

شاید مجبور بشیم به پروکسیما ب برویم تا بفهمیم We might have to go proxima b to understand

اما سوال اینجاست که چطوری به اونجا برسیم؟ But the question is how do we get there?

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 If you could travel at the speed of light, which is 300,000 kilometers per second, it would take 4.2 years. However, we currently do not have any technology for that.

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 On October 29, 2018, this explorer was able to reach a speed of 250,000 kilometers per hour quickly.

در طول مسیر این کاوشگر، بیشترین سرعتی که میتونه بهش برسه During its journey, the maximum speed it can reach is when it gets closest to the sun.

وقتیه که به نزدیکترین فاصله با خورشید برسه The point at which it reaches the nearest distance to the sun.

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 Missiles fueled with chemical propellants have transported humans to the moon and brought countless astronauts into Earth's orbit.

و مأموریتهای دوربردی را در داخل و خارج منظومه شمسی انجام دادن And carried out long-distance missions inside and outside the solar system.

مانند مریخ نوردان مختلف و اولین کاوشگر ناسا Such as various Mars rovers and NASA's first explorer.

که در سال 1977 پرتاب شد launched in 1977

اکنون در سفرهای بین ستاره ایش سرعت 32000 کیلومتر در ساعت رو طی می کنه now travels between stars at a speed of 32000 kilometers per hour

این عدد به نظر سرعت خیلی زیادیه اما به اندازه کافی سریع نیست This number may seem very fast, but it is not fast enough

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 Traveling at a maximum speed of about 28,000 kilometers per hour

با این شاتل های فضایی برای ما 165000 سال طول می کشید تا به آلفا سنتائوری برسیم With these space shuttles, it would take us 165,000 years to reach Alpha Centauri

اما این تنها مشکل نیست But that's not the only problem

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. So we need something else for powering our spacecrafts.

Direct Fusion Drive Direct Fusion Drive

یک موتور موشکی همجوشی هسته ای رادیواکتیو که قادر به تولید نیروی پرتابی و الکتریکی برای فضاپیماهای بین سیاره ای است A nuclear fusion rocket engine capable of providing both propulsion and electrical power for interplanetary spacecrafts.

این سیستم هم اکنون در پرینستون در دست توسعه است This system is currently under development at Princeton.

آزمایشگاه فیزیک پلاسما و محققانی که روی موتور کار می کنند The plasma physics laboratory and researchers working on the engine

امیدوارند که آن را برای آزمایش به فضا پرتاب کنند Hope to launch it into space for testing.

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 There is currently an enticing target in our own solar system.

هدفی که از بسیاری جهات شبیه به زمینه A target that in many ways resembles Earth.

اونم چیزی نیست جز تایتان It is none other than Titan.

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 Speed does not pose a problem for the human body

تا زمانی که سرعت ثابت و در یک جهت باشه As long as the speed is constant and in one direction

از نظر تئوری انسان باید بتواند با سرعت کمی کمتر از حد مجاز خود جهان سفر کند In theory, a human should be able to travel through the universe at a slightly lower speed than their maximum limit

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 This is due to inertia, which causes every object to resist changes in speed or direction of motion.

در نتیجه یک جسم در حال حرکت As a result, a moving object will continue at the same speed and direction.

در همان سرعت و جهت مشخصش ادامه میده At the same specified speed and direction.

مگر اینکه یک نیروی خارجی بهش وارد بشه تا تغییر کند Unless an external force intervenes to make it change

بیایید تصور کنیم که روزی راهی برای سفر با سرعت نور پیدا کردیم Let's imagine that one day we found a way to travel at the speed of light

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

اما بزرگی جهان غیر قابل تصور است The vastness of the universe is unimaginable.

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 Once again our destination will be limited. So we need something else.

وارپ درایو Warp drive

تکنولوژی که بعضی از شما ممکنه تو داستان های علمی تخیلی شنیده باشین A technology that some of you may have heard in science fiction stories.

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 A place where a spacecraft allows us to manipulate spacetime and bend the laws of physics in order to move faster than the speed of light

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

Acubierre Warp Drive Alcubierre 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 Let's go back to Proxima Centauri

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

وقتی در راه مقصدمون به جلو حرکت می کنیم As we move forward on our way to the destination

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 It may sound like science fiction stories, but some physicists say that this is possible in the future.

پس کرم‌چاله ها چی؟ So what about wormholes?

آنها هرگز دیده نشده اند اما نظریه نسبیت عام انیشتین They have never been seen, but Einstein's general theory of relativity

از نظر ریاضی وجود آنها را پیش بینی می کند Mathematically predicts their existence

یک لحظه تصور کنید اگر راهی باشه که بشه یک سوراخ در تار و پود فضا-زمان ایجاد کرد Imagine for a moment if there was a way to create a hole in the fabric of spacetime

به شکلی که منحنی باشه، که بتونه یک راه میانبر از یک مکان به مکان دیگر بوجود بیاره In a way that it could be a curve, creating a shortcut from one place to another

اگر این امکان وجود داشته باشد

دیگه به یک سفینه برای غلبه بر سرعت نور نیازی نداریم We don't need a spaceship to overcome the speed of light anymore

اینکه از یک کرم‌چاله رد بشیم کار بسیار دشواریه اما هیچ دانشمندی هم این احتمال را رد نکرده است Escaping a wormhole is very difficult, but no scientist has ruled out this possibility

شاید این کار به نظر شبیه داستان بیاد اما باید بدونید This task may sound like a story, but you should know

همین الان اشیایی مثل خورشید و زمین دارن فضا-زمان رو خم می کنن Right now, objects like the Sun and Earth are bending space-time.

برای اینکه حفره ای در کرم‌چاله باز بمونه و از بین نره In order for a wormhole to remain open and not disappear,

شما به ماده خاصی نیاز دارید که دارای انرژی منفی یا جرم منفی باشد که مانند نوعی ضد جاذبه عمل کند you need a specific material that has negative energy or negative mass to act as a kind of anti-gravity.

یعنی اگر مثلا زمین جرم منفی داشته باشد و یک توپ رو بیاید رها کنید It means if, for example, the earth has negative mass and you drop a ball on it

به جای اینکه بیاد پایین به سطح بخوره میره بالا به سمت آسمون Instead of falling down to the surface, it goes up towards the sky

عجیب تر اینکه اگر بخواین مثلا یک توپ تنیس با جرم منفی رو بهش ضربه بزنید Even more strange is if you want to hit a tennis ball with negative mass to it

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 Instead of bringing the tennis racket close to the ball, you should move the racket away from the ball so that it can give force to the ball with negative mass.

اما تا الان که این ماده عجیب و غریب وجود نداره But so far this strange substance does not exist.

مسئله نظریه کرمچاله این است که ما به انرژی منفی بیشتری از آنچه که قوانین فیزیک اجازه می دهد نیاز داریم The principle of wormhole theory is that we need more negative energy than what the laws of physics allow.

برای اینکه بفهمیم به چه مقدار انرژی نیاز داریم To understand how much energy we need

خورشید بیش از 100 میلیون سال تولید انرژی نیاز داره تا بتونه کرم‌چاله ای به اندازه یک گریپ فروت درست کنه The sun needs more than 100 million years to produce the energy required to create a wormhole the size of a grapefruit

و هیچ کسم نمی داند که حتی پیشرفته ترین تمدن هم چطور می تواند این انرژی رو بهره برداری کنه And no one knows how even the most advanced civilization can harness this energy

اما یک اتفاق خیلی مهم وجود داره که توسط دانشمندان But there is a very important discovery by scientists

در منظومه شمسی کشف شده است has been made in the solar system

و به ما امکان می دهد خیلی سریعتر از آنچه تصور میشد به مکانهایی مانند تایتان یا مریخ سفر کنیم and allows us to travel much faster than previously thought to places like Titan or Mars.

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 What they discovered is a new gravitational highway system

که به این اجسام اجازه می دهد سریعتر از آنچه تصور می شد در فضا حرکت کنند which allows these objects to move through space faster than previously thought

این کشف با مشاهده های فراوان از فضا صورت گرفته This discovery is based on extensive observations of space

که ساختارهای نامرئی متشکل از یک سری قوسهای متصل به هم هستند that are invisible structures consisting of a series of arcs connected to each other

که در اثر ترکیبات گرانشی در منظومه شمسی ایجاد می شوند which are created due to gravitational interactions in the solar system

شما می توانید اینها را به عنوان کانالهای جاذبه تصور کنید you can think of them as gravitational channels

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 It can reduce the travel time of objects from thousands or millions of years to just a few decades.

چنین مسیرهایی می تواند دنباله دارها و سیارکها را در نزدیکی مشتری در کمتر از یک دهه به سمت نپتون هدایت کند Such paths can guide comets and asteroids towards Neptune in less than a decade near the customer.

کاوشگر 2 مثال برجسته ای از این اتفاقه Explorer 2 is a prominent example of this happening.

برای نیرو بخشیدن به حرکتش، از جاذبه سیاره مشتری کمک گرفت و جهتش رو کمی تغییر داد To boost its movement, it used the gravity of Jupiter and slightly changed its direction.

به سمت زحل رفت وقتی تحت تاثیر جاذبه زحل سرعت گرفت It headed towards Saturn and gained speed under Saturn's gravity.

مسیرش رو تغییر داد و سپس از اورانوس و بعد هم به سمت نپتون حرکت کرد و سرانجام منظومه شمسی را ترک کرد Its path changed and then it moved towards Uranus, and then towards Neptune, finally leaving the solar system.

مسئله این است که در حالی که دانشمندان از این سیستم فضایی اطلاع داشتند The problem is that while scientists were aware of this spatial system

تأثیر گسترده آنها بر اجرام آسمانی تاکنون کشف نشده بود Their extensive impact on undiscovered celestial objects had not been discovered yet

این بزرگراه های فوق العاده ممکن است روزی توسط آژانس های فضایی These exceptional highways may one day be explored by space agencies

مانند ناسا و ای اس ای برای انتقال سریعتر فضاپیماها به سیارات خارجی مورد استفاده قرار گیرند For faster transportation of spacecraft to extraterrestrial planets, organizations like NASA and ESA are used.