چگونه قوانین فیزیک را به مبارزه بطلبیم
مطابق افسانه ها در قرن 11 میلادی کانوت ، شاه انگلستان تلاش کرد بر قوانین
فیزیک فرمانروایی کند . او در حالی که از روی اسبش فرود آمده بود . به مد
دریا فرمان داد تا عقب نشینی کند و بالا نیاید . اما نیروی جاذبه کار خودش
را کرد و سر تا پای جناب شاه را خیس کرد . قوانین فیزیک از او فرمانبردای
نمی کردند . قانون گرانش با استفاده از نیروی جاذبه ماه روزی دو بار آب
دریاها را بالا آورده و بعد پایین می آورد و برای این کار از هیچ کس هم
فرمان نمی برد . چه پادشاه چه یک رهگذر عادی . با این همه ، زمان تغییر کرد
و ما با فهم قوانین فیزیک توانستیم دستاوردهای به ظاهر غیر عادی داشته
باشیم . حالا ما راه حل هایی برای تبدیل سرب به طلا پیدا کرده ایم که رویای
کیمیا گران قدیمی را به واقعیت رسانده است . شاه کانوت فهمید که قوانین
فیزیک ، ندیمان مجیز گوی او نیستند او متوجه شد که این قوانین از او فرمان
نمی برند . با این همه به نظر می رسد تلاش برای فهم و تسلط بر قوانین فیزیک
هنوز ادامه دارد . حالا ما می توانیم با هواپیما پرواز کنیم . زیرا آب نفس
بکشیم یا آن سرکائنات را ببینیم . با این همه هنوز هم محدودیت ها و
رویاهایی برای ما وجود دارد . دانش جدید ،رویاهای جدیدی به همراه آورد .
حالا ما در آرزوی آن هستیم که پیغام هایمان را با سرعتی بیشتر از نور ارسال
کنیم یا اینکه به مرکز سیاه چاله ها سفر کنیم یا مواد ضد جاذبه بسازیم .
ای میل ها و سایت هایی که هر روزه خبرهای نادرستی در این باره پخش می کنند .
نشان دهنده واقعیت آرزوهای درونی ما هستند . در این مقاله را بررسی خواهیم
کرد .
- تبدیل سرب به طلا
تبدیل کردن فلزات به هم از دیر باز رویای شیمیدان ها یا کیمیاگران بوده است
. آنها دنبال اکسیر کیمیا می گشتند که کاربردش تبدیل هر فلزی به طلا بود .
خیلی طبیعی است که ما تلاش و تقلای آنها را نوعی جادو جمبل حساب کنیم .
اما ناگهان در 1901 همه چیز تغییر کرد. ارنست رادرفورد و فردریک سادی
توجهات را به مساله جالبی درباره عناصر رادیواکتیو جلب کردند آنها کشف
کردند که بعضی عناصر می توانند بعد از مدت زمان معینی به چند عنصر دیگر
تبدیل شوند مشاهدات آنها نشان داد عنصر رادیواکتیو « توربوم » تشعشعاتی
دارد و بعد از مدتی معین تبدیل به رادیوم می شد این یعنی کیمیاگری اتفاق
افتاده بود ، آن هم خود به خود و بی هیچ تلاشی . اما چرا ؟ سال 1911 تیم
دیگری به رهبری رادرفورد کشف کرد که بیشتر جرم یک اتم در حجم کوچکی در مرکز
آن متمرکز شده ، چیزی که اسمش شد « هسته اتم » . کمی بعد ، فیزیکدان
آلمانی آنتونیوون دن بورک کشف کرد که عناصر با مقدار بار الکتریکی که در
هسته شان جمع شده از هم متمایز می شوند ، چیزی که به آن « عدد اتمی » گفته
می شود . حالا دیگر همه چیز داشت مشخص می شد . توریوم از خودش ذراتی ساطع
می کرد که بار الکتریکی داشتند . جمع عدد بار اثین تشعشع و عدد اتمی ( بار )
رادیوم ، برابر عدد اتمی توریوم می شد ،به همین سادگی . در 1919 رادرفورد
قدم بعدی را برداشت . او نشان داد که روشی برای تبدیل یک عنصر به عنصر دیگر
وجود دارد . او ابری از گاز نیتروژن را با ذرات هسته ای باردار بمباران
کرد . سپس نیتروژن ها را وارسی کرد . نتیجه شگفت انگیز بود و رادرفورد
واقعا اولین کیمیاگری تاریخ را انجام داده بود . بعضی از اتم های نیتروژن
به اکسیژن تبدیل شده بودند ! سال 1980 فیزیکدان آمریکایی گلن سی بورگ
کارهای را درفورد را به ایستگاه آخر رساند و رویای شیمیدان های باستان را
به واقعیت تبدیل کرد . گلن با بمباران سرب با ذرات هسته ای باردار آنها را
تبدیل به طلا کرد . با این همه طبیعت آخرین بازی اش را رو کرد ! در روش سی
بورگ آن قدر انرژی صرف بمباران ذرات سرب می شود که پول برق دستگاه ، از
ارزش طلای به دست آمده بیشتر است . طلای کیمیاگری آن قدر گران است که کسی
خریدار آن نیست .
- سقوط در یک سیاه چاله
- حضور همزمان در دو مکان
می شوند ، حلقه روی خودش فشرده شده و کوچک تر می شوند و به این مساله اثرش روی جاذبه رو به فزونی سیاه چاله بیشتر می شود گات و فرید من زمانی را که استفاده از این حلقه برای مسافران سیاه چاله می خرد ،محاسبه کرده اند ، زیاد نیست و چندان مایه دلگرمی نمی شود . با این همه اگر مقصد یک سیاه چاله چرخان باشد ، این حلقه می تواند جان مسافران را نجات دهد . مرکز سیاه چاله معمولی جایی است که هیچ تلاشی مانع سقوط به آن نمی شود . اما اگر سیاه چاله دور خودش بچرخد آن وقت همان نقطه تبدیل به یک حلقه می شود . حلقه ای که اندازه کافی بزرگ است تا یک انسان بتواند با استفاده از اثر متقابل یک حلقه آهنی ، به طرف آن سفر کرده و سالم از آن بیرون بیاید . البته هر جایی که مسافر ما از آن بیرون بیاید ، آن طور که کیهان شناسان حدس می زنند ،جای دیگری در کیهان خواهد بود یا شاید یک جهان دیگر . با این همه خبر خوب این است که محاسبات می گوید آنها زمان کافی دارند تا به سمت دیگر فرار کرده یا اینکه به سمت مرگ و مرکز سیاه چاله شیرجه بزنند .
تا برخورد جداگانه فوتون ها به پرده دوم را ثبت کنند . آنها استدلال می کردند که هر فوتون می تواند فقط از یک شکاف عبور کند ، پس از این بار نباید تداخلی رخ دهد و الگویی از نوارهای تناوبی شکل بگیرد بلکه باید تنها دو محدوده روشن ( ناشی از عبور ذرات نور از شکاف ها ) ، روی فیلم ثبت شود . اما این طور نشد و نه تنها تداخل اتفاق افتاد بلکه همان الگوی تداخلی یانگ ایجاد شد . این یعنی هر فوتون در آن واحد با خودش تداخل می کرد و این فقط در صورتی ممکن بود که هر فوتون از هر دو شکاف عبور کرده باشد ؛ یعنی در یک زمان در دو جا حضور داشته است !فیزیک کوانتومی چیز عجیبی است .
- قطع برق از راه دور
- ساختن ماشین ضد جاذبه
هر کسی در ناسا می تواند برایتان بگوید که سفر به فضا ارزان نیست ارزش آن برای هر کیلوگرمی که به فضا می رود تا دور زمین بچرخد ، هزاران دلار است ؛ مثلاً هر پرواز با شاتل ، برای هر کیلوگرم 60 میلیون دلار آب می خورد . بیشتر این هزینه ، صرف سوخت می شود ؛ سوختی گران که باید در موتور موشک ها دیوانه وار بسوزد تا سفینه از دام جاذبه زمین خارج شود ، جاذبه ای که تلاش می کند سفینه را به زمین بچسباند . با این همه تصور کنید چقدر راحت بود اگر ما می توانستیم با یک دکمه ، جاذبه را خاموش کنیم . اما چطور می شود این کار را کرد و آیا از نظر علمی امکان پذیر است ؟ سپرها می توانند جلوی بعضی چیزها را بگیرند ؛ مثلاً فلزات می توانند می توانند جلوی عبور فوتون ها ( اجزای سازنده نور که حامل نیروی الکترومغناطیسی هستند ) را بگیرند و آنها را برگردانند . سال هاست که ما از این پدیده در ساختن آینه استفاده می کنیم ! اما آیا می توان سپری ساخت که جلوی گراویتون ها ( اجزای سازنده موج گرانشی که حامل نیروی جاذبه هستند ) را بگیرند و آنها را برگرداند ؟ شاید ،اما مشکل اینجاست که فیزیکدان ها هنوز فاصله زیادی تا فرمول بندی نظریه گرانش کوانتومی دارند ؛ دانشی که می تواند توضیح دهد ذرات گراویتون چطور کار می کنند . اما همه این مسائل ، فیزیکدان روسی یوگن پوخلتنوف را دلسرد نکرد . او در سال 1996 مدعی شد سپری برای متوقف کردن جاذبه ساخته است . ادعا می کرد دیسکی ساخته است . او ادعا می کرد دیسکی ساخته که اگر به اندازه منفی 230 درجه سرد شده و با سرعت 5000 دور دردقیقه بچرخد ، می تواند مقداری ( بسیار ناچیز ) از جاذبه کم کند . بر اساس اندازه گیری ها ، دیسک پوخلتنوف در این شرایط دو درصد از وزن اجسامی که بالایش بودند را کم می کرد . پژوهشگرانی از سراسر دنیا آزمایش را در اختیار دیگران بگذارد . با این همه آزمایش های بعدی نشان دادند که ابررساناها می توانند ری جاذبه هم تاثیر بگذارند ( اثر « گراویتومگنتیگ » که شاید ترجمه درست فارسی اش « گرانش مغناطیسی » باشد ) . سال 2006 سازمان فضایی اروپا ادعا کرد که توانسته اثر گراویتومگنتیگ ( ایجاد میدان گرانشی با حرکت دادن ماده بالای ابر رسانای چرخان ) را ثبت کند . البته میزان اثر اندازه گیری شده ، میلیاردها بار بیشتر از چیزی بود که با بهترین نظریه گرانشی ( نسبیت عام اینشتین ) محاسبه می شود . اما آیا این اولین اثری است که ما از گرانش کوانتومی می بینیم ؟ و از همه مهم تر آیا نتیجه این پژوهش منجر به ساخت اولین دستگاه حقیقی ضد جاذبه می شود ؟ هنوز معلوم نیست .
