همراه با سرعت نور

درک ما از اعداد بزرگ در ایران بسیار پایین است! مثلا وقتی ما سخن از سرعت ۳۰۰ هزار کیلومتری نور در ثانیه می‌زنیم، خیلی‌ها این ۳۰۰ هزار کیلومتر در ثانیه را با ۳۰۰ هزار تومان مقایسه می‌کنند! ۳۰۰ هزار تومانی که هزینه یک کلاس کنکور است؛ ۳۰۰ هزار تومانی که هزینه خرید چند کتاب است یا دستمزد چند روز یک کارگر ساده است! البته شاید بعضی هم این عدد را با همین ۳ هزار میلیارد تومان خودمان یا یک سری رقم‌های دیگر مقایسه کنند! بگذریم …!

داشتم می‌گفتم … متاسفانه ۳۰۰ کیلومتر در ثانیه خیلی برای ما ایرانی‌ها بزرگ نیست و در ک ما از این عدد، اصلا به واقعیت نزدیک نیست. اگر دوست دارید دید بهتری نسبت به این موضوع داشته باشید، پیشنهاد می‌کنم در ادامه مطلب با بلاگ علم بازار همراه باشید تا کمی در مورد این سرعت منطقی‌تر صحبت کنیم.

 

سوار بر ماشین نور

مطئنا سفر به دور دنیا، آرزوی بسیاری از ما است. سفری که برای اولین بار ژولورن با رمان دور دنیا در ۸۰ روز  مطرح کرد. ۸۰ روز سفر پر مخاطره و جذاب که بالاخره به کمک تغیرات ساعت با سرانجامی خوش به پایان رسید. اما بیاید با سرعت نور همراه شویم، فارغ از اینکه آیا امکان دارد به این سرعت نزدیک شویم یا خیر.

قیل از اینکه سوار بر ماشین نور شویم از شما می‌خواهم به سوال من در ذهنتان جواب دهید: “به نظر شما اگر سوار بر ماشین نور شویم، چند روزه یا چند ساعته می‌توانیم دور کره زمین را طی کنیم؟”

 

سفر به دور زمین

برای شروع بد نیست بدانید که اگر اجازه رانندگی با ماشین نور را به ما بدهند، می‌توانیم در یک ثانیه حدود هفت بار دور دنیا بچرخیم! باورش کمی سخت است، اما هنگامی که با دوستمان درحال صحبت هستیم، می‌توانیم از پلک زدن دوستمان استفاده کنیم و در یک چشم بر هم زدن او هفت دور و نیم دور زمین بچرخیم و دویاره در جای قبلی بایستیم! بدون اینکه دوستمان متوجه این سفر طولانی شود!

ما در لحظه زندگی می‌کنیم، یعنی الان که شما دارید این متن را می‌خوانید، از مدرسه، دانشگاه و یا محیط کارتان خبر ندارید، از خانه همسایه خبر ندارید، از شهرهای همجوار خبر ندارید، زیرا ما در این لحظه در یک مکان خاص هستیم، یا به عبارتی اسیر در مکان و زمان هستیم! فکرش را بکنید می‌توانستیم با سرعت نور حرکت کنیم، آنگاه تقریبا می‌توانستیم در یک لحظه در مکان های متفاوت باشیم و از چند جا باخبر باشیم!

 

سفر به ماه

خب اجازه بدهید سفری به ماه، قمر زمین داشته باشیم. ماهی که حدود ۳۸۵ هزار کیلومتر از زمین فاصله دارد. اگر یک پراید خوب و سالم (امروزه ثروتمندان در جامعه ما پراید دارند!) و یک جاده آسفالته مستقیم به سمت ماه داشتیم و ۲۴ ساعته با سرعت ۱۲۰ کیلومتر در ساعت حرکت کنیم، حدود ۱۳۰ روز طول خواهید کشید تا به ماه برسیم! حال اگر سوار بر ماشین نوریمان شویم این سفر چقدر طول خواهد کشید؟ حدود ۱٫۳ ثانیه!! یعنی در حدود سه سوت می‌توانیم به ماه برویم و برگردیم! اگر مقایسه کنیم ماشین نوریمان را با ماشین پراید، چه نتیجه ای می‌گیریم؟ پراید ۱۳۰ روزه و ماشین نوری ۱٫۳ ثانیه ما را به ماه خواهند برد!

سفر به خورشید

برای اینکه مقایسه بهتری از دو ماشین داشته باشیم، اجازه دهید با هر دو به خورشید سفر کنیم. البته با این فرض که یک جاده آسفالته تا دل خورشید داشته باشیم و بدون در نظر گرفتن محدودیت‌های سفر از جمله حرارت زیاد خورشید به آن سفر کنیم. فاصله خورشید تا زمین حدود ۱۵۰ میلیون کیلومتر است و اگر با پراید به سمت خورشید سفر کنیم، فکر می‌کنید چند روز باید در راه باشیم؟ این سفر ما با پراید حدود ۱۴۳ سال طول خواهید کشید، یعنی اگر امروز با پرایدمان سفر را آغاز کنیم به احتمال زیاد نوه‌هایمان بتوانند به خورشید برسند! اما این سفر با ماشین نوریمان حدود ۸ دقیقه و ۲۰ ثاینه طول می‌کشد و این یعنی اینکه اگر هم اکنون سوار بر این ماشین شویم حدود ۸ و ۲۰ ثانیه دیگر در خورشید خواهیم بو د و از حمام آفتاب واقعی لذت خواهیم برد!

من در پاراگراف قبل گفتم اگر با سرعت نور از زمین دور شویم، حدود ۸ دقیقه و ۲۰ ثانیه بعد به خورشید خواهیم رسید. این مطلب یک حرف تازه در بر دارد. یعنی اینکه اگر اتفاقی در خورشید بیافتد، ۸ دقیقه و بیست ثانیه بعد که نورش به زمین برسید ما از آن با خبر خواهیم شد، یا به عبارتی ما همیشه ۸ دقیقه و ۲۰ ثانیه قبل خورشید را می‌بینیم. جالب است، یعنی اگر هم الان خورشید ناپدید شود ما ۸ دقیقه و بیست ثانیه بعد متوجه خواهیم شد!

 

 

مروری بر مفهوم سال نوری

اجازه دهید سال نوری را تعریف کنیم: به مسافتی که نور با سرعت ۳۰۰ هزار کیلومتر در ثانیه در یک سال طی می‌کند، سال نوری می‌گویند. مطمئنا با توجه به موارد بالا باید مسافت بسیار بزرگی باشد! نور ۱۵۰ میلیون کیلومتر را در ۸ دقیقه و ۲۰ ثانیه طی می‌کند، در یک سال مسلما مسافت بسار بیشتری را طی خواهد کرد، به این مسافت طی شده در یک سال، سال نوری می‌گویند. محاسبه یک سال نوری مشکل نیست، نور در هر ثانیه ۳۰۰٫۰۰۰ (سیصد هزار) کیلومتر را طی می‌کند، در یک دقیقه ۱۸٫۰۰۰٫۰۰۰ (هجده میلیون) کیلومتر و در یک ساعت ۱٫۰۸۰٫۰۰۰٫۰۰۰ (یک میلیارد و هشتاد میلیون) کیلومتر و در یک روز ۲۵٫۹۲۰٫۰۰۰٫۰۰۰ (بیست و پنج میلیارد و نهصد و بیست میلیون) کیلومتر و بالاخره در یک سال ۹٫۴۶۷٫۲۸۰٫۰۰۰٫۰۰۰ (نه تریلیون و چهارصد و شصت و هفت میلیارد و دویست و هشتاد میلیون) کیلومتر را طی خواهد کرد!

 

سفر به آلفا قنطورس

بعد از سفر به خورشید می‌خواهیم به نزدیکترین ستاره به خورشید، یعنی آلفای قنطورس سفر کنیم. فاصله این ستاره تا خورشید حدود ۴٫۳ سال نوری است (حدود ۴۱٫۰۰۰٫۰۰۰٫۰۰۰٫۰۰۰ کیلومتر). ۴٫۳ سال نوری یعنی اینکه نور با سرعت ۳۰۰ هزار کیلومتر در ثانیه می‌بایست ۴٫۳ سال در راه باشد تا از این ستاره به ما برسد و این یعنی اینکه نور ۴٫۳ سال قبلِ این ستاره تازه به زمین رسیده است و ما هم اکنون داریم ۴٫۳ سال قبل این ستاره را می‌بینیم! برای روشن شدن این قضیه فرض کنید موجوداتِ فرضیِ هوشمندِ یکی از سیارات اطراف این ستاره با یک تلسکوپ بسیار بزرگ دارند به زمین نگاه می‌کنند؛ آنها هم اکنون دارند ۴٫۳ سال قبل زمین را مشاهده می‌کنند! یعنی اگر شما هم اکنون ۱۵ ساله باشید، آنها دارند زندگی ۱۱ سالگی شما را می‌بینند (عجب دنیای پیچیده‌ای)! اجازه دهید این بحث را با یک مثال سیاسی روشن کنم، اگر کسی از آلفای قنطورس به زمین و کشور ایران نگاه کند، دارد زمان ریاست جمهوری آقای احمدی نژاد را نظاره می‌کند (در حالی که هم اکنون که آقای روحانی رئس جمهورایران هستند). دوست دارید با پرایدمان به ستاره سفر کنید؟ فکر می‌کنید چند سال باید در راه باشید؟ حدود ۳۹ میلیون سال باید با پراید مبارکمان در راه باشیم تا به آلفای قنطورس برسیم. از شما خواهش می‌کنیم در این سفر از نسل انسان‌ها مواظبت کنید!

 

سفر به کهکشان آندرومدا

سفر با ماشین نوری بسیار دوست‌داشتنی است. فکرش را بکنید روزی ماشین نوریمان را بسازند، ظرف حدود ۴ سال از منظومه شمسی کوچ خواهیم کرد و به ستاره دیگری خواهیم رفت. سفر از یک ستاره به یک ستاره دیگر شاید خیلی جذاب بنظر نرسد. من خودم دوست دارم از کهکشان راه شیری خارج شوم و به نزدیکترین همسایه کهکشانیمان یعنی کهکشان آندرومدا سفر کنم. اما خیلی امیدوار نیستم بتوانم این سفر را انجام دهم! فاصله این کهکشان از ما حدود ۲٫۵ میلیون سال نوری است! یعنی نور با آن سرعت شگفت انگیزش می‌بایست ۲٫۵ میلیون سال در راه باشد تا به این کهکشان برسد! مفهوم این جمله را متوجه شدید؟ یعنی تصویری که ما هم اکنون از کهکشان می‌بینیم، متعلق به ۲٫۵ میلیون سال قبل این کهکشان است! اگر موجوداتی در این کهکشان باشند و با تلسکوپ های بزرگ به ما زمینیان نگاه کنند، بنظر شما چه می‌بینند، بله، آنها هیچ انسانی را روی زمین نمی‌بینند و دایناسورها را بجای ما ببینند! چون نور ۲٫۵ میلیون سال قبل زمین تازه به آن کهکشهان رسیده است. سفر به این کهکشان با ماشین نوریمان حدود ۲٫۵ میلیون سال طول می‌کشد. اگر دوست داشته باشید می‌توانید با پرایدتان به این کهکشان هم سفری داشته باشید!

 

سفر به نهایت آنچه می‌شناسیم!

اما برای اینکه بدانید آخر این کلاف به کجا می‌رسد، لازم است بگویم که مطابق اطلاعاتی که تا به این لحظه از کیهان خود بدست آورده‌ایم، دورترین جرم کیهانی که دیده‌ایم، در حدود ۱۳ میلیارد سال نوری با ما فاصله دارد. قطر جهان قابل مشاهده هم در حدود ۹۳ میلیارد سال نوری تخمین زده شده است! گفتم جهان قابل مشاهده؟ آها، یادم رفت بگویم که ما در مورد جهان و ابعاد آن، دو مفهوم داریم. جهان قابل مشاهده و جهان! جهان قابل مشاهده آن بخشی از کائنات است که ما در بررسی‌ها و شبیه‌سازی‌های خود توانسته‌ایم آن را درک کنیم. ما هنوز هیچ درکی از این موضوع نداریم که جهان واقعی و آن بخشی از آن که هنوز نتوانسته‌ایم آن را تخمین بزنیم، چه ابعادی می‌تواند داشته باشد! در یک مطلب جداگانه سفر به بینهایت کیهان را بررسی خواهیم کرد.

 

می‌دانم … می‌دانم که الان هیچ حس و حال خوبی نسبت به هیچ چیزی ندارید. خودم این حس را بعد از اولین باری که این موضوعات را فهمیدم، درک کرده‌ام! در این شرایط مجبورم به محض گفتن آخرین نکته، از ترس عواقب احتمالی آن از اینجا فرار کنم و این مطلب را تمام کنم!
ماجرا این است که ما شواهدی در دست داریم که جهانی که در آن زندگی می کنیم، تنها جهان موجود نیست و ممکن است بی شمار جهان‌های دیگر (بسیار بزرگتر یا بسیار کوچکتر از جهان ما) نیز در کنار جهان ما وجود داشته باشند!

 

 

منابع

منبع تصویر شاخص، منبع عکس یک، منبع عکس دو، منبع عکس سه