رویای بزرگ؛ آیا سرعت فراتر از نور محقق می‌شود؟
تاریخ انتشار: ۲۱ تیر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۵۴۶۷۴۶۶
فرارو- برای چندین دهه است که ما رویای بازدید از سیستم‌های ستاره‌ای دیگر را در سر می‌پرورانیم، اما یک مشکل اساسی در مسیر این رویا قرار دارد؛ آن‌ها بسیار دور هستند و با پرواز‌های فضایی امروزی ده‌ها هزار سال طول می‌کشد تا به نزدیکترین آن‌ها برسیم. در مطالعه‌ای که در سال ۲۰۲۱ توسط، اریک لنتز فیزیکدان دانشگاه گوتینگن آلمان صورت گرفت، ما ممکن است سرانجام به راه حل مناسبی برای این معضل ست یافته باشیم.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
به گزارش فرارو، ایده این دانشمند آلمانی ممکن است رویکرد متفاوتی را برای حل معمای سفر سریعتر از نور ارائه دهد، با این همه این ایده هنوز به دستاورد نهایی نرسیده است. در فیزیک معمولی، مطابق با نظریه‌های نسبیت آلبرت انیشتین، هیچ راهی واقعی برای رسیدن یا فراتر رفتن از سرعت نور وجود ندارد، چیزی که ما برای هر سفری که در سال نوری اندازه‌گیری می‌شود به آن نیاز داریم.
اگرچه حرکت دادن ماده به سرعتی بیش از سرعت نور، همیشه با یک نه بزرگ مواجه بود، «فضازمان» خود چنین قانونی ندارد. در واقع، دوردست‌های کیهان در حال حاضر نیز سریعتر از آن چیزی که نور می‌تواند طی کند، در حال گسترش هستند. دانشمندان می‌گویند در جهت بهره گیری از یک قابلیت مشابه برای اهداف حمل و نقل، باید معادلات نسبیت را حل کنیم تا چگالی انرژی کمتر از فضای خالی ایجاد کنیم. اگرچه این نوع انرژی منفی در مقیاس کوانتومی اتفاق می‌افتد، اما انباشته شدن آن به شکل «جرم منفی» هنوز هم قلمروی ناشناخته برای فیزیک است.
علاوه بر تسهیل انواع دیگر احتمالات انتزاعی، مانند کرم چاله‌ها و سفر در زمان، انرژی منفی می‌تواند به نیرو بخشیدن به چیزی که به عنوان درایو چرخشی Alcubierre شناخته می‌شود، کمک کند. این مفهوم از قوانین انرژی منفی برای انحراف فضا به دور یک فضاپیمای فرضی استفاده می‌کند، و آن را قادر می‌سازد تا سریعتر از نور و بدون به چالش کشیدن قوانین فیزیکی سنتی حرکت کند. اما چگونه می‌توان این کار را انجام داد؟
لنتز یک روش بسیار جدید برای انجام این کار را پیشنهاد می‌کند؛ به لطف آنچه او کلاس جدیدی از سالیتون‌های فوق سریع می‌نامد - نوعی موج که شکل و انرژی خود را در حالی که با سرعت ثابت حرکت می‌کند حفظ می‌کند- وی باور دارد که چنین ایده‌ای قابل اجراست. طبق محاسبات نظری لنتز، مکانیسم‌های سولیتون فوق سریع می‌توانند در نسبیت عام وجود داشته باشند و صرفاً از چگالی انرژی مثبت منشأ می‌گیرند، به این معنی که نیازی به در نظر گرفتن منابع با چگالی انرژی منفی عجیب و غریب که هنوز تأیید نشده اند وجود ندارد.
زمان سفر فرضی به پروکسیما قنطورس، نزدیکترین ستاره شناخته شده به خورشید در برآوردهای لنتز
اگر انرژی کافی وجود داشته باشد، پیکربندی‌های این سالیتون‌ها می‌توانند به‌عنوان «حباب‌های تار» عمل کنند که می‌توانند حرکت ابرشورایی داشته باشند و از لحاظ نظری جسمی را قادر می‌سازند تا از فضا-زمان عبور کند. با این حال خود این انرژی کافی می‌تواند این ایده را تا حد یک فرضیه نگه دارد. لنتز در ماه مارس سال گذشته گفت: «انرژی مورد نیاز برای این رانش که با سرعت نور در شعاع یک فضاپیما به شعاع ۱۰۰ متر حرکت می‌کند، معادل صد‌ها برابر جرم سیاره مشتری است؛ بنابراین باید صرفه جویی انرژی در مقیاس بسیار بزرگی صورت بگیرد که در نهایت به حجم انرژی تولیدی یک راکتور شکافت هسته‌ای امروزی برسد.»
نکته جالب توجه در خصوص یافته‌های لنتز این بود که هم زمان با ارائه مقاله او در جوامع علمی، مقاله دیگری نیز منتشر شد که به رویکردی مشابه در رسیدن به سرعتی فراتر از نور دست یافته بود. هنوز، اما و اگر‌های زیادی برای حل این معزل وجود دارد، اما جریان آزاد این نوع ایده‌ها بهترین امید ما برای یافتن فرصتی برای بازدید از منظومه‌های ستاره‌ای دوردست و چشمک زن است. لنتز گفت: «این کار مشکل سفر سریعتر از نور را یک قدم از تحقیقات نظری در فیزیک بنیادی دور کرده و به مهندسی نزدیک‌تر کرده است. گام بعدی این است که بفهمیم چگونه می‌توان مقدار نجومی انرژی مورد نیاز را در محدوده فناوری‌های امروزی مانند یک نیروگاه بزرگ شکافت هسته‌ای کاهش دهیم. بعد از این موراد می‌توانیم در مورد ساخت نمونه‌های اولیه فضاپیما‌هایی که با سرعتی فراتر از نور حرکت می‌کنند، صحبت کنیم.» یافته‌های این مطالعه در نشریه Classical and Quantum Gravity به چاپ رسیده است.
منبع: sciencealert
ترجمه: مصطفی جرفی-فرارو
منبع: فرارو
کلیدواژه: سرعت نور قانون نسبیت انرژی منفی تر از نور
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت fararu.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «فرارو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۵۴۶۷۴۶۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
بزرگترین فرودگاه جهان در دبی/ هلند میزبان آینده‌نگرترین محله دنیا
جدیدترین خبرهای شهرهای جهان ایمنا را در این بسته خبری بخوانید.
به گزارش سرویس ترجمه ایمنا، «راه‌اندازی اکوسیستم تاکسی هوایی الکتریکی در ابوظبی»، «تسهیل تردد معلولان در اروپا»، «مقابله با گرمای شهری از طریق باغ‌های گیاه‌شناسی»، «سانفرانسیسکو؛ پیشرو در بازیافت آب»، «رونمایی از نخستین موتور احتراقی غیرآلاینده جهان در ژاپن»، «میزبانی دبی از بزرگترین فرودگاه جهان»، «رونمایی بریتانیا از سیستم ذخیره‌سازی انرژی آبی جدید»، «راه‌اندازی اولین کتابخانه ملی دیجیتال جهان در فنلاند» و «هلند میزبان آینده‌نگرترین محله جهان» را در این بسته خبری مدیریت شهرهای جهان ایمنا بخوانید.
ابوظبی پایتخت امارات متحده عربی، از انعقاد توافق‌نامه توسعه یک اکوسیستم کامل تاکسی هوایی شامل آموزش، توسعه زیرساخت‌ها و عملیات پرواز با پوشش تمام خدمات خبر داد. این قراردادی چند جانبه برای خدمات تاکسی هوایی میان‌اماراتی شامل حمایت از ایجاد و گسترش خدمات تاکسی هوایی در ابوظبی و فراتر از آن می‌شود و هدف آن حمایت از منطقه در مسیر تبدیل شدن به رهبر جهانی در معرفی تاکسی‌های هوایی است.
توافق‌نامه منعقدشده پتانسیل توسعه یک اکوسیستم کامل تاکسی هوایی از جمله آموزش، توسعه زیرساخت‌ها و عملیات پرواز، همچنین حضور تولیدی در ابوظبی را پوشش می‌دهد و در طول آن یک شرکت توسعه‌دهنده هواپیماهای تمام الکتریکی برای خدمات مسافری تجاری، از نزدیک با اداره کل هوانوردی غیرنظامی امارات متحده عربی برای تعریف مسیرها همکاری می‌کند.
هواپیمای نوآورانه ابوظبی برای حمل یک خلبان و چهار مسافر با سرعت ۳۲۱ کیلومتر در ساعت، آلایندگی عملیاتی صفر و ردپای آکوستیک کم طراحی شده است و حداکثر برد آن ۱۶۱ کیلومتر سفر هوایی سریع و تمیز را داخل ابوظبی و در سراسر امارات متحده عربی امکان‌پذیر می‌کند.
کمیسیون اروپا در آخرین روزهای پیش از انتخابات خود، ضمن تأیید کارت ناتوانی اروپایی برای توان‌خواهان، استانداردهایی را نیز برای کارت پارکینگ اروپایی برای این قشر از جامعه تعیین کرد. کمیسیون در نهمین دوره خود قرار دارد و اروپا در حال ساماندهی انتخابات برای دوره جدید است. قانون‌گذاران پارلمان در آخرین جلسه عمومی خود قوانین جدید مربوط به کارت ناتوانی اتحادیه و کارت پارکینگ اروپایی برای افراد دارای معلولیت را تصویب کردند. نسخه دیجیتال کارت‌های ناتوانی اروپایی نیز در حال حاضر در دسترس است.
هدف از این کارت‌ها که سال گذشته پیشنهاد شد، تضمین آزادی تردد برای افراد دارای معلولیت به‌عنوان یکی از اصول اصلی اتحادیه اروپا است. هر دو کارت به دارندگان خود و همراهان آن‌ها اکثر شرایط مشابه با دارندگان کارت ملی را خواهد داد.
کارت‌های ناتوانی اروپایی به افراد دارای معلولیت این اطمینان را می‌دهد که حتی به‌عنوان بازدیدکننده بتوانند از حقوقی مانند دسترسی رایگان یا اولویت‌دار به مکان‌های پارک رزرو شده برخوردار شوند.
کارت‌ها نه‌تنها در قالب فیزیکی، بلکه در قالب دیجیتال نیز در هر مکان مشخص‌شده در دسترس خواهند بود. در واقع کشورهای اتحادیه اروپا تشویق شده‌اند که کارت‌ها را در قالب دیجیتال صادر کنند و خدمات تمدید کارت‌ها پس از پایان تاریخ انقضا به‌صورت رایگان انجام شود. با این حال اعلام شده است که کارت پارک معلولان به احتمال زیاد پس از پرداخت هزینه‌های اداری صادر خواهد شد.
پژوهشی جدید نشان می‌دهد که باغ‌های گیاه‌شناسی نقش بسیار چشمگیری در کاهش دمای شهرها دارند. در روزهای گرم تابستان، هیچ فعالیتی به اندازه قدم زدن در یک باغ گیاه‌شناسی زیبا آرام‌بخش نیست، اما این فضای شهری تنها نقش تفریحی ندارد بلکه می‌تواند به کاهش گرمای ناشی از تغییرات اقلیمی در محیط شهری اطراف خود کمک کند.
بررسی جامع تحقیقات انجام شده توسط مرکز جهانی تحقیق هوای پاک در خصوص تأثیر فضای سبز در کاهش گرما نشان داده باغ‌های گیاه‌شناسی بیشترین اثر را در کاهش گرمای شدید دارد. این تحقیق نشان داده فضاهای سبز مانند باغ پزشکی چلسی، باغ گیاه‌شناسی کیوی لندن یا باغ‌های خلیج سنگاپور، به‌طور متوسط ۵ درجه سانتی‌گراد دمای هوا در فضای شهری اطراف را کاهش داده‌اند.
عوامل محلی در این رابطه نقش مهمی ایفا کردند اما به طور کلی ثابت شده پارک‌های بزرگ‌تر اثر خنک‌کننده بیشتری دارند. علاوه بر این، مشخص شد که با اتصال فضاهای سبز و ایجاد دالان سبز تأثیر مثبت بیشتری در شهر به دست می‌آید.
این یافته‌ها به طراحان شهری در سراسر دنیا کمک می‌کند تا با چالش گرمای جهانی مقابله کنند. محققان بر این باور هستند که با عملی کردن تنها بخشی از یافته‌های تحقیقات مرتبط با تأثیر فضای سبز بر زیست‌پذیری، شهرها محیط بهتری برای سکونت می‌شوند و شهروندان نیز شاهد فضای شاد و سالم‌تری خواهند بود.
سانفرانسیسکو با بهره‌گیری از سیستم‌های «استفاده مجدد از آب خاکستری در محل» در ساختمان‌های بیشتر، شهرت خود را به‌عنوان شهر پیشرو در فناوری‌های استفاده مجدد از آب حفظ کرده است. این شهر متعهد به اجرای فناوری‌های استفاده مجدد از آب در محل برای کمک به حفظ آب و تقویت شهر در برابر خشکسالی مداوم است. سیستم‌های تصفیه و استفاده مجدد آب در محل، فاضلاب ساختمان‌ها را به آب تصفیه‌شده برای کاربردهای غیر آشامیدنی، اصلاح‌های خاک ارگانیک و انرژی گرمایی فاضلاب بازیافتی تبدیل می‌کند.
سانفرانسیسکو اکنون برای نصب و راه‌اندازی سیستم‌های استفاده مجدد از آب در محل، پیشرفتهای جدیدی به مساحت ۱۰۰ هزار فوت مربع یا بیشتر نیاز دارد که به کاهش هزینه‌های عملیاتی ساختمان‌ها کمک می‌کند و در برابر افزایش نرخ‌های آب و برق و کمبود آب مقاوم است. استفاده مجدد از آب در محل تنها یک ابتکار پایدار نیست، بلکه یک بخش حیاتی از توسعه شهری مسئولانه به‌ویژه در شهری با فشار آب پایین مانند سانفرانسیسکو است. این سیستم نه‌تنها فشار بر منابع آب شهری را کاهش می‌دهد، بلکه فرهنگ مراقبت از محیط زیست را در جوامع خود تقویت می‌کند.
ژاپن از نخستین موتور احتراقی غیرآلاینده جهان با ۴۴۰ اسب بخار و تنها انتشار بخار آب از اگزور رونمایی کرد. این نوآوری نقش مهمی در بهره‌وری انرژی و پایداری زیست‌محیطی دارد و می‌تواند ردپای کربن انسانی را به‌طور قابل‌توجهی کاهش دهد.
صنعت خودرو در حال گذر به تحولات قابل‌توجهی است که تحت هدایت پیشرفتهای تکنولوژیکی قرار دارد که پایداری زیست‌محیطی و بهره‌وری انرژی را در اولویت قرار می‌دهد. این تغییرات نشان‌دهنده یک روند رو به رشد به سمت مدل‌های طراحی شده برای جایگزینی موتور احتراق داخلی سنتی است که به انتشار آلاینده‌های بالا و سهم قابل‌توجه در تغییرات آب‌وهوایی شهرت دارد.
یک شرکت مشهور ژاپنی که به دلیل سابقه نوآوری‌های خود در بخش خودرو شناخته شده، با جدیدترین ساخته پیشگامانه خود جهان را مبهوت کرده است. این اختراع جدید با ترکیب فناوری‌های پیشرفتهای که می‌تواند تجربه رانندگی را به‌طور اساسی تغییر دهد، انقلابی در نحوه سفر بشر ایجاد می‌کند.
شرکت یادشده به دنبال نوآوری در بخش خودرو نیست، بلکه در نظر دارد آن را به‌طور کامل متحول کند. فناوری آن وعده اختراعی بیش از یک جایگزین ساده برای موتورهای احتراقی و الکتریکی را می‌دهد که می‌تواند به معنای پایان وابستگی بشر به سوخت‌های فسیلی و گذار به ترددی پاک‌تر و پایدارتر باشد.
پیشرفت شرکت ژاپنی در اختراع موتور احتراقی غیرآلاینده، از نقطه‌نظر اکولوژیکی گزینه‌ای است که آلایندگی بسیار کمتری نسبت به بنزین دارد و می‌تواند با کاهش قابل‌توجه ردپای کربن بشر، از اثرات تغییرات آب‌وهوایی به‌شدت بکاهد.
دبی در حال اجرای یک پروژه جدید است که توسعه مستمر و پایدار این شهر را تضمین می‌کند و دبی را به فرودگاه، بندر، کلان‌شهر و مرکز فرهنگی جدید جهان تبدیل می‌کند، در این راستا ساخت ترمینال مسافربری جدید در فرودگاه بین‌المللی آل‌مکتوم این شهر آغاز شده است.
حاکم دبی اعلام کرد تمام عملیات فرودگاه بین‌المللی دبی (DXB) که در حال حاضر شلوغ‌ترین فرودگاه جهان از نظر ترافیک بین‌المللی مسافران است، طی ۱۰ سال آینده به آل‌مکتوم منتقل خواهد شد. فرودگاه ۷۰ کیلومتر مربعی جدید دارای ۴۰۰ گیت هواپیمایی و پنج باند موازی خواهد بود و در زمان تکمیل پنج برابر DXB وسعت خواهد داشت.
فرودگاه بین‌المللی آل مکتوم به این ترتیب بزرگترین فرودگاه جهان با ظرفیت نهایی ۲۶۰ میلیون مسافر خواهد بود و طراحی‌های کامپیوتری برای آن نشان‌دهنده فضاهای سفید وسیع با سقف‌های بلند و فضای سبز فراوان است.
بریتانیا از طرح اولین سیستم آزمایشی ذخیره‌سازی انرژی آبی طولانی‌مدت خود طی یک عملیات معدنی نزدیک شهر پلیموث رونمایی کرد. یک شرکت بریتانیایی قرار است اولین سیستم آزمایشی ذخیره‌سازی انرژی آبی طولانی‌مدت خود را طی یک عملیات معدنی در نزدیکی شهر پلیموث بسازد. عملیات ساخت این سیستم به زودی آغاز خواهد شد و راه‌اندازی آن برای سپتامبر ۲۰۲۴ برنامه‌ریزی شده است. شرکت توسعه‌دهنده طرح در راه‌اندازی پروژه خود از پشتیبانی وزارت امنیت انرژی و شورای شهر منطقه برخوردار است.
توان تولیدشده توسط آن حداکثر ۵۰۰ کیلووات است که از عملیات استخراج در زمان‌های تقاضای انرژی بالا و فعالیت‌های شرکت میزبان برای کربن‌زدایی عملیات پشتیبانی می‌کند. این میزبان تولیدکننده کائولن مورد استفاده در لوازم بهداشتی، سرامیک، کاشی و کاربردهای صنعتی و به‌دنبال راه‌های جدیدی برای مدیریت و تأمین نیازهای انرژی آینده، در عین کربن‌زدایی از عملیات خود است. به همین دلیل از مشارکت بالقوه با پروژه ذخیره‌سازی آبی جدید در عملیات خود پشتیبانی کرده است تا فناوری‌های سبز را به‌عنوان بخشی از تلاش کلی برای کاهش ردپای کربن خود به کار گیرد.
فنلاند در راستای طرح دیجیتالی کردن خدمات، نخستین کتابخانه الکترونیک جهان را راه‌اندازی کرده که به عنوان یک پلتفرم پیشگام در جهان معرفی شده است. در حال حاضر، این شبکه برای ۸۵ درصد از ساکنان فنلاند در دسترس خواهد بود. این کتابخانه الکترونیکی به‌عنوان یک برنامه قابل دانلود برای گوشی‌ها و تبلت‌ها در دسترس است و به کاربران امکان می‌دهد کتاب‌های الکترونیکی، صوتی و مجلات دیجیتال را امانت بگیرند. این کشور، رویکرد دیجیتال را برای در دسترس قرار دادن هرچه بیشتر خدمات مرتبط با کتاب انجام داده است تا هرچه بیشتر فرهنگ کتابخوانی را ترویج دهد.
به جای کارت کتابخانه، هنگام اولین ثبت‌نام برای سرویس از احراز هویت پیشرفته استفاده می‌شود. هر کسی که شهرداری محل سکونتش به این سرویس ملحق شده است، می‌تواند از کتابخانه الکترونیکی استفاده کند. هزینه این خدمات به ازای هر ساکن برای شهرداری‌ها ۰.۷ یورو است.
طراحی بسیاری از شهرها متمرکز بر وسایل‌نقلیه است و خیابان‌های بیشتر و وفور پارکینگ‌ها همواره در اولویت برنامه‌های شهری قرار داشته است، اما این روند به‌تدریج در حال منسوخ شدن است و هر روز شهرهای بیشتری به ایجاد محله‌های بدون خودرو روی می‌آورند که مروده هلند مثال بارز منطقه موفق بدون خودروی جهان است.
مروده محله‌ای در اوترخت هلند است که یکی از سریع‌ترین شهرهای در حال پیشرفت به حساب می‌آید. این محله، یک منطقه صنعتی قدیمی ۲۴ هکتاری است که برنامه‌ریزان طرح بازآفرینی و تغییر کاربری آن به محله مسکونی را با هدف پایداری اجرا کرده‌اند. در این طرح، حمل‌ونقل پاک و مشترک، مقدم بر اولویت‌بندی موجود ترافیک جاده‌ای است، ساختمان‌های صنعتی با مسکن‌های پایدار جایگزین می‌شوند و محله به صورت فشرده برای ۱۲ هزار نفر بازطراحی شده است تا دسترسی به تمام خدمات و فضاهای عمومی با پیاده‌روی یا دوچرخه‌سواری امکان‌پذیر باشد.
بازطراحی محله مروده به صورتی است که به ازای هر ۱۰ خانوار فقط سه فضا برای خودرو وجود دارد که نتیجه آن آزادسازی خیابان‌ها از ترافیک و جای پارک است، ۳۰۰ جای پارک نیز برای وسایل نقلیه اشتراکی در نظر گرفته شده است. فضاهای پارکینگ با هزینه گزافی برای استفاده در دسترس خواهند بود و برای جلوگیری از استفاده، به صورت اختصاصی باقی نمی‌مانند. علاوه بر این نزدیکترین پارکینگ جایگزین، ۳ کیلومتر دورتر خواهد بود.
با وجود اعمال محدودیت برای استفاده از وسایل نقلیه شخصی به‌ویژه در بخش مرکزی، شبکه حمل‌ونقل برای خدمات اورژانسی در نظر گرفته شده است. علاوه بر این، مروده شبکه و خدماتی برای ماشین‌ها و دوچرخه‌های اشتراکی دارد و یک سیستم حمل‌ونقل عمومی کامل که محله را به تمام نقاط هلند متصل می‌کند.
تداوم بارندگی‌ها در کشور / دمای هوا در بعضی مناطق کاهش می‌یابد