یه دانشمند فیزیک به نام کُزیمو بامبی (Cosimo Bambi) یه ایده خیلی هیجانانگیز داده: میخواد یه مأموریت صد ساله راه بندازه که توش یه فضاپیمای در حد یه گیرهکاغذ (همون paperclip خودمون!) رو با لیزر وحشتناک قدرتمند به سمت یه سیاهچاله بفرستن! سیاهچاله هم که معرف حضورتون هست، همون موجود عجیب و غریبی که همهچی رو میبلعه و نوری هم از خودش نمیده.
هدف این مأموریت اینه که آزمایشهای بنیادی فیزیک و نسبیت عام (یعنی همون نظریه معروف اینشتین که راجع به جاذبه و خمیدگی فضا-زمانه) رو تو شرایط خیلی خاص بسنجد. خب، حالا سوال اینه: واقعاً همچین چیزی شدنیه یا از اون رویاهای خیلی دور دستیه؟
راستش، الان تکنولوژی و بودجهاش واسه ما شبیه غیرممکن میمونه. حتی هزینهاش فعلاً تا تریلیونها یورو هم تخمین زده شده! ولی بامبی فکر میکنه با سرعت پیشرفت فناوری، تا چند ده سال دیگه شدنی باشه.
اما کل داستان به یه شانس مهم بستگی داره: باید یه سیاهچاله دم دست پیدا کنیم! مثلاً اگه یه سیاهچاله حدود ۲۰ تا ۲۵ سال نوری با ما فاصله داشته باشه (سال نوری هم یعنی فاصلهای که نور تو مدت یک سال میره)، پروژه خیلی محتملتر میشه. چون این فاصله برای یه جوامع علمی ولعمی موضوع خیلی جذابیه و ارزش اینو داره که واقعاً براش تلاش کنن.
ماموریت قراره یه “نانوکرافت” بفرسته؛ یعنی یه وسیله خیلی خیلی کوچولو که وزنش فقط یه گرم باشه و توش یه میکروچیپ (که یه جور رایانه کوچیکه) و یه «بادبان نوری» رو بذارن. این بادبانها همون پارچههاییان که نسخه آینده فضانوردیه. نورهای لیزری خیلی قوی که از زمین میفرستن، این بادبان رو هُل میدن و فضاپیما رو تا حدود یک سوم سرعت نور شتاب میدن! برای درک بهتر بگم، سرعت نور حدود 300 هزار کیلومتر بر ثانیهس، پس این فضاپیما قراره با سرعتی شگفتانگیز حرکت کنه.
اگه این کار شدنی باشه، اون نانوکرافت میتونه تو حدود ۷۰ سال خودش رو به یه سیاهچاله تو فاصله ۲۰-۲۵ سال نوری برسونه. بعدش هم حدود ۲۰-۳۰ سال طول میکشه تا دادههایی که جمع کرده رو به زمین برگردونه. یعنی در کل، با یه پروژه ۸۰ تا ۱۰۰ ساله طرفیم! وای!
حالا چندتا مشکل گنده داریم: اول اینکه اصلاً سیاهچالههای نزدیک خیلی کم پیدا میشن چون خودشون هیچ نوری نمیفرستن. دانشمندا باید با اثرات جاذبهای که روی ستارههای اطرافشون میذارن، سراغشون برن. یعنی باید ستارههایی که مسیر عجیب غریب دارن رو رصد کنن تا بفهمن سیاهچالهای اون نزدیکی هست یا نه.
دومین معضل اینه که تکنولوژیِ الان ما خیلی عقبتر از این داستانه. فضاپیماهای معمولی که با بنزین کار میکنن (بهشون میگن chemically-fueled spacecraft) خیلی کندتر از اون چیزین که مناسبت همچین سفر دورتری باشن. فعلاً ساخت یه نانوکرافت با همچین ویژگیهایی فقط تو فیلمهای علمیتخیلی میشه!
هزینه هم فعلاً نجومیه، حدود یه تریلیون یورو فقط برای لیزرهایی که قراره اونقدر قدرت داشته باشن که این فضاپیمای کوچولو رو تا اون سر کهکشان پرت کنن. ولی از اون طرف، بامبی میگه تکنولوژی به شدت داره سریع پیشرفت میکنه و احتمالش هست که تا ۳۰ سال آینده، این هزینه تا سطح مأموریتهای بزرگ فضایی امروزی برسه، مثلا فقط یه میلیارد یورو. یعنی تقریبا همون قدری که الان واسه ماموریتهای مهم خرج میشه.
یه سوال مهم دیگه هم اینه که اصلاً همچین فضاپیمای کوچیکی میتونه توی این مدت طولانی و وسط فضا زنده بمونه یا نه؟ بامبی خوشبینانه نگاه میکنه و همین مثال سفینه “وویجر ۱” (Voyager 1) رو میزنه که از سال ۱۹۷۷ تا الان داره کار میکنه و حتی هنوز هم سیگنال میفرسته!
خب حالا اصلاً چرا این همه زحمت باید بکشیم؟ بامبی میگه ابزارهای زمینی مثل تلسکوپ قوی یا آشکارساز موج گرانشی (که یعنی دستگاههایی که میتونن لرزشهای کوچیک فضا-زمان رو بگیرن) خیلی ارزشمند و مهم هستن، ولی واقعیت اینه که وقتی از روی زمین بخواییم درباره سیاهچاله تحقیق کنیم، محیط کلی خیلی “کثیف” و شلوغ میشه (یعنی تاثیرات جانبی و پارازیت زیاد داره) و توضیح دادن و مدلسازی اون دادهها خیلی پیچیده و حتی گاهی غیرممکن میشه. ولی اگه یه کاوشگر واقعا بره دمِ یه سیاهچاله تنها، اطلاعات خیلی شفاف و مستقیمتری به دست میاره.
با این کار میشه یکی از بزرگترین سوالات فیزیک رو جواب داد: مثلاً که آیا واقعاً سیاهچالهها افق رویداد دارن یا نه (افق رویداد یعنی اون لبه نامرئی که هرچی واردش بشه، دیگه برگشتی نداره!) و آیا نظریه نسبیت عام اینشتین، توی این شرایط عجیبغریب هم هنوز درست کار میکنه یا نه.
در نهایت فعلاً این پروژه بیشتر یه مقاله دیدگاهیه تا یه طرح اجرایی و بامبی هم میخواد بحث و هیجان تو جامعه علمی راه بندازه. چون علم یعنی دنبال غیرممکنها رفتن! مقاله این پروژه هم در ژورنال iScience چاپ شده و هر طور بشه، واقعاً هیجانانگیزه حتی فکر کردن بهش!
منبع: +
