لماذا يعتقد علماء الفلك أنه حتى لو سافرت بسرعة الضوء فلن تتمكن من الوصول إلى حافة الكون؟

الكون واسع ومليء بالأسرار التي تتجاوز الفهم البشري، بدءًا من النظام الشمسي الواسع وحتى المجرات البعيدة التي تبعد مليارات السنين الضوئية. على الرغم من أن سرعة الضوء تعتبر الأسرع، إلا أن رحلة الاكتشاف في مواجهة الكون المتوسع باستمرار لا تزال تبدو وكأنها حلم بعيد المنال.

لقد كان الكون الواسع دائمًا أحد أكثر الألغاز الرائعة التي حاول البشر استكشافها. منذ الأيام الأولى لمراقبتنا للسماء، أدركنا تدريجيا أن الفضاء الذي نعيش فيه هو مجرد جزء صغير من النظام الشمسي ومجرة درب التبانة والكون اللامتناهي بأكمله. ومع ذلك، فإن رحلة الاكتشاف هذه تعني أيضًا أننا يجب أن نواجه الحدود المذهلة للعلم والتكنولوجيا الحالية.

النظام الشمسي : أكبر مما نعتقد

خذ على سبيل المثال فوييجر 1، إحدى مركبتي الفضاء الأيقونيتين للبشرية. تم إطلاق المركبة الفضائية فوييجر 1 في عام 1977، وتطير في الفضاء منذ أكثر من 40 عامًا وهي الآن على بعد حوالي 23 مليار كيلومتر من الأرض. قد تبدو هذه المسافة غير قابلة للتصديق، ولكنها في الواقع مجرد خطوة صغيرة في رحلة الخروج من النظام الشمسي . يقول العلماء إن حافة النظام الشمسي محددة بسحابة أورت، وهي منطقة شاسعة من الأجسام الجليدية تبعد حوالي سنة ضوئية عن الأرض. وهذا يعني أنه حتى لو تمكنت فوييجر 1 من الحفاظ على سرعتها الحالية، فسوف يستغرق الأمر عشرات الآلاف من السنين للوصول إلى حافة النظام الشمسي .

لو كان لدينا مركبة فضائية يمكنها السفر بسرعة الضوء - 300 ألف كيلومتر في الثانية - فإن الرحلة خارج النظام الشمسي ستستغرق عامًا على الأقل. وهذا يوضح أنه حتى مع وجود التكنولوجيا المبتكرة التي تتجاوز القدرات الحالية بكثير، فإن استكشاف النظام الشمسي يمثل تحديًا هائلاً.

المسافة إلى النجوم المجاورة

أقرب نظام نجمي إلينا، هو بروكسيما سنتوري، ويبعد حوالي 4.22 سنة ضوئية عن الأرض. لو كان من الممكن السفر بسرعة الضوء، فإن هذه الرحلة سوف تستغرق أيضًا أكثر من 4 سنوات. وفي الوقت نفسه، من أجل الهروب من مجرة ​​درب التبانة، سيحتاج البشر إلى رحلة تستغرق 3000 عام. أما بالنسبة للوصول إلى أقرب مجرة ​​وهي مجرة ​​أندروميدا فإن الوقت المقدر هو 2.54 مليون سنة.

لا تُظهر هذه الأرقام مدى اتساع الكون فحسب، بل تؤكد أيضًا على حدود التكنولوجيا الحالية. حتى سرعة الضوء، والتي هي أسرع سرعة معروفة للإنسان، ليست كافية لاستكشاف كل ركن من أركان الفضاء.

الكون المرئي: حد لا يمكن تجاوزه؟

بحسب العلماء فإن قطر الكون المرئي يبلغ حاليا حوالي 93 مليار سنة ضوئية. وهذا يعني أنه حتى لو تمكنا من السفر بسرعة الضوء، فإن الرحلة من أحد طرفي الكون إلى الطرف الآخر سوف تستغرق 93 مليار سنة على الأقل. لكن الواقع أكثر تعقيدا من ذلك. الكون ليس واسعًا فحسب، بل إنه يتوسع باستمرار، مما يتسبب في تحرك الأشياء البعيدة بعيدًا عنا أكثر فأكثر.

تم اكتشاف توسع الكون لأول مرة من قبل عالم الفلك إدوين هابل في عام 1929. لاحظ أن المجرات البعيدة كانت منزاحة نحو الأحمر، وهي ظاهرة تشير إلى أنها كانت تتحرك بعيدًا عن الأرض. الفضاء يتوسع باستمرار، ويمكن أن يتجاوز معدل التوسع هذا سرعة الضوء على مسافة معينة. وهذا لا ينتهك نظرية النسبية لأينشتاين لأنه يتعلق بتوسع الزمكان نفسه، وليس بحركة الأجسام في الفضاء.

وبحسب بيانات من قمر بلانك التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، فإن معدل التوسع الحالي للكون يبلغ نحو 67 كيلومترا في الثانية لكل مليون فرسخ فلكي (3.26 مليون سنة ضوئية). على مسافة 14.5 مليار سنة ضوئية، تجاوز معدل التوسع سرعة الضوء. وعلى مسافة 93 مليار سنة ضوئية، فإن معدل التوسع أكبر بكثير من سرعة الضوء. ولذلك فإن أي مجرة ​​تبعد عنا أكثر من 93 مليار سنة ضوئية هي غير مرئية لنا، لأن الضوء الصادر منها لا يمكنه أن يصل إلى الأرض أبدًا.

حد سرعة الضوء

على الرغم من أن سرعة الضوء تعتبر الحد الأقصى في الكون، إلا أنها تظل عاجزة أمام التوسع المتزايد للفضاء. إن وجود الطاقة المظلمة - القوة التي تحرك توسع الكون - يجعل حافة الكون هدفًا بعيد المنال.

أحد الحلول النظرية للتغلب على هذا الحد هو استخدام الثقوب الدودية أو تقنية محرك الانحناء، والتي تم اقتراحها في نظرية النسبية لأينشتاين. لا تتطلب هذه المفاهيم تجاوز سرعة الضوء، بل إنها تعمل على تغيير بنية الزمكان، مما يسمح بتقصير المسافات في الفضاء أو إنشاء اختصارات بين النقاط البعيدة. ومع ذلك، لا يزال هذا مجرد فرضية وليس هناك أي تكنولوجيا حقيقية يمكنها تحويلها إلى حقيقة.

مستقبل استكشاف الفضاء

وربما، بعد ملايين أو مئات الملايين من السنين، سيتمكن البشر من إيجاد طريقة للتغلب على الحواجز الحالية. ولكن في هذه المرحلة، لا يزال الكون عبارة عن مساحة واسعة مليئة بالأسرار التي لا تعد ولا تحصى والتي تقع خارج متناولنا. تتطلب رحلة الاستكشاف ليس فقط التقدم الكبير في التكنولوجيا، بل أيضًا المثابرة والشغف المتواصل من البشرية.

الكون هو المكان الذي لا يحمل فقط الأسئلة الكبرى، بل يحمل أيضًا أحلامًا حول الوجود البشري. كل خطوة للأمام، مهما كانت صغيرة، تجلب رؤى جديدة، وتلهمنا وتدفعنا إلى الأمام في رحلتنا لغزو الفضاء. بينما ننتظر الإنجازات، يمكننا أن نكون فخورين بما حققناه ونستمر في الحلم بالاحتمالات التي لا نهاية لها في المستقبل.

المصدر: https://giadinh.suckhoedoisong.vn/tai-sao-cac-nha-thien-van-hoc-nghi-rang-ngay-ca-khi-ban-di-chuyen-voi-tac-do-anh-sang-ban-cung-khong-the-den-ria-cua-vu-tru-172241210071537851.htm