اگر یک مارشمالو با سرعت نور به زمین بیفتد چه اتفاقی می‌افتد؟

(دن تری) - این داستان به ظاهر طنزآمیز، چشم‌اندازی از نابودی را پیش روی ما قرار می‌دهد، جایی که یک چیز کوچک و بی‌ضرر، قدرت یک فاجعه کیهانی را دارد.

در زندگی روزمره، مارشمالو فقط یک میان وعده است، چند گرم وزن دارد و از ژلاتین، شکر و طعم دهنده ساخته شده است. اما فیزیک مدرن به ما می‌آموزد که انرژی نه تنها به جرم، بلکه به فرمول معروف آلبرت انیشتین نیز بستگی دارد: E=mc².

با سرعت نور، هر جسمی که جرم داشته باشد به یک بمب انرژی غول‌پیکر تبدیل می‌شود. و اگر یک مارشمالو که با آن سرعت حرکت می‌کند به زمین برخورد کند، عواقب آن به هیچ وجه کوچک نخواهد بود.

اول، بیایید یک حد اساسی را از سر راه برداریم: طبق نسبیت خاص، هیچ جسمی با جرم هرگز نمی‌تواند به سرعت نور (c) برسد. با نزدیک شدن سرعت به c، انرژی مورد نیاز برای شتاب گرفتن افزایش می‌یابد تا اینکه به بی‌نهایت می‌رسد. به عبارت دیگر، مارشمالو در واقع نمی‌تواند به c برسد.

با این حال، برای یک سناریوی فرضی، بیایید این محدودیت را نادیده بگیریم و فقط آن را از دیدگاه نظری در نظر بگیریم و تصور کنیم که آب نبات با سرعت نور یا بسیار نزدیک به آن حرکت می‌کند.

فرض کنید یک مارشمالو ۵ گرم وزن دارد، یعنی ۰.۰۰۵ کیلوگرم. اگر این جرم به طور کامل طبق فرمول E=mc² تبدیل شود، انرژی مربوطه برابر خواهد بود با:

این معادل بیش از ۱۰۰۰۰۰ تُن (۱۰۰ کیلوتن) تی‌ان‌تی است. اگر این ستاره با سرعت نور به زمین برخورد کند، انرژی آزاد شده انفجاری به مخربی یک سلاح هسته‌ای ایجاد خواهد کرد.

جالب اینجاست که وقتی این رقم را با رویدادهای تاریخی مقایسه می‌کنیم، دور از ذهن نیست. رویداد تونگوسکا در سال ۱۹۰۸، زمانی که یک شهاب سنگ کوچک در آسمان سیبری منفجر شد و معادل ۱۰ تا ۱۵ مگاتن تی‌ان‌تی را آزاد کرد و ده‌ها میلیون درخت را در منطقه‌ای به مساحت ۲۰۰۰ کیلومتر مربع قطع کرد.

با یک مارشمالوی ۱۰۰ کیلوتنی تی‌ان‌تی، منطقه انفجار فوری کوچکتر از تونگوسکا خواهد بود، اما همچنان برای نابودی یک شهر بزرگ کافی است. گرمای تولید شده همه چیز را در شعاع چند کیلومتری می‌سوزاند، در حالی که موج انفجار تا ده‌ها کیلومتر گسترش می‌یابد، سازه‌ها را تخریب می‌کند و تلفات عظیمی به بار می‌آورد.

نه تنها این، بلکه وقتی مارشمالو با سرعت نور به جو برخورد کند، این برهمکنش بسیار شدید خواهد بود. هوای جلوی آن تا نقطه تشکیل پلاسما فشرده می‌شود و نور درخشان و گرمای وحشتناکی ساطع می‌کند.

این جسم کوچک به یک شهاب سنگ فوق سریع تبدیل می‌شود، اما به جای ذوب شدن و سوختن مانند یک شهاب سنگ معمولی، به محض برخورد با زمین انرژی خود را آزاد می‌کند. یک دهانه برخوردی غول پیکر می‌تواند ایجاد شود که با ستونی از آتش و ابری از گرد و غبار که تا استراتوسفر بالا می‌رود، همراه است.

تصویری از یک مارشمالو که با سرعت نور به زمین سقوط می‌کند (عکس: Whatifshow).

حتی با وجود تنها چند بمب هسته‌ای، برخورد محلی برای ایجاد یک «زمستان مصنوعی» کوچک کافی بود. گرد و غبار ناشی از برخورد می‌توانست برای هفته‌ها جلوی نور خورشید را بگیرد و باعث افت دمای موضعی و از بین رفتن محصولات کشاورزی شود.

اگر این سناریو در یک منطقه پرجمعیت یا نزدیک یک شهرک صنعتی رخ دهد، عواقب آن به دلیل اثر زنجیره‌ای آتش‌سوزی، انفجار و آلودگی، چندین برابر شدیدتر خواهد بود.

از منظری دیگر، این سناریو همچنین بر تضاد بین تصویر معصومانه‌ی مارشمالو و سطوح انرژی وحشتناک پنهان در فرمول فیزیک تأکید می‌کند.

یک شیء به ظاهر بی‌ضرر که با دوران کودکی و شادی شیرین مرتبط است، صرفاً به دلیل تغییر سرعت، به منبعی از ویرانی تبدیل می‌شود. این به ما یادآوری می‌کند که در دنیای فیزیکی، هر چیزی یک جنبه پنهان دارد که فراتر از شهود انسان است.

البته، کل این سناریو فرضی است. در واقعیت، شتاب دادن به یک جسم با جرم تا سرعت نور غیرممکن است.

حتی ذرات در شتاب‌دهنده‌های بزرگی مانند برخورددهنده بزرگ هادرونی (LHC) در سرن، تنها با سرعت ۹۹.۹۹۹۹۹۹٪ سرعت نور حرکت می‌کنند و جرم آنها در مقایسه با یک تکه آب‌نبات، بی‌نهایت کوچک است. این موضوع، پوچی این فرض را بیشتر نشان می‌دهد، اما همچنین به ما ایده بهتری از مقیاس‌های انرژی که فیزیک می‌تواند آشکار کند، می‌دهد.

وقتی به این سناریو فکر می‌کنید، می‌توانید آن را نوعی «فیزیکی‌سازی» تخیل ببینید: یک تکه کوچک آب‌نبات می‌تواند به نمادی از قدرت پنهان جهان تبدیل شود. این نشان می‌دهد که در دنیای علم ، چیزهای به ظاهر کوچک و خنده‌دار گاهی اوقات افکار عمیقی را در مورد شکنندگی حیات روی زمین ایجاد می‌کنند.

منبع: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/dieu-gi-xay-ra-neu-mot-vien-keo-deo-roi-xuong-trai-dat-voi-toc-do-anh-sang-20250915232717466.htm