ایجاد سیاهچاله مصنوعی برای سفر به اعماق فضا

0 23

با توجه به محدودیت‌های زیادی که برای سفرهای فضایی وجود دارد، دانشمندان می‌خواهند یک سیاهچاله مصنوعی ایجاد کنند تا توانایی انجام سفرهای بین‌ستاره‌ای را با سرعتی خارق‌العاده داشته باشند. هنوز تلاش برای برطرف کردن موانع سفر به مریخ و کاوش برای یک فضاپیمای سرنشین‌دار در مناطق مختلف منظومه شمسی وجود دارد؛ همین نیز سبب شده که دانشمندان ایده جذاب ایجاد سیاهچاله مصنوعی را مطرح کنند.

تاثیر سیاهچاله مصنوعی بر آينده بشر

یکی از مهمترین مشکلات کنونی ما برای سفر در کهکشان راه شیری (نه کل جهان هستی) بحث سرعت است. در اواخر سال ۲۰۲۳ کاوشگر خورشیدی ناسا توانست رکورد سرعت فضایی مربوط به انسان را بشکند؛ این فضاپیمای بدون‌سرنشین با سرعت بالای ششصد هزار کیلومتر در ساعت حرکت می‌کرد که با این حال تنها ۰.۰۵۹ درصد سرعت نور است.

نزدیکترین سامانه خورشیدی آلفا قنطورس (Alpha Centauri) حدود ۴.۲ سال نوری با زمین فاصله دارد که برای رسیدن به آنجا با بیشترین سرعت فعلی حداقل ۷۷۰۰ سال زمان می‌برد؛ در این حالت به یک فضاپیمای چند نسلی احتیاج است که قطعا به موتورهای غول‌پیکری برای رسیدن به سرعت بالا نیاز دارد.

ماشین وارپ یا سیاهچاله مصنوعی

برخی راه‌حل نهایی را ماشین وارپ (Warp) می‌دانند؛ یک فضاپیما که می‌تواند بدون مصرف حجم زیادی از سوخت به سرعت نور برسد؛ البته ساخت ماشین وارپ با موانع جدی روبرو است؛ به‌ همین‌ خاطر برخی ایده ساخت سیاهچاله مصنوعی را مطرح کرده‌اند که تابش هاوکینگ (Hawking radiation) ساطع‌ شده از آن سبب کاهش جرم، کاهش انرژی و در نهایت تبخیر سیاهچاله می‌شود و از آن می‌توان انرژی مورد نیاز برای فضاپیما را فراهم کرد.

نحوه عملکرد ماشین وارپ در فضا
نحوه عملکرد ماشین وارپ در فضا

یک سیاهچاله ستاره‌ای زمانی ایجاد می‌شود که یک ستاره با جرمی حدود ۲۰ برابر خورشید سوخت درونی خود را به‌ اتمام برساند؛ در این حالت گرانش شدید هسته سبب فروپاشی ستاره و در نهایت به انفجار ابرنواختر و پرتاب لایه‌های بیرونی ستاره به بیرون منجر می‌شود.

بشر چگونه می‌تواند یک سیاهچاله مصنوعی را ایجاد کند؟

بسیاری از دانشمندان بر این باور هستند که سیاهچاله‌های‌ اولیه در همان چند ثانیه ابتدایی آغاز جهان شکل گرفته‌اند؛ در آن زمان مواد اولیه شکل‌دهنده ستاره‌ها و کهکشان‌ها فوق‌العاده فشرده بودند و شرایط به‌ گونه‌ای بود که حتی امکان شکل‌گیری سیاهچاله‌هایی با ۱۰۰ هزار برابر جرم کمتر از یک گیره کاغذ و یا ۱۰۰ هزار برابر جرم خورشید وجود داشت.

چگونه یک سیاهچاله ایجاد کنیم
چگونه یک سیاهچاله ایجاد کنیم

علاوه بر این‌ها، ابعاد سیاهچاله باید در حدی بزرگ باشد که توانایی متمرکز کردن انرژی مورد نیاز برای ساخت آن باشد؛ در نهایت محاسبات دانشمندان مشخص کرد که امکان ساخت چنین سیاهچاله‌ای برای انجام سفرهای میان‌ستاره‌ای وجود دارد.

چالش‌های پیش روی ساخت فضاپیمای مدرن

دانشمندان متوجه شدند که ایجاد یک سیاهچاله مصنوعی با شعاع چند اتومتر برای انجام ماموریت‍ی معادل یک میلیون تن، احتمالا چندین دهه یا قرن عمر خواهد کرد؛ انرژی ساخت سیاهچاله مورد نظر نیز از طریق خورشید تامین می‌شود.

سیاهچاله ساخته شده در آزمایشگاه نشانه‌های کوانتومی را نشان می‌دهد
سیاهچاله ساخته شده در آزمایشگاه نشانه‌های کوانتومی را نشان می‌دهد

برای این کار باید یک پنل خورشیدی مدرن با صفحاتی به‌ طول چند صد کیلومتر را در مدار خورشید قرار داد؛ اگر این پنل یک میلیون کیلومتر از خورشید فاصله داشته باشد، می‌تواند در طول یکسال انرژی مورد نیاز برای ایجاد سیاهچاله مصنوعی را تامین کند؛ براساس این ایده اگر شما حجم بسیار زیادی از انرژی را در یک نقطه کوچک متمرکز کنید، سیاهچاله شکل می‌گیرد.

دانشمندان بر این باور هستند که چنین سیاهچاله‌ای می‌تواند در تنها چند دهه خود را به سرعت نور برساند؛ با همه این‌ها، ایجاد یک سیاهچاله مصنوعی چندان آسان به‌ نظر نمی‌رسد. جمع‌کردن انرژی مورد نیاز فوق‌العاده سخت خواهد بود؛ همچنین متمرکز کردن انرژی روی نقطه کوچکی در فضا نیز به یک چالش مهم برای بشر تبدیل می‌شود و مهمتر از همه نحوه استفاده از سیاهچاله برای حرکت است.

تیم پژوهشی امیدوار است که بتواند دور افق رویداد (سرعتی که برای فرار از کشش گرانشی سیاهچاله باید از آن فراتر رفت) را با سازه‌های خاصی پوشش دهد تا انرژی خارج‌ شده از سیاهچاله را جذب کند؛ برخی نیز پیشنهاد استفاده از اشعه گاما برای ایجاد نیروی لازم را مطرح کرده‌اند.

وقتی انرژی الکترومغناطیس فوق‌العاده متمرکز شود، ذرات ماده و پادماده شکل گرفته و فرار می‌کنند؛ این اتفاق باعث می‌شود که این ذرات بخشی از انرژی را با خود ببرند و هرگز سطح انرژی به‌ میزان لازم برای ایجاد یک سیاهچاله مصنوعی موفق نخواهد رسید.

در این حالت به‌ نظر می‌رسد که بهترین گزینه ما خوش‌شانس بودن است؛ زیرا هم باید یک سیاهچاله فوق‌العاده کوچک را پیدا کنیم و هم سیاهچاله آنقدر به ما نزدیک باشد که بتواند برای سفرهای جذاب در اعماق فضا استفاده شود.

منبع gadgetnews
با اشتراک گذاری مطلب از اسپاش حمایت کنید
https://espash.ir/?p=81414
مطالب پیشنهادی اسپاش
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها