پوريا ناظمی

ایده های آینده ای که به واقعیت بدل می شوند

 

جام جم / سیب:
سال‌های سال است که مردم با افسانه‌های علمی آشنا هستند. خیال‌پردازان با استفاده از مبانی علمی سعی می‌کنند چهره متفاوتی از دانش را که هنوز وجود ندارد را به تصویر بکشند. زمانی که ژول ورن سفر به ماه را نوشت بسیار دورتر از مرزهای دانش آن زمان گام می‌زد و شاید بسیاری از دانشمندان معتبر هم‌عصرش،‌ او را به دلیل گمراه کردن ذهن مردم با خرافات شبه علمی سرزنش می‌کردند اما آینده‌نگری افرادی چون ژول ورن،‌اورسون ولز،کارل ساگان،‌ هانلاین، آ‌سیموف و کلارک باعث شد تا دانشمندان راه‌های جدیدی را بپیمایند و آنچه زمانی ایده‌های تخیلی به شمار می‌رفت را وارد دنیای واقعی علم و فناوری کنند.

 

چنین ایده‌هایی که در حقیقت حاشیه علم را شکل داده‌اند هر روز افق‌های جدید پیدا می‌کنند و به همان نسبت هر روز ایده‌هایی که قبلا در حاشیه دانش قرار می‌گرفتند به متن می‌پیوندند. زمانی نه‌چندان دور پدیده‌ای مانند صفحات الکترونیکی لمسی، ‌اینترنت،‌شبکه‌های انتقال داده‌های بی‌سیم، ‌تلفن همراه، ‌سامانه تعیین موقعیت، ‌سفر انسان به فضا،‌ ساخت ربات‌های انسان‌نما و... همه و همه افسانه‌هایی بودند که امروز به حقیقت تبدیل شده‌اند اما در کنار آنها برخی از افسانه‌های علمی قدیمی نیز وجود دارند که تا رسیدن به مرحله واقعیت هنوزراهی طولانی در پیش دارند. ماهنامه علمی فوکوس، ‌اخیرا در مقاله‌ای نظر کارشناسان مختلف را درباره زمانی که طول خواهد کشید تا بخشی از این ایده‌ها به واقعیت تبدیل شوند را جویا شده که در پی بخشی از آن را به همراه برخی اطلاعات جنبی اضافی مطالعه خواهید کرد.

گفته می‌شود در جهان علم هیچ چیز غیرممکن نیست. گفته مشهوری وجود دارد که می‌گوید همه چیز در جهان ممکن است و انجام کارهای غیرممکن تنها اندکی بیشتر طول خواهد کشید. و زمانی که چنین ایده‌هایی رنگ واقعیت به خود بگیرد بسیاری آن را به جادوگیر شبیه خواهند دانست به همین دلیل بود آرتور سی کلارک، ‌آینده‌نگر علمی برجسته جهان می‌گفت هرفناوری که بقدر کافی پیشرفته شود را نمی‌توان از جادو متمایز کرد.

تله پورتیشن

یکی از تاثیرگذارترین و در عین حال محبوب ترین سریال‌های علمی تخیلی که تاکنون به نمایش‌ درآمده است پیشتازان فضا است. سریالی که طی چندین دهه که از ساخت آن می‌گذرد هنوز هم مورد توجه دوستداران علمی تخیلی و از سوی دیگر عامل انگیزش بسیاری از مردم به سوی علم بوده است. یکی از نکات جالب توجهی که در این سریال مورد توجه قرار گرفته بود روشی برای انتقال افراد به مکان‌های مختلف بود. آنها به جای استفاده از وسایل نقلیه،‌ در ایستگاه‌های مشخصی قرار می‌گرفتند و اجزای بدن آنها به کمک دستگاهی پیچیده تجزیه و در مقصد دوباره برروی هم سوار می‌شود. چنین روشی برای انتقال اجسام که به تله پورتیشن یا انتقال موجی معروف است سال‌ها مورد بحث دانشمندان بوده و البته بسیاری حرف زدن از آن را تنها در حوزه ادبیات علمی مجاز می‌شمرده‌اند اما گروهی از دانشمندان مدت‌هاست که در تلاشند تا به چنین فناوری دست یابند و اخیرا دستاوردهای قابل توجهی داشته‌اند. در سال 2007 میلادی گروهی از محققان دانشگاه کوئینزلند استرالیا موفق شدند روشی را بیابند که از نظر تئوری امکان انتقال چند هزار ذره ماده را ممکن می‌ساخت. چنین گامی اگر چه تا ایده نهایی فاصله زیادی دارد اما گام بزرگی به شمار می‌رفت. دکتر جوزف هوپ مدیر این پروژه در این باره معتقد است:‌ «در این روش ما روشی را بیان کردیم که می‌تواند تمام مشخصات کوانتومی یک سیستم را درک و به امواج نوری تبدیل کرده و سپس بار دیگر در مقصد این فرآیند را به‌طور معکوس انجام داده و حالت ماده را دوباره مطابق شرایط اول بازسازی کند. چنین ایده‌ای شباهت بسیاری با همان فرآیندی دارد که در داستان‌های علمی مشاهده می‌کردیم.»

قرار است در سال‌های آینده باز این ایده فاز آزمایشی خود را طی کند اما آیا امکان دارد زمانی به جایی برسیم که بتوانیم انسان یا یک جسم کامل را تله پورت کنیم؟ علم ناامید نیست اگرچه راه درازی را برای این موضوع پیش‌بینی می‌کند. بهترین پیش‌بینی‌ها معتقد است اگر همه چیز خوب پیش رود سال 2150 باید منتظر نخستین نسل ابزارهای تله پورت اجسام باشیم.

ماشین زمان

شاید هیچ ایده‌ای در ادبیات علمی اغواکننده‌تر و در عین حال دور از ذهن‌تر از ماشین زمان نباشد. این ایده زمانی که هربرت جورج ولز داستان معروف ماشین زمان خود را نگارش یافت بیش از هر زمانی مورد توجه عام قرار گرفت اما فراتر از آن جنجالی را در میان مجامع علمی و حتی فلسفی ایجاد کرد. بیشتر این بحث‌ها البته به خود مساله سفر به زمان برنمی‌گشت بلکه به آثار و نتایج چنین سفری اشاره داشت. مجموعه عظیمی از تناقض‌ها و پارادوکس‌های فلسفی در کنار مشکلات تکنیکی در این راه بروز پیدا می‌کند و از آن مهم‌تر این‌که این بحث نیاز به شناخت دقیق ماهیت و رفتار زمان دارد. زمانی که دیگر مولفه‌ای مستقل از جهان ما به شمار نمی‌رود بلکه یکی از ابعاد ساختار پیوسته‌ای به نام فضا زمان است.

برخی از این پارادوکس‌ها راجع به عواقب سفر در زمان می‌پردازند مثلا اگر شما به گذشته سفر کنید و در یک تصادف رانندگی یکی از اجدادتان را از بین ببرید زمانی که به زمان حال برگردید چه اتفاقی می‌افتد. آیا شما وجود خواهید داشت؟‌ و یا اگر مثلا در نقطه حساسی از تاریخ دستکاری انجام دهید که با روند آن متفاوت باشد آیا اثرات آن باعث نمی‌شود که جهان امروز ما به طور کلی دستخوش تغییر شود؟‌ چنین بحث‌ها و سوال‌هایی برای دکتر رونالد ملت نیز مطرح است اما او که در 10 سالگی پدر جوان خود را در اثر عارضه قلبی از دست داده بود زمانی که یک سال پس از آن داستان ماشین زمان اچ جی ولز را خواند، ‌تصمیم گرفت به جای فکر کردن به این مسائل با خود مساله اصلی سفر در زمان روبه‌رو شود. به همین دلیل عمر حرفه‌ای خود را وقف تحقیق برروی این مساله کرده است تا در کنار ده‌ها دانشمند دیگر شاید بتواند راه‌حلی برای این ایده رادیکال پیدا کند. او که اکنون استاد فیزیک دانشگاه کانکتیکات(Connecticut) است،‌ مدت‌های طولانی کار برروی این پروژه را غیر علنی انجام می‌داد. دکتر ملت می‌گوید اگر در آن زمان می‌گفتم که مشغول کار برروی چه پروژه‌ای هستم،‌ ممکن بود آینده شغلی‌ام را از دست بدهم به همین دلیل این تحقیقات را زیر پوشش بررسی رفتار سیاهچاله‌ها ادامه دادم. اما در کنار آن سعی کردم به درک بهتری از ماهیت زمان دست پیدا کنم تا شاید بتوانم امکان سفر در زمان را محقق سازم. و سرانجام او به همراه فیزیکدان تجربی دیگری به نام پروفسور چاندرا رویچوندهاری،‌ طرحی را آماده کرده‌اند که بر مبنی آن طرحی قابل قبول برای نخستین آزمون‌های سفر در زمان است. در این طرح آنها امیدوارند با استفاده از امواج نوری بخش کوچکی از فضا زمان را به دام بیندازند و بتوانند آن را به شکل حلقه‌ای بسته تبدیل کنند. اگر در این شرایط ذره‌ای در این حلقه حرکت کند به گذشته خود سفر خواهد کرد. این گروه هم اکنون در حال طراحی ابزار آزمایش این ایده است و امیدوارند بتوانند آن را برای یکی از ذرات ریز اتمی آزمایش کنند. یکی از این ذرات که برای این آزمون در نظر گرفته شده است تنها طول عمری معادل 26 میلیاردم یک ثانیه دارد حال اگر چنین ذره‌ای را در مسیری این‌گونه به سفری در دل زمان بفرستیم مشاهده طول عمر و زمان واپاشی آن تغییرخواهد کرد و بدین ترتیب متوجه می‌شویم که آیا واقعا این ذره در آن مسیرسفری در دل زمان داشته است یا نه.

این محققان معتقدند حدود 10 سال تا رسیدن به فناوری که چنین آزمایشی را صورت دهند زمان دارند اما فرستادن یک ذره بنیادی به گذشته‌ای بسیار نزدیک یک موضوع است و سفر انسان در طول زمانی دراز مدت داستانی دیگر است. رونالد ملت در این زمینه معتقد است که اساس و پایه کار یکسان خواهد بود و اگر این آزمایش‌ها به نتیجه دلخواه برسد می‌توان روی ابعاد بزرگ‌تر کار کرد اگر چه از نظر او چنین پژوهشی فراتر از تحقیقی محلی خواهد بود ونیاز به همکاری عظیم بین‌المللی دارد ولی براساس دیدگاه او اگر همه امکانات بسیج شود نتیجه نهایی که فناوری برای بررسی سفری واقعی در زمان خواهد بود از حدود سال 2100 ظهور خواهد کرد.

آسانسور فضایی

ایده آسانسور فضایی ایده بسیار قدیمی است اما شاید یکی از دور و درازترین آرزوهایی باشد که انسان به آن دست خواهد یافت. اولین کسی که ایده آسانسور فضایی را مطرح کرد کنستانتین کیسلوفسکی بود که پیش ازآغاز عصر سفرهای فضایی این سفرها را فرمول‌بندی کرده بود. او در آن هنگام از ساخت نوعی آسانسور صحبت کرده بود که بتواند انسان و تجهیزات را به مدار زمین بفرستد. آرتور سی کلارک کسی که اولین بار مدارهای مخابراتی را طراحی کرده بود این ایده را توسعه داد و در کتاب فواره‌های بهشت و بعدها در تعدادی دیگر از کتاب‌های خود این ابزار را با دقت بیشتری توضیح داد.

ایده آسانسور فضایی به ساخت ایستگاه‌هایی باز می‌گردد که در مدار زمین ثابت یا مدار کلارک قرار می‌گیرند. این مدار در ارتفاع حدود 37 هزار کیلومتری زمین قرار دارند و خاصیت آنها این است که مدت زمان چرخش اجرامی که در این مدار قرار می‌گیرند با مدت چرخش زمین به دور خود یکسان است بدین ترتیب از دید ناظری که روی زمین جای دارد این جرم همیشه در یک نقطه ظاهری بالای سر انسان دیده می‌شود. ایده‌پردازان آسانسور فضایی پیشنهاد می‌کردند که چنین ایستگاه‌هایی با کمک نوعی کابل و پیشران قوی به زمین متصل شوند تا بتوان با کمک واگن‌هایی که به کابل‌های ویژه‌ای متصل هستند با سرعت بالایی افراد و تجهیزات را به مدار زمین منتقل کرد.

کلارک این ایده را گسترش می‌دهد و ابراز امیدواری می‌کند تا هزار سال دیگر نه تنها چنین آسانسورهایی ساخته شود که نوعی حلقه مصنوعی در اطراف زمین ساخته شده و نوعی شهرک عظیم در این مدار ساخته می‌شود که دورتادور زمین را گرفته و از طریق پایانه‌هایی و با کمک آسانسورهای فضایی به زمین متصل شده‌اند.

برای به واقعیت رساندن چنین ایده‌ای 2 مشکل اساسی وجود داشت؛ یکی نوع کابلی که بتواند دوامی در چنین فواصل طولانی داشته باشد و دیگری پیشرانی که بتواند ابزارها و کابین چنین آسانسوری را به مدار ببرد. اینک به نظر می‌رسد هر دو مشکل در حال حل شدن است. با رشد فناوری نانو و امکان بازآرایی ترکیب مواد امکان ساخت موادی با قدرت بسیار بالا که استحکامی متناسب چنین فعالیتی داشته باشند فراهم شده است و پیشرفت‌هایی که در حوزه مواد رخ می‌دهد افق ساخت چنین کابل‌هایی در آینده نزدیک امکان‌پذیر شود.

مشکل نیروی محرک مشکل دیگری بود که اکنون ناسا و سازمان‌های خصوصی به دنبال حل آن هستند. ناسا برای رسیدن به ایده‌هایی که بتواند آنها را در ساخت چنین پیشرانی کمک کند از طرحی پشتیبانی می‌کند که در‌ آن به ایده‌های‌برتر عملیاتی در این حوزه جوایزی ارزشمند را اهدا می‌کند. در 3 سال گذشته هیچ گروهی نتوانسته بود این جایزه را دریافت کند؛ اما امسال داوران این مسابقه جایزه دوم را به یک گروه اهدا کردند. این گروه توانست ابزار خود را با کمک پیشرانی لیزری از کابلی که در ارتفاع 900 متری به هلی‌کوپتری وصل بود، بالا بفرستد، آنها برای این کار از نوعی صفحه خورشیدی استفاده کرده بودند که با دریافت تابش لیزر نور آن را تبدیل به انرژی کرده و ابزار را حرکت می‌داد. این گروه توانست بسته اصلی را در مدت 3 دقیقه و 48 ثانیه به ارتفاع 900 متری برساند و همین طولانی بودن مدت انتقال بود که اجازه نداد این گروه به جایزه اصلی 2 میلیون دلاری دست پیدا کند و به جای آن جایزه دوم به مبلغ 900 هزار دلار را به دست آورد تا ایده آسانسورهای فضایی یک گام به حقیقت نزدیک‌تر شود.

بدین ترتیب امیدهای جدیدی برای ساخت نمونه‌های اولیه چنین ایستگاه‌هایی ایجاد شده است. اما این امیدها هم راه طولانی تا رسیدن به واقعیت در پیش دارند و به نظر نمی‌رسد تا پایان قرن بعد بشر به جایی برسد که چنین ایده‌ای آزمونی عملی را پشت سر بگذارد.

این 3 نمونه تعدادی از ایده‌های آینده نگرانه‌ای بود که اینک افقی برای به واقعیت رسیدن آنها به وجود آمده است. بسیاری از طرح‌های دیگر چون شنل نامرئی‌کننده،‌ رسیدن به عمر نامحدود،‌ سپرهای محافظ فضایی،‌ تله‌پاتی وامثال آن دیگر مواردی هستند که دانشمندان تلاش‌های خود را برای رسیدن به آنها آغاز کرده و حتی در برخی از مواقع فناوری‌های مورد نیاز آنها را آماده کرده‌اند. اما همه این دستاوردها تنها زمانی آغاز به واقعیت خواهد پیوست که بشر به نیازهای آینده خود بیشتر فکر کند. آینده دنیایی شگفت‌انگیز خواهد بود. دنیایی که برای ما یادآور دنیایی است که آلیس وارد آن شده دنیای آینده ما را فناوری‌هایی شکل خواهند داد که قابل تشخیص از جادو نیستند.