انتقال از راه دور، سفر در زمان، پادماده و برقبیسیم به جزیی جدییناپذیر از داستانهای علمی-تخیلی تبدیل شدهاند. آیاروزی خواهد رسید که این فناوریهای دور از دسترس، در دنیای واقعی ماانسانها جایی داشته باشند.
بسیاری از ما به جلوههای علمیداستانهای علمی - تخیلی خو گرفتهایم، البته برخی از این جلوهها خیلی همعلمی به نظر نمیرسند. اما این گزارش احتمالا شما را شگفتزده خواهد کرد،چرا که نشان میدهد بسیاری از این نیروهای خیالی میتوانند ریشه در علومحقیقی داشته باشند.

تصویر آغازین این مطلب، دو ابزار علمی را نشانمیدهد. سمت راست، دستگاهی است که در فیلم ماشین زمان استفاده شده و تصویرچپ، یکی از آشکارسازهای بزرگ شتابدهنده ال.اچ.سی را در سرن نشان میدهد.به نظر شما کدامیک از این دو ابزار میتواند واقعا مانند یک ماشین زمانعمل کند؟


سفر در زمان:

یکی از مشهورترین ایدههایعلمیتخیلی، ساخت ماشینی است که به شما اجازه رفتن به گذشته و احیاناتغییر در آن را بدهد، یا شما را به آینده دور یا نزدیک ببرد. مشهورترینداستان با محوریت این دستگاه، ماشین زمان، نوشته اچ.جی ولز است که در آن،قهرمان داستان به آینده دور سفر میکند و آنچه از زندگی بشر آیندهمیبیند، چندان مورد علاقه او نیست.

اما آیا چنین چیزی میتواندواقعیت داشته باشد؟ مطابق نظریه نسبیت آلبرت اینشتین، امکان سفر به گذشتهیا آینده در فضای بینهایت وجود خواهد داشت. بعضی از تعابیر در مکانیککوانتومی، به ذرات اجازه میدهند در زمان جابهجا شده و به گذشتهبرگردند. حتی اخیرا دو فیزیکدان برجسته نیز با مطرح کردن ایدهای جالب ،دلیل شکست آزمایشهای شتابدهنده عظیم هاردون، ال.اچ.سی را تمایلبنیادیترین ذره عالم (بوزون هیگز، همان ذره بنیادی که آزمایشگاه سرن برایخلق آن تلاش میکند) به بازگشت به گذشته و توقف فرایندی عنوان کردهاند کهدر ابتدا موجب خلق آن شده است!



تاکنوندلایل منطقی و علمی مختلفی برای عدم وجود چنین ابزاری ارایه شده است.جابهجایی در زمان، فرایندی ضد و نقیض به نظر میآید. سادهترینش این استکه چه اتفاقی میافتد اگر شما به گذشته برگردید و پدربزرگ خودتان راپیشاز ازدواج با مادربزرگتان از بین ببرید؟ با این حال فیزیک نظری اینپدیده را رد نمیکند.

مطابق تئوری نسبیت، ذرات میتوانند در طول«خمهای زمانگونه بسته» جابهجا شوند، به عبارت دیگر در یک حلقه زمانیبسته از گذشته به حال و آینده سفر کنند و مجددا به همان گذشته برگردند. یکروش نظری برای توضیح این پدیده از کرمچاله استفاده میکند، که میتواندهمانند تونلی، یک سیاهچاله را به وارون زمانی آن متصل کند. حالا اگر شمابتوانید سیاهچاله را با سرعتی نزدیک به سرعت نور بکشید، یک ماشین زمانخواهید داشت. البته پس از اتمام این مراحل باید نوع خاصی از ماده هم دراختیار داشته باشید که بتواند کرمچاله را برای شما باز نگه دارد.متأسفانه این ماده هنوز حتی در نظریات هم پیدا نشده است.

از سویدیگر، مکانیک کوانتومی شما را با یک تقارن بنیادی طبیعت درگیر میکند. اگرشما بتوانید بارهای مثبت و منفی را با هم جابهجا کنید، جهان هم مانند یکآینه عمل خواهد کرد و و گذر زمان برعکس خواهد شد. این تنها راه ثابت ماندنقوانین فیزیک است. بنابراین یک ذره بوزون هیگز که میخواهد به گذشتهبرگردد، مانند یک پاد بوزون هیگز عمل خواهد کرد که رو به آینده میآید.

فکرمیکنید چند سال دیگر طول میکشد تا یک ماشین زمان ساخته شود؟ با سرعتپیشرفت فناوری امروز، چیزی حدود پانزدههزار سال دیگر! یادتان باشد کهتئوری نسبیت سفر در زمان را غیرممکن ندانسته است.




الکتریسته بیسیم :
چهمیشد ابزارهای الکتریکی را بیآنکه نیازی به سیمها داشته باشید، به برقمتصل کنید تا شارژ شوند. ابزارهای همراه، خودروهای الکتریکی، فضاپیماها،همیشه به منبع انرژی دسترسی داشته باشند و کسی دغدغه باتریهای رو بهاتمام را نداشته باشد؟




نخستینبار، آیزاک آسیموف بود که این ایده را در داستان کوتاه Reason در سال1941/1320 مطرح کرد. این داستان درباره یک نیروگاه خورشیدی است که بهوسیله روباتها اداره میشود و انرژی تولید شده را به زمین ارسال میکند.

واقعیتماجرا این است که الکتریسته و نیروی مغناطیسی، میدانهایی در فضا هستند،که میتوانند به یکدیگر تبدیل شوند. اگر یک آهنربا را به حرکت درآوریم،میدان الکتریکی به وجود خواهد آمد و اگر یک میدان الکتریکی را جابهجاکنیم، یک آهنربا خواهم داشت. به عبارت دیگر ما با دو روی یک نیروی طبیعیبه نام الکترومغناطیس سر و کار داریم. در عمل میتوانیم جریان الکتریکی رااز ابزاری به ابزار دیگر، طی فرایندی که القا نامیده میشود، انتقال دهیم.این همان روشی است که ژنراتورهای الکتریکی و موتورها برای انتقال نیرو ازآن استفاده میکنند.

تابش الکترومغناطیسی یک موج است و میتواند ازنقطهای به نقطه دیگر جابهجا شود. بنابراین از لحاظ تئوری انتقال بیسیمانرژی الکتریکی باید بسیار ساده باشد. ادیسون هم در سال 1875/1254 به اینموضوع فکر کرده بود.

ریزموجها طول موجی بسیاربلند دارند و به همیندلیل روشی عملی برای انتقال انرژی الکتریکی بهشمار میآیند. یکی دیگر ازراههای عملی انتقال الکتریسیته، تبدیل آن به نور با استفاده از لیزر است.پس از رسیدن امواج به انتهای مسیر، فرایند تبدیل نور به انرژی الکتریکیانجام خواهد شد.

اگر این کار چندان دشوار بهنظر نمیرسد، چند سالدیگر باید صبر کرد تا ابزارهای الکتریکی را به صورت بیسیم شارژ کنیم؟ درسال 1975/1354 یک تیم آمریکایی نشان داد که امکان ارسال هزاران کیلوواتانرژی الکتریکی با استفاده از ریزموجها وجود دارد. چند ماه پیش نیز،مجموعهای از شرکتهای ژاپنی طرحی 21 میلیارد دلاری را پیشنهاد کردند کهدر آن ساخت تأسیساتی در فضا برای تاباندن انرژی خورشیدی به زمین پیشبینیشده است. به گفته این کنسرسیوم، اجرای این طرح میتواند انرژی الکتریکیمورد نیاز 300 هزار خانه را در بازهای 30 ساله تأمین کند.

علاوهبر این، امسال شرکت وایتراسیتی در تی.ای.دی (کنفرانس سالانه بهترینهایفناوری، سرگرمی و طراحی دنیا) که در آکسفورد انگلستان برگزار شد، سیستمالکتریکی بیسیمی را معرفی کرد که میتواند تلفنهای همراه و تلویزیونهارا شارژ مجدد بکند. این محصول از کریسمس 2010 / زمستان امسال در بازارهایآنلاین موجود خواهد بود.