Borna66
03-16-2009, 02:28 PM
موسسه آمريكايي هوانوردي و فضانوردي هر سال به بهترين مقالاتي كه در كنفرانس سالانه اين موسسه برگزار شود جوايزي اعطا مي‌كند.
جايزه سال ۲۰۰۵در گروه پروازهاي فضايي با استفاده از سوختهاي هسته‌اي و مسافرتهاي فضايي آينده به مقاله‌اي تعلق گرفت كه خواستار انجام آزمونهاي تجربي بر روي يك نوع موتور شگفت‌انگير جديد شده است.
بر طبق اين مقاله موتور جديد قادر است سفينه فضايي را از مسير يك بعد تازه فضايي با سرعتي حيرت انگيز انتقال دهد. سفينه مجهز به اين موتور مي‌تواند زمين را ظهر ترك كند و براي شام در كره ماه باشد. تنها يك نكته ضعف در مورد اين مقاله وجود دارد و آن اينكه از فيزيكي استفاده مي‌كند كه هنوز بخوبي شناخته نشده است.
سوال اين است كه آيا ايده مطرح شده در اين مقاله كارايي دارد يا نه؟ به نوشته هفته‌نامه "نيو ساينتيست"، موسسه هوانوردي و فضانوردي آمريكا American Institute of Aeronautics and Astronauticsاز اين مقاله استقبال كرده و ارتش آمريكا نيز توجهش به اين نوع موتورهاي فضايي جلب شد، يك محقق موتورهاي سفينه‌هاي فضايي در وزارت انرژي آمريكا كه در آزمايشگاه ملي ساندينا تحقيق مي‌كند اعلام كرده كه آماده است اين ايده را مورد آزمايش قرار دهد.
عليرغم آنكه بسياري از فيزيكدانان از نظريه‌اي كه اين ايده به آن متكي است چيزي سر در نمي‌آورند، اما پاولوس ميكليديس مهندس هوافضايي كه در دانشگاه ايالتي آريزونا تحقيق مي‌كند و داور مقاله برنده بوده، تاكيد دارد كه به قضاوت خود در خصوص اين مقاله پاي بند است.
به گفته او هرچند ايده‌هايي شبيه به ايده اين مقاله در گذشته نيز مطرح شده اما موضوع مورد بحث اين مقاله كاملا بي‌نظير است.
اگر ايده اين مقاله مورد ازمايش قرار گيرد شيوه‌هاي تازه‌اي از نحوه تعامل ميان نيروهاي طبيعت را آشكار مي‌سازد كه بكلي آينده مسافرتهاي فضايي را دستخوش تغيير خواهد ساخت.
با اين شيوه سفر به مريخ ديگر شش ماه به طول نمي‌انجامد بلكه رفت و برگشت به سياره سرخ تنها به پنج ساعت زمان نياز دارد. به اين ترتيب همه نگرانيهاي كنوني در اين خصوص كه طول اقامت فضانوردان در فضا موجب تحليل رفتن عضلات و ماهيچه‌هاي آنان و يا اسيب ديدن مولكول دي ان آ در سلولهاي بدنشان به واسطه برخورد پرتوهاي كيهاني مي‌شود، بكلي برطرف خواهد شد.
از همه مهمتر اينكه اين دستگاه جديد سفر به ستارگان را نيز براي نخستين بار به امر عملي بدل مي‌سازد. اما سوال اين است كه آيا حركت در فضاي فوق فضا به شيوه هايپر درايو hyperdriveامكانپذير است يا نه؟ براي پاسخ دادن به اين پرسش بايد با انديشه‌هاي يك فيزيكدان گمنام به نام بوركهارد هايم Burkhard Heimآشنا شد. هايم در دهه ۱۹۵۰در مسير تلاش براي حل تعارض ميان مكانيك كوانتومي و نظريه نسبيت عام، شروع به بررسي ايده موتورهاي پيشبرنده به شيوه هايپر درايو كرد.
مكانيك كوانتوم رفتار ذرات در جهان بسيار ريز را توضيح مي‌دهد در حاليكه نسبيت عمدتا با نيروي جاذبه اجرام بزرگ كيهاني سروكار دارد. اين دو نظريه هر يك در حوزه خود يعني جهان صغير و جهان كبير بسيار موفقند.
اما تعارض ميان آندو زماني مطرح مي‌شود كه دانشمندان مي‌كوشند تا بافتار خود فضا را مورد بررسي قرار دهند. بر حسب نظريه نسبيت پيوستار زمان-مكان يك بافتار فعال و قابل انعطاف است كه داراي چهار بعد است. سه بعد مكان و يك بعد زمان.
اين بافتار هرگاه جرم سنگيني در آن قرار داده شود نظير يك صفحه لاستيكي كه وزنه سنگيني روي آن قرار داده شود دچار انحنا مي‌گردد و ابعاد چهار گانه‌اش اعوجاج پيدا مي‌كند.
اما نظريه مكانيك كوانتومي از سوي ديگر فضا را به صورت يك هستار ثابت كه داراي موقعيتي انفعالي در نظر مي‌گيرد. بر طبق نظريه كوانتومي خود فضا نيز به نحوي ساخته شده از اجزا غير پيوسته كوانتومي است .
هايم در دهه ۱۹۵۰اقدام به بازنويسي معادلات نسبيت در درون يك چارچوب كوانتومي كرد. او از ايده اينشتين در اين خصوص كه نيروي جاذبه از ابعاد چهارگانه فضا به وجود مي‌آيد استفاده كرد. اينشتين مي‌گفت آنچه كه نيروي جاذبه ناميده مي‌شود در واقع عبارت است از انحناي فضا تحت تاثير يك جرم معين.
اما هايم به اين ايده اين نكته را اضافه كرد كه همه نيروهاي بنيادين طبيعت از جمله نيروي الكترومغناطيس نيز مانند نيروي جاذبه از ابعاد فضا به وجود مي‌آيند، هرچند كه اين ابعاد بالاتر از چهار بعد متعارف هستند. او در ابتدا چهار بعد اضافي براي كيهان در نظر گرفت اما بعد دو بعد را كنار گذارد و تعداد ابعاد كيهان را شش تا به حساب آورد.
در اين جهان شش بعدي هايم دو نيروي جاذبه و الكترو مغناطيس به يكديگر پيوسته و كوپله شده هستند. ما حتي در كيهاني كه با آن آشنا هستيم نيز مي‌توانيم نوعي ارتباط ميان اين دو نيرو پيدا كنيم.
اين ارتباط را مي‌توان در رفتار ذرات بنيادين نظير الكترون مشاهده كرد.
يك الكترون هم جرم دارد و هم بار الكتريكي. زماني كه الكترون تحت تاثير ميدان جاذبه قرار گيرد بار الكتريكي آن در اثر به حركت در آمدن يك ميدان مغناطيسي بوجود مي‌آورد و از تركيب دو ميدان الكتريكي و مغناطيسي نيروي الكترومغناطيس توليد مي‌شود.
بر عكس اگر از نيروي الكترومغناطيس براي به حركت در آوردن الكترون استفاده كنيم در آن صورت ميدان جاذبه‌اي كه همراه آن است نيز به حركت در مي‌آيد.
در جهان چهار بعدي نمي‌توان با تغيير ميدان الكترومغناطيس شدت ميدان جاذبه را تغيير داد اما در كيهان شش بعدي هايم اين محدودين برطرف مي‌شود.
هايم مدعي شد كه اين امكان وجود دارد كه انرژي الكترومغناطيس را به انرژي جاذبه تبديل كرد و بالعكس و گمانزني كرد كه يك ميدان مغناطيسي گردنده مي‌تواند تاثير ميدان جاذبه را بر روي يك سفينه فضايي آنقدر كاهش دهد كه سفينه بتواند از زمين به هوا بلند شود.
زماني كه هايم در سال ۱۹۵۷ايده خود را مطرح ساخت با استقبال زياد روبرو شد. ورنر فن براون مهندس آلماني مسوول ساخت موشكهاي يو ۲در آلمان نازي كه بعد از جنگ به آمريكا رفت و موشكهاي ساترن را براي ناسا طراحي و تكميل كرد و با استفاده از آن موفق شد انسان را بر سطح كره ماه فرود آورد از هايم سوال كرد كه آيا با توجه به ايده او، موشك پر هزينه ساترن ارزش ساخت دارد يا نه؟
در نامه‌اي كه پاسكال جوردن فيزيكدان برجسته آلماني و متخصص فيزيك نسبيت و همكار نزديك فيزيكدانان سرشناسي مانند "ماكس بورن" و " ورنر هايزنبرگ" در سال ۱۹۶۴براي هايم نوشت به او گفت كه ايده‌اش آن اندازه حائز اهميت است كه آزمون موفق تجربي آن مي‌تواند بدون ترديد جايزه نوبل را براي وي به ارمغان آورد.
خود جوردن در آن هنگام عضو كميته‌اي بود كه برندگان جوايز نوبل را تعيين مي‌كرد.
اما همه اين توجهات صرفا منجر به آن شد كه هايم خود را از نظار عمومي كنار بكشد. يك علت اين امر ان بود كه وي از معلوليت شديد بدني ناشي از يك انفجار شديد در دوران نوجواني رنج مي‌برد. اما هايم در عين حال اكراه داشت كه نظريه خود را بدون يك محك تجربي محكم ارائه كند.
او هيچگاه زبان انگليسي را فرانگرفت زيرا نمي‌خواست كارهاي علميش به زبانهاي ديگر عرضه شود. در نتيجه اين امر تنها شمار اندكي از افراد از تحقيقات او مطلع بودند و هيچ يك از آنان نيز اقدامي براي تامين بودجه لازم براي انجام تحقيقات او صورت ندادند.
در سال ۱۹۵۸يك شركت هوافضاي آلماني به بولكو بودجه اندكي در اختيار هايم قرار داد اما اين پول براي انجام آزمون تجربي كفايت نمي‌كرد.
در دوراني كه هايم منتظر تهيه پول لازم بود مدير شركت بولكو يعني لودويگ بولكو Ludwig Bن lkowاو را تشويق كرد كه كار روي نظريه‌اش را ادامه دهد. هايم اين توصيه را به كار بست و يكي از نتايجي كه به دست آورد اثبات قضيه‌اي بود كه منجر به رشته از فرمولها براي محاسبه جرم ذرات بنيادين شد. نكته جالب آنكه نظريه‌هاي متعارف مربوط به ذرات بنيادين نتوانسته بودند چنين فرمولي را پيدا كنند و در تعيين جرم ذرات با مشكل روبرو بودند.
هايم ديدگاه كلي خود را در سال ۱۹۷۷در نشريه علمي موسسه ماكس پلانك به چاپ رساند و اين تنها مقاله داوري شده وي است كه انتشار يافته. در اين مقاله او با زباني غامض و پيچيده كه تعداد فيزيكداناني كه مي‌توانند ادعا كنند آن را فهميده‌اند زياد نيست، راهي براي محاسبه جرم ذرات بنيادين با استفاده از مشخصه‌هايي مانند بار اكتريكي و اندازه حركت زاويه‌اي آنها پيشنهاد كرده است.
اما عليرغم زبان دشوار اين مقاله، قضيه‌اي كه هايم اثبات كرده بود با موفقيت فراوان همراه شد. مدل استاندارد مربوط به ذرات بنيادين كه كم و بيش در ميان همه فيزيكدانان به عنوان بهترين مدل در مورد ذرات بنيادين پذيرفته شده است، نمي‌تواند جرم اين قبيل ذرات را پيش بيني كند.
حتي شيوه‌هاي پذيرفته شده تخمين زدن جرم اين ذرات به صورت نظري، كه از آن با نام "كوانتوم شبكه‌اي كروموديناميك " quantum chromodynamics latticeياد مي‌شود تنها مي‌تواند عددي براي جرم ذرات بنيادين بدست آورد كه مقدارش بين يك تا ۱۰درصد مقداري است كه در تجربه به دست مي‌آيد.
اما در سال ۱۹۸۲زماني كه محققان آلماني در مركز الكترون سينكروترون در هامبورگ از قضيه هايم براي پيش بيني جرم ذرات بنيادين استفاده كردند جوابي كه كامپيوتر ارائه داد با دقت زياد معادل جوابي بود كه از آزمايش به دست آمده بود.
تنها عاملي كه اندكي دقت پيش بيني را كم مي‌كرد كميات مربوط به ثابتهاي بنيادين كيهان بود كه مقادير دقيق آن در دسترس فيزيكدانان قرار نداشت. دو سال بعد از مرگ هايم در سال ۲۰۰۱زماني كه همكار ديرينه او با استفاده از كميتهايي دقيق‌تر مجددا جرم ذرات بنيادين را محاسبه كرد، نتايج بدست آمده با دقت بيشتري با نتايج تجربي تطابق داشت.
اما هايم پس از انتشار فرمول خود ديگر به موضوع فضاي فوق فضا hyperspaceو استفاده از نيروي پيشران در اين فضا نپرداخت و تحقيق در مورد آن را پيگيري نكرد.
در عوض در پاسخ به درخواستها درباره اطلاعات بيشتر درباره نظريه‌اش در خصوص تعيين جرم ذرات او وقت خود را صرف تاليف سه كتاب به الماني كرد كه در آن به تفصيل جزييات نظريه خود را توضيح داد.
تنها در سال ۱۹۸۰و هنگامي كه كتابهاي او نظر يك مسوول بازنشسته اداره ثبت اختراعات را در اتريش به خود جلب كرد ايده استفاده از نيروي پيشران در فضاي فوق فضا در حيطه عمومي مطرح شد.
"والتر دروشر" بازنشسته، با نگاهي دوباره به ايده‌هاي هايم روايت بسط يافته‌اي از نظريه او را در مورد فضاهاي شش گانه مطرح و دو بعدي را كه هايم كنار گذارده بود نيز مجددا احيا كرد نتيجه اين اقدام يك نظريه جديد موسوم به "فضاي هايم- دروشر " scher space Heim-Drبود كه توصيفي رياضي از يك كيهان هشت بعدي به شمار مي‌رفت.
دروشر مدعي است كه از اين مدل مي‌توان نيروهاي شناخته شده در فيزيك مربوط به كيهان چهار بعدي را استنتاج كرد. اين نيروهاي چهارگانه عبارتند از نيروي جاذبه، نيروي الكترومغناطيس، نيروي بين هسته‌اي ضعيف و نيروي بين هسته‌اي قوي.
اما اين نظريه حاوي نكات بيشتري است. به گفته دروشر اگر نظر هايم درست باشد در آن صورت ما ناگزيريم دو نيروي بنيادي تازه را نيز وضع كنيم و وجودشان را بپذيريم. اين دو نيرو به نيروي جاذبه ارتباط دارند. يكي از اين دو نيرو يك نيروي دافعه است مشابه آنچه كه اكنون فيزيك جديد از آن با عنوان انرژي تاريك dark energyياد مي‌كند .
اين نيرو ظاهرا مسوول انبساط اجزاي كيهان است. نيروي ديگر احتمالا نيروي است كه مي‌توان از آن براي به حركت در آوردن موشكها و سفاين فضايي بدون مصرف سوخت استفاده كرد.
اين نيرو محصول تعامل ميان دو بعد پنجم و ششم در كيهاني است كه هايم توصيف مي‌كند با دو بعد هفتم و هشتم كه دروشر اضافه كرده است. اين نيرو يك زوج فوتون گرانشي gravitophotonتوليد مي‌كند. اينها ذراتي واسطه تبديل انرژي الكترومغناطيس به انرژي جاذبه و بالعكس هستند.
دروشر با همكاري "يواخيم هاوسر" فيزيكدان و استاد علوم كامپيوتر در دانشگاه علوم كاربردي در سالزيتگر در آلمان در تلاش است تا اين مدل نظري را به مجموعه‌اي قابل آزمايش تجربي تبديل كند.
مقاله‌اي كه اين دو نفر مشتركا توليد كرده‌اند با عنوان "راهنمائيهايي براي يك دستگاه پيشران فضايي با تكيه به نظريه كوانتومي هايم" همان مقاله اي است كه موسسه هوانوردي و فضانوردي آمريكا به آن جايزه داده است.
موسسه فضايي آمريكا (ناسا) در گذشته دعاوي مشابهي در خصوص "كاهش جاذبه" يا "ايجاد نيروي ضد جاذبه" را مورد بررسي قرار داده اما به گفته دروشر اين نظريه با نظريه‌هاي قبلي تفاوت دارد.
اين نظريه درباره يك نيروي ضد حاذبه نيست بلكه درباره ميدانهايي بكلي جديد با خواص تازه است و هاوسر مدعي شده كه آزمايش مي‌تواند اين نظريه را تاييد كند.
براي انجام آزمايش بايد يك حلقه گردان بسيار بزرگ را در بالاي يك سيم پيچ ابر-رسانا قرار داد تا يك ميدان مغناطيسي بسيار قدرتمند بوجود آورد. اگر جرياني كه در سيم پيچ برقرار است به اندازه كافي بزرگ و ميدان مغناطيسي به اندازه كافي شدت داشته باشد، انگاه به ادعاي دروشر ميدان الكترومغناطيسي كه از تركيب ايندو توليد مي‌شود، مي‌تواند چنان از شدت ميدان جاذبه بكاهد كه حلقه گردان بالاي آن به حال شناور در آيد.
به گفته دروشر و هاوسر براي آنكه بتوان تاثير ميدان جاذبه زمين را بر روي يك سفينه ۱۵۰تني بكلي از بين برد، بايد شدت ميدان مغناطيسي در حدود ۲۵تسلا باشد.
چنين ميداني ۵۰۰هزار مرتبه قدرتمندتر از ميدان مغناطيسي كره‌زمين است. در حال حاضر دانشمندان مي‌توانند با استفاده از پالسهاي مغناطيسي بسيار كوتاه ميداني با شدت ۸۰تسلا توليد كنند.
دروشر و هاوسر پا را از اين حد نيز فراتر گذارده‌اند و مدعيند اگر سرعت گردش حلقه گردان بيشتر و ميدان مغناطيسي شديدتري توليد شود ذرات فوتو گرانشي با ميدان جاذبه متعارف يك نيروي پيش برنده از جنس ضد جاذبه توليد مي‌كنند.
دروشر معتقد است كه سفينه‌اي مجهز به حلقه گردان و سيم پيچ مي- تواند در فضاي فوق فضا به حركت در آيد.
در اين فضاي فوق فضا احتمالا مقادير ثابت طبيعت متفاوتند و حتي سرعت سير اجسام نيز احيانا مي‌تواند به چندين برابر سرعت سير نور برسد. در چنين صورتي مي‌توان در كمتر از سه ساعت تا مريخ سفر كرد و به ستارگاني كه ۱۱ سال نوري از زمين فاصله دارند در فاصله ۸۰روز رسيد.
حال سوال اين است كه آيا اين سخنان همه بي‌پايه است يا انكه مبناي يك انقلاب تازه در علم را پي مي‌ريزد.
اغلب فيزيكدانان اسمي از هايم به گوششان نخورده و او را نمي‌شناسند و درك نظريه هايم حتي با توضيحات دروشر نيز ساده نيست.
ماركوس پوسل فيزيكدان نظري در موسسه ماكس پلانك مي‌گويد كه زماني كه سرگرم گذراندن دوره ليسانس خود بود با دقت نظريه هايم را مطالعه كرده و بخش اعظم ان را نامفهوم يافته است. اين فيزيكدان معتقد است كه سازگار كردن ديدگاههاي هايم با فيزيك امروز كار دشواري است.
نظر اجماعي فيزيكدانان آن است نظريه دروشر و هاوسر در بهترين حالت هنوز ناكامل است و در عين حال در دشوار بودن ان ترديدي نيست.
در حال حاضر تنها نكته مثبتي كه موجب شده تا اين نظريه جدي گرفته شود موفقيت نظريه در پيش بيني دقيق جرم ذرات بنيادي است.
به گفته "تئودور اوئرباح" كه در موسسه فدرال تكنولوژي در زوريخ تحقيق مي‌كند شايد نظريه هايم چيزي داشته باشد كه بتواند به فيزيك جديد كمك كند.
به اعتقاد اين فيزيكدان، فيزيك جديد در آينده به راهي مي‌رود كه هايم پيشنهاد كرده است.
در حال حاضر به اعتقاد اغلب مهندسان مواد موجود از توانايي لازم براي توليد جريان و ميدان قدرتمندي كه جهت آزمايش نظريه هايم دروشر لازم است، برخوردار نيستند.
البته در آزمايشگاه ملي "سانديا" يك دستگاه مولد پرتو ايكس موسوم به "ماشين زد" موجود است كه احيانا مي‌تواند ميدان مغناطيسي و الكتريكي مورد نياز براي انجام آزمايش را توليد كند اما به گفته راجر لنارد محقق موتورهاي فضايي در اين آزمايشگاه، نظريه هايم دروشر در شكل كنوني آن به صورتي نيست كه استفاده از اين دستگاه را موجه سازد.
به اعتقاد اين محقق در حال حاضر بهتر است مباني رياضي اين نظريه به نحو دقيق‌تري توضيح داده شود.
مختصري درباره بوركهارد هايم:
بوركهارد هايم در ۱۹۲۵در پوتسدام به دنيا آمد و در شش سالگي تصميم گرفت كه مهندس موشك شود. او طرحهاي خود را به صورت رمز گونه در مي‌آورد كه هيچ كس نتواند از اسرار وي مطلع شود. او در زير زمين منزل والدينش به آزمايش با مواد منفجره مي‌پرداخت.
در اواخر دومين جنگ جهاني به عنوان سازنده مواد منفجره مشغول كار شد. اما در سال ۱۹۴۴در اثر انفجار اين مواد دو بازوي خود و نيز ۹۰درصد شنوايي و بينايي خود را از دست داد.
پس از جنگ به دانشگاه گوتينگن رفت و به تحصيل در رشته فيزيك پرداخت.
ايده يك موشك كه با نيروهاي كوانتومي به پيش رانده شود و نه با سوختهاي معمولي او را به نسبيت اينشتين و مكانيك كوانتومي هدايت كرد.
از سال ۱۹۴۸به بعد پدر و همسرش به جاي چشم و گوش و دستهاي او برايش كار مي‌كردند و او حافظه‌اي متكي به تصاوير را براي خود شكل داد.
:104:
گردآونده:طه-Borna66
جايزه سال ۲۰۰۵در گروه پروازهاي فضايي با استفاده از سوختهاي هسته‌اي و مسافرتهاي فضايي آينده به مقاله‌اي تعلق گرفت كه خواستار انجام آزمونهاي تجربي بر روي يك نوع موتور شگفت‌انگير جديد شده است.
بر طبق اين مقاله موتور جديد قادر است سفينه فضايي را از مسير يك بعد تازه فضايي با سرعتي حيرت انگيز انتقال دهد. سفينه مجهز به اين موتور مي‌تواند زمين را ظهر ترك كند و براي شام در كره ماه باشد. تنها يك نكته ضعف در مورد اين مقاله وجود دارد و آن اينكه از فيزيكي استفاده مي‌كند كه هنوز بخوبي شناخته نشده است.
سوال اين است كه آيا ايده مطرح شده در اين مقاله كارايي دارد يا نه؟ به نوشته هفته‌نامه "نيو ساينتيست"، موسسه هوانوردي و فضانوردي آمريكا American Institute of Aeronautics and Astronauticsاز اين مقاله استقبال كرده و ارتش آمريكا نيز توجهش به اين نوع موتورهاي فضايي جلب شد، يك محقق موتورهاي سفينه‌هاي فضايي در وزارت انرژي آمريكا كه در آزمايشگاه ملي ساندينا تحقيق مي‌كند اعلام كرده كه آماده است اين ايده را مورد آزمايش قرار دهد.
عليرغم آنكه بسياري از فيزيكدانان از نظريه‌اي كه اين ايده به آن متكي است چيزي سر در نمي‌آورند، اما پاولوس ميكليديس مهندس هوافضايي كه در دانشگاه ايالتي آريزونا تحقيق مي‌كند و داور مقاله برنده بوده، تاكيد دارد كه به قضاوت خود در خصوص اين مقاله پاي بند است.
به گفته او هرچند ايده‌هايي شبيه به ايده اين مقاله در گذشته نيز مطرح شده اما موضوع مورد بحث اين مقاله كاملا بي‌نظير است.
اگر ايده اين مقاله مورد ازمايش قرار گيرد شيوه‌هاي تازه‌اي از نحوه تعامل ميان نيروهاي طبيعت را آشكار مي‌سازد كه بكلي آينده مسافرتهاي فضايي را دستخوش تغيير خواهد ساخت.
با اين شيوه سفر به مريخ ديگر شش ماه به طول نمي‌انجامد بلكه رفت و برگشت به سياره سرخ تنها به پنج ساعت زمان نياز دارد. به اين ترتيب همه نگرانيهاي كنوني در اين خصوص كه طول اقامت فضانوردان در فضا موجب تحليل رفتن عضلات و ماهيچه‌هاي آنان و يا اسيب ديدن مولكول دي ان آ در سلولهاي بدنشان به واسطه برخورد پرتوهاي كيهاني مي‌شود، بكلي برطرف خواهد شد.
از همه مهمتر اينكه اين دستگاه جديد سفر به ستارگان را نيز براي نخستين بار به امر عملي بدل مي‌سازد. اما سوال اين است كه آيا حركت در فضاي فوق فضا به شيوه هايپر درايو hyperdriveامكانپذير است يا نه؟ براي پاسخ دادن به اين پرسش بايد با انديشه‌هاي يك فيزيكدان گمنام به نام بوركهارد هايم Burkhard Heimآشنا شد. هايم در دهه ۱۹۵۰در مسير تلاش براي حل تعارض ميان مكانيك كوانتومي و نظريه نسبيت عام، شروع به بررسي ايده موتورهاي پيشبرنده به شيوه هايپر درايو كرد.
مكانيك كوانتوم رفتار ذرات در جهان بسيار ريز را توضيح مي‌دهد در حاليكه نسبيت عمدتا با نيروي جاذبه اجرام بزرگ كيهاني سروكار دارد. اين دو نظريه هر يك در حوزه خود يعني جهان صغير و جهان كبير بسيار موفقند.
اما تعارض ميان آندو زماني مطرح مي‌شود كه دانشمندان مي‌كوشند تا بافتار خود فضا را مورد بررسي قرار دهند. بر حسب نظريه نسبيت پيوستار زمان-مكان يك بافتار فعال و قابل انعطاف است كه داراي چهار بعد است. سه بعد مكان و يك بعد زمان.
اين بافتار هرگاه جرم سنگيني در آن قرار داده شود نظير يك صفحه لاستيكي كه وزنه سنگيني روي آن قرار داده شود دچار انحنا مي‌گردد و ابعاد چهار گانه‌اش اعوجاج پيدا مي‌كند.
اما نظريه مكانيك كوانتومي از سوي ديگر فضا را به صورت يك هستار ثابت كه داراي موقعيتي انفعالي در نظر مي‌گيرد. بر طبق نظريه كوانتومي خود فضا نيز به نحوي ساخته شده از اجزا غير پيوسته كوانتومي است .
هايم در دهه ۱۹۵۰اقدام به بازنويسي معادلات نسبيت در درون يك چارچوب كوانتومي كرد. او از ايده اينشتين در اين خصوص كه نيروي جاذبه از ابعاد چهارگانه فضا به وجود مي‌آيد استفاده كرد. اينشتين مي‌گفت آنچه كه نيروي جاذبه ناميده مي‌شود در واقع عبارت است از انحناي فضا تحت تاثير يك جرم معين.
اما هايم به اين ايده اين نكته را اضافه كرد كه همه نيروهاي بنيادين طبيعت از جمله نيروي الكترومغناطيس نيز مانند نيروي جاذبه از ابعاد فضا به وجود مي‌آيند، هرچند كه اين ابعاد بالاتر از چهار بعد متعارف هستند. او در ابتدا چهار بعد اضافي براي كيهان در نظر گرفت اما بعد دو بعد را كنار گذارد و تعداد ابعاد كيهان را شش تا به حساب آورد.
در اين جهان شش بعدي هايم دو نيروي جاذبه و الكترو مغناطيس به يكديگر پيوسته و كوپله شده هستند. ما حتي در كيهاني كه با آن آشنا هستيم نيز مي‌توانيم نوعي ارتباط ميان اين دو نيرو پيدا كنيم.
اين ارتباط را مي‌توان در رفتار ذرات بنيادين نظير الكترون مشاهده كرد.
يك الكترون هم جرم دارد و هم بار الكتريكي. زماني كه الكترون تحت تاثير ميدان جاذبه قرار گيرد بار الكتريكي آن در اثر به حركت در آمدن يك ميدان مغناطيسي بوجود مي‌آورد و از تركيب دو ميدان الكتريكي و مغناطيسي نيروي الكترومغناطيس توليد مي‌شود.
بر عكس اگر از نيروي الكترومغناطيس براي به حركت در آوردن الكترون استفاده كنيم در آن صورت ميدان جاذبه‌اي كه همراه آن است نيز به حركت در مي‌آيد.
در جهان چهار بعدي نمي‌توان با تغيير ميدان الكترومغناطيس شدت ميدان جاذبه را تغيير داد اما در كيهان شش بعدي هايم اين محدودين برطرف مي‌شود.
هايم مدعي شد كه اين امكان وجود دارد كه انرژي الكترومغناطيس را به انرژي جاذبه تبديل كرد و بالعكس و گمانزني كرد كه يك ميدان مغناطيسي گردنده مي‌تواند تاثير ميدان جاذبه را بر روي يك سفينه فضايي آنقدر كاهش دهد كه سفينه بتواند از زمين به هوا بلند شود.
زماني كه هايم در سال ۱۹۵۷ايده خود را مطرح ساخت با استقبال زياد روبرو شد. ورنر فن براون مهندس آلماني مسوول ساخت موشكهاي يو ۲در آلمان نازي كه بعد از جنگ به آمريكا رفت و موشكهاي ساترن را براي ناسا طراحي و تكميل كرد و با استفاده از آن موفق شد انسان را بر سطح كره ماه فرود آورد از هايم سوال كرد كه آيا با توجه به ايده او، موشك پر هزينه ساترن ارزش ساخت دارد يا نه؟
در نامه‌اي كه پاسكال جوردن فيزيكدان برجسته آلماني و متخصص فيزيك نسبيت و همكار نزديك فيزيكدانان سرشناسي مانند "ماكس بورن" و " ورنر هايزنبرگ" در سال ۱۹۶۴براي هايم نوشت به او گفت كه ايده‌اش آن اندازه حائز اهميت است كه آزمون موفق تجربي آن مي‌تواند بدون ترديد جايزه نوبل را براي وي به ارمغان آورد.
خود جوردن در آن هنگام عضو كميته‌اي بود كه برندگان جوايز نوبل را تعيين مي‌كرد.
اما همه اين توجهات صرفا منجر به آن شد كه هايم خود را از نظار عمومي كنار بكشد. يك علت اين امر ان بود كه وي از معلوليت شديد بدني ناشي از يك انفجار شديد در دوران نوجواني رنج مي‌برد. اما هايم در عين حال اكراه داشت كه نظريه خود را بدون يك محك تجربي محكم ارائه كند.
او هيچگاه زبان انگليسي را فرانگرفت زيرا نمي‌خواست كارهاي علميش به زبانهاي ديگر عرضه شود. در نتيجه اين امر تنها شمار اندكي از افراد از تحقيقات او مطلع بودند و هيچ يك از آنان نيز اقدامي براي تامين بودجه لازم براي انجام تحقيقات او صورت ندادند.
در سال ۱۹۵۸يك شركت هوافضاي آلماني به بولكو بودجه اندكي در اختيار هايم قرار داد اما اين پول براي انجام آزمون تجربي كفايت نمي‌كرد.
در دوراني كه هايم منتظر تهيه پول لازم بود مدير شركت بولكو يعني لودويگ بولكو Ludwig Bن lkowاو را تشويق كرد كه كار روي نظريه‌اش را ادامه دهد. هايم اين توصيه را به كار بست و يكي از نتايجي كه به دست آورد اثبات قضيه‌اي بود كه منجر به رشته از فرمولها براي محاسبه جرم ذرات بنيادين شد. نكته جالب آنكه نظريه‌هاي متعارف مربوط به ذرات بنيادين نتوانسته بودند چنين فرمولي را پيدا كنند و در تعيين جرم ذرات با مشكل روبرو بودند.
هايم ديدگاه كلي خود را در سال ۱۹۷۷در نشريه علمي موسسه ماكس پلانك به چاپ رساند و اين تنها مقاله داوري شده وي است كه انتشار يافته. در اين مقاله او با زباني غامض و پيچيده كه تعداد فيزيكداناني كه مي‌توانند ادعا كنند آن را فهميده‌اند زياد نيست، راهي براي محاسبه جرم ذرات بنيادين با استفاده از مشخصه‌هايي مانند بار اكتريكي و اندازه حركت زاويه‌اي آنها پيشنهاد كرده است.
اما عليرغم زبان دشوار اين مقاله، قضيه‌اي كه هايم اثبات كرده بود با موفقيت فراوان همراه شد. مدل استاندارد مربوط به ذرات بنيادين كه كم و بيش در ميان همه فيزيكدانان به عنوان بهترين مدل در مورد ذرات بنيادين پذيرفته شده است، نمي‌تواند جرم اين قبيل ذرات را پيش بيني كند.
حتي شيوه‌هاي پذيرفته شده تخمين زدن جرم اين ذرات به صورت نظري، كه از آن با نام "كوانتوم شبكه‌اي كروموديناميك " quantum chromodynamics latticeياد مي‌شود تنها مي‌تواند عددي براي جرم ذرات بنيادين بدست آورد كه مقدارش بين يك تا ۱۰درصد مقداري است كه در تجربه به دست مي‌آيد.
اما در سال ۱۹۸۲زماني كه محققان آلماني در مركز الكترون سينكروترون در هامبورگ از قضيه هايم براي پيش بيني جرم ذرات بنيادين استفاده كردند جوابي كه كامپيوتر ارائه داد با دقت زياد معادل جوابي بود كه از آزمايش به دست آمده بود.
تنها عاملي كه اندكي دقت پيش بيني را كم مي‌كرد كميات مربوط به ثابتهاي بنيادين كيهان بود كه مقادير دقيق آن در دسترس فيزيكدانان قرار نداشت. دو سال بعد از مرگ هايم در سال ۲۰۰۱زماني كه همكار ديرينه او با استفاده از كميتهايي دقيق‌تر مجددا جرم ذرات بنيادين را محاسبه كرد، نتايج بدست آمده با دقت بيشتري با نتايج تجربي تطابق داشت.
اما هايم پس از انتشار فرمول خود ديگر به موضوع فضاي فوق فضا hyperspaceو استفاده از نيروي پيشران در اين فضا نپرداخت و تحقيق در مورد آن را پيگيري نكرد.
در عوض در پاسخ به درخواستها درباره اطلاعات بيشتر درباره نظريه‌اش در خصوص تعيين جرم ذرات او وقت خود را صرف تاليف سه كتاب به الماني كرد كه در آن به تفصيل جزييات نظريه خود را توضيح داد.
تنها در سال ۱۹۸۰و هنگامي كه كتابهاي او نظر يك مسوول بازنشسته اداره ثبت اختراعات را در اتريش به خود جلب كرد ايده استفاده از نيروي پيشران در فضاي فوق فضا در حيطه عمومي مطرح شد.
"والتر دروشر" بازنشسته، با نگاهي دوباره به ايده‌هاي هايم روايت بسط يافته‌اي از نظريه او را در مورد فضاهاي شش گانه مطرح و دو بعدي را كه هايم كنار گذارده بود نيز مجددا احيا كرد نتيجه اين اقدام يك نظريه جديد موسوم به "فضاي هايم- دروشر " scher space Heim-Drبود كه توصيفي رياضي از يك كيهان هشت بعدي به شمار مي‌رفت.
دروشر مدعي است كه از اين مدل مي‌توان نيروهاي شناخته شده در فيزيك مربوط به كيهان چهار بعدي را استنتاج كرد. اين نيروهاي چهارگانه عبارتند از نيروي جاذبه، نيروي الكترومغناطيس، نيروي بين هسته‌اي ضعيف و نيروي بين هسته‌اي قوي.
اما اين نظريه حاوي نكات بيشتري است. به گفته دروشر اگر نظر هايم درست باشد در آن صورت ما ناگزيريم دو نيروي بنيادي تازه را نيز وضع كنيم و وجودشان را بپذيريم. اين دو نيرو به نيروي جاذبه ارتباط دارند. يكي از اين دو نيرو يك نيروي دافعه است مشابه آنچه كه اكنون فيزيك جديد از آن با عنوان انرژي تاريك dark energyياد مي‌كند .
اين نيرو ظاهرا مسوول انبساط اجزاي كيهان است. نيروي ديگر احتمالا نيروي است كه مي‌توان از آن براي به حركت در آوردن موشكها و سفاين فضايي بدون مصرف سوخت استفاده كرد.
اين نيرو محصول تعامل ميان دو بعد پنجم و ششم در كيهاني است كه هايم توصيف مي‌كند با دو بعد هفتم و هشتم كه دروشر اضافه كرده است. اين نيرو يك زوج فوتون گرانشي gravitophotonتوليد مي‌كند. اينها ذراتي واسطه تبديل انرژي الكترومغناطيس به انرژي جاذبه و بالعكس هستند.
دروشر با همكاري "يواخيم هاوسر" فيزيكدان و استاد علوم كامپيوتر در دانشگاه علوم كاربردي در سالزيتگر در آلمان در تلاش است تا اين مدل نظري را به مجموعه‌اي قابل آزمايش تجربي تبديل كند.
مقاله‌اي كه اين دو نفر مشتركا توليد كرده‌اند با عنوان "راهنمائيهايي براي يك دستگاه پيشران فضايي با تكيه به نظريه كوانتومي هايم" همان مقاله اي است كه موسسه هوانوردي و فضانوردي آمريكا به آن جايزه داده است.
موسسه فضايي آمريكا (ناسا) در گذشته دعاوي مشابهي در خصوص "كاهش جاذبه" يا "ايجاد نيروي ضد جاذبه" را مورد بررسي قرار داده اما به گفته دروشر اين نظريه با نظريه‌هاي قبلي تفاوت دارد.
اين نظريه درباره يك نيروي ضد حاذبه نيست بلكه درباره ميدانهايي بكلي جديد با خواص تازه است و هاوسر مدعي شده كه آزمايش مي‌تواند اين نظريه را تاييد كند.
براي انجام آزمايش بايد يك حلقه گردان بسيار بزرگ را در بالاي يك سيم پيچ ابر-رسانا قرار داد تا يك ميدان مغناطيسي بسيار قدرتمند بوجود آورد. اگر جرياني كه در سيم پيچ برقرار است به اندازه كافي بزرگ و ميدان مغناطيسي به اندازه كافي شدت داشته باشد، انگاه به ادعاي دروشر ميدان الكترومغناطيسي كه از تركيب ايندو توليد مي‌شود، مي‌تواند چنان از شدت ميدان جاذبه بكاهد كه حلقه گردان بالاي آن به حال شناور در آيد.
به گفته دروشر و هاوسر براي آنكه بتوان تاثير ميدان جاذبه زمين را بر روي يك سفينه ۱۵۰تني بكلي از بين برد، بايد شدت ميدان مغناطيسي در حدود ۲۵تسلا باشد.
چنين ميداني ۵۰۰هزار مرتبه قدرتمندتر از ميدان مغناطيسي كره‌زمين است. در حال حاضر دانشمندان مي‌توانند با استفاده از پالسهاي مغناطيسي بسيار كوتاه ميداني با شدت ۸۰تسلا توليد كنند.
دروشر و هاوسر پا را از اين حد نيز فراتر گذارده‌اند و مدعيند اگر سرعت گردش حلقه گردان بيشتر و ميدان مغناطيسي شديدتري توليد شود ذرات فوتو گرانشي با ميدان جاذبه متعارف يك نيروي پيش برنده از جنس ضد جاذبه توليد مي‌كنند.
دروشر معتقد است كه سفينه‌اي مجهز به حلقه گردان و سيم پيچ مي- تواند در فضاي فوق فضا به حركت در آيد.
در اين فضاي فوق فضا احتمالا مقادير ثابت طبيعت متفاوتند و حتي سرعت سير اجسام نيز احيانا مي‌تواند به چندين برابر سرعت سير نور برسد. در چنين صورتي مي‌توان در كمتر از سه ساعت تا مريخ سفر كرد و به ستارگاني كه ۱۱ سال نوري از زمين فاصله دارند در فاصله ۸۰روز رسيد.
حال سوال اين است كه آيا اين سخنان همه بي‌پايه است يا انكه مبناي يك انقلاب تازه در علم را پي مي‌ريزد.
اغلب فيزيكدانان اسمي از هايم به گوششان نخورده و او را نمي‌شناسند و درك نظريه هايم حتي با توضيحات دروشر نيز ساده نيست.
ماركوس پوسل فيزيكدان نظري در موسسه ماكس پلانك مي‌گويد كه زماني كه سرگرم گذراندن دوره ليسانس خود بود با دقت نظريه هايم را مطالعه كرده و بخش اعظم ان را نامفهوم يافته است. اين فيزيكدان معتقد است كه سازگار كردن ديدگاههاي هايم با فيزيك امروز كار دشواري است.
نظر اجماعي فيزيكدانان آن است نظريه دروشر و هاوسر در بهترين حالت هنوز ناكامل است و در عين حال در دشوار بودن ان ترديدي نيست.
در حال حاضر تنها نكته مثبتي كه موجب شده تا اين نظريه جدي گرفته شود موفقيت نظريه در پيش بيني دقيق جرم ذرات بنيادي است.
به گفته "تئودور اوئرباح" كه در موسسه فدرال تكنولوژي در زوريخ تحقيق مي‌كند شايد نظريه هايم چيزي داشته باشد كه بتواند به فيزيك جديد كمك كند.
به اعتقاد اين فيزيكدان، فيزيك جديد در آينده به راهي مي‌رود كه هايم پيشنهاد كرده است.
در حال حاضر به اعتقاد اغلب مهندسان مواد موجود از توانايي لازم براي توليد جريان و ميدان قدرتمندي كه جهت آزمايش نظريه هايم دروشر لازم است، برخوردار نيستند.
البته در آزمايشگاه ملي "سانديا" يك دستگاه مولد پرتو ايكس موسوم به "ماشين زد" موجود است كه احيانا مي‌تواند ميدان مغناطيسي و الكتريكي مورد نياز براي انجام آزمايش را توليد كند اما به گفته راجر لنارد محقق موتورهاي فضايي در اين آزمايشگاه، نظريه هايم دروشر در شكل كنوني آن به صورتي نيست كه استفاده از اين دستگاه را موجه سازد.
به اعتقاد اين محقق در حال حاضر بهتر است مباني رياضي اين نظريه به نحو دقيق‌تري توضيح داده شود.
مختصري درباره بوركهارد هايم:
بوركهارد هايم در ۱۹۲۵در پوتسدام به دنيا آمد و در شش سالگي تصميم گرفت كه مهندس موشك شود. او طرحهاي خود را به صورت رمز گونه در مي‌آورد كه هيچ كس نتواند از اسرار وي مطلع شود. او در زير زمين منزل والدينش به آزمايش با مواد منفجره مي‌پرداخت.
در اواخر دومين جنگ جهاني به عنوان سازنده مواد منفجره مشغول كار شد. اما در سال ۱۹۴۴در اثر انفجار اين مواد دو بازوي خود و نيز ۹۰درصد شنوايي و بينايي خود را از دست داد.
پس از جنگ به دانشگاه گوتينگن رفت و به تحصيل در رشته فيزيك پرداخت.
ايده يك موشك كه با نيروهاي كوانتومي به پيش رانده شود و نه با سوختهاي معمولي او را به نسبيت اينشتين و مكانيك كوانتومي هدايت كرد.
از سال ۱۹۴۸به بعد پدر و همسرش به جاي چشم و گوش و دستهاي او برايش كار مي‌كردند و او حافظه‌اي متكي به تصاوير را براي خود شكل داد.
:104:
گردآونده:طه-Borna66