این ربات با زیر پا گذاشتن قوانین فیزیک، شنا در فضا را ثابت می‌کند

قرن‌ها قبل پیش از اینکه ما پا را از کره زمین بیرون بگذاریم، ایزاک نیوتون به صورت خلاصه چگونگی حرکت اجسام را توضیح داد. حرکت به دلیل تغییر در عناصر حاضر و در واکنش به یک اقدام ایجاد می‌شود. این اقدام می‌تواند خارج شدن گاز، فشار آوردن به یک جسم جانبی یا حرکت باله برخلاف جریان مایعات باشد.

اگر هوای اطراف بال یک پرنده یا آب اطراف باله و دم یک ماهی را بگیرید، تلاش‌های جانور بیچاره بی‌نتیجه خواهند بود و به هیچ وجه نمی‌تواند به سمت جلو یا عقب حرکت کند. هرچند که در اوایل قرن بیست و یکم، فیزیکدانان روزنه‌ای را در این قانون پیدا کردند. اگر حرکت در یک فضای سه‌بعدی که دارای خمیدگی است رخ دهد، تغییر در شکل و حالت شیء لزوما از همان قوانین عادی پیروی نخواهد کرد. در واقع در این حالت دیگر نیازی به پیشرانه نخواهد بود.

به بیانی دیگر شنا در فضا به خاطر ماهیت خمیدگی در ساختار فضا-زمان رخ خواهد داد و کوچکترین حرکت یک جسم می‌تواند به تغییر موقعیت آن منجر شود. از طرفی تاثیر خمیدگی فضا-زمان بر حرکت همانند تماشای افتادن یک سنگ به پایین کوه واضح است و از طرفی دیگر نیز اینشتین بیش از یک قرن پیش در نظریه نسبیت عام به آن پرداخته بود.

با وجود این، نشان دادن اینکه چطور بالا و پایینی‌های یک فضای خمیده می‌تواند روی توانایی یک جسم برای حرکت تاثیر بگذارد، یک بحث دیگر است. برای مشاهده چنین موضوعی یا باید به نزدیک‌ترین محلی که در آن فضا-زمان خم شده یعنی یک سیاه چاله برویم یا اینکه به تماشای ویدیو منتشر شده از آزمایش انجام شده توسط پژوهشگران مؤسسه فناوری جورجیا، دانشگاه کرنل، دانشگاه میشیگان و دانشگاه نوتردام بنشینیم.

تیم مربوطه توانستند مدلی از فضای خمیده را در آزمایشگاه بسازند. مدل مکانیکی آنها از یک فضای کروی شامل تعدادی جرم تشکیل می‌شود که توسط موتورهایی در محورهای مختلف حرکت می‌کنند. این مجموعه به یک بازوی در حال چرخش متصل شده بود و طوری قرار داشت که تاثیر گرانش و جاذبه را به حداقل برساند.

اگرچه اجرام از فیزیکی که جهان نسبتا مسطح ما را احاطه کرده، حذف نشده بودند، اما سیستم طوری متعادل شده بود که خمیدگی مسیرها تا حد ممکن اثر یک فضای به شدت خمیده را شبیه‌سازی کنند. همزمان با تکان خوردن ربات، حرکت خاصی در نتیجه ترکیب گرانش، اصطکاک و خمیدگی ایجاد شد که در بهترین حالت می‌توان آن را با در نظر گرفتن ساختار فضا توصیف کرد.

Zeb Rocklin، فیزیکدان موسسه فناوری جورجیا در این رابطه گفت:

ما جرم مورد نظر را روی ساده‌ترین فضای خمیده یعنی یک کره حرکت دادیم تا به طور سیستماتیک حرکت در فضای خمیده را بررسی کنیم. ما با حرکت پیش‌بینی شده آشنا شدیم. این حرکت آنقدر غیر منتظره بود که توسط اکثر فیزیکدانان نادیده گرفته می‌شد. همزمان با تغییر شکل، ربات به آرامی به دور کره حرکت کرد. این حرکت به هیچ وجه نمی‌توانست به تعاملات محیطی مربوط باشد.

درست است که حرکت اشاره شده اندک است، اما نتایج این آزمایش در کنار مباحث تئوری می‌تواند در مکان‌هایی که خمیدگی فضا-زمان جلوه می‌کند، بسیار تاثیرگذار باشد. همچنین درک حرکات محدود در خمیدگی‌های بسیار کم (همچون گرانش زمین) نیز می‌تواند روی تعیین موقعیت بسیار دقیق در طولانی مدت اهمیت تاثیر بگذارد.

پیشتر نیز فیزیکدانان ایده موتورهای بدون نیاز به پیشرانه را مطرح کرده بودند. نظریه‌های مختلفی در این رابطه مطرح شد؛ اما در نهایت هیچکدام به نتیجه خاصی نرسیدند. هرچند که احتمالا در آینده پژوهش‌های بیشتر با دستگاه‌های دقیق‌تر اطلاعات بهتری در رابطه با شنا در لبه‌های فضا ارائه خواهند داد.

در حال حاضر تنها امیدواریم فضانورد اشاره شده در بخشی از فضا-زمان قرار بگیرد که تا پیش از تمام شدن اکسیژن فرصت کافی برای رسیدن به یک مکان امن را فراهم کند.

منبع :Science Alert