عندما يتعلق الأمر بالفضاء، تواجهنا نحن البشر صعوبة في السفر لكل مكان واستكشاف كل شيء، فنحن نتحدث عن الفضاء الشاسع جدًا، حتى لو سافرنا بأقصى سرعة ممكنة، سيستغرق الأمر سنوات للوصول إلى أقرب نجم مجاور لنا. لكن الدافع البشري يسعى إلى إيجاد حلول لهذه المشكلة، وهو ما فعله ديفيد بيرنز David Burns المهندس في ناسا، فقد وضع مفهومًا لمحرك يستطيع نظريًا بلوغ 99% من سرعة الضوء دون الحاجة لطاقة دافعة.
نشر بيرنز هذه الفكرة في موقع ناسا تحت عنوان المحرك الحلزوني Helical Engine، وأوضح أنه يعمل -نظريًا- عن طريق تغير الكتلة بسبب السرعات النسبية القريبة من سرعة الضوء في الفراغ، لكن لم تُراجَع هذه الفكرة من قِبَل الخبراء.
سبب الأمر ضجة، وزعم البعض أن هذا يخالف قوانين الفيزياء. لكن الحقيقة أن الفكرة بالفعل مذهلة، ولا تخالف أيًا من قوانين الفيزياء.
اقتراح سابق لمحركات الصواريخ التي لا تحتاج إلى الدفع: نموذج لمحرك EM
لشرح الفكرة، وصف بيرنز صندوقًا يحتوي ثقلًا بداخله، الصندوق معلق بخيط من الطرفين وينتهي كل من الطرفين بنابض يحرك الصندوق ذهابًا وإيابًا، في الفراغ -وكذلك الفضاء- سيكون تأثير ذلك هو تأرجُح الصندوق بينما يظل الثقل داخله ثابتًا.
إجمالًا، سيبقى الصندوق متأرجحًا في نفس الوضع، لكن إذا ازدادت الكتلة في أحد الاتجاهات، سيتولد دفع thrust في هذا الاتجاه، وفقًا لقانون حفظ الزخم الحركي، الذي ينص على أن الزخم الحركي لنظام ما يبقى ثابتًا في غياب التأثيرات الخارجية، والذي لا يكون ممكنًا بالكامل.
وفقًا للنسبية الخاصة فإن الأجسام تكتسب كتلة باقترابها من سرعة الضوء، أي أنك لو استبدلت بالثقل أيونات، وبالصندوق حلقة، فستحصل نظريًا على أيونات تتحرك أسرع في إحدى نهايتي الحلقة وأبطأ في الأخرى.
لكن محرك بيرنز ليس حلقة واحدة مغلقة، إنه حلزوني مثل نابض يتمدد، لذلك أسماه محركًا حلزونيًا.
كتب بيرنز: «يُسرع المحرك الأيونات داخل الحلقة إلى سرعات نسبية معتدلة، ويؤدي تغير السرعة إلى تغير في الكتلة، وتتحرك الأيونات ذهابًا وإيابًا لإنتاج الدفع. ليس للمحرك أي أجزاء متحركة سوى الأيونات المتحركة في الفراغ، المحصورة داخل الحقلين الكهربي والمغناطيسي».
نظريًا، يبدو هذا رائعًا، لكنه عمليًا لا يخلو من مصاعب.
وفقاً لموقع New Scientist، فإن غرفة هذا المحرك الحلزوني ستكون بالغة الضخامة، فسيبلغ طولها نحو 200 متر وقطرها نحو 12 مترًا، كما أنه سيتطلب توليد 165 ميغاواط من الطاقة لإنتاج نيوتن واحد من الدفع، أي ما يعادل محطة طاقة كاملة لتحريك كيلوجرام واحد، وهذا بالتأكيد ليس عمليًا.
لكن ماذا عن الفضاء؟
يزعم بيرنز أن المحرك سيكون فعالًا، وأنه سيمكنه بلوغ 99% من سرعة الضوء شرط توافر القوة والوقت الكافيين.
يسعى عدد غير قليل من البشر إلى الوصول إلى الفضاء بين النجمي، والذي يستحيل الوصول إليه بالإمكانيات المتاحة، لكننا لو سلمنا بهذا، فإننا نخسر 100% من محاولات لم نقم بها.
يعترف بيرنز بوجود مشكلات في عرضه، وأن حساباته ربما ليست دقيقة تمامًا، فما قدمه فكرة خيالية أكثر من كونها محركًا دقيقًا يمكن استخدامه للسفر إلى الفضاء، لكن يمكن اعتبار ما قام به بيرنز أساسًا لمحرك يمكن تطويره فيما بعد، قد يمكننا من السفر يومًا ما إلى النجوم.
اقرأ أيضًا:
هل يمكننا السفر بسرعة أكبر من سرعة الضوء ؟
ترجمة: الزهراء عمر
تدقيق: أكرم محيي الدين
