استحصال انرژی از هیچ

[NIIT]

لژنت: این روزها گویا همه شمشیرهایشان را تیز کرده اند تا پادشاهی نظریه های فیزیکی را سرنگون کنند.
بعد از ادعای جنجالی کشف ذرات سریع تر از نور و معرکه ای که در رد و تأیید آن بپا شد، حالا نوبت به استخراج انرژی و نور از دل هیچ و پوچ رسیده است تا ثابت کند که خلأ پوچ و تهی نیست. اگر گرفتن کره از آب کنایه از مهارت و زیرکی فوق العاده تا سر حد انجام کاری محال باشد، اما قضیه نور و انرژی گرفتن از خلأ فرق می کند و دست کم از بابت محال بودن مصداق ندارد. طبق قوانین فیزیک از هیچی هم می توان چیزی به دست آورد بشرطی که با سرعتی نزدیک به سرعت نور در حرکت باشیم. در واقع کشف دانشمندان در جهت تأیید یک پیش بینی قدیمی در خصوص چگونگی استحصال انرژی از فضای تهی و تولید نور است که هندریک کسیمیر فیزیکدان آلمانی سال ۱۳۲۷ خورشیدی مطرح کرد. قضیه برداشت انرژی و نور از فضای تهی، ریشه در یک واقعیت جا افتاده فیزیکی دارد که می گوید فضای تهی و خلأ کاملا هم تهی و خالی نیست و بازی قایم باشک پر افت و خیزی از ذرات در آن جریان دارد. البته این قضیه با قوانین مکانیک ذره همسویی دارد که می گوید «حتی یک محیط خلأ هم نمی تواند انرژی کاملا صفری داشته باشد و نوسانات انرژی کوچکی در دل آن جریان دارد.» این نوسانات به صورت جفت شدن های زودگذر ذرات ظاهر می شوند.

البته این ذرات بالقوه یا مجازی که معمولا فوتون ها هستند تازگی نداشته و از گذشته در آزمایش مربوط به نمایش اثر کسیمیر به اثبات رسیده بود. در این آزمایش دو آیینه موازی نزدیک به هم قرار گرفته چنان به نظر می رسند که به سمت همدیگر میل کرده و کشیده می شوند. علت بروز این پدیده در فضای کوچک بین آیینه هاست که مجال ظهور فوتون های مجازی کمتری را می دهد و از آنجا که جمعیت فوتون های بیرون مانده بیشتر است، فشار انرژی تابشی که از خارج بر آیینه ها وارد می شود از فشار تابشی بین خودشان بیشتر بوده و آیینه ها را به سمت همدیگر می راند، اما اکنون دانشمندان یک گام فراتر از نمایش اثر کسیمیر و بازی قایم باشک فوتون های مجازی برداشته اند و طی فرآیندی موسوم به اثر کسیمیر دینامیکی موفق به بیرون کشیدن فوتون ها از دل فضای تهی شده اند. در این آزمایش تازه اثر کسیمیر که انصافا آزمایش فنی سخت و دشواری محسوب می شود، فقط یک آیینه حضور دارد که البته نقش سنگینی برعهده دارد. این آیینه باید با سرعتی نزدیک به نور در فضای تهی و از میان دریای فوتون های مجازی سفر کند. چون آیینه یک رسانا است، فوتون ها که ذرات الکترومغناطیسی هستند بخشی از انرژی جنبشی آیینه را جذب می کنند و بعد هم این انرژی اضافی را از طریق ایجاد زوج های فوتونی واقعی ساطع می کنند.ناگفته پیداست که حرکت دادن آیینه ای با سرعت نزدیک به نور غیرعملی است و از همین رو دانشمندان از یک مدار الکتریکی فوق رسانا و نوسانگری برای تغییر سریع فاصله سیر الکترون در مدار استفاده کردند که در نهایت با رسیدن سرعت حرکت الکترون ها به یک چهارم سرعت نور، شرایط مناسب برای انتشار فوتون های واقعی از مدار و ظاهر شدن نور در خلأ بوجود آمد. فیزیکدانان این آزمایش را دستاورد ارزنده و چشمگیری می دانند که دریچه بی نظیری را برای نمایش آفرینش کیهان و کشاندن کیهان شناسی تا روی میزهای تجربه و آزمایش باز خواهد کرد. جالب است بدانیم که انرژی فوتون های مجازی بهترین حدس کیهان شناسان نسبت به پشت پرده ماده تاریک است؛ عاملی که تصور می شود انبساط عالم را شتاب می بخشد.