سلسلة النظرية النسبية: النسبية الخاصة
ماذا يحدث لمادة إذا كانت سرعتها أكبر من سرعة الضوء؟

نحن لا نعرف ماذا سوف يحدث لمادة إذا كانت سرعتها أكبر من سرعة الضوء وذلك لسبب بسيط جدًا هو أنه من المستحيل أن تتعدى سرعة أي مادة سرعة الضوء. سرعة الضوء تشكل حدًا أساسيًا للسرعة التي سيتحرك بها أي جسم نسبةً للأجسام المحيطة به.

في الواقع لا يوجد جسم لديه كتلة ساكنة متناهية ويمكنه الحركة بسرعة الضوء. وهذا هو سبب أن أي جسم يتحرك بسرعة الضوء كالفوتونات ليس لديه كتلة ساكنة. أضف إلى ذلك في حالة أن جسمًا ذا كتلة ساكنة تقترب سرعته من سرعة الضوء، سوف تزداد طاقته وتصبح لا متناهية عندما تصل سرعته لسرعة الضوء، وهذا هو سبب استحالة وصول سرعته لسرعة الضوء. لقد أُثبت هذا بالفعل من خلال التجارب، وقد أوضحت تلك التجارب أنه لا يوجد أي شيء يستطيع التحرك بسرعة أكبر من سرعة الضوء.

ومع ذلك فإنّ تلك المناقشة تنطبق فقط على الأجسام الصغيرة الموجودة في الكون، كمثال على ذلك، إذا استخدمت كرة قدم أو كوكبًا أو نجمًا أو مجرة وحاولت أن تسرع حركة هذه الأجسام حتى تصل لسرعة الضوء بالنسبة للأجسام المحيطة بها فإن ذلك يُعد مستحيلًا. ومع ذلك لا يوجد ما يمنع تلك الأجسام التي يفصل بينها مسافات شاسعة من الحركة بسرعة أكبر من سرعة الضوء بالنسبة إلى بعضها البعض. فخلال هذه المسافات الشاسعة يظهر تأثير تمدد الكون ويصبح مهمًا، ما يجعل تلك المناقشة غير قابلة للتطبيق.

من الناحية التقنية يمكن تطبيق حد سرعة الضوء حينما تكون أنت فقط في «إطار عطالي-Inertial Frame» حيث تجلس دون أي قوة مؤثرة عليك وتقيس سرعة جسم يتحرك مرورًا بالمسطرة والساعة اللذين تمسكهما بيدك. أما من خلال المسافات الشاسعة في الكون فإنه لدينا العديد من الظروف المختلفة جدًا. فلا يوجد شيء في إطار عطالي لأن جميع الأجسام تسرع حركتها بتأثير الأجسام الأخرى نتيجة حقل الجاذبية الكوني وتأثير تمدد الكون. تأثير تمدد الكون ليس حقيقة بسبب تحرك المجرات بعيدًا عن بعضها البعض (خلال الفضاء) لكنه نتيجة تمدد المسافات الفاصلة بين المجرات، وهذا ما لا يحدث في حالتنا لأننا نخضع لقيود أخرى.

وهكذا وبالرغم من استحالة حركة أي جسم خلال الفضاء بسرعة أكبر من سرعة الضوء، واستحالة أن يرسل أحدهم أي معلومات خلال الكون بسرعة أكبر من سرعة الضوء، فإنه من الممكن أن تزداد المسافات بين المجرات بسرعة أكبر من سرعة الضوء، وذلك بسبب المعدل الذي تتمدد به هذه المسافات. هذه الحركة الأسرع من الضوء ليس لديها أي تأثير على المواد المكونة لتلك المجرات (مثال لذلك، طاقة كل مجرة لن تصبح لا نهائية بأي شكل من الأشكال)، وذلك لأنها لا تتحرك فعليًا بالنسبة لبعضها البعض بأي طريقة كانت يمكن قياسها مباشرة.

إعداد: محمد خالد عبدالرحمن
تدقيق: جعفر الجزيري
المصدر