داستان علمی تخیلی مسئله شطرنج + بررسی این داستان از نظر علمی
مسئله شطرنج
نوشته و. کاماروف – ترجمه رضا رضایی
سفینهٔ اومیکرون با 12 خدمه و 360 مسافر به مقصد مگوس در پرواز بود. کاپیتان مینگ و ناوبر گاسکوندی در سکوت به صفحهٔ کامپیوتر خیره شده بودند و هر دو میفهمیدند که اوضاع نومید کننده است. همان لحظهای که اَبَرفضا را ترک کرده بودند اشتباهی رخ داده بود. در کنترلهای سفینه اختلالی پیش آمده بود. انحرافی بسیار کوچک از برنامه صورت گرفته بود و افتاخیزی جزئی روی داده بود که به دشواری میشد تشخیص داد، اما همین کافی بود که سفینه را چند ثانیه از محل محاسبه شده در فضا دور کند. مینگ و گاسکوندی سفینهٔ خود را اسیر یک کوتولهٔ سفید یعنی ستارهٔ کوچکی با چگالی و گرانش بسیار زیاد میدیدند که گویی اختصاصا منتظر آنها بود.
تمام موتورهای موشک با حداکثر قدرت کار میکردند اما قدرت این موتورها فقط سفینه را از سقوط به آن خلأ نابود کننده حفظ میکرد و برای شکستن زنجیرهای گرانش کافی نبود. اومیکرون در مدار مسدودی به دور کوتوله میگردید و فاصلهاش تا مرکز این ستاره در حدود 20000 کیلومتر بود.
قدرت سفینه در حدی نبود که آن را از چنگال ستاره برهاند. بدتر آنکه زمان پرواز هم رو به پایان بود و انرژی لازم برای نگهداری میدان محافظتی که از سفینه در برابر لهیب سوزان کوتوله محافظت میکرد رفته رفته تهی میشد.
مینگ به صفحهٔ کامپیوتر خیره شده بود و لکهٔ قرمز رنگی میدید که بیضی کوچکی در پیرامون ستاره رسم میکرد. “پرسید: چقدر مانده؟”
ناوبر که منظور کاپیتان خود را با اشارهای میفهمید، به سرعت چند دکمه را بر روی دستگاه کامپیوتر فشار داد.
“شش ساعت و نیم … باید sos بفرستیم.” کوتوله خیلی نزدیک بود. کوتوله خیلی نزدیک بود. مینگ گویی لهیب داغ آن را از ورای میدان محافظ سفینه احساس میکرد… شش و نیم ساعت دیگر ذخیرهٔ انرژی پایان مییافت و آن وقت… “میتوانیم میدان را ضعیفرت کنیم؟”
گاسکوندی به تندی گفت: “همین حالا هم مینیمم است. خب sos بفرستیم یا نه؟”
کاپیتان جواب نداد. در صندلی خود فرو رفت. چشمایش را بست. با مسئلهای روبهرو شده بود که حل آن حتی از عهدهٔ پیچیدهترین کامپیوتر هم خارج بود.
البته قاعده تا میبایست یک sos بفرستد. “مقررات ناوبری فضایی” این طور میگفت. اما مینگ میدانست که در محدودهٔ آنها حتی یک سفینه هم وجود ندارد که به نجات اومیکرون بیاید. نزدیکترین پایگاه در مگوس بود، اما فاصله آنقدر زیاد بود که ارسال یک رادیوگرام استاندارد به آنجا ماهها طول میکشید. پیام فوری را میبایست از طریق اَبَرفضا فرستاد اما این کار انرژی بسیار میبرد. انرژی هم چیزی بود که برای دفاع از سفینه در برابر کوتولهٔ سفید بسیار لازم بود.
اگر ذرهای امید بود، مینگ به ریسک مخابرهٔ رادیویی اَبَرفضایی تن در میداد، اما نوگان کهکشانی در این موقعیت فقط چهار سفینه داشت که به اومیکرون برسند و آن سوخت بدهند یا بیآنکه خودشان به تلهٔ گرانشی بیفتند آن را یدک بکشند. وانگهی، مینگ میدانست که این چهار سفینه بسیار دورند و نمیتوانند به موقع به نجات اومیکرون بیایند.
گاسکوندی سکوت را شکست و گفت: “میتوانیم کمی در زمان صرفه جویی کنیم، حدودا سی دقیقه.”
کاپینان سرش را بلند کرد. پرسشی ناگفته در نگاهش موج میزد.
“در صورتی که بارها را بیرون بریزیم”. کاپیتان قاطعانه جواد داد: “نه، خیلی خطرناک است. بین مسافران، زن و کودک هم هست نباید متوجه بشوند.”
این هم موضوعی بود که فقط کاپیتان حق داشت دربارهاش تصمیم بگیرد. آه، مسافران! همه در کابین خود مشغول استراحت بودند و خیالشان راحت بود که یکی دوروز دیگر به مقصدشان میرسند. اما فقط شش و نیم ساعت از عمرشان باقی بود. میبایست حقیقت را به آنها گفت؟ یا بهتر بود تا آخر آنها را بیخبر گذاشت؟
کاپیتان طی سالها خدمت در سفرهای فضایی چند بار با وضع بحرانی روبهرو شده بود اما همیشه راه خلاصی پیدا کرده بود. همه چیز به تجربه و ارادهٔ او بستگی داشت. قبلا بارها توانسته بود ظرف چند ثانیه بهترین تصمیم را بگیرد. اما این بار فرق میکرد. میکرد. محاسبات سادهای که حتی یک دانشآموز هم میدانست، به روشنی از پایانی غمانگیز حکایت میکرد. میشد به تلاشهای مختلفی دست زد. اما نتیجه فرق نمیکرد. معنیاش این بود که تسلیم سرنوشت شوند و نومیدانه به انتظار لحظهای بنشینند که ستاره سفینهشان را ببلعد و به شعلهای نورانی تبدیل کند.
تسلیم؟ شکست بدون مبارزه؟ ن، هیچ گاه چنین چیزی از ذهن مینگ نگذشته بود. به تلخی فکر کرد: “خوب چنین چیزی فقط یک بار اتفاق میافتد.”
اما نه ما نباید تسلیم شویم. حتی در وضعیت کاملا نومیدانه هم باید مبارزه کرد. نباید اسیر یأس شد.
به ناوبر گفت: “یک بار دیگر همه چیز را از اول تا آخر مرور کن.”
گاسکوندی به آرامی رویش را برگرداند و به کاپیتان نگاه کرد. بعد از آنکه ابزارهای سفینه از فاجعه قریبالوقوع خبر داده بودند اولین بار بود که آن دو چشم به چشم یکدیگر میدوختند. گاسکوندی شانه بالا انداخت. “خودتان میدانید که کردم.”
“اما باید باز هم تمام احتمالها را بسنجیم.”
گاسکوندی از کوره در رفت و گفت: “چه فایده! چه احتمالی وجود دارد؟”
کاپیتان مینگ هم میدانست که هیچ احتمالی در کار نیست. موقعیتی که پیش آمده بود حالت کلاسیک داشت. مسئله در آغاز دوران ناوبری فضای از هرنظر بررسی شده بود و در دورههای بعد دیگر کسی بدان نیندیشیده بود. جدیدترین انواع سفینههای فضایی هم مراقب چنین خطری بودند. دست کم پنجاه سال بود که کسی در هیچ تلهٔ گرانشی گرفتار نشده بود. اومیکرون بدآورده بود. آیا اینکه نظریه پردازان این همه مدت به چنین مسئلهای نیندیشیده بودند، میشد یگانه شانس اومیکرون به حساب آید؟ علم زمان نمیشناسد. اگر موقعیت دشوار خود را در پرتو معلومات جدید تحلیل میکردند شاید میتوانستند راهی بیابند که ناوبری کلاسیک متوجهش نشده بود.
به هر حال باید جستجو کرد. اما کاپیتان چگونه میتوانست گاسکوندی را به این کار وا دارد؟ گاسکوندی ماموری عالی و بیعیب و نقص بود. مینگ حتی یک بار هم ندیده بود که او حتی نقطهای از “مقررات” را فراموش کند. اما همین نقطهٔ ضعف او هم بود. کسی که اشتباه کند و را تصحیح آن را بیابد، بهتر میداند که در موقعیتهای غیرمنتظره چه کند. اما گاسکوندی اشتباه نمیکرد و فقط از یک چیز فرمان میبرد به نام “مقررات.”
کاپیتن اندیشید: “افسوس، مغز او برای کشف کردن ساخته نشده.” به چیز دیگری هم افسوس خورده و آن اینکه قبلا همیشه به جنبهٔ مهندسی موضوع توجه کرده بود و به تئوری ناوبری فضایی بیاعتنا مانده بود. البته از اصول و مبانی این علم آگاهی فراوان داشت و حتی در صورت لزوم میتوانست کار گاسکوندی را هم انجام دهد، اما در این موقعیت خاص آگاهی و شناخت علمیاش کفایت نمیکرد.
مینگ بیآنکه به ناوبر نگاه کند گفت: “پس پیشنهادت این است که صبر کنیم، همینطور بنشینیم و دست روی دست بگذاریم وکاری نکنیم؟”
گاسکوندی با قیافهٔ عبوس گفت: “به نظر من باید یک sos بفرستیم. در “مقررات” هم اینطور آمده.”
مینگ تند جواب داد: “نه، ما برای اینکه مرگمان را گزارش کنیم خیلی وقت داریم. تا آن موقع باید کاری کرد، حتی اگر خلاف” مقررات” باشد. ”
گاسکوندی آزرده مینمود.
“خیلی چیزها هست که …”
مینگ از جا بلند شد و به طرف ناوبر رفت.
“حالا بیا فکرمان را روی هم بریزیم. اگر…”
در همین موقع هر دو متوجه شدند که ورین به اتاق کنترل میآید. ورین در مقابل تابلو اصلی ایستاد و به صفحهٔ کامپیوتر چشم دوخت.
ورود مسافران به مدول فرماندهی ممنوع بود، اما ورین مسافر معمولی نبود. اومیکرون را براساس نظریهٔ فیزیکی او ساخته بودند. او واضع اندیشههای اصیل بسیاری بود که بر تکامل فیزیک و اخترشناسی تأثیر چشمگیر گذاشته بود. با این پرواز به مگوس میرفت تا در زمینهٔ تئوری اَبَرفضا در دانشگاه محل سخنرانی کند.
با این همه، ورین مسافر او میکرون بود و مینگ با نگرانی اندیشید که دیگر قضیه از حالت محرمانه بیرون آمده است.
“وضع عجیبی است، نه؟”
لحنش در آن اوضاع و احوال عجیب مینمود، به ویژه آنکه نوعی گزندگی و حتی خرسندی مبهم در کلامش حس میشد.
گاسکوندی از سر بلاتکلیفی شانه بالا انداخت. ورین سرانجام از برابر صفحهٔ کامپیوتر کنار رفت و گفت: “انرژی کافی نداریم، هان؟ ”
گاسکوندی که دیگر ادب ظاهری را نمیتوانست مراعات کند، با غرّولُند گفت: “خودتان مگر نمیبینید!”
“محافظ گرما هم چند ساعت دیگر از کار میافتد، بله؟”
مینگ فورا گفت: “شش ساعت و نیم دیگر”. نظریهپرداز معروف با حالتی اندیشناک گفت: “که این طور، آهان، که این طور…”
چشمهای گود رفتهاش از هیجان برق میزد و مینگ فکر کرد او به صیادی میماند که صید نادری یافته است. انگار ورین اصلا نگران نبود که خود دیگر صیدی بیش نیست. اندیشناک ایستاد بود و به نقطهٔ نامعلومی در ورای دیوارهٔ سفینه خیره شده بود، گویی چیزی میدید که فقط خودش میتوانست ببیند.
مینگ با خودش فکر کرد: “ظاهراً راست میگویند که از فقط با علم خودش زندگی میکند.”
اما اینطورها هم نبود. موقعی که ورین به صفحهٔ کامپیوتر چشم دوخته بود، افکارش به دوردستها و به سیارهٔ زادگاه پرواز کرد. اندیشید که مادر پیرش به زودی از مرگ او با خبر میشود. لحظهای بعد، به خود آمد، همه چیز را از ذهنش پاک کرد جز مسئله غامض را، و در صدد جستجوی راه حلی برآمد. واقعهٔ مرگباری در پیش بود و این مسئله ظاهرا با هیچ معیاری حل نمیشد. اما همین نوع مسائل بود که ورین در سراسر عمرش با آنها دست و پنجه نرم میکرد.
از افکار خود بیرون آمد و گفت: “اجازه هست از کامپیوترتان استفاده کنم؟”
گاسکوندی گفت: همهاش… اما مینگ دستش را بر شانهٔ او فشرد و ساکتش کرد. ورین گویا حتی متوجه این حرکت هم نشد، به طرف تابلو رفت و شروع کرد به ور رفتن با دکمهها.
مینگ کوشید محاسبات او را دنبال کند اما خیلی زود رشته از دستش در رفت. فقط فهمید که محاسبات ورین ظاهرا ربطی به وضعیت ایشان ندارد.
یکبار از ذهنش گذشت: “چه مضحک و مسخره شدهایم. فقط شش ساعت به پایان زندگیمان مانده، اما گاسکوندی فقط به دستورالعملها فکر میکند و ورین هم غرق در استدلالهای انتزاعی شده است. من هم چنان خونسرد به این دو نفر نگاه میکنم که انگار هیچ اتفاقی نمیافتد. شاید علتش این باشد که ارزش زمان نسبی است و شش ساعت آن قدرها هم کم نیست!”
ناگهان نظریهپرداز سرش را از روی تابلو بلند کرد و نگاهی به ناوبر انداخت و گفت: “به نظر شما این مسئله راه حلی ندارد؟” گاسکوندی چیزی نمانده بود که از کوره در برود. به قیافهٔ ورین نگاه کرد تا مگر نشانهای از نیش و کنایه در آن پیدا کند. سرانجام گفت: “مسئله خیلی ابتدایی و ساده است. رانش ما هم برای رسیدن به سرعت گریز کافی نیست.”
ورین پس از مکث کوتاهی زیر لب گفت: “بلی، همینطور است.” بعد ادامه داد: “حل مسئله بستگی به این دارد که آن را چگونه طرح کنیم.” و سپس به طرف تابلو اشاره کرد و گفت: “به این طریقهای که شما مسئله را طرح کردهاید راه حلی وجود ندارد.”
گاسکوندی گفت: “من که این طور طرح نکردهام. مسئله جز این نیست.” اما ورین انگار نمیشنید. درگیر کلنجار فکری شده بود و به هچی چیز توجهی نداشت. در این موقع بود که در فکر مینگ جرق امیدی روشن شد. او بهتر از هرکسی میدانست که فقط معجزهای نجاتشان میدهد. اما معجزه نجات بخش فقط میتوانست یک فرک خارقالعاده باشد، یک چیز غیر منتظره و حیرتانگیز. چنین چیزی را هم فقط از ورین میشد امید داشت.
فرمانده سفینه با نگاه احترام آمیزی به فیزیکدان چشم دوخت. مرد کوچک اندام که آنقدر فروتن و ضعیف به نظر میرسید، انگار چیزهای میدید که مردم عادی از دیدنش عاجز بودند.
سکوت را شکست و گفت: “داستان آن سگ را شنیدهاید؟”
کسی چیزی نگفت، ورین ادامه داد: “روزی فیزیکدانی به فیزیکدان دیگر گفت فرض کنیم ماهیتابهای به دُم یک سگ ببندیم. وقتی سگ بدود ماهیتابه روی زمین کشیده میشود و سروصدا میکند. سگ با چه سرعتی بدود تا صدای ماهیتابه را نشنود؟ با کمال تعجب، فیزیکدان دیگر نتوانست جواب بدهد.” بعد رو کرد به گاسکوندی و با لبخند شیطنت آمیزی پرسید: “شما چه میگویید: سگ با چه سرعتی بدود؟” ناوبر غرّولُند کنان گفت: “من چه میدانم.” پیدا بود که عصبانیت خود را به زحمت کنترل میکند.
نگاهی به مینگ انداخت. مینگ وقتی قیافهٔ متفکر او را دید، از سر ناچاری گفت: “با سرعت اَبَر صوت.”
ورین خندید و گفت: “آه، دقیقا جوابی دادید که آن فیزیکدان داد. جواب صحیح آن بسیار ساده است. سرعت سگ باید صفر باشد. مسئله بسیار سادهای است. نکتهٔ انحرافی در نحوهٔ طرح مسئله بود. اینکه سگ با چه سرعتی بدود. با چه سرعتی… حیلهٔ طراح همین بود. حتی فیزیکدانها هم گاهی فراموش میکنند که سرعت صفر هم به هر حال سرعتی است…”
ناوبر با خجلت نگاه ناباورانهٔ خود را به ورین انداخت. مینگ درست نمیدانست چه واکنشی نشان دهد، اما مطمئن بود که فیزیکدان به قصد تفریح شوخی نکرده است و هدفش نوعی آسایش ذهنی بوده است.
مینگ فکر کرد: “از طرفی حتما دلیلی بوده که این شوخی را به یاد آورده وگرنه چرا داستان دیگری از ذهنش نگذشته، شاید نکتهای بوده.”
ورین، انگار در تایید خوشبینی فرمانده به طرف کامپیوتر برگشت و با قیافهای که نوعی تمرکز فکری معصومانه در آن موج میزد، همچون پیانونوازی ماهر، با دکمههای کامپیوتر به محاسبه مشغول شد.
مینگ و گاسکوندی ساکت ماندند. سرانجام ورین با آه بلندی که نشانهٔ راحتی خیال بود، و با برق رضایتی در چشمها، از مقابل کامپیوتر کنار رفت. رو کرد به مینگ و گفت: “شطرنج بلدید؟” “بله.”
“پس حتما با مسائل شطرنج و ترکیبهای آن آشنایید. حالا در نظر بگیرید که وضعیت یکی از طرفین نومیدانه است و دارد بازی را از دست میدهد. اما حرکتی وجود دارد که در نگاه اول سریعترین راه به شکست به نظر میآید اما درست همین حرکت پارادوکسی است که بازنده را به پیروزی میرساند.”
مینگ دیگر مطمئن شده بود که ورین راه حلی پیدا کرده است. بیآنکه ناشکیبایی خود را مخفی کند گفت: “خب بعد؟” ورین چشم به چشم او دوخت و گفت: “ما باید چنین حرکتی بکنیم.” این را آرام بر زبان آورد. انگار یک بار دیگر داشت مسئله را سبک و سنگین میکرد.
همه ساکت شدند و سکوت مطلق بر اتاق کنترل حاکم شد. فرمانده بیحرکت ایستاده بود و پشتی یک صندلی را در دست میفشرد. ورین گفت: “باید هر چه میتوانیم افزایش قدرت بدهیم.” چند شکل بر یک کاغذ کشید و به مینگ داد.
گاسکوندی با سردرگمی گفت: “اما این کمکی به ما نمیکند. شاید فقط مدارمان را طویلتر کند.”
ورین گفت: “کاملا درست است.” “اما افزایش قدرت همهٔ انرژی ما را میگیرد و آن وقت محافظ گرما …”
مینگ حرفش را قطع کرد و گفت: “صبر کن.”
فکر کرد: “چه فرقی میکنت که شش ساعت زنده بمانیم یا سه ساعت…”
به ورین ایمان داشت. بدون معطلی به طرف تابلو اصلی کنترل رفت و چهار دستهٔ قرمز رنگ را پشت سر هم حرکت داد. گاسکوندی سخت مضطرب شد. موتورهای اضافی به کار افتادند و صدایشان بلند شد. رلهٔ محافظ اضافه بار نیز روشن شد.
مینگ پرسید: “حالا لطفا مسئله را توضیح بدهید.” ورین به آرامی گفت: “اومیکرون از دو قسمت مجزا ساخته شده است. بله؟” مینگ جواب داد: “بله قسمت اول، مدول فرماندهی و موتورها را برمیگیرد و قسمت دوم کابینها و بخشهای دیگر را.” “و این قسمتها را میتوان جدا کرد و با فاصلهٔ زیاد از یکدیگر قرار داد، درست است؟”
“بله، در حالت اضطراری یا در حالتی که نیروگاهها به تعمیر احتیاج داشته باشند. دو قسمت با یک تپنده مخصوص از هم جدا میشوند.” “حداکثر چقدر را هم فاصله میگیرند؟ صد و پنجاه کیلومتر”
ورین زیر لب گفت: “صد و چهل کیلومتر کافی است.” گاسکوندی سرانجام به حرف آمد و گفت: “منظورتان این است که از شر مدول مسافران راحت شویم؟ باز هم رانش کافی نداریم.” ورین با لحن موکدی گفت: “البته که نه. حتی اگر این طور بود باز هم مسئله حل نمیشد.”
“کوتوله گذارد به این راحتی از اینجا برویم. نه، منظورمن چیز دیگری است.” مینگ گفت: “داریم وقت تلف میکنیم. شاید باید…”
ورین با خونسردی گفت: “نه، وقت کافی داریم. به نظر شما با اصول سفینهٔ تپندهٔ فضایی آشنا باشید.”
گاسکوندی و مینگ با سردرگمی نگاهی رد و بدل کردند. ورین گفت: “اندیشه بسیار قدیمی و فراموش شدهای است.” مینگ گفت: “انگار چیزهای به طور مبهم به یادم میآید. در یک کتاب قدیمی مطالبی دربارهاش خوانده بودم. اگر اشتباه نکنم، بحث بر سر این بود که سفینه فضایی یک نقطهٔ مادی نیست بکله جسمی است که جرم آن در سراسر طولش توزیع شده است.” ورین با هیجان گفت: “بله، بله، کاملا درست است. اگر سفینهمان را به دو قسمت کنیم، نیروی برآیند گرانش بر آنها کوچکتر از نیروی خواهد بود که در حال حاضر بر او میکرون وارد میشود.”
کلمات را چنان واضح ادا میکرد که انگار در برابر شنوندگانی سخنرانی میکرد. مینگ گفت: “یعنی اگر سفینه را “منسبط” کنیم، نیروی دافعهای بر آن وارد میشود، بله؟”
“و اگر دو قسمت در اوج مدار به هم بپیوندند و در حضیض مدار از هم جدا شوند، او میکرون از مدار کپلریاش بیرون رانده میشود و در مارپیچ بازشوندهای شروع به حرکت میکند.”
مینگ با خوشحالی گفت: بله. ناگهان گاسکوندی گفت: “من هم یادم آمده، عالی است، قابل ستایش است.” اما با خندهای عصبی ادامه داد: “ضمنا به یاد میآوریم که سالها طول میکشد تا سفینهای حتی از گرانش زمین به این طریق بگریزد. کوتوله که جای خود دارد…” ورین با همان خونسردی گفت: “نکته همینجاست.” مینگ با خود اندیشید: “باور نکردنی است. این مرد چه فکر روشنی دارد و در چنین موقعیتی چقدر تیز بین است!”
ورین تکرار کرد: “بله، نکته همینجاست. گرانش در این مورد به نفع ما کار میکند. هر چه جرم ستاره یا سیاره بیشتر باشد، سرعت گریز هم بیشتر است. این یک پارادوکس است.”
مینگ پرسید: “به چند ساعت وقت نیاز داریم؟” “یک ساعت و نیم، بیشتر نه.” کاپیتان با لبخند گفت: “شما نابغهاید.” و صندلیاش را مقابل صفحهٔ کنترل اصلی قرار داد.
مینگ که داشت غرق در محاسبات میشد گفت: “بله حتما تا شش دقیقه دیگر برای عملیات آماده خواهیم بود.” تا آن وقت چنین منظرهای مشاهده نشده بود. سفینهٔ کوه پیکر به دو نیم شد. هر دو نیمه به حرکت در آمدند. گاه به هم نزدیک و گاه از هم دور میشدند. رفته رفته مدار مرگباری که اومیکرون را اسیر کرده بود باز و بازتر شد.
نیروی بنیادی عظیم گرانش مقهور اندیشهٔ انسان شده بود و سفینه را از آن مغاک تفتان دورتر و دورتر میکرد.
دانشمند – مرداد 1367
گرانش علیه گرانش
ترجمهٔ رضا رضایی
یکی از موضوعات مورد علاقهٔ نویسندگان داستانهای علمی –تخلیی، انواع پردههای “ضدگرانش” است. افسوس که هنوز چنین پردههایی ساخته نشده است و برای غبله بر نیروی گرانش زمین هر فضاپیمایی به موتور تقویت نیاز دارد. آیا برای این کار میتوان به جای موتور از گرانش استفاده کرد؟
پرسش عجیبی است، مگر گرانش زمین نیست که مانع فرو رفتن فضاپیما در اعماق فضا میشود؟ پارادوکس اینجاست که دست کم در یک مورد چنین کاری شدنی است و قضایا و اصول آن را هم و.بلتسکی و م. گیورتس، پژوهشگران شوروی، ارائه دادهاند. استدلال این دو چنین بود: در تمام محاسبات ناوبری فضایی، فضاپیما را یک ذره مادی در نظر میگیرند. کاملا هم منطقی است. در مقایسه با اجرام سماوی اندازهٔ فضاپیمای مفروض اصلا به حساب نمیآید.
اما به بیان خیلی دقیق فضاپیما، در حد خود جسم بزرگی است که ابعاد و شکل مشخصی دارد. اثر نیروی گرانش زمین بر آن، در مقایسه با حالتی که کل جرم فضاپیما در یک نقطه متمرکز شده باشد تفاوت مییابد. البته در مورد فضاپیماها و ماهوارههای فعلی، تفاوت مزبور چنان کوچک است که اصلا به حساب نمیآید. در یک حالت خاص ممکن است این تفاوت اهمیت پیدا کند، آن هم موقعی که سفینه طول قابل توجهی داشته باشد.
سفینهای را در نظر بگیرید متشکل از دو کره که میله یا کابلی عمود بر امتداد شعاع زمین به هم وصل شدهاند. در این حالت، هر کدام از دو کره تحت اثر نیروی گرانشی قرار میگیرد که جهتش با میلهٔ اتصال یک زوایه میسازد. برآیند این دو نیرو را براساس قانون متوازیالاضلاع نیروها میتوان تعیین کرد. با محاسبهای ساده به برآیندی میرسیم که مقدار آن در مقایسه با حالتی که نیروی گرانش بر مرکز میله اثر کند (چنانچه کل جرم این فضاپیمای غیرعادی در آن متمرکز بوده باشد) اندکی کمتر است. به عبارت دیگر، به نظر میآید که “انبساط” سفینهٔ فضایی باعث ایجاد نوعی نیروی شعاعی دافعه میشود. سفینه در مداری که اندکی متفاوت با مدار کپلری است به دور زمین خواهد گشت. منظور از مدار کپلری، مداری است که جسم طبق قوانین کپلر میپیماید. در این مدار، جسم مدارگرد، در مداری به شکل بیضی به دور جسم دیگری که در یکی از کانونهای بیضی قرار دارد میگردد.
از این موضوع میتوان بهره مبتکرانهای برد. فرض کنید سفینه را طوری طراحی کنیم که بتوانیم با سرعت کافی کرهها را به هم نزدیک و سپس به فاصلهٔ زیادی از هم دور کنیم. با نزدیک کردن کرهها به هنگامی که سفینه در اوج مدار خود قرار دارد عملا میتوانیم آن را به یک ذره مادی تبدیل کنیم که حرکت بعدیاش در مدار کپلری صورت گیرد.
حالا عکس این عمل کنیم، یعنی کرهای را از هم جدا کنیم و به فاصلهٔ قبلیشان از یکدیگر قرار دهیم. نیروی دافعهای که در بالا شرح دادیم پدید میآید. مدار حرکت از این پس طویلتر از مدار کپلری متناظر خواهد بود. نتیجه آنکه وقتی سفینه در حلقهٔ دوم قرار گیرد، فاصلهٔ اوج اندکی بیشتر از فاصلهٔ اوج در حلقهٔ اول خواهد بود. حالا یک بار دیگر عملیات را تکرار میکنیم. فاصلهٔ اوج باز هم اندکی بیشتر خواهد شد. اگر به تکرار عملیات ادامه دهیم، فضاپیمای ما به صورت مارپیچ روبه بیرون میرود تا آنکه از مرزهای گرانش زمین بگریزد.
اما همانطور که میدانیم، نظریه همیشه هم با عمل جور در نمیآید. اگر این روش را به کار گیریم، تقویت کمکی ما چقدر طول میکشد؟
طبق محاسبات و.بلتسکی، اگر سفینهای 140 کیلومتری در فاصلهٔ 2000 کیلومتری از مرکز زمین به حرکت درآید، شتابگیری در حدود دو سال طول میکشد. چنین سفینهای با فاصلهٔ اولیهٔ 70000 کیلومتر از خورشید، 80 سال طول میکشد تا از گرانش خورشید بگریزد.
یک پارادوکس دیگر، هر چه جرم اجرام سماوی بیشتر و فاصلهٔ سفینه به آنها کمتر باشد، سفینه راحتتر با روش “تپش” از زنجیرهای گرانش خلاص میشود.
گاهی در داستانهای علمی – تخیلی به وضعیتهای تراژیکی برمیخوریم که در آن سفینهای به دام نیروی گرانش یک ستارهٔ پرجرم میافتد. محاسبات بلتسکی نشان میدهد که حتی در مورد سفینهای که به دور چنین ستارهای میگردد، با استفاده از روش “تپش” میتوان سرعت گییزی ایجاد کرد. مثلا سفینهای که در فاصلهٔ 20000 کیلومتری مرکز یک کوتولهٔ سفید بسیار پر جرم، مانند شعرای یمانی B، قرار داشته باشد قادر است فقط در مدت یک و نیم ساعت در مسیری باز شونده به فضا بگریزد.
روی کاغذ همه چیز درست است، اما آیا واقعا میتوان فضاپیمای تپندهای طراحی کرد، این دیگر به تکنولوژی آینده بستگی دارد. به هر حال، احتمال نظری چنین کاری در اصل اثبات شده است.
خیلی جالب بود.
داستانی بسیار خواندنی بود و مهم آنکه ما را به حال و هوای نوستالوژیک دوران اوج مجلهی دانشمند برد.
دانشمند
این اسم منو به سالهایی برد که ساعتها میخکوب مطالب عجیب و باورنکردنی این مجله وزین میشدم . چاپ گلاسه و کیفیت فوق العاده این مجله و نسخه های آرشیو شده اش برای هر دهه شصت و پنجاهی موهبت فوق العاده ای بود .
ممنون که دوباره مارو به اون سالهای شیرین بردین …