سفرهای طولانی روی اقیانوس آرام همیشه یک حس عجیب از جابهجایی در زمان دارند. مثلا وقتی از سانفرانسیسکو به توکیو پرواز میکنید و ساعت 5 عصر روز پنجشنبه از آمریکا بلند میشوید، حدود ساعت 8 شب روز جمعه به ژاپن میرسید. یعنی 27 ساعت بعد، با اینکه خود پرواز تنها 11 ساعت طول کشیده است. مسیر برعکس حتی عجیب تر است. اگر بامداد اول ژانویه از توکیو حرکت کنید، عصر روز سی و یکم دسامبر وارد سانفرانسیسکو میشوید و عملا کریسمس را دوبار جشن میگیرید. البته این اتفاق سفر در زمان نیست و فقط نتیجه خط بین المللی تغییر تاریخ است. اما این سوال پیش می آید که اگر هواپیما به اندازه کافی سریع باشد، آیا میتواند از چرخش زمین جلو بیفتد.
بازگشت به گذشته غیر ممکن است اما حرکت به سوی آینده موضوعی متفاوت است. یکی از ارکان نظریه فضا زمان انیشتین این است که گذر زمان وابسته به سرعت حرکت ناظر است. هرچه سریع تر حرکت کنید زمان برایتان کند تر میگذرد. اگر قرار بود با سرعت نور به مدت یک ماه دور زمین پرواز کنید وقتی برگردید افراد اطرافتان حدود 40 سال پیر تر شده اند در حالی که برای شما تنها یک ماه گذشته است. فناوری سفر با سرعت نور در دسترس نیست اما اگر فقط با سرعت چرخش زمین حرکت کنید میتوانید زمان را برای خودتان ثابت نگه دارید. یعنی همیشه در روشنایی یا همیشه در تاریکی بمانید. رسیدن به چنین شرایطی نیازمند سرعتی است که در ادامه بررسی میشود.
سرعت لازم برای همراه شدن با چرخش زمین
اگر بخواهید روزی تمام نشود و همیشه در روشنایی بمانید کافی است با همان سرعتی حرکت کنید که نور خورشید روی سطح زمین جابهجا میشود. اگر بتوانید از سرعت چرخش زمین جلو بزنید حتی میتوانید روز را کوتاه تر از 24 ساعت تجربه کنید. اما برای این کار باید بدانید سرعت لازم چقدر است.
محیط خط استوای زمین حدود 40074 کیلومتر است و زمین هر 24 ساعت یک بار میچرخد. یعنی سرعت چرخش زمین حدود 1669 کیلومتر در ساعت است. این سرعت بسیار بیشتر از سرعت صوت است که حدود 1224 کیلومتر در ساعت است.
هواپیماهای تجاری که ما سوار میشویم در بهترین حالت بین حدود 885 تا 965 کیلومتر در ساعت پرواز میکنند. این مقدار تقریبا نصف سرعت لازم برای همراهی با چرخش زمین است. برای جلو زدن از زمین به هواپیمایی مافوق صوت نیاز دارید و تعداد کمی از هواپیماهای ساخته شده در تاریخ توانستهاند به این سرعت برسند.
سریع ترین هواپیماهایی که توانستهاند از سرعت چرخش زمین عبور کنند
اولین هواپیمایی که سرعت چرخش زمین را شکست داد مدل بریتانیایی Fairey Delta 2 بود که در سال 1956 ساخته شد و به سرعت حدود 1822 کیلومتر در ساعت رسید. تنها دو نمونه از این هواپیما تولید شد اما همین موفقیت مسیر پیشرفت نسل جدیدی از هواپیماهای سریعتر را باز کرد.
پس از آن پیشرفت هواپیماهای مافوق صوت بسیار سریع شد. سریع ترین هواپیمای جهان SR 71 Blackbird بود که برای ماموریتهای شناسایی در دوران جنگ سرد ساخته شد. سرعت بالا حرارت زیادی تولید میکرد و بدنه باید از تیتانیوم ساخته میشد تا این گرما را تحمل کند.
در سال 1976 یکی از مدلهای SR 71 به سرعت حدود 3529 کیلومتر در ساعت رسید و هنوز هم رکورد سریعترین هواپیمای سرنشین دار جهان را در اختیار دارد. اگر این سرعت بدون توقف حفظ میشد هواپیما میتوانست کمتر از 12 ساعت دور زمین را طی کند اما ناوگان آن در سال 1990 بازنشسته شد.
کنکورد تنها هواپیمای مسافربری که از سرعت چرخش زمین سریعتر بود
تقریبا تمام هواپیماهای مافوق صوت کاربرد نظامی دارند اما یک استثنا وجود دارد. کنکورد اولین و تنها هواپیمای مسافربری مافوق صوت جهان بود. این هواپیما در سال 1976 وارد خدمت شد و سرعت میانگین آن حدود 2165 کیلومتر در ساعت بود که از سرعت چرخش زمین نیز سریعتر بود.
یکی از مشهورترین پروازهای کانکورد در سال 1973 انجام شد. این پرواز دقیقا مسیر سایه ماه را هنگام خورشیدگرفتگی دنبال کرد و بیش از یک ساعت گرفتگی کامل را همراهی کرد. در حالی که افراد روی زمین فقط حدود هفت دقیقه گرفتگی را میدیدند مسافران کنکورد حدود 74 دقیقه آن را مشاهده کردند.
با وجود سرعت بالا هزینه نگهداری و مصرف سوخت زیاد باعث شد کانکورد در سال 2003 بازنشسته شود.
چرا حتی سریعترین هواپیماها هم نمیتوانند سفر در زمان انجام دهند؟
هرچند کنکورد سریعتر از چرخش زمین بود اما نمیتوانست بدون توقف دور زمین را طی کند. هیچ هواپیمایی نمیتواند بدون سوخت گیری چنین مسافتی را طی کند و همین توقفها عملا امکان شکست چرخش زمین را از بین میبرند.
همچنین قوانین هوانوردی اجازه پرواز مافوق صوت بر فراز خشکی را نمیدهند زیرا صدای انفجار ناشی از شکستن دیوار صوتی برای مردم و محیط زیست مشکل ساز است.
در سال 1995 یک پرواز کنکورد رکورد سریعترین سفر دور دنیا را ثبت کرد. این سفر 31 ساعت و 27 دقیقه طول کشید که نزدیکترین تلاش تاریخ برای رسیدن به سرعتی بیش از چرخش زمین بود اما کافی نبود.
امروز شرکتهای هوافضایی روی نسل جدیدی از هواپیماهای مافوق صوت کار میکنند که بدون ایجاد صدای انفجار صوتی پرواز کنند. اگر این فناوری کامل شود شاید بتوان دور زمین را در کمتر از 24 ساعت طی کرد.
در نهایت حتی اگر هنوز نتوانیم از چرخش زمین جلو بزنیم پیشرفت هوانوردی ادامه دارد و شاید آینده سفرهای هوایی شبیه همان تصوری شود که روزی تنها در خیال دیده میشد.
