لماذا يُبطئ الشراع الضوئي نفسه بنفسه ✛ ✎ ✦
للوصول إلى النجوم، ابتكر المهندسون استبدال الوقود بـ الضوءِ: يضرب الليزر شراعًا مرآويًا، وتدفعه جسيمات الضوء كالرياح إلى الأمام. ما دامت السرعة صغيرة، تهب 'رياح' الضوء مباشرة من الخلف، لكن مع التسارع تتغير القوانين.
مثل عدّاء يلحق بهبوب ريح مواتية، يشعر الشراع بضغط أقل - يحمرّ الضوء ويضعف. تنبّأ بهذا التأثير ماكسويل، الذي اكتشف ضغط الضوء. المفاجأة الكبرى: إذا شتّت الشراع الأشعة كرقائق الألمنيوم المُطفَأة اللمعة، فعند 75% من سرعة الضوء يصبح الضوء المُشتَّت دوّامة معاكسة. وكأن الانعكاس يتجاوزك ثم يصدمك من الأمام.
الانعكاس المباشر ما زال يسحب للأمام، لكن المصممين الآن يدركون أن الشراع يجب أن يكون أملس تمامًا. ستفيد هذه الحسابات في الانطلاق مستقبلًا إلى ألفا سنتوري. عند السرعات دون الضوئية، حتى ذرة غبار ستخترق الهيكل، ويتباطأ الزمن للطاقم، ومن المخطط تزويد الليزر بالطاقة من الشمس. ستساعد قياسات السطوع في ضبط المسار، ولن يظهر أثر انحناء الزمكان إلا قرب الكواكب. العوالم البعيدة تنتظر.
شراع بسُمك مئة ذرة ومساحة ملعب كرة قدم، يُسرّعه الليزر، سيصل إلى نصف سرعة الضوء في أسبوع. لكن عند 75% من سرعة الضوء، يُنتج توهجه المُشتَّت ذاتيًا ضغط كبح - وكأنه يتجاوز نفسه بنفسه.
تذكرنا هذه الفكرة بقصة آرثر كلارك «الرياح الشمسية»، حيث تسابقت اليخوت الفضائية بأشرعة شمسية. وكأن المشاريع الحديثة للمراكب الشراعية الليزرية تُحيي ذلك الخيال العلمي.