آیا می توان شتاب حرکت زمین را اندازه گرفت؟

تصورتان این است که در جای خود ثابت نشسته اید؟ قطعا اشتباه می کنید. شما نتنها در یک مدار چرخنده قرار دارید بلکه با سرعتی بالغ بر ۱۱۲ هزار کیلومتر بر ساعت نیز حول یک ستاره در حرکت هستید و آن ستاره آنطور که مشاهدات نجومی نشان می دهند با سرعتی بیشتر از یک میلیون و ششصد هزار کیلومتر بر ساعت در فضا سیر می کند.

ممکن است اعداد و ارقام بالا در نظرتان عجیب بیایند اما تا زمانی که یک شیء شتابی نداشته باشد و با سرعتی ثابت در حرکت باشد قوانین فیزیک برای آن یکسان خواهد بود؛ این یعنی مسافران خودرویی که با سرعت صد کیلومتر بر ساعت در حرکت است تا زمانی که از پنجره ماشین به بیرون نگاه نکنند متوجه حرکت آن نخواهند شد. اما درست به همین خاطر اندازه گیری سرعت حرکت کهکشانی مان از اینجا (روی زمین) کاری بس دشوار است. سرعت یک میلیون و ششصد هزار کیلومتر بر ساعتی خورشید براساس موقعیت دورترین اجرام آسمانی تا زمین اندازه گیری شده است اما دانشمندان می خواهند با کمک اجرام نزدیک به زمین شتاب این حرکت را هم اندازه بگیرند.

کریستین مارینونی استاد فیزیک دانشگاه Aix-Marseille فرانسه در این باره می گوید:

ما به سمت توده های نزدیک به زمین، کهکشان ها و ابرخوشه های کهکشانی کشیده می شویم. در واقع جاذبه آنها ما را در جهتی مشخص در آسمان به حرکت در می آورد و این سرعت ممکن است به مرور زمان تغییر پیدا کند. آیا می توانیم این شتاب را اندازه بگیریم؟

دانشمندان برای پاسخگویی به این سوال، نقشه ای از آسمان را براساس دورترین منشاء نوری موجود در آن که پس زمینه مایکروویو کیهانی خوانده می شوند، تهیه کردند. با وسعت یافتن فضا و در نتیجه کشیده شدن این نور باستانی (و درنتیجه بیشتر شدن طول موجش) رنگ آن به سرخ گرایید اما ظاهرا کشش این نور در یک جهت بیشتر از جهت دیگرش بوده و این نشان می دهد که زمین با سرعتی برابر با ۶۰۰ کیلومتر بر ساعت نسبت به هستی در حرکت بوده است.

البته اندازه گیری شتاب این حرکت به صورت بومی (یعنی از روی زمین) کاری دشوار است اما شاید بتوان این شتاب را نسبت به سایر نواحی هستی مشخص کرد. و ما حتما شتاب داریم: براساس یکی از ابتدای ترین قوانین فیزیک اگر نیرویی به یک شی وارد شود آنگاه آن شی سرعت گرفته یا با شتابی متناسب با توده آن از سرعتش کاسته می شود. از آنجایی که کهکشان های موجود در عالم هستی از طریق جاذبه بر راه شیری اثر می گذارند و به همین خاطر ما هم باید شتاب داشته باشیم (هرچند اندک).

برای اندازه گیری این شتاب نیز لازم است دیگر کهکشان ها را مورد بررسی قرار دهیم و تغییراتی که به مرور زمان در موقعیت نسبی شان رخ می دهد را مشاهده نماییم. که البته این کار نیز با درنظر داشتن جزئی بودن تغییر موقعیت کهکشان ها چندان ساده نیست. با این حال آنطور که مارینونی می گوید این کار غیرممکن هم نیست. شاید به لطف تلسکوپ های جدید نظیر آنچه پیشتر در آفریقای جنوبی نصب شده دانشنمدان بتوانند بعد از ده سال مشاهده، کوچک ترین تغییرات را با بیشترین رزلوشن زیر نظر بگیرند.

البته باید اشاره کنیم که مقاله این دانشمندان فعلا در حد یک نظریه است و در نتیجه نمی توان انتظار داشت که اندازه گیری سرعت زمین به این زودی ها میسر شود. اما شاید فیزیکدانان بتوانند با این روش محدودیت های فرضیه های موجود را بررسی کرده و نظریه های جایگزین را برای آن ارائه نمایند.