كان Níckolas de Aguiar Alves، الفيزيائي في Federal University of ABC في البرازيل، قد درس باستخدام الحسابات الفيزيائية «مناورة بيكارد» الواردة في حلقة «The Battle» من مسلسل *Star Trek: The Next Generation*، الذي شاهده عندما كان طالب دراسات عليا. في الحلقة، يجعل الكابتن بيكارد Stargazer، الواقعة تحت الهجوم، تتحرك بسرعة تفوق سرعة الضوء، ثم يوقفها فجأة بالقرب من سفينة العدو ويفتح النار. وكان يُفترض أن تعتمد المناورة، التي قال ريكر إنها مذكورة في الكتب الدراسية لـ Starfleet، على رؤية سفينة العدو صورتين لـ Stargazer وإطلاق النار على الهدف الخطأ.
ذكر Alves أنه أدرك بعد سنوات أن المخططات التي رسمها أثناء حل مشكلة تتعلق بجسيمات في وسط يتحرك فيه الضوء ببطء أكبر ذكّرته بهذا المشهد. وأظهرت حساباته أنه يمكن أن تتشكل صورتان إذا تحركت السفينة بسرعة فائقة ثابتة، لكن سفينة العدو سترى ثلاث صور بسبب تسارع Stargazer ثم توقفها. وقال إن الفكرة الأساسية فيزيائياً في الحلقة عُكست إلى حد كبير بصورة صحيحة، رغم أن التفاصيل لم تكن دقيقة.
لا يُتوقع حدوث رحلات فضائية تتجاوز سرعة الضوء. لكن بما أن الضوء يتحرك ببطء أكبر في مواد مثل الماء، يمكن استخدام مثل هذه الحسابات في الفيزياء. فإذا تجاوز جسيم سرعة الضوء في الماء، فإنه يُنتج إشعاع تشيرينكوف، وهو الضوء الأزرق الذي يُرى في المفاعلات النووية.
كان اهتمام Alves الأساسي منصباً على «تأثير الذاكرة»، الذي يُعرَّف بأنه ترك موجة تغيراً دائماً في حركة الجسيم. وقد طُرح هذا التأثير لأول مرة بالنسبة إلى موجات الجاذبية، ويُتوقع أن يظهر أيضاً في الموجات الكهرومغناطيسية؛ إذ جادل فيزيائي من Niels Bohr Institute بأن التأثير قد يكون أكثر وضوحاً في أوساط مثل الماء.
لماذا يهم الأمر
تقدّم هذه الدراسة مثالاً على النسبية يُظهر أن عدد الصور المرصودة لا يعتمد على سرعة الحركة فحسب، بل أيضاً على مرحلتي التسارع والتوقف، بدلاً من أن تثبت مناورة من أفلام الخيال العلمي. ورغم أن السفر الفضائي بسرعة تتجاوز سرعة الضوء لا يُعد واقعياً، فإن تباطؤ الضوء في المادة يربط الإطار الرياضي نفسه بحركات الجسيمات. وبينما يشكّل إشعاع تشيرينكوف المقابل القابل للرصد لهذه الصلة، ينقل تأثير الذاكرة، الذي يتركّز عليه البحث، سؤال ما إذا كانت الموجات تخلّف تغيراً دائماً في الجسيمات إلى المجال الكهرومغناطيسي. وهكذا يرتبط الموضوع، بما يتجاوز الاتساق الفيزيائي لمشهد تلفزيوني، بسؤال بحثي واضح حول كيفية دراسة تأثير الذاكرة الكهرومغناطيسية، الذي يُدافع عن احتمال أن يكون أكثر وضوحاً في أوساط مثل الماء.