Brezilya’daki Federal University of ABC’de fizikçi olan Níckolas de Aguiar Alves, yüksek lisans öğrencisiyken izlediği *Star Trek: The Next Generation* dizisinin “The Battle” bölümündeki “Picard manevrası”nı fizik hesaplarıyla inceledi. Bölümde Kaptan Picard, saldırı altındaki Stargazer’ı ışık hızından daha hızlı hareket ettirip düşman gemisinin yakınında aniden durdurur ve ateş eder. Riker’ın Starfleet ders kitaplarında anıldığını söylediği manevranın, düşman gemisinin Stargazer’ın iki görüntüsünü görmesine ve yanlış hedefe ateş etmesine dayanması beklenir.
Alves, yıllar sonra ışığın daha yavaş ilerlediği bir ortamda parçacıklarla ilgili bir problemi çözerken çizdiği diyagramların kendisine bu sahneyi hatırlattığını belirledi. Hesapları, geminin sabit bir süperluminal hızla ilerlemesi durumunda iki görüntü oluşabileceğini; ancak Stargazer’ın hızlanıp ardından durması nedeniyle düşman gemisinin üç görüntü göreceğini gösterdi. Ayrıntılar doğru olmasa da bölümün temel fizik fikrini büyük ölçüde doğru yansıttığını söyledi.
Işık hızını aşan uzay yolculuğu beklenmiyor. Ancak ışık su gibi maddelerde daha yavaş ilerlediğinden, bu tür hesaplar fizik için kullanılabiliyor. Bir parçacık suda ışığın hızını aşarsa, nükleer reaktörlerde görülen mavi ışık olan Cherenkov ışımasını oluşturuyor.
Alves’in asıl ilgisi, bir dalganın parçacığın hareketinde kalıcı değişiklik bırakması olarak tanımlanan “memory effect”ti. İlk olarak kütleçekim dalgaları için öne sürülen bu etkinin elektromanyetik dalgalarda da görülmesi bekleniyor; Niels Bohr Institute’tan bir fizikçi, etkinin su gibi ortamlarda daha belirgin olabileceğini savundu.
Neden önemli
Bu çalışma, bilimkurgudaki bir manevrayı doğrulamaktan çok, gözlenen görüntü sayısının hareketin yalnızca hızına değil, hızlanma ve durma evrelerine de bağlı olduğunu gösteren bir görelilik örneği sunuyor. Işıktan hızlı uzay yolculuğu gerçekçi görülmese de ışığın maddede yavaşlaması, aynı matematiksel çerçeveyi parçacık hareketleriyle ilişkilendiriyor. Cherenkov ışıması bu bağlantının gözlenebilir karşılığını oluştururken, araştırmanın odağındaki bellek etkisi, dalgaların parçacıklarda kalıcı bir değişim bırakıp bırakmadığı sorusunu elektromanyetik alana taşıyor. Böylece konu, bir televizyon sahnesinin fiziksel tutarlılığının ötesinde, su gibi ortamlarda daha belirgin olabileceği savunulan elektromanyetik bellek etkisinin nasıl incelenebileceğine dair açık bir araştırma sorusuna bağlanıyor.