آیا گذر زمان توهم است؟!

برخی دانشمندان تصور می‌کنند که زمانِ کنونی صرفاً معادل یک موقعیت واحد در فضازمان است و این بدان معناست که در واقع گذر زمان فقط توهم است. اما نظریه‌های گوناگونی در این مورد وجود دارد که در این گزارش می‌خواهیم به بازگویی آنها بپردازیم و ببینیم کدام نظریه در مجامع علمی طرفداران بیشتری دارد.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، آیا سفر در زمان ممکن است؟ آیا زمان فقط توهمی است که مغز ما باور دارد در حال حرکت خطی رو به جلو است؟ طبق نظر طرفداران نظریه “جهان توده” (block universe)، پاسخ هر دو سؤال مثبت است.

 

جهان توده

نظریه “جهان توده”، “اکنون” را به عنوان مکانی دلخواه و قراردادی در زمان توصیف می‌کند. بر این اساس اظهار می‌دارد که گذشته، آینده و حال همه به طور همزمان وجود دارند.

می‌دانیم که مکان فعلی شما، وجود سایر مکان‌ها را از بین نمی‌برد و نقض نمی‌کند. نظریه “جهان توده” ادعا می‌کند که بودن در زمان حال به معنای عدم جریان و رخ دادن گذشته و آینده در حال حاضر نیست.

طبق نظریه “جهان توده”، جهان توده‌ای غول پیکر از همه چیزهایی است که در همه ازمنه و همه مکان‌ها اتفاق افتاده است و اتفاق می‌افتد و خواهد افتاد. براساس این نظریه، گذشته، حال و آینده همگی باهم در حال حاضر  وجود دارند و به طور برابر، واقعی هستند.

ما به نسخه‌های مختلف این نظریه نگاه می‌کنیم و اینکه چگونه درک استاتیک(ایستا) از فضازمان به معنی این است که سفر در زمان از نظر تئوری امکانپذیر است. این متن در اورانوس منتشر شده.

در دانش فیزیک، فضا-زمان (Spacetime) و نه فضا و زمان، عبارت است از مدلی ریاضی که زمان و فضا را به صورت درهم‌تنیده و به عنوان کمیتی پیوسته با یکدیگر ترکیب می‌کند. بر اساس فرضیات مفهوم فضای اقلیدسی، جهان، سه بعد مکانی و یک بعد زمانی مستقل از هم دارد. در فضا-زمان سه بعد فضا و یک بعد زمان درهم ادغام می‌شوند و یک محیط پیوسته چهار بعدی را ایجاد می‌کنند. با ترکیب فضا و زمان و ایجاد یک محیط خمیده‌ی واحد، فیزیکدان‌ها توانسته‌اند تئوری‌های فیزیک را هم در سطح کیهانی و هم در بعد اتمی ساده‌سازی کنند.

بهتر است که در مکانیک کلاسیک، هنگامی که زمان به عنوان معیاری ثابت و جهانی، مستقل از حالت حرکت مشاهده‌گر در نظر گرفته می‌شود، از دستگاه اقلیدسی به جای فضا-زمان استفاده کنیم. با این حال در فیزیک نسبیتی، زمان نمی‌تواند جدا از سه بعد فضا باشد. بر اساس نسبیت خاص نرخ گذر زمان برای جسمی که مشاهده می‌شود، بستگی به نسبت سرعت جسم و سرعت مشاهده‌گر دارد. بر اساس نسبیت عام شدت میدان گرانشی نرخ گذر زمان را کاهش می‌دهد.

 

زمان-فضا و فضا-زمان

نظریه “جهان توده” همانطور که سال گذشته توسط دکتر “کریستی میلر” توضیح داده شده است، تصور می‌کند که جهان ما ممکن است توده بزرگ چهار بعدی از فضازمان باشد که شامل همه چیزهایی است با درک سنتی ما از زمان، تاکنون اتفاق افتاده و اتفاق خواهد افتاد.

جهان توده یکی از نظریه‌هایی است که سعی در توضیح مفهوم زمان دارد.

در جهان توده همه چیز که در مکان‌های مختلف و زمان‌های مختلف حضور داشته، دارند یا خواهند داشت باهم وجود دارند.

 

دکتر “میلر” که مدیر مرکز زمان دانشگاه سیدنی است، این تئوری را در مقاله‌ای که در مجله ABC Science منتشر شده است، توضیح داد. وی توضیح داد که چگونه تمام لحظات موجود با یکدیگر در سه بعد مکانی و یک بعد زمانی ارتباط دارند.

نظریه “جهان توده” در بعضی از محافل علمی به عنوان “ابدیت گرایی” یا “فناناپذیری” (Eternalism) شناخته شده است، زیرا توصیف می‌کند که چگونه گذشته، حال و آینده همگی در “اکنون” زندگی می‌کنند و وجود دارند.

این مخالف “حال گرایی” (Presentism) است که می‌گوید گذشته دیگر وجود ندارد و دائما در حال از بین رفتن است.

 

آیا سفر در زمان ممکن است؟

به گفته دکتر “میلر”، از نظر تئوری امکان سفر در زمان وجود دارد، اما اخطار بزرگی وجود دارد. باید بیابیم که چگونه با سرعتی نزدیک به سرعت نور سفر کنیم تا بتوانیم از کرم‌چاله‌ها به عنوان میان‌بُر استفاده کرده و به مکانی دیگر در فضازمان سفر کنیم. این امر به دلیل پدیده‌ای که به عنوان “اتساع زمان” (time dilation) شناخته می شود ممکن است.

کرمچاله می‌تواند ابزاری برای سفر در زمان باشد

برداشتی خیالی از کرمچاله

 

اتساع زمان یکی از مفاهیم فیزیکی مربوط به نظریه نسبیت خاص آلبرت اینشتین است. مبتنی بر پایه نسبیت این گونه بیان می‌شود که از دید دو ناظر با سرعت متفاوت، گذر زمان متفاوت مشاهده می‌شود. به‌طور کلی هرچه با سرعت بیشتری حرکت کنیم، زمان کندتر می‌گذرد و این دو، رابطه معکوس دارند.

در این نظریه، دو نمونه از اتساع زمان بررسی شده‌ است. در نسبیت خاص، ساعت‌هایی که نسبت به فرد ناظر اندازه‌گیری می‌شوند به کندی کار می‌کنند. برای نمونه اگر دو جسم داشته باشیم که جسم اول با سرعت بیشتری نسبت به جسم دوم حرکت کند در این حالت گفته می‌شود که زمان برای جسم اول به‌ طور محسوسی کند می‌شود. چنانچه زمان توسط ساعت اندازه‌گیری شود عقربه‌های ساعت اول به کندی کار می‌کنند. در نسبیت عام ساعت برای جسمی کند کار می‌کند که نزدیک نیروی گرانشی قوی مانند سیاره قرار گرفته‌ است.

با این حال، اگر ما قادر به ایجاد فناوریی شویم تا به ما امکان سفر در زمان بدهد، نمی‌توانیم با تغییر گذشته، حال خود را تحت تأثیر قرار دهیم. زیرا گذشته همزمان با زمان حال وجود دارد، بنابراین به طور جدایی ناپذیری با گذشته در ارتباط است. پس دیگر لازم نیست نگران باشید که کشتن یک حشره در گذشته منجر به وقوع سلسله حوادثی در آینده شود.

دکتر “میلر” می‌گوید: من اگر به گذشته سفر کنم، بخشی از گذشته هستم. مهم اینکه من همیشه بخشی از گذشته بوده‌ام. به عبارت دیگر، رفتن به گذشته به این معنی است که ما به سادگی اقدامات از پیش تعیین شده را انجام می‌دهیم که از قبل در توده‌ای که فضازمان است، نوشته شده است.

 

گیج شدید؟

نظریه “جهان توده” نواقص خود را دارد. به عنوان مثال “لی اسمولین” که فیزیکدان است، نوشت: آینده اکنون واقعی نیست و هیچ حقیقت قطعی از موضوعی در آینده نمی‌تواند وجود داشته باشد. وی همچنین در کنفرانسی در سال ۲۰۱۷ افزود آنچه که واقعی است، فقط روشی است که توسط آن رویدادهای آینده از وقایع حاضر تولید می‌شوند.

اگر این ایده درست باشد، می‌تواند به ایده‌های فلسفی تقدیری و جبری وزن بدهد که بیان می‌کند همه چیز از پیش تعیین شده است و بنابراین فرد هیچ گونه اختیاری نسبت به نتیجه زندگی خود ندارد و فقط باید اجازه دهد مسیر طی شود که ایده ای مناسب برای قرن بیست و یکم نیست.

مخالف با مفهوم تقدیری، تئوری دیگری است که می‌گوید توده فضازمان در واقع موجودی در حال رشد است که قابل تغییر هم هست. در این نظریه، گذشته و حال همیشه وجود دارند، اما آینده بیشتر موجودی در حال تغییر و قابل تغییر است.

بنابراین آیا زندگی از پیش تعیین شده می‌تواند با توانایی ما در داشتن توانایی سفر در زمان ارتباط داشته باشد؟ حقیقت این است که ما به هیچ وجه حتی نزدیک به دانستن این موضوع هم نیستیم. در حال حاضر، تئوری “جهان توده” فقط یک نظریه است و برای آزمایش آن به ماشین زمان احتیاج داریم که احتمالا راه بسیار درازی تا رسیدن به آن باقی مانده است.

دانستن اینکه آیا تمام تاریخ به طور هم زمان اتفاق می‌افتد، اتفاقی است که ممکن است هرگز رخ ندهد. از طرف دیگر، ممکن است همین الان در حال رخ دادن باشد.

 

منبع: interestingengineering.com

ستاره‌شناس آماتور، معلم نجوم، فیزیک‌دان و کارشناس رایانه

دیدگاهتان را بنویسید