Hamshahri Newspaper

ترجمه: فرهاد رضائي
چندي پيش، همايشي با عنوان مسافران زمان در موسسه فن آوري ماساچوست (MIT) برگزار شد. افراد زيادي همچنان اميدوار به واقعيت بخشيدن به روياي انجام چنين سفري هستند و اگرچه پيشرفت فيزيكدانان در اين زمينه بسيار كند و آهسته است، پيشرفتي هرچند كوچك وجود دارد و كارشناسان و دانشمندان زيادي به دنبال يافتن راهي براي سفر در جهان اينشتيني و حل تناقض هاي مرتبط با آن هستند؛ تصور كنيد شخصي به گذشته سفر كند و پدر بزرگ خويش را پيش از ازدواج از پاي درآورد!
ممكن يا مضحك؟
دكتر ريچارد گات ، اخترفيزيكدان دانشگاه پرينستون مي گويد: هيچ قانون فيزيكي شناخته شده اي براي جلوگيري از سفر در زمان وجود ندارد . وي كه نظريات خود را در اين زمينه در سال 2001 در كتابي با عنوان سفر زمان در جهان اينشتين: احتمالات فيزيكي براي سفر در زمان منتشر كرده، از معدود فيزيكداناني است كه بخشي از عمر و فعاليت هاي تحقيقاتي خويش را صرف تفكر و بررسي درباره حفره هاي فضا - زمان به عنوان دالان هايي براي سفر به زمان هاي ديگر كرده است.
بايد به اين نكته توجه داشت كه در واقع، فيزيكدانان نيز تا اندازه اي به مضحك بودن روياي سفر به گذشته و براي مثال رفتن به دفتر ثبت اختراعات برن و دعوت از آلبرت اينشتين براي صرف ناهار يا سفر به دوران قديم زمين شناختي براي مطالعه و تحقيق روي دايناسورها واقفند. آنها خود مي دانند كه اين آرزو، روياي عبثي بيش نيست، اما مشكل آنجا است كه هيچ يك از آنها علت اين عبث بودن را نمي دانند و نمي توانند بگويند كه چرا نمي توان به گذشته سفر كرد؟!
فيزيكدانان اينك در پي نظريه پردازي مناسب در اين زمينه و تئوريزه كردن موضوع مورد نظر هستند تا به اين ترتيب، بتوانند موانع يا تناقض هاي احتمالي مطرح در اين ارتباط را در چارچوب قوانين و پايه هاي شناخته شده علم فيزيك، درك و بررسي كنند و راهي به سوي ايده هاي نوين بيابند. همچنان كه دكتر فرانسيسكو لوبو از دانشگاه ليسبون تصريح مي كند، حفره هاي قابل عبور در زمان براي بررسي محدوديت هاي نسبيت عام، مفيد هستند. همچنين دكتر ديويد آلبرت ، فيزيكدان و فيلسوف دانشگاه كلمبيا، مي گويد: اگر نسبيت عام يعني تئوري جاذبه و فضا زمان اينشتين، به شما اجازه بازگشت به گذشته و كشتن پدربزرگتان را بدهد، چطور مي توان چنين پديده اي را از نظر منطقي توجيه كرد؟
دكتر استفن هاوكينگ در كتاب اخيرش با عنوان جهان در پوست فندق مي نويسد: حتي اگر بازگشت در زمان غيرممكن باشد، اين نكته مهم است كه علت غيرممكني آن را درك كنيم و بشناسيم.
اسرار زمان با شماري از پرسش هاي مطرح در فيزيك و فلسفه پيوند محكمي يافته است؛ پرسش هايي همچون اينكه چرا مي توانيم گذشته را به ياد آوريم، اما از به خاطر آوردن زمان آينده ناتوان هستيم؟
مفهوم پيچيده زمان
برخي از فيزيكدانان بر اين باورند كه بايد شيوه نگاه به اين موضوع را تغيير داد. در واقع، همچنان كه آلبرت اينشتين به منظور تدوين نظريه نسبيت در 100 سال پيش، مفهوم تازه اي از زمان را مطرح ساخت، اينك نيز فيزيكدانان از نياز به نگرشي نوين نسبت به زمان سخن مي گويند و فراتر از آن، بر نگاهي تازه به آغاز جهان، وقايع و اتفاقات در حال وقوع در مركز سياه چاله هاي فضايي و نيز وحدت نظريه نسبيت و نظريه كوانتومي براي توصيف گيتي تاكيد مي كنند.
همچنان كه نظريه پردازان جاذبه كوانتومي به تصوير مي كشند، در مفهوم فضا و زمان به احتمال زياد نوعي حيله و نيرنگ نهفته است و ايده هاي بنيادي ديگري بايد جانشين اين مفاهيم شوند و البته اين در صورتي است كه مدعيان بتوانند اين به اصطلاح مفاهيم بنيادي ديگر را درك كنند و درباره آن توضيحي داشته باشند.
به گفته دكتر ديويد گراس ، مدير موسسه فيزيك نظري، كاولي كه سال گذشته موفق به دريافت جايزه نوبل فيزيك شد، گفت: براساس قرارداد، فضايي وجود دارد و بر اساس توافق، زماني و همچنين دكتر لارنس كراوس ، فيزيكدان دانشگاه كيس وسترن ريزرو تصريح مي كند كه موضوع سفر در زمان با پرسش هايي رو به رو است . وي مي افزايد: زماني كه عازم سفر در زمان مي شويد، با تناقض ها و پارادوكس هايي رو به رو خواهيد شد، به طوري كه اگر موفق به بازگشت به زمان گذشته شويد، موضوعات بنيادي و اساسي فراواني همچون مسئله علت و معلول در برابر شما صف مي كشند .
در چنين وضعي، يك نظريه اصلاح شده درباره زمان بايد بتواند اين موضوع را توضيح دهد كه چگونه يك جهان منطقي و عقلاني، با چنين پديده نامعقول و مضحكي رو به رو خواهد شد. دكتر كراوس مي افزايد: اين موضوع نشان مي دهد كه چرا سفر در زمان از نظر فلسفي، مسئله اي مهم است؛ موضوعي كه انسان ها را شيفته خويش ساخته است، در حالي كه بايد نگران چنين تناقض هايي نيز باشند .
دكتر آلبرت در كتاب خود با عنوان زمان و شانس ، بر نوعي از بينش علمي كه جهان را به ما مي شناساند، تاكيد مي كند و مي افزايد: اگرچه زمان، آشناترين مفهوم موجود است، ولي علم فيزيك آن را اشتباه درك كرده است .
به گفته دكتر آلبرت، ما همگي گذر زمان را در وجودمان احساس مي كنيم، اما از زمان گاليله و نيوتن در قرن هفدهم كه استفاده از زمان براي كمك به ترسيم نمودار حركت گلوله ها آغاز شد تاكنون، همواره زمان براي فيزيكدانان، فقط ضميمه اي براي ارائه آدرس و نشاني وقايع بوده است.
وي يادآور مي شود: در واقع، مسئله گذر زمان و جريان داشتن آن، در چنين تعريف و تصويري مغفول مانده است. فيزيكدانان با پيكان زمان رو به رو هستند، اما قوانين پايه و بنيادين علم فيزيك توجهي به جهت اين پيكان و راستاي حركت زمان ندارند .
دكتر آلبرت مي گويد: هنگامي كه فيلم حركت و چرخش سيارات در مدار را معكوس كنيد، هيچ اتفاقي نمي افتد، در حالي كه اگر فيلم يك بازي بيسبال را به طور معكوس و از انتها به ابتدا پخش كنيد، مردم را به خنده خواهيد انداخت. اين تفاوت، در واقع ريشه در بي توجهي فيزيك به جهت پيكان زمان در ارتباط با پديده هاي گيتي دارد. اينشتين روزگاري تفاوت گذاردن ميان گذشته، حال و آينده را نيرنگ و حيله اي سرسخت عنوان كرد، اما دكتر آلبرت بر اين باور است كه تصور چيزي پايه اي و بنيادي تر از تفاوت ميان آينده و گذشته، دشوار است .
نسبيت و كوانتوم
فيلسوف معروف، سن آگوستين در يكهزار و 700 سال پيش معتقد بود كه فضا و زمان مخلوقات وجود و هستي هستند و اين همان پاسخي است كه اينشتين در سال 1915 با پايان يافتن تئوري نسبيت عام خويش به آن رسيد.
اين تئوري توصيف مي كند كه چطور ماده و انرژي براي توليد اثري كه آن را جاذبه مي ناميم، هندسه فضا و زمان را منحرف و خميده مي كنند. اين تئوري همچنين توسعه و گسترش جهان را پيش بيني مي كند؛ همان پيش بيني كه گرچه اينشتين از آن بيم داشت، بنيان و اساس كيهان شناسي مدرن را شكل مي بخشد.
اما تئوري اينشتين از منظر رياضيات و فلسفه، با مكانيك كوانتومي كه به توصيف اتفاقي بودن و عدم قطعيت در سطوح ميكروسكوپي مي پردازد، ناسازگاري هايي دارد. بر اساس تئوري نسبيت، جهان پيوسته، هموار و منظم است، در حالي كه در تئوري كوانتومي، جهان بي قرار و پرجهش و نيز ناپيوسته است. جالب آنكه قوانين مقدس و مهم فيزيك فقط بر ميانه و ميانگيني از اين دو تئوري، منطبق هستند.
تا زماني كه اين دو تئوري در قالب گرانش كوانتومي با يكديگر وصلت كردند، هيچ راهي براي كاوش در آنچه به هنگام وقوع انفجار بزرگ يا بيگ بنگ رخ داده است، وجود نداشت. در واقع، به هنگام انفجار بزرگ، كل جهان به قدري كوچك بود كه قوانين كوانتومي در آن جريان و كاربرد داشت و فقط در چارچوب آن قوانين مي توان به درك رخدادهاي به وقوع پيوسته در آن هنگام پرداخت و به اسرار آن پي برد.
در نگاهي دقيق تر به اين موضوع، بايد ديدگاه و منظر بسيار كوچكي را تصور كنيد كه در آن، قادر به مشاهده ابعادي معادل 10 به توان منهاي 33 سانتي متر هستيد. همچنان كه نظريه پردازان گرانش كوانتومي مي گويند، در چنين ابعاد كوچكي از جهان، حتي فضا و زمان معمول و نيز قوانين مربوط به آنها در آشفتگي جوشاني ذوب مي شوند و شكل ديگري در اين شرايط به خود مي گيرند.
دكتر جان ويلر ، فيزيكدان دانشگاه پرينستون، به اين به اصطلاح آشفتگي جوشان ، نام حباب فضا زمان اطلاق كرده است. جالب آنكه بدانيد در چنين سطح و ابعادي از واقعيت، ساعت ها و قوانيني كه مي شناسيم، از وجود باز مي ايستند.
نظريه ريسمان ها
به گفته دكتر رافائل بوسو ، فيزيكدان دانشگاه كاليفرنيا، هر چيزي كه در اين زمينه مي دانيم، در هنگام بيگ بنگ متوقف مي شود . همچنين دكتر لي اسمولين از موسسه فيزيك نظري پريميتر در واترلو اونتاريو با تاكيد بر اين نكته كه آنچه در چنين سطحي از واقعيت بر سر زمان مي آيد را كسي نمي تواند حدس بزند، مي افزايد: چندين ايده و نظر بسيار متفاوت با يكديگر راجع به زمان در گرانش كوانتومي وجود دارد .
به گفته وي، يك ايده در اين زمينه حاكي است فضا و زمان از اين آشفتگي جوشان خارج مي شوند و نظر ديگري، از خروج فضا سخن به ميان مي آورد و متذكر مي شود كه زمان يا ارتباطات عميق تر علت و معلولي همچنان به عنوان اصولي بنيادي باقي مي مانند.
به اعتقاد دكتر فوتيني كالامارا از موسسه فيزيك نظري پريميتر ، زمان اگر فريب نباشد، يك تقريب است، به طوري كه هنگام مشاهده جريان آرام رودخانه اي در يك بستر هموار، از الگوهاي بسيار پيچيده تر حركت مولكول هاي آب غافل هستيد. وي مي افزايد: من همواره چنين انديشيده ام كه بايد برخي مفاهيم پايه اي و بنيادي از عليت وجود داشته باشد، حتي اگر به هيچ وجه مشابه فضا زماني كه در آن زندگي مي كنيم، به نظر نرسد. با وجود اين، نمي توانم ببينم چگونه بايد براي چيزي كه نشاني از عليت ندارد، اين اصل را قائل شد، همچنين كسي را تاكنون نديده ام كه بتواند موفقيتي در اين امر به دست آورد.
فيزيكدانان بر اين باورند كه به سبب پيشرفت هاي حاصل شده در قالب نظريه ريسمان ها كه ثابت مي كند طبيعت از ريسمان هاي كوچك در حال جنبش تشكيل يافته است، به مفهومي از چگونگي ظهور و پديدار شدن فضا دست يافته اند.
محاسبات انجام شده به وسيله دكتر يوان مالداسنا از موسسه مطالعات پيشرفته پرينستون و سايرين نيز نشان داده است كه چطور يك بعد اضافه از فضا مي تواند از منظر معادلات رياضياتي همچون يك معجزه ظهور يابد و اينكه چگونه خيال يا نيرنگ سه بعدي مي تواند ظهور يابد. اما نظريه پردازان نظريه ريسمان ها اقرار مي كنند كه هنوز قادر به دستيابي به درك مشابهي درباره زمان نيستند.
دكتر كامران وفا ، نظريه پرداز نظريه ريسمان ها در دانشگاه هاروارد با تاكيد بر آنكه زمان براستي مفهوم دشواري است ، مي افزايد: در ارتباط با ظهور زمان، پيشرفت زيادي نداشته ايم و زماني در اين زمينه پيشرفت خواهيم كرد كه بتوانيم در درك وضعيت جهان آغازين، فيزيك پر انرژي و نيز سياه چاله هاي فضايي پيشرفتي به دست آوريم .
همچنان كه دكتر بوسو به عنوان كارشناس نظريه هاي فضا زمان، تصريح مي كند، اسرار زيادي در ارتباط با زمان و مفهوم آن وجود دارد؛ زمان آن چيزي است كه ساعت اندازه مي گيرد و آنچه ساعت اندازه مي گيرد، بسيار جالب تر از چيزي است كه مي پنداريد.
سفر در زمان
اينشتين روزگاري مي گفت: اگر بتوانيم سريع تر از نور حركت كنيم، مي توانيم به گذشته تلگراف بزنيم ، اما بر اساس تئوري نسبيت خاص كه وي در سال 1905 ارائه داد و در قالب آن، فرمول و معادله معروف و مشهور انرژي برابر است با جرم ضربدر سرعت نور به توان 2 را به جهانيان معرفي كرد و سرعت نور را حد سرعت جهان ناميد، چنين تلگرافي ممكن نيست و هيچ راهي براي بازگشت در زمان و رفتن به گذشته وجود ندارد.
اما آنچه اينشتين را حيرت زده كرد، اين نكته بود كه امكان پيشي گرفتن از سرعت نور در فضا در تئوري نسبيت عام وجود دارد. اين تئوري كه اينشتين تدوين آن را در سال 1916 به پايان رساند، چنين مي گويد كه جاذبه نتيجه خميدگي هندسه فضا زمان توسط ماده و انرژي است و اين خميدگي و فرورفتگي ها مي تواند ميانبرهايي در فضا زمان به وجود آورد.
كورت گودل ، رياضيدان و منطقدان اتريشي، در سال 1949 نشان داد كه در يك جهان در حال چرخش بر اساس تئوري نسبيت عام، راه ها و مسيرهايي وجود دارد كه به لحاظ تكنيكي، منحني هاي زماني بسته ناميده مي شوند و شما مي توانيد با دنبال كردن آنها، به گذشته بازگرديد. اما پس از آن روشن شد كه اگر چرخشي در جهان در كار باشد، دست كم اين چرخش به آن سرعتي كه تصور مي شد، صورت نمي گيرد.
بيشتر دانشمندان همچون آلبرت اينشتين، با وجود ترديد هاي موجود، همچنان بر ايده سفر در زمان پافشاري مي كردند تا اينكه در سال 1988، دكتر كيپ تورن ، نظريه پرداز گرانشي در موسسه فن آوري كاليفرنيا و دو نفر از دانشجويانش به نام هاي دكتر مايك موريس و دكتر اولوي يورتسور مقاله هايي را منتشر كردند و در آنها چنين نتيجه گيري كردند كه ممكن است قوانين فيزيك به شما اجازه استفاده از حفره هاي
فضا زمان را بدهد؛ حفره هايي كه شبيه تونل هايي در فضا، نقاط دوردست را به يكديگر متصل مي كنند و امكان سفر در زمان را در اختيار شما مي گذارند. البته اين حفره ها كه از نظر فني به آنها پل هاي اينشتين روزن مي گويند، بسيار پيش از سال 1988 و در معادلات آلبرت اينشتين پيش بيني شده بودند، اما فيزيكدانان آنها را رها كرده بودند، زيرا محاسبات نشان مي داد كه جاذبه يا گرانش مي تواند اين حفره ها را در هم بكوبد و از ميان بردارد.
در واقع، دكتر تورن تحت تاثير دانشمند و نويسنده معروف دانشگاه كورنل، يعني كارل ساگان ، به اين نكته پي برد كه اين حفره ها مي توانند از درهم كوفتگي در اثر گرانش در امان بمانند و دست كم به لحاظ نظري، به عنوان مترو هاي فضايي در سفر هاي زماني مورد استفاده بشر قرار گيرند.
اگر يك سفينه فضايي وارد دهانه يكي از اين تونل ها يا به اصطلاح، مترو هاي فضا زمان شود و سفر پر سرعتي را آغاز كند، بر اساس تئوري نسبيت، ساعت آن كندتر از ساعت انتهاي ديگر اين تونل حركت خواهد كرد و به بيان ديگر، اين متروي فضايي به عنوان پل ارتباطي ميان دو نقطه با زمان هاي گوناگون (همچون دو نقطه با موقعيت مكاني مختلف) عمل مي كند و به شما اجازه مي دهد به زمان ديگري غير از آنچه در آن قرار داريد، سفر كنيد.
منبع: نيويورك تايمز