همه چیز درباره فضا-زمان
آیا گذر زمان یك توهم است؟!
كوتاه كننده لینك: برخی دانشمندان تصور می كنند كه زمانِ كنونی صرفاً معادل یك موقعیت واحد در فضازمان است و این بدان معناست كه در واقع گذر زمان تنها یك توهم است، اما نظریه های گونانی در این مورد وجود دارد كه در این گزارش می خواهیم به بازگویی آنها بپردازیم و ببینیم كدام نظریه در مجامع علمی طرفداران بیشتری دارد.
به گزارش كوتاه كننده لینك به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، آیا سفر در زمان ممكن است؟ آیا زمان فقط یك توهم است كه مغز ما باور دارد در حال حركت رو به جلو به صورت خطی است؟ طبق نظر طرفداران نظریه "جهان توده"(block universe)، پاسخ هر دو سؤال مثبت است.
نظریه "جهان توده"، "اكنون" را بعنوان یك مكان دلخواه و قراردادی در زمان توصیف می كند و اظهار می دارد كه گذشته، آینده و حال همه به صورت همزمان وجود دارند.
همانطور كه مكان فعلی شما وجود سایر مكان ها را از بین نمی برد و نقض نمی كند، نظریه "جهان توده" ادعا می كند كه بودن در زمان حال به معنای عدم جریان و رخ دادن گذشته و آینده هم اكنون نیست.
طبق نظریه "جهان توده"، جهان یك توده غول پیكر از همه چیزهایی است كه در همه ازمنه و همه مكان ها اتفاق افتاده است و اتفاق می افتد و خواهد افتاد. برپایه این نظریه، گذشته، حال و آینده همگی باهم هم اكنون وجود دارند و به صورت برابر، واقعی هستند.
ما به نسخه های مختلف این نظریه نگاه می نماییم و اینكه چگونه این درك استاتیك(ایستا) از فضازمان به مفهوم این است كه سفر در زمان از نظر نظریه امكانپذیر است.
در دانش فیزیك، فضا-زمان(Spacetime) (و نه فضا و زمان) عبارت است از یك مدل ریاضی كه زمان و فضا را به صورت درهم تنیده و بعنوان یك كمیت پیوسته با یكدیگر تركیب می كند. بر مبنای فرضیات مفهوم فضای اقلیدسی، جهان، سه بعد مكانی و یك بعد زمانی مستقل از هم دارد. در فضا-زمان سه بعد فضا و یك بعد زمان درهم ادغام می شوند و یك محیط پیوسته چهار بعدی را ایجاد می كنند. با تركیب فضا و زمان و ایجاد یك محیط خمیده واحد، فیزیكدان ها توانسته اند نظریه های فیزیك را هم در سطح كیهانی و هم در بعد اتمی ساده سازی كنند.
بهتر است كه در مكانیك كلاسیك، هنگامی كه زمان بعنوان یك معیار ثابت و جهانی، مستقل از حالت حركت مشاهده گر در نظر گرفته می شود، از دستگاه اقلیدسی به جای فضا-زمان استفاده نماییم. با این وجود در فیزیك نسبیتی، زمان نمی تواند جدا از سه بعد فضا باشد. بر مبنای نسبیت خاص نرخ گذر زمان برای جسمی كه مشاهده می شود، بستگی به نسبت سرعت جسم و سرعت مشاهده گر دارد. بر مبنای نسبیت عام شدت میدان گرانشی نرخ گذر زمان را می كاهد.
زمان-فضا و فضا-زمان
نظریه "جهان توده" همانطور كه سال قبل توسط دكتر "كریستی میلر" توضیح داده شده است، تصور می كند كه جهان ما امكان دارد یك توده بزرگ چهار بعدی از فضازمان باشد كه شامل همه چیزهایی است با درك سنتی ما از زمان، تابحال اتفاق افتاده و اتفاق خواهد افتاد.
دكتر "میلر" كه مدیر مركز زمان دانشگاه سیدنی است، این نظریه را در مقاله ای كه در مجله ABC Science انتشار یافته است، توضیح داد. وی توضیح داد كه چگونه تمام لحظات موجود با یكدیگر در سه بعد مكانی و یك بعد زمانی ارتباط دارند.
نظریه "جهان توده" همینطور در برخی از محافل علمی بعنوان "ابدیت گرایی" یا "فناناپذیری"(Eternalism) شناخته شده است، چونكه توصیف می كند كه چگونه گذشته، حال و آینده همگی در "اكنون" زندگی می كنند و وجود دارند.
این مخالف "حال گرایی"(Presentism) است كه می گوید گذشته دیگر وجود ندارد و دائما در حال از بین رفتن است.
آیا سفر در زمان ممكن است؟
به قول دكتر "میلر"، از نظر نظریه امكان سفر در زمان وجود دارد، اما یك اخطار بزرگ وجود دارد. ما باید دریابیم كه چگونه باید با سرعتی نزدیك به سرعت نور سفر نماییم تا به ما این امكان را بدهد كه از كرم چاله ها بعنوان میان بُر استفاده نماییم تا به مكانی دیگر در فضازمان سفر نماییم. این امر به علت پدیده ای كه بعنوان "اتساع زمان"(time dilation) شناخته می شود امكان دارد.
اتساع زمان یكی از مفاهیم فیزیكی مربوط به نظریه نسبیت خاص آلبرت اینشتین هست كه در خصوص پایه نسبیت این گونه بیان می شود كه از دید دو ناظر با سرعت متفاوت، گذر زمان متفاوت بررسی می شود. در مثال آزمایشی ساده؛ یكی با دو سرعت نزدیك به سرعت نور و سرعتی كمتر از سرعت نور(به طوری كه دو بردار سرعت با هم زاویه غیر از ۱۸۰ و صفر درجه بسازند) برای احساس بهتر پدیده اتساع فرض می شود و ناظر دوم ساكن فرض می شود. به صورت كلی هرچه با سرعت بیشتری حركت نماییم، زمان كندتر می گذرد و این دو، رابطه معكوس دارند.
در این نظریه، دو نمونه از اتساع زمان بررسی شده است. در نسبیت خاص، ساعت هایی كه نسبت به یك فرد مشاهده كننده اندازه گیری می شوند به كندی كار می كنند. برای نمونه اگر دو جسم داشته باشیم كه یكی از آنها جسم یك است و دیگری جسم دو و جسم اول با سرعت بیشتری نسبت به جسم دوم حركت نماید در این حالت گفته می شود كه زمان برای جسم اول به صورت محسوسی كند می شود. چنانچه این توسط ساعت اندازه گیری شود عقربه های ساعت در حالت اول به كندی كار می كنند. در نسبیت عام ساعت برای جسمی كند كار می كند كه نزدیك نیروی گرانشی قوی مانند یك سیاره قرار گرفته است.
با این وجود، اگر ما قادر به ایجاد یك فناوری شویم تا به ما امكان سفر در زمان را بدهد، نمی توانیم با تغییر گذشته، حال خویش را تحت تاثیر قرار دهیم. این به این علت است كه گذشته همزمان با زمان حال وجود دارد، ازاین رو به صورت جدایی ناپذیری با گذشته در ارتباطست. پس دیگر لازم نیست نگران باشید كه كشتن یك حشره در گذشته منجر به وقوع سلسله حوادثی در آینده شود.
دكتر "میلر" می گوید: من اگر به گذشته سفر كنم، بخشی از گذشته هستم. مهم اینكه من همیشه بخشی از گذشته بوده ام. به عبارت دیگر، رفتن به گذشته به این مفهوم است كه ما به آسانی اقدامات از پیش تعیین شده را انجام می دهیم كه از قبل در توده ای كه فضازمان است، نوشته شده است.
گیج شدید؟
نظریه "جهان توده" نقصها خویش را دارد. بعنوان مثال "لی اسمولین" كه فیزیكدان است، نوشت: آینده حالا واقعی نیست و هیچ حقیقت قطعی از موضوعی در آینده نمی تواند وجود داشته باشد. او همینطور در یك كنفرانس در سال ۲۰۱۷ افزود آنچه كه واقعی است، فقط روشی است كه توسط آن رویدادهای آینده از وقایع حاضر تولید می شوند.
اگر این ایده درست باشد، می تواند به ایده های فلسفی تقدیری و جبری وزن بدهد كه بیان می كند همه چیز از پیش تعیین شده است و ازاین رو یك فرد هیچ گونه اختیاری نسبت به نتیجه زندگی خود ندارد و فقط باید اجازه دهد مسیر طی شود كه یك ایده مناسب برای قرن بیست و یكم نیست.
مخالف با مفهوم تقدیری، نظریه دیگری هست كه می گوید توده فضازمان در واقع یك موجود در حال رشد است كه قابل تغییر است. در این نظریه، گذشته و حال همیشه وجود دارند، اما آینده بیشتر یك موجود در حال تغییر و قابل تغییر است.
ازاین رو آیا یك زندگی از پیش تعیین شده می تواند با توانایی ما در داشتن توانایی سفر در زمان ارتباط داشته باشد؟ حقیقت این است كه ما به هیچ وجه حتی نزدیك به دانستن این مورد هم نیستیم. هم اكنون، نظریه "جهان توده" فقط یك نظریه است و برای آزمایش آن به یك ماشین زمان احتیاج داریم كه احیانا راه بسیار درازی تا رسیدن به آن باقی مانده است.
دانستن اینكه آیا تمام تاریخ به صورت هم زمان اتفاق می افتد، اتفاقی است كه امكان دارد هیچگاه رخ ندهد. از سوی دیگر، امكان دارد همین الان در حال رخ دادن باشد.
منبع: كوتاه كننده لینك
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان gph در مورد این مطلب