تمام گزینه های روی میز برای سفر در زمان/ ماشین زمان واقعیت یا تخیل؟

پایگاه خبری تحلیلی «پارس»- مریم ملی - خیلی وقت ها برای همه ما پیش آمده که آرزو کنیم کاش ما هم یک ساعت مثل ساعت برنارد داشتیم و زمان را متوقف می کردیم و با خیال آسوده به کارهایمان می رسیدیم. حتی شاید گاهی بوده که دلمان می خواسته به گذشته سفر کنیم و جلوی بعضی اتفاق ها را بگیریم و یک جور دیگر انتخاب و عمل کنیم؛ و یا اینکه عزیزی را که زود از دستش دادیم، بیشتر ببینیم و این بار قدرش را بدانیم. بعضی وقت ها هم که خبرهای عجیب و غریب اختراعات خاص را می شنویم کنجکاوی، قلقلکمان می دهد که 50 سال دیگر دنیا چه شکلی می شود؟ چه چیزهای جدیدی اختراع می شود که ما حتی نمی توانیم فکرش را بکنیم؟ برای همه ما جالب است دیدن دنیا قبل از ما و بعد از ما. داستان سفر در زمان برخلاف تصور خیلی ها فقط تخیلی نیست. مبانی علمی می گوید که سفر در زمان امکان پذیر است اما این که چه زمانی اجرایی شود و چه شرایطی داشته باشد هنوز مشخص نیست. در این پرونده نگاهی داریم به سفر در زمان و... .

تمام گزینه های روی میز برای سفر در زمان

چاله های سیاه برای مسافران زمان

در فیلم ها و سریال های علمی تخیلی یا حتی خیلی از کتاب ها دیده و خوانده اید که قهرمان داستان از طریق یک سیاهچاله به گذشته سفر کرده است. اساس این ایده از آن جا می آید که طبق نظریات علمی میدان گرانشی ناشی از یک جرم سنگین مثل سیاهچاله می تواند در فضا -زمان انحنای شدیدی ایجاد کند به حدی که دو طرف آن را روی هم قرار دهد و یک تونل به وجود بیاورد. با کمک این تونل می توان در زمان سفر کرد. این همان ویژگی است که سیاهچاله ها را به ماشین های واقعی زمان تبدیل می کند.

پلی که نقش یک میانبر را دارد

کرم چاله ها گزینه های دیگر سفر در زمان هستند که دستمایه داستان های زیادی شده اند. جالب است بدانید، کرم چاله ها صرفاً محصول معادلات ریاضی هستند که اینشتین و دانشمند دیگری به نام «روزن» از تحقیقاتشان به دست آوردند. مفهوم فیزیکی که برای این معادله توضیح داده می شود، این است: ساختارهای فضازمانی که مانند پل دو ناحیه از فضازمان را به یکدیگر وصل می کند. در توضیحات فیزیکی کرم چاله ها گفته می شود که آن ها همیشه پایدار و ثابت نیستند. برای همین همیشه نمی توان از آن ها برای سفر استفاده کرد.

ماشین زمان واقعیت یا تخیل؟

غیر از سیاهچاله ها و کرم چاله ها، روش های دیگری را هم دانشمندان ارائه می کنند که البته هنوز به شکل عملی و در ابعاد بزرگ قابلیت اجرایی پیدا نکرده است. اما بعضی از آن ها در ابعاد ریز اتمی و کوانتومی قابل توجه هستند. فعلاً ماشین زمانی در ابعاد بزرگ که انسان بتواند مسافرش باشد و به آینده یا گذشته سفر کند، ساخته نشده است. بیشتر فعالیت ها در این زمینه صرفاً در ابعاد بسیار ریز اتفاق افتاده است چرا که در ابعاد کوانتومی می توان ذراتی را که با سرعت نزدیک به سرعت نور حرکت می کنند، بررسی کرد و این امر خود می تواند زمینه ای برای سفر زمانی فراهم کند.

ریسمان های کیهانی؛ نظریه ای که هنوز جوان است

نظریه دیگری که این روزها بسیار مورد توجه است، نظریه ریسمان های کیهانی است . ادعای این نظریه پردازان این است که در کل کیهان ریسمان هایی وجود دارد که باریک تر از قطر یک اتم هستند و در سرتاسر عالم در حرکتند. طبیعتاً این یعنی آن ها بر هر آنچه از کنارشان رد شود، کشش گرانشی قابل توجهی وارد می کنند و به اجسامی که به آن ها متصل می شوند، امکان می دهند با سرعت های زیادی حرکت کنند و از ویژگی کند شدن زمان استفاده کنند. با کشیدن دو ریسمان کیهانی به سوی هم شاید بتوان فضا زمان را به قدری خمیده کرد که منحنی بسته زمانی شکل بگیرد و بتوان به کمک آن سفر زمانی را تجربه کرد. این نظریه را «ریچارد گات» حدود سال ۱۹۹۱ میلادی مطرح کرده و از آن موقع مورد بحث و بررسی بسیار قرار گرفته است.

سفر به گذشته با منطق و قوانین علیت جور در نمی آید

در نظریه اینشتین هیچ چیز جلودار سفر به گذشته نیست اما این فرض، که به هر شکلی به دیروز سفر کنیم، مشخصاً باعث نقض قانون علیّت، یا همان قانون علت و معلول، می شود. رویدادی در عالم ما رخ می دهد و در سلسله ای یک طرفه و بی پایان از رویدادها موجب رویدادی دیگر می شود. در هر مثال، علت پیش از معلول (نتیجه) رخ می دهد.اما فرض کنید بتوانید به گذشته سفر کنید و جلوی ازدواج پدر و مادرتان با هم را بگیرید. به این ترتیب علیت نقض می شود چرا که دیگر شما متولد نخواهید شد که بتوانید چنین سفری داشته باشید. این مثال ناقض واقعیتی است که برای ما آشناست؛ به همین سبب، بسیاری از دانشمندان سفر به گذشته را ناممکن می‌دانند. شاید هم بتوان در زمان سفر کرد و فقط نقش ناظر را داشت. در نهایت شاید دانشمندان تنها سفر به آینده را پدیده ای صرفاً علمی بیابند زیرا قوانین طبیعت، سفر به گذشته را ناممکن ساخته است. البته از جهتی ما همیشه وقتی به آسمان نگاه می کنیم در حقیقت در حال نگاه کردن به گذشته هستیم. نوری که از ستاره و اجرام آسمانی به ما می رسد، از میلیاردها سال قبل شروع به حرکت کرده و حالا به ما رسیده است.

محدودیتی به نام سرعت نور

ما در عالمی زندگی می کنیم که برای سرعت، یک خط قرمز جدی در نظر گرفته شده است. سرعت 300هزار کیلومتر بر ثانیه نهایت سرعتی است که می تواند وجود داشته باشد و بیشتر از آن در تخیل ما نمی گنجد. به عبارت بهتر ما نمی توانیم از این سرعت فراتر برویم یا دستگاهی بسازیم که بتواند بیش از این سرعت حرکت کند. این فقط نور است که همیشه و همیشه یکه تاز این رقابت نابرابر باقی خواهد ماند. اما در دنیای کوانتومی و ابعاد بسیار ریز شرایط فرق می کند. در حال حاضر سریع ترین جنبش ها در تونل بزرگ شتاب دهنده ذره ای سرن صورت می گیرد. زمانی که این شتاب دهنده آغاز به کار می کند، شتاب در کسری از ثانیه از صفر به ۹۶ هزار و ۵۶۰ کیلومتر بر ساعت می رسد و با افزایش نیرو سرعت ذرات نیز افزایش پیدا خواهد کرد تا زمانی که ذرات ۱۱ هزار بار در ثانیه مسیر تونل را طی می کنند و باز می گردند، سرعتی که نزدیک به سرعت نور است. در واقع این ذرات می توانند به ۹۹٫۹۹ درصد از سرعت نور دست پیدا کنند که در این صورت سفر در زمان را آغاز خواهند کرد.

با سینما در زمان سفر کنید

آذر اکبرزاده- در میان فیلم های علمی تخیلی، فیلم هایی با مضمون سفر در زمان، محبوبیت خاصی دارند. نمونه اش هم فیلم علمی تخیلی که اخیراً بسیار مورد توجه مخاطبان عام و خاص قرار گرفت یعنی «بین ستاره ای» که در ادامه نگاهی کوتاه به آن ها خواهیم داشت.

The Time Machine – ماشین زمان 1960

این فیلم کمدی، تخیلی داستان ماجراجویی دو نوجوان تنبل است که در زمان سفر می کنند این فیلم در سایت معتبر رتبه بندی فیلم های جهان توانسته است امتیاز 7.6 از 10 بیاورد که نمره بالایی محسوب می شود.

Back to the Future - بازگشت به آینده 1985

فیلمی آمریکایی به کارگردانی رابرت زمکیس و تهیه کنندگی استیون اسپیلبرگ. فیلم روایتگر داستان یک پسر نوجوان به نام «مارتی مک فلای» است که به صورت تصادفی در زمان سفر می کند و از سال ۱۹۸۵ به سال ۱۹۵۵ منتقل می شود. او والدینش را در دبیرستان ملاقات می کند و تصادفاً موجب بر هم خوردن رابطه آن ها می شود و داستان رابطه های عمیق بین آن ها در طول فیلم آشکار می شود.

Groundhog Day - روز دوم ماه فوریه 1993

این فیلم هم که در ژانر کمدی و فانتزی است با نگاهی علمی تخیلی توانست به خوبی در زمان خود محبوب شود. شخصیتی به نام «فیل» گزارشگر هواشناسی تلویزیون اهل «فیلادلفیا» با نارضایتی به شهر کوچکی می رود تا مراسم سالانه روز معروف دوم فوریه را پوشش دهد. صبح روز بعد که از خواب بیدار می شود، درمی یابد که بار دیگر دوم فوریه است و او در زمان سفر کرده است!

12Monkeys - دوازده میمون 1995

در سال ۲۰۳۵ تعدادی از دانشمندان برای یافتن راه حلی برای درمان یک ویروس، زندانیان را به زمان گذشته می فرستند تا از نوع غیر جهش یافته ویروس ها اطلاعاتی پیدا کنند. یکی از آن زندانیان برای انجام ماموریت در سال ۱۹۹۶ انتخاب می شود. او باید به جمع آوری اطلاعات درباره ویروس بپردازد و کلید نابودی بیماری را پیدا کند.

Source Code - کد منبع 2011

فیلم درباره مردی است که باید در زمانی بسیار محدود مظنونی را پیدا کند که قصد دارد سومین شهر بزرگ ایالات متحده آمریکا را به یک جهنم تبدیل کند. ایده جالب این فیلم روایت چندین باره داستان انفجار بمب است که هربار لایه های پنهانی بیشتری را برای پیدا کردن متهم باز می کند و در عین حال بیننده را تا پایان فیلم میخکوب نگه می دارد.

Looper - چرخه بند ۲۰۱۲

داستان اصلی فیلم که در سال ۲۰۴۴ اتفاق می افتد، درباره گروه تبهکاری است که برای افرادی از آینده کار می کنند و اتفاقات هیجان انگیزی در این بین رخ می دهد.

Interstellar- بین ستاره ای 2014

در فهرست این نوع فیلم های تخیلی، «بین ستاره ای» تازه ترین فیلم شاخص به نمایش درآمده درباره مفهوم سفر در زمان است. فیلم روایت چند دانشمند است که قصد دارند با سفر به کرم چاله ، به راه حلی برای نجات زمین دست پیدا کنند اما در حین سفر با واقعیت هایی درباره زمان و مکان مواجه می شوند که سفرشان را به تجربه ای عجیب مبدل می کند. کیپ تورن، فیزیکدان معروف در فیلم «بین ستاره ای» مشاور علمی کریستوفر نولان کارگردان معروف بود.

زمان، رودخانه ای در جریان

زمان، کلمه آشنایی است که به محض شنیدنش، شکل یک ساعت یا تایمر و سایر وسایل اندازه گیری در ذهنمان نقش می بندد. اما آیا تا به حال از خودتان پرسیده اید که واقعاً زمان چیست و ما چه چیزی را به اسم زمان اندازه گیری می کنیم؟ ابتدا و انتها را چه در نظر می گیریم و زمان را از کی و از کدامین آغاز محاسبه می کنیم؟

در دانش فیزیک، تعریف زمان این است: اندازه گیری فاصله بین رویدادها یا به عبارتی دیگر آهنگ تغییرات در عالم؛ تا جایی که می دانیم پیکان زمان همیشه به سمت جلو حرکت کرده است و از این پس هم همین خواهد بود؛ اما چرا هرگز این پیکان در خلاف جهت همیشگی اش حرکت نکرده است و ما از رو به روشدن با گذشته محروم مانده ایم؟ شاید خیلی ها واژه نسبیت خاص را شنیده باشند؛ نظریه ای که فهم همه را درباره زمان تغییر داد و نگاه جدیدی درباره ساعت ها و وسایل زمان سنجی ارائه کرد. آلبرت اینشتین در این نظریه نشان داد که وقتی جسمی با سرعت زیاد حرکت کند زمان برایش کندتر می شود. مثلا اگر دو ساعت اتمی داشته باشیم و یکی را در همین جایی که هستیم نگه داریم و یکی را دور دنیا بگردانیم، آن وقت آن یکی که در حرکت بوده، عقب می ماند و زمان برایش کندتر می گذرد. آنچه باعث تحول در علم و فهم ما از زمان شد، این بود که زمان، یک کمیت ثابت نیست یعنی برای همه ما یک جور نمی گذرد. شاید برایتان خیلی عجیب به نظر برسد ولی این موضوع یکی از اصلی ترین مفاهیم علم است که در همین یک جمله خلاصه می شود: گذر زمان به ناظر بستگی دارد. در حقیقت حرکت کردن ناظر یا توقفش یا میزان سرعتش بر نحوه گذر زمان تاثیر گذار است. اینشتین وقتی در این باره صحبت می کرد، منظورش از سرعت های بالا سرعت های نزدیک به سرعت نور در خلأ بود یعنی 300 هزارکیلومتر بر ثانیه. ساده ترش این می شود که شما وسیله ای در اختیار داشته باشید که بتواند در هر ثانیه 300هزار کیلومتر را طی کند. خب خیلی تخیلی به نظر می رسد وقتی این عدد را با سرعت خودروهایی که روزانه با آن در سطح شهرجابه جا می شویم، مقایسه کنید. سرعتی مثل 120 کیلومتر بر ساعت که با آن در جاده حرکت می کنید یا سرعت سریع ترین هواپیماها که چیزی حدود 900 کیلومتر بر ساعت است. هما ن طور که می بینید سرعت هایی که ما با آن سر و کار داریم، حدود چند کیلومتر در ساعت است در حالی که سرعت نور چندصدهزار کیلومتر در ثانیه است. یک سوال بسیار مهم که مدت ها ذهن خیلی ها را مشغول کرده بود، این بود که آیا واقعاً یک زمان جهانی وجود دارد که بتوانیم بگوییم اصل زمان آن است و بقیه با آن سنجیده می شود؟ نتایج تحقیقات نشان داد که زمان ثابتی وجود ندارد بلکه همان طور که گفتیم زمان به دو عامل بستگی دارد. سرعت و جاذبه. فرض این که چیزهایی مثل زمان و فضا مقادیرِ قابل تغییری هستند در بهترین حالت نگران کننده است و در بدترین حالت، باعث می شود زیاد به آن ها فکر نکنیم. در واقع، نور مطلق است و فضا و زمان نسبی هستند. سیستم ردیابی ماهواره ای زمین یا GPS آشکار می کند که زمان در فضا از سرعت بالاتری برخوردار است و می توان از این اصل برای سفر به آینده استفاده کرد.

نسبیت عام و کرم چاله ها

وقتی درباره سفر در زمان حرف می زنیم، باید بدانیم که زمان به خودی خود یک مفهوم مستقل ندارد که ما بخواهیم صرفا در زمان سفر کنیم و به جایی در آینده یا گذشته برویم. شما هیچ درکی از آینده یا گذشته بدون وجود مکان ندارید. گذشته تان را که به خاطر می آورید، قطعاً در یک محیط خاص تصورش می کنید مثلا کودکی تان در حیاط خانه پدربزرگ؛ تصور گذشته بدون وجود یک محیط و مکان بی معناست.

درباره آینده هم همین است. این ماجرا نشان می دهد که زمان و فضا یا همان مکان از هم جدا نیستند. زمان یک بُعد جدا نیست که بتوان آن را بدون نیاز به مکان و به شکل جداگانه پیمایش کرد. آلبرت اینشتین در نظریه دیگرش به نام نسبیت عام می گوید که هر ذره ای برای خودش مجموعه در هم تنیده ای از فضا و زمان دارد که به اصطلاح به آن می گوییم پیوستار فضا-زمان. ذره از طریق این پیوستار احاطه شده و بسته به مقدار جرمش این پیوستار را خمیده کرده است.

دو نفر را در نظر بگیرید که ملحفه ای را نگه داشته اند و آن را از دو طرف محکم کشیده اند. اگر شخص سومی یک توپ روی این ملحفه قرار بدهد، وزن توپ آن را به سوی مرکز ملحفه می کشد و باعث می شود این «صفحه تخت» در آن نقطه و در اطراف توپ خمیده شود. حالا اگر تیله ای را در گوشه این ملحفه قرار دهید، به سبب همین خمیدگی به سوی مرکز به راه می افتد. این مفهوم ساده نسبیت عام است.

به جای صفحه ای چهاربُعدی، صفحه ای دوبُعدی در نظر بگیرید. فرض کنید که این صفحه را طوری تا کنیم که فضایی خالی میان بخش بالایی و پایینی باقی بماند. اگر توپ را روی بخش بالایی قرار بدهیم، در آن بخش خمیدگی ایجاد می شود.

اگر بتوانیم جسم دیگری را با وزن مشابه توپ، آن سوی بخش پایینی درست در مکانی مشابه مکان توپ بالایی قرار بدهیم، سرانجام این جسم دوم و توپ به هم می رسند. این مثال به طور ساده شکل کلی کرم چاله را نشان می دهد که در مطالب دیگر بیشتر درباره آن صحبت می کنیم.