آیا سفر در زمان امکان پذیر است؟

علمی ۱۳ فروردین ۱۳۹۷ بدون دیدگاه

آیا سفر در زمان امکان پذیر است؟

آیا سفر در زمان امکان پذیر است؟

تحقیقات جدید در مورد سفر در زمان

داستان های سفر به گذشته و آینده از تصوراتمان  گرفته شده. اما اینکه سفر در زمان امکان پذیر است یا خیر ما را دقیقا به دانستن مفهومی میبرد که فیزیکدانان از آن به معنای “زمان” یاد میکنند. همانطور که انیشتین آن را نامید.

فیزیک مدرن به ما می اموزد که زمان یکی از پر رمزو رازترین جنبه های دنیای ماست. گرچه که در نگاه اول اینطور به نظر میرسد که معنای واضحی دارد.

انیشتین در فهم ما از مفهوم آن انقلابی ایجاد کرد اما حتی با این معنای تجدید نظر شده برخی از دانشمندان هنوز به این سوال می اندیشند که آیا زمان واقعا وجود دارد یا خیر یا آیا زمان فقط یک “وهم مداوم” است.

زمان هر چه که هست ولی فیزیکدانان (و نویسندگان قصه ها) راه های جالبی را فهمیده اند که آن را دستکاری کنند و حرکت در جهت های نامتعارف و در خلاف  آن را بررسی کنند.

زمان و نسبیت

اشاره به ماشین زمان (اچ. جی .ولز۱۸۹۵) دارد. دانش حقیقی و واقعی سفر در زمان تا قرن بیستم به طور تمام و کمال کشف نشد و بعنوان  نتیجه جانبی نظریه نسبیت البرت انیشتین بررسی میشد.

اساس فیزیکی نسبیت بعنوان بعد چهارم توصیف میشود. که شامل ۳ بعد بالا و پایین ꓹ چپ و راستꓹ  جلو و عقب، در امتداد بعد زمان میشود. این تٸوری، بوسیله ازمایشات متعدد در طول قرن اخیراثبات شده، و بر اساس آن، جاذبه یک  نتیجه ای از خمش زمان (بعد چهارم) در واکنش به این حضور است. به عبارت دیگر، دادن یک آرایش فضایی مشخص، میتواند اساس فعلی بعد چهارم (زمان) را تغییرات عمده ای دهد.

یکی از دست آوردهای شگفت انگیز نسبیت، حرکت است؛ که میتواند نتیجه تفاوت در راه های گذر زمان باشد، که این پروسه معروف به “انبساط زمان” است. که چشمگیرترین نمونه بارز آن در پارادوکس دو قلو کلاسیک است. در این متد “سفر در زمان” شما میتوانید با سرعتی بیشتر از حد نرمال به آینده بروید اما هیچ راه برگشتی وجود ندارد.

اولین سفر در زمان

نظریه نسبیت عمومی  را  برای اولین بار فیزیک دان اسکاتلندی دبلیو جی استوکوم در سال ۱۹۳۷   بکار برد. در مسافت بینهایت، با بکار گیری معادله نسبیت عمومی، استوانه چرخشی بشدت چگال شده (شبیه یک قطب بی پایان)،عمل میکند و دری به سوی سفر به زمان باز میکند. اینچنین چرخش فشرده ای از ماده عملا پدیده ای بوجود می آورد که بعنوان “فریم دراگینگ” معرفی شده است . ون استوکوم فهمید که در این وضعیت شما میتوانید بعد چهارم (زمان) را که در یک نقطه آغاز و پایان میابد، را رد کنید. که نتیجه فیزیکی آـن سفر در زمان است. شما میتوانید از یک سفینه فضایی جدا شوید و مسافتی را بپیمایید و بعد شما را برمیگرداند دقیقا به همان لحظه ای که شروع کردید و خارج شدید.

به هرجهت نتیجه این بود که شرایط مساعدی طرح ریزی شود، ولی شرایطی اینچنین واقعا رخ نمیدهد. در سال ۱۹۴۹ کارت گودل ریاضی دان _ دوست و همکار انیشتین در موسسه مطالعات پیشرفته دانشگاه پرینستون_  تصمیم گرفت تا وضعیتی را بررسی  کند که در آن تمام کیهان در حال چرخیدن است. در راه حل  گودل، سفر در زمان از طریق  معادله ها امکان پذیر بود. اگر کیهان در حال چرخیدن بود، چرخش کیهان خودش بعنوان ماشین زمان عمل میکرد.

امروزه راه هایی هست که بتوان چرخش کیهان را کشف کرد. اگر کیهان در حال چرخیدن بود راه هایی  وجود داشت که بتوان چرخش کیهان را کشف کرد اما مدارک معتبری یافت شده است که هیچ نوع چرخش کلی وجود ندارد. (برای مثال: اگر تمام کیهان در حال چرخیدن بود، شعاع های نوری خمیده میشدند) بنابراین دوباره سفر در زمان با این نتایج، غیر محتمل شد. اما این حقیقتی است که اشیا در کیهان می چرخند و دوباره امکان آن محتمل شد.

سفر در زمان و سیاه چاله ها

در سال ۱۹۶۳ ریاضی دان نیوزلندی روی کر معادله ها را بکار برد تا چرخش سیاه چاله ها را آنالیز کند که آن را سیاه چاله کر نامیده اند. او همینطور از نتایج فهمید که عبور از میان یک کرم چاله در سیاه چاله امکان پذیر است. ناپیدا شدن در مرکزی مشخص، و از پایان دیگری سر درآوردن.

سال ها بعد فیزیکدان تٸوری کایپ تورن  پی به “منحنی زمان بندی بسته” برد که این موضوع اجازه سفر در زمان را میداد.

در اوایل دهه ۱۹۸۰، کارل سگن  در حالی که بر روی ارتباط جدید ۱۹۸۵ کار میکرد،  وی با یک  سوال درباره فیزیک سفر در زمان به سخنان کایپ تورن رسید تا مفهوم سفر در زمان را بررسی کند.  فیزیکدان سانگ ون کیم  با همکاری تورن  تشخیص دادند که (درحالت تٸوری) شما میتوانید یک سیاه چاله با یک کرم چاله داشته باشید، که آنها را به نقطه دیگری در فضا متصل میکند که بوسیله برخی از فرم های انرژی منفی نگه داشته میشود. اما فقط به این خاطر که شما یک کرم چاله دارید، به این معنا نیست که ماشین زمان دارید. اکنون بیایید فرض کنیم که شما میتوانید یک پایان از کرم چاله را حرکت دهید(پایان قابل حرکت). شما پایان قابل حرکت را بر روی سفینه فضایی قرار می دهید و آن را هنگامی که به سرعت نور نزدیک شد، در داخل فضا رها می کنید. “پارادوکس زمانی”  یعنی زمان تجربه شده بوسیله پایان قابل حرکت، کمتر است از زمان تجربه شده بوسیله پایان ثابت شده. بیایید فرض کنید که شما پایان متحرک ۵۰۰۰ ساله به آینده از زمین را حرکت میکنید، اما پایان متحرک فقط از نظر سنی ۵ سال است، بنابراین شما در سال ۲۰۱۰ میلادی خارج می شوید و در سال ۷۰۱۰ میلادی برمیگردید. اما اگر شما در میان پایان متحرکی سفر کنید، شما در سال ۲۰۱۵ میلادی در یک شرایط پایان ثابت،خارج خواهید شد. (بنابراین در زمین ۵ سال گذشته است). چرا و چطور این کار میکند؟

خب، حقیقت این است که دو پایان کرم چاله ها با هم در ارتباطند. مهم نیست که آنها در فضا چقدر از هم دور هستند. از آنجایی که پایان متحرک فقط ۵ سال بیشتر از آن دیگری است، وقتی که آن را ترک میکند، عبور کردن از میان آن، شما را به نقطه ای از کرم چاله که ثابت شده باز خواهد فرستاد و اگر شخصی از سال ۲۰۱۵ میلادی زمین، قدم به کرم چاله ثابت شده بگذارد، آنها در سال ۷۰۱۰ میلادی از کرم چاله متحرک بیرون می آیند.

منطقی ترین توصیف فیزیکی از ماشین زمان این است و هنوز مشکلاتی هست. هیچ کس نمیداند که کرم چاله ها یا انرژی  های منفی وجود دارند یا خیر، و چطور آنها با یکدیگر در این راه هستند. اما در تٸوری این امر امکان پذیر است.

thoughtco

Please Login to comment