ماشین زمان

[نیوتون ایران]

نظر شما درباره ماشین زمان و سفر به اینده چیست؟

[mrfane]

اول درباره سفر به گذشته:
به نظر می رسه که سفر به گذشته، لااقل به صورت ماشین زمان غیر ممکن باشه. چون اگر ممکن بود ما الآن باید شاهد مسافرانی از آینده می بودیم که نیستیم.
البته یک نظریاتی درباره این موضوع وجود داره. به دو تاش اشاره می کنم:
1- میشه فرض کرد که: «پادماده ذره ایست که در زمان به عقب می رود.» خودتون امتحان کنید. مثلا مسیر حرکت یک پزیترون (الکترونی با بار e+) در میدان الکتریکی را به دست بیاورید. حالا پوزیترون را با الکترون عوض کنید و به جاش پشت زمان (t) یک منفی بگذارید. می بینید که دقیقا همان رفتار رو داره.
2- یک فرضیه هست که میگه به ازای فرمیون ها (همین ذرات معمولی خودمون: الکترون، پروتون و...) یک سری تاکیون داریم. این ها مجبورند با سرعتی بیش از سرعت نور حرکت کنند و سرعت نور حدّ کمینه سرعت آنهاست. این ذرات هر چه سرعتشان بیشتر می شود، انرژی جنبشی شان کمتر می شود!!!! و وقتی با سرعت 2c حر کت کنند، انرژی جنبشی ندارند. (خوب نظریه است دیگه! چرا این طوری نگاه می کنی؟ روی هوا نیست، یک شواهدی دارند)

[Ali.T]

میشه فرض کرد که: «پادماده ذره ایست که در زمان به عقب می رود.» خودتون امتحان کنید. مثلا مسیر حرکت یک پزیترون (الکترونی با بار e+) در میدان الکتریکی را به دست بیاورید. حالا پوزیترون را با الکترون عوض کنید و به جاش پشت زمان (t) یک منفی بگذارید. می بینید که دقیقا همان رفتار رو داره.

این حرفی که شما میزنید یک ابزار ریاضی در گرافهای فایمن می باشد و واقعا این طور نیست که ذره ای در زمان به عقب برود.

یک فرضیه هست که میگه به ازای فرمیون ها (همین ذرات معمولی خودمون: الکترون، پروتون و...) یک سری تاکیون داریم.

این تاکیون در نظریه ریسمان ظاهر می شود و خود ریسمان فعلا تایید تجربی ندارد.

[mrfane]

koorosh kabir جان
با هر دو ایرادی که گرفتی موافقم. اما من هم نگفتم که این ها حتما درست هستند. درباره سفر در زمان نمیشه آزمایش ثابت شده ای ارائه داد. همه اش همین چیزهاست دیگه!

[mahshid.m]

www.hupaa.com/forum/viewtopic.php?f=3&t=24578

www.hupaa.com/forum/viewtopic.php?f=12&t=29652


www.hupaa.com/forum/viewtopic.php?f=2&t=6064


و....

[DARKENERGY]

«ساز و کار سفر در زمان»

نویسنده:؟ / مترجم: شادی حامدی

عبارت سفر در زمان هر کسی را به تفکر خلاقانه درباره‌ی معنای واقعیِ گذر به بُعد چهارم وادار می‌کند. اما مسلماً برای سفر در میان سال‌ها به ماشین زمان یا کرمچاله‌ای خیالی نیاز ندارید.

شاید شما هم متوجه شده باشید که همه‌ی ما مدام در حال سفر در زمان هستیم! زمان، در ابتدایی‌ترین سطح خود، آهنگ تغییرات در عالم است؛ چه دوست داشته باشید چه نه، ما هم مدام دچار این تغییریم. ما پیر می‌شویم، سیاره‌ها به دور خورشید می‌گردند، و چیزها خراب می‌شوند.

ما گذر زمان را به ثانیه، دقیقه، ساعت … و سال می‌سنجیم. اما این به آن معنا نیست که زمان با آهنگی ثابت جریان دارد. درست همان‌طور که آب رود، بسته به گشادی و باریکی راه‌آب، ممکن است جریانی سیل‌آسا یا آهسته داشته باشد، زمان هم در مکان‌های متفاوت آهنگ‌های گوناگون دارد. به بیان دیگر، گذر زمان نسبی است.

اما چه‌چیز موجب این اُفت‌وخیز در مسیر سفر یک‌طرفه‌ی ما «ز گهواره تا گور» می‌شود؟ همه‌چیز مربوط به رابطه‌ی میان زمان و فضاست. نوع آدم در سه بُعد فضاییِ طول، عرض، و عمق (یا ارتفاع) سرخوشانه زندگی می‌کند. زمانْ بُعد مهم چهارم است که به این مجموعه می‌پیوندد. زمان نمی‌تواند بدون فضا وجود داشته باشد، و فضا نمی‌تواند بدون زمان وجود داشته باشد. هر دو آن‌ها به‌صورت یک واحد، به نام پیوستار فضا-زمان، وجود دارند. هر رویدادی که در عالم رخ بدهد، باید فضا و زمان را یکسان درگیر کند.


*سفر به آینده :

اگر می‌خواهید کمی سریع‌تر از دیگران در میان سال‌ها جلو بروید، باید از فضا-زمان بهره بگیرید. ماهواره‌های مکان‌یاب جهانی (GPS) هر روز این کار را می‌کنند و روزانه یک‌سومِ یک‌میلیاردم یک ثانیه جلو می‌افتند! زمان در مدار زمین با آهنگی سریع‌تر می‌گذرد زیرا ماهواره‌ها آن‌جا از مرکز جرم زمین دورترند. این‌جا روی سطح زمین، جرم سیاره بر زمان فشار وارد می‌کند و آن را به میزانی بسیار اندک کُند می‌کند.

این پدیده را اتسّاع گرانشی زمان می‌نامیم. براساس نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین، گرانشْ انحنایی در ساختار فضا-زمان است و اخترشناسان همواره هنگامی شاهد این پدیده‌اند که نورِ گذرنده از کنار جسمی به‌قدر کافی پُرجرم را بررسی می‌کنند. به‌ویژه مثلاً ستاره‌های عظیم موجب می‌شوند پرتوهای مستقیم نوری که از کنارشان می‌گذرند به منحنی تبدیل شوند. به این پدیده اثر هم‌گرایی گرانشی می‌گوییم.

این چه ربطی به زمان دارد؟ به یاد داشته باشید که هر رویدادی که در عالم رخ بدهد، باید فضا و زمان را یکسان درگیر کند. گرانش فقط فضا را منحنی نمی‌کند؛ بلکه زمان را نیز به هم می‌ریزد.

تغییرات ناچیز در گذر زمان را نمی‌توان متوجه شد، ولی جسمی به‌قدر کافی پُرجرمْ تفاوت عظیمی ایجاد می‌کند؛ جسمی مانند سیاهچاله‌ی اَبَرپُرجرمِ قوس

در مرکز کهکشان خودمان. در این جسم، جرمی معادل ۴ میلیون برابر خورشید در تک‌نقطه‌ای بی‌نهایت چگال، موسوم به تَکینِگی (singularity)، جمع شده است. اگر بتوانید – بدون سقوط به درون این سیاهچاله – مدتی دورش بگردید، متوجه می‌شوید که آهنگ گذر زمان آن‌جا نصف زمین است. به بیان دیگر، اگر سفری پنج‌ساله به دور آن سیاهچاله داشته باشید، روی زمین یک دهه‌ی کامل سپری می‌شود.

کد: انتخاب همه

http://www.hupaa.com/forum/viewtopic.php?f=14&t=31707

************************************************************
سرعت ما هم در آهنگی که از گذر زمان تجربه می‌کنیم نقش مهمی دارد. هرچه به سرعتی که آن را سرعت ردنشدنی کیهانی می‌شناسیم – یعنی سرعت نور – نزدیک‌تر شویم، گذر زمان برای‌مان کندتر می‌شود. مثلاً عقربه‌های ساعتی درون قطاری سریع‌السیر بسیار آهسته‌تر از عقربه‌های ساعتی ساکن حرکت می‌کنند. البته مسافر قطار متوجه این تفاوت نمی‌شود، ولی در انتهای سفر می‌توان فهمید که ساعتِ سوار قطار یک‌میلیاردم یک ثانیه از ساعت ساکن عقب افتاده است! اگر چنین قطاری بتواند به ۹۹/۹۹۹ درصد سرعت نور برسد، به ازای هر ۲۲۳ سال در ایستگاه قطار، برای مسافران قطار فقط یک سال طی خواهد شد.

در حقیقت، این قطار فرضی به آینده سفر کرده است. اما گذشته چی؟ آیا تُندروترین فضاپیماهای قابل‌تصور می‌توانند زمان را به عقب بازگردانند؟

*سفر به گذشته:

دیدیم که سفر به آینده مدام اتفاق می‌افتد. دانشمندان آن را در آزمایش‌های خود اثبات کردند و این ایده وجهی بنیادین از نظریه‌ی نسبیت اینشتین است. می‌توان به آینده سفر کرد؛ پرسش فقط این‌جاست که انجام‌دادن این سفر با چه سرعتی ممکن است؟ اما سفر به گذشته چی‌؟ نگاهی به آسمان شب پاسخ شما را می‌دهد.

پهنای کهکشان راه‌شیری ما حدود ۱۰۰ هزار سال نوری است، پس نور دورترین ستاره‌های آن هزاران هزار سال تا رسیدن به زمین در راه خواهند بود. اگر به این نور نگاه کنید، درواقع در حال تماشای گذشته هستید. وقتی اخترشناسان تابش ریزموج زمینه‌ی کیهان را می‌سنجند، به بیش از ۱۰ میلیارد سال پیش، به دوران‌های نخستینِ کیهان، چشم دوخته‌اند. اما آیا می‌شود سفری بهتر از این به گذشته داشت؟

در نظریه‌ی اینشتین هیچ‌چیز جلودار سفر به گذشته نیست اما این فرض، که با فشار دکمه‌ای به دیروز برویم، مشخصاً موجب نقض قانون علیّت، یا همان قانون علت و معلول، می‌شود. رویدادی در عالم ما رخ می‌دهد و در سلسله‌ای یک‌طرفه و بی‌پایان از رویدادها موجب رویدادی دیگر می‌شود. در هر مثال، علت پیش از معلول (نتیجه) رخ می‌دهد. فقط سعی کنید واقعیت متفاوتی را تصور کنید؛ مثل این‌که قربانی قتلی پیش از آن‌که به او شلیک شود بر اثر «جراحات وارده» بمیرد! این مثال ناقض واقعیتی است که برای ما آشناست؛ به همین سبب، بسیاری از دانشمندان سفر به گذشته را ناممکن می‌دانند.

برخی از دانشمندان ایده‌ی سفر سریع‌تر از سرعت نور را برای رفتن به گذشته مطرح کرده‌اند. اگر با رسیدن به نزدیکی سرعت نور زمان کند می‌شود، آیا ممکن است با گذشتن از این سرعت زمان به عقب برگردد؟ البته، وقتی سرعت جسمی به سرعت نور نزدیک می‌شود، جرم نسبیتی آن افزایش می‌یابد تا زمانی که درست در سرعت نور جرمش بی‌نهایت می‌شود. شتاب‌دادن به جسمی با جرم بی‌نهایت ناممکن است. فناوری‌های تاب‌دادن یا واپیچش سرعت در تئوری می‌تواند، با حرکت‌دادن حبابی از فضا-زمان در میان عالم، حدّ جهانی سرعت را پشت سر بگذارد. اما حتی چنین کاری هزینه‌های سرسام‌آور تأمین انرژی را در پی دارد.

اما اگر سفر در زمان به سوی گذشته و آینده کمتر به فناوری رانش فرضی فضا و بیشتر به پدیده‌های موجود در کیهان وابسته باشد، تکلیف چیست؟ مثلاً سیاهچاله‌ها را در نظر بگیرید.

*سیاهچاله‌ها و حلقه‌های کِر:

اگر بتوانید به‌مدتی کافی به دور سیاهچاله‌ای بگردید، اتسّاع گرانشی زمان شما را به آینده می‌برد. اما اگر درست به درون شکم این هیولای کیهانی بروید، چه رخ می‌دهد؟ اغلب دانشمندان بر این توافق دارند که سیاهچاله احتمالاً شما را خُرد می‌کند اما نوع خاصی از سیاهچاله‌ها ممکن است چنین نکند: سیاهچاله‌ی کِر یا حلقه‌ی کِر.

در سال ۱۹۶۳، ریاضی‌دان نیوزلندی، رُی کِر، نخستین نظریه‌ی واقع‌گرایانه را درباره‌ی سیاهچاله‌ای درحال چرخش مطرح کرد. این ایده وابسته به ستاره‌های نوترونی است که ستاره‌های پُرجرم رُمبیده‌ای به کوچکیِ چند کیلومتر ولی با جرمی به اندازه‌ی خورشیدند. کِر چنین فرض کرد که اگر ستاره‌های در حال مرگ به درون حلقه‌ای چرخان از ستاره‌های نوترونی بِرُمبند، نیروی مرکزگریزشان مانع از تبدیل‌شدن آن‌ها به تکینگی می‌شود. کِر بر این باور است که چون این سیاهچاله‌ی حاصلْ تکینگی نخواهد داشت، می‌توان بدون ترس از نیروی گرانش بی‌نهایت در مرکزش به آن وارد شد.

دانشمندان چنین فرض می‌کنند که اگر سیاهچاله‌های کِر وجود داشته باشند، ما می‌توانیم از میان‌شان رد شویم و از یک سفیدچاله خارج شویم. به این سفیدچاله به دید خروجیِ سیاهچاله نگاه کنید. سفیدچاله، به جای این‌که همه‌چیز را با نیروی گرانش خود به درون بکشد، همه‌چیز را از خود دور می‌کند؛ و شاید آن را به زمان یا حتی عالمی دیگر بفرستد.

سیاهچاله‌های کِر کاملاً نظری‌اند اما اگر واقعاً وجود داشته باشند، برای مسافر ماجراجوی زمان راهی یک‌طرفه به سوی گذشته یا آینده فراهم می‌کنند. و از آنجاکه تمدن‌های فوق‌العاده پیشرفته در عالم ممکن است به شیوه‌ی به قاعده درآوردنِ این روش‌های سفر در زمان رسیده باشند، هیچ معلوم نیست که آن سیاهچاله‌ی کِر شما را کجا «پیاده» کند!

*کرمچاله ها :

سیاهچاله‌های نظری کِر تنها میان‌بُرهای کیهانیِ ممکن به سوی گذشته یا آینده نیستند. مفهوم نظری دیگری به نام پلِ اینشتین-رُزن داریم که شاید خیلی هم مشهورتر باشد. البته فکر می‌کنم شما آن را به نام کرمچاله می‌شناسید.

نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین به کرمچاله‌ها امکان وجود می‌دهد زیرا می‌گوید هر جرمی فضا-زمان را خمیده می‌کند. برای درک بهتر این خمیدگی، دو نفر را در نظر بگیرید که ملحفه‌ای را نگه داشته‌اند و آن را از دو طرف محکم کشیده‌اند. اگر شخص سومی یک توپ روی این ملحفه قرار بدهد، وزن توپ آن را به سوی مرکز ملحفه می‌کشد و موجب می‌شود این «صفحه‌ی تخت» در آن نقطه و در اطراف توپ خمیده شود. حالا اگر تیله‌ای را در گوشه‌ی این ملحفه قرار دهید، به‌سبب همین خمیدگی به سوی مرکز به راه می‌افتد.

در این مثال ساده فضا را، به جای صفحه‌ای چهاربُعدی، صفحه‌ای دوبُعدی در نظر گرفتیم. 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 می‌شود. اگر بتوانیم جسم دیگری با وزن مشابه توپ را آن‌سوی بخش پایینی درست در مکانی هم‌ارز مکان توپ بالایی قرار بدهیم، سرانجام این جسم دوم و توپ به هم می‌رسند. این مثال به‌طور ساده عملکرد کرمچاله‌ها را توضیح می‌دهد.

در فضا، اجرامی که بر بخش‌های متفاوت عالم فشار وارد می‌کنند ممکن است سرانجام با هم ترکیب شوند و نوعی تونل ایجاد کنند. این تونل، در تئوری، دو زمان مجزا را به یکدیگر متصلْ و امکان گذر میان‌شان را فراهم می‌کند. البته همچنین ممکن است که ویژگی فیزیکی یا کوانتومیِ دور از انتظاری مانع شکل‌گیری چنین کرمچاله‌ای شود. و حتی اگر کرمچاله‌ها وجود داشته باشند، ممکن است فوق‌العاده ناپایدار باشند.

به گفته‌ی استیون هاوکینگ، اخترفیزیک‌دان بریتانیایی، کرمچاله‌ها ممکن است درون کف کوانتومی، یعنی کوچک‌ترین محیط در عالم، وجود داشته باشند. درون این کف، تونل‌های ریز مدام به وجود می‌آیند و از بین می‌روند و دَم‌به‌دَم مکان‌ها و زمان‌های مجزایی را به یکدیگر وصل می‌کنند؛‌ مانند بازی ماروپله‌ای که مدام تغییر وضعیت بدهد.

چنین کرمچاله‌هایی ممکن است برای سفر انسان در زمانْ زیادی کوچک یا موقتی باشند، اما آیا ممکن است روزی یاد بگیریم که چطور آن‌ها را به دام بیندازیم و پایدارتر و بزرگ‌ترشان کنیم؟ هاوکینگ بر این باور است که قطعاً خواهیم توانست به شرطی که آماده‌ی روبه‌روشدن با بازتاب یا بازخورد آن هم باشیم. اگر بخواهیم عمر تونلی در میان فضا-زمان خمیده را به‌طور مصنوعی طولانی کنیم، ممکن است حلقه‌ای از بازخورد تابشی شکل بگیرد که چه‌بسا خود تونل زمان را از بین ببرد؛ همان‌طور که بازتاب صدا (audio feedback) ممکن است به بلندگو آسیب بزند؛ همان صدای ناهنجار سوت‌مانندی که گاه حین سخنرانی در میکروفن از بلندگوها شنیده می شود.

[نیوتون ایران]

واقعا ممنون از شما خانم DARKENERGIبا این پست مفید جبران می کنم .

[Dr.f110]

[ Image ]

«ساز و کار سفر در زمان»

نویسنده:؟ / مترجم: شادی حامدی

عبارت سفر در زمان هر کسی را به تفکر خلاقانه درباره‌ی معنای واقعیِ گذر به بُعد چهارم وادار می‌کند. اما مسلماً برای سفر در میان سال‌ها به ماشین زمان یا کرمچاله‌ای خیالی نیاز ندارید.

شاید شما هم متوجه شده باشید که همه‌ی ما مدام در حال سفر در زمان هستیم! زمان، در ابتدایی‌ترین سطح خود، آهنگ تغییرات در عالم است؛ چه دوست داشته باشید چه نه، ما هم مدام دچار این تغییریم. ما پیر می‌شویم، سیاره‌ها به دور خورشید می‌گردند، و چیزها خراب می‌شوند.

ما گذر زمان را به ثانیه، دقیقه، ساعت … و سال می‌سنجیم. اما این به آن معنا نیست که زمان با آهنگی ثابت جریان دارد. درست همان‌طور که آب رود، بسته به گشادی و باریکی راه‌آب، ممکن است جریانی سیل‌آسا یا آهسته داشته باشد، زمان هم در مکان‌های متفاوت آهنگ‌های گوناگون دارد. به بیان دیگر، گذر زمان نسبی است.

اما چه‌چیز موجب این اُفت‌وخیز در مسیر سفر یک‌طرفه‌ی ما «ز گهواره تا گور» می‌شود؟ همه‌چیز مربوط به رابطه‌ی میان زمان و فضاست. نوع آدم در سه بُعد فضاییِ طول، عرض، و عمق (یا ارتفاع) سرخوشانه زندگی می‌کند. زمانْ بُعد مهم چهارم است که به این مجموعه می‌پیوندد. زمان نمی‌تواند بدون فضا وجود داشته باشد، و فضا نمی‌تواند بدون زمان وجود داشته باشد. هر دو آن‌ها به‌صورت یک واحد، به نام پیوستار فضا-زمان، وجود دارند. هر رویدادی که در عالم رخ بدهد، باید فضا و زمان را یکسان درگیر کند.


*سفر به آینده :

اگر می‌خواهید کمی سریع‌تر از دیگران در میان سال‌ها جلو بروید، باید از فضا-زمان بهره بگیرید. ماهواره‌های مکان‌یاب جهانی (GPS) هر روز این کار را می‌کنند و روزانه یک‌سومِ یک‌میلیاردم یک ثانیه جلو می‌افتند! زمان در مدار زمین با آهنگی سریع‌تر می‌گذرد زیرا ماهواره‌ها آن‌جا از مرکز جرم زمین دورترند. این‌جا روی سطح زمین، جرم سیاره بر زمان فشار وارد می‌کند و آن را به میزانی بسیار اندک کُند می‌کند.

این پدیده را اتسّاع گرانشی زمان می‌نامیم. براساس نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین، گرانشْ انحنایی در ساختار فضا-زمان است و اخترشناسان همواره هنگامی شاهد این پدیده‌اند که نورِ گذرنده از کنار جسمی به‌قدر کافی پُرجرم را بررسی می‌کنند. به‌ویژه مثلاً ستاره‌های عظیم موجب می‌شوند پرتوهای مستقیم نوری که از کنارشان می‌گذرند به منحنی تبدیل شوند. به این پدیده اثر هم‌گرایی گرانشی می‌گوییم.

این چه ربطی به زمان دارد؟ به یاد داشته باشید که هر رویدادی که در عالم رخ بدهد، باید فضا و زمان را یکسان درگیر کند. گرانش فقط فضا را منحنی نمی‌کند؛ بلکه زمان را نیز به هم می‌ریزد.

تغییرات ناچیز در گذر زمان را نمی‌توان متوجه شد، ولی جسمی به‌قدر کافی پُرجرمْ تفاوت عظیمی ایجاد می‌کند؛ جسمی مانند سیاهچاله‌ی اَبَرپُرجرمِ قوس

در مرکز کهکشان خودمان. در این جسم، جرمی معادل ۴ میلیون برابر خورشید در تک‌نقطه‌ای بی‌نهایت چگال، موسوم به تَکینِگی (singularity)، جمع شده است. اگر بتوانید – بدون سقوط به درون این سیاهچاله – مدتی دورش بگردید، متوجه می‌شوید که آهنگ گذر زمان آن‌جا نصف زمین است. به بیان دیگر، اگر سفری پنج‌ساله به دور آن سیاهچاله داشته باشید، روی زمین یک دهه‌ی کامل سپری می‌شود.

کد: انتخاب همه

http://www.hupaa.com/forum/viewtopic.php?f=14&t=31707

************************************************************
سرعت ما هم در آهنگی که از گذر زمان تجربه می‌کنیم نقش مهمی دارد. هرچه به سرعتی که آن را سرعت ردنشدنی کیهانی می‌شناسیم – یعنی سرعت نور – نزدیک‌تر شویم، گذر زمان برای‌مان کندتر می‌شود. مثلاً عقربه‌های ساعتی درون قطاری سریع‌السیر بسیار آهسته‌تر از عقربه‌های ساعتی ساکن حرکت می‌کنند. البته مسافر قطار متوجه این تفاوت نمی‌شود، ولی در انتهای سفر می‌توان فهمید که ساعتِ سوار قطار یک‌میلیاردم یک ثانیه از ساعت ساکن عقب افتاده است! اگر چنین قطاری بتواند به ۹۹/۹۹۹ درصد سرعت نور برسد، به ازای هر ۲۲۳ سال در ایستگاه قطار، برای مسافران قطار فقط یک سال طی خواهد شد.

در حقیقت، این قطار فرضی به آینده سفر کرده است. اما گذشته چی؟ آیا تُندروترین فضاپیماهای قابل‌تصور می‌توانند زمان را به عقب بازگردانند؟

*سفر به گذشته:

دیدیم که سفر به آینده مدام اتفاق می‌افتد. دانشمندان آن را در آزمایش‌های خود اثبات کردند و این ایده وجهی بنیادین از نظریه‌ی نسبیت اینشتین است. می‌توان به آینده سفر کرد؛ پرسش فقط این‌جاست که انجام‌دادن این سفر با چه سرعتی ممکن است؟ اما سفر به گذشته چی‌؟ نگاهی به آسمان شب پاسخ شما را می‌دهد.

پهنای کهکشان راه‌شیری ما حدود ۱۰۰ هزار سال نوری است، پس نور دورترین ستاره‌های آن هزاران هزار سال تا رسیدن به زمین در راه خواهند بود. اگر به این نور نگاه کنید، درواقع در حال تماشای گذشته هستید. وقتی اخترشناسان تابش ریزموج زمینه‌ی کیهان را می‌سنجند، به بیش از ۱۰ میلیارد سال پیش، به دوران‌های نخستینِ کیهان، چشم دوخته‌اند. اما آیا می‌شود سفری بهتر از این به گذشته داشت؟

در نظریه‌ی اینشتین هیچ‌چیز جلودار سفر به گذشته نیست اما این فرض، که با فشار دکمه‌ای به دیروز برویم، مشخصاً موجب نقض قانون علیّت، یا همان قانون علت و معلول، می‌شود. رویدادی در عالم ما رخ می‌دهد و در سلسله‌ای یک‌طرفه و بی‌پایان از رویدادها موجب رویدادی دیگر می‌شود. در هر مثال، علت پیش از معلول (نتیجه) رخ می‌دهد. فقط سعی کنید واقعیت متفاوتی را تصور کنید؛ مثل این‌که قربانی قتلی پیش از آن‌که به او شلیک شود بر اثر «جراحات وارده» بمیرد! این مثال ناقض واقعیتی است که برای ما آشناست؛ به همین سبب، بسیاری از دانشمندان سفر به گذشته را ناممکن می‌دانند.

برخی از دانشمندان ایده‌ی سفر سریع‌تر از سرعت نور را برای رفتن به گذشته مطرح کرده‌اند. اگر با رسیدن به نزدیکی سرعت نور زمان کند می‌شود، آیا ممکن است با گذشتن از این سرعت زمان به عقب برگردد؟ البته، وقتی سرعت جسمی به سرعت نور نزدیک می‌شود، جرم نسبیتی آن افزایش می‌یابد تا زمانی که درست در سرعت نور جرمش بی‌نهایت می‌شود. شتاب‌دادن به جسمی با جرم بی‌نهایت ناممکن است. فناوری‌های تاب‌دادن یا واپیچش سرعت در تئوری می‌تواند، با حرکت‌دادن حبابی از فضا-زمان در میان عالم، حدّ جهانی سرعت را پشت سر بگذارد. اما حتی چنین کاری هزینه‌های سرسام‌آور تأمین انرژی را در پی دارد.

اما اگر سفر در زمان به سوی گذشته و آینده کمتر به فناوری رانش فرضی فضا و بیشتر به پدیده‌های موجود در کیهان وابسته باشد، تکلیف چیست؟ مثلاً سیاهچاله‌ها را در نظر بگیرید.

*سیاهچاله‌ها و حلقه‌های کِر:

اگر بتوانید به‌مدتی کافی به دور سیاهچاله‌ای بگردید، اتسّاع گرانشی زمان شما را به آینده می‌برد. اما اگر درست به درون شکم این هیولای کیهانی بروید، چه رخ می‌دهد؟ اغلب دانشمندان بر این توافق دارند که سیاهچاله احتمالاً شما را خُرد می‌کند اما نوع خاصی از سیاهچاله‌ها ممکن است چنین نکند: سیاهچاله‌ی کِر یا حلقه‌ی کِر.

در سال ۱۹۶۳، ریاضی‌دان نیوزلندی، رُی کِر، نخستین نظریه‌ی واقع‌گرایانه را درباره‌ی سیاهچاله‌ای درحال چرخش مطرح کرد. این ایده وابسته به ستاره‌های نوترونی است که ستاره‌های پُرجرم رُمبیده‌ای به کوچکیِ چند کیلومتر ولی با جرمی به اندازه‌ی خورشیدند. کِر چنین فرض کرد که اگر ستاره‌های در حال مرگ به درون حلقه‌ای چرخان از ستاره‌های نوترونی بِرُمبند، نیروی مرکزگریزشان مانع از تبدیل‌شدن آن‌ها به تکینگی می‌شود. کِر بر این باور است که چون این سیاهچاله‌ی حاصلْ تکینگی نخواهد داشت، می‌توان بدون ترس از نیروی گرانش بی‌نهایت در مرکزش به آن وارد شد.

دانشمندان چنین فرض می‌کنند که اگر سیاهچاله‌های کِر وجود داشته باشند، ما می‌توانیم از میان‌شان رد شویم و از یک سفیدچاله خارج شویم. به این سفیدچاله به دید خروجیِ سیاهچاله نگاه کنید. سفیدچاله، به جای این‌که همه‌چیز را با نیروی گرانش خود به درون بکشد، همه‌چیز را از خود دور می‌کند؛ و شاید آن را به زمان یا حتی عالمی دیگر بفرستد.

سیاهچاله‌های کِر کاملاً نظری‌اند اما اگر واقعاً وجود داشته باشند، برای مسافر ماجراجوی زمان راهی یک‌طرفه به سوی گذشته یا آینده فراهم می‌کنند. و از آنجاکه تمدن‌های فوق‌العاده پیشرفته در عالم ممکن است به شیوه‌ی به قاعده درآوردنِ این روش‌های سفر در زمان رسیده باشند، هیچ معلوم نیست که آن سیاهچاله‌ی کِر شما را کجا «پیاده» کند!

*کرمچاله ها :

سیاهچاله‌های نظری کِر تنها میان‌بُرهای کیهانیِ ممکن به سوی گذشته یا آینده نیستند. مفهوم نظری دیگری به نام پلِ اینشتین-رُزن داریم که شاید خیلی هم مشهورتر باشد. البته فکر می‌کنم شما آن را به نام کرمچاله می‌شناسید.

نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین به کرمچاله‌ها امکان وجود می‌دهد زیرا می‌گوید هر جرمی فضا-زمان را خمیده می‌کند. برای درک بهتر این خمیدگی، دو نفر را در نظر بگیرید که ملحفه‌ای را نگه داشته‌اند و آن را از دو طرف محکم کشیده‌اند. اگر شخص سومی یک توپ روی این ملحفه قرار بدهد، وزن توپ آن را به سوی مرکز ملحفه می‌کشد و موجب می‌شود این «صفحه‌ی تخت» در آن نقطه و در اطراف توپ خمیده شود. حالا اگر تیله‌ای را در گوشه‌ی این ملحفه قرار دهید، به‌سبب همین خمیدگی به سوی مرکز به راه می‌افتد.

در این مثال ساده فضا را، به جای صفحه‌ای چهاربُعدی، صفحه‌ای دوبُعدی در نظر گرفتیم. 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 می‌شود. اگر بتوانیم جسم دیگری با وزن مشابه توپ را آن‌سوی بخش پایینی درست در مکانی هم‌ارز مکان توپ بالایی قرار بدهیم، سرانجام این جسم دوم و توپ به هم می‌رسند. این مثال به‌طور ساده عملکرد کرمچاله‌ها را توضیح می‌دهد.

در فضا، اجرامی که بر بخش‌های متفاوت عالم فشار وارد می‌کنند ممکن است سرانجام با هم ترکیب شوند و نوعی تونل ایجاد کنند. این تونل، در تئوری، دو زمان مجزا را به یکدیگر متصلْ و امکان گذر میان‌شان را فراهم می‌کند. البته همچنین ممکن است که ویژگی فیزیکی یا کوانتومیِ دور از انتظاری مانع شکل‌گیری چنین کرمچاله‌ای شود. و حتی اگر کرمچاله‌ها وجود داشته باشند، ممکن است فوق‌العاده ناپایدار باشند.

به گفته‌ی استیون هاوکینگ، اخترفیزیک‌دان بریتانیایی، کرمچاله‌ها ممکن است درون کف کوانتومی، یعنی کوچک‌ترین محیط در عالم، وجود داشته باشند. درون این کف، تونل‌های ریز مدام به وجود می‌آیند و از بین می‌روند و دَم‌به‌دَم مکان‌ها و زمان‌های مجزایی را به یکدیگر وصل می‌کنند؛‌ مانند بازی ماروپله‌ای که مدام تغییر وضعیت بدهد.

چنین کرمچاله‌هایی ممکن است برای سفر انسان در زمانْ زیادی کوچک یا موقتی باشند، اما آیا ممکن است روزی یاد بگیریم که چطور آن‌ها را به دام بیندازیم و پایدارتر و بزرگ‌ترشان کنیم؟ هاوکینگ بر این باور است که قطعاً خواهیم توانست به شرطی که آماده‌ی روبه‌روشدن با بازتاب یا بازخورد آن هم باشیم. اگر بخواهیم عمر تونلی در میان فضا-زمان خمیده را به‌طور مصنوعی طولانی کنیم، ممکن است حلقه‌ای از بازخورد تابشی شکل بگیرد که چه‌بسا خود تونل زمان را از بین ببرد؛ همان‌طور که بازتاب صدا (audio feedback) ممکن است به بلندگو آسیب بزند؛ همان صدای ناهنجار سوت‌مانندی که گاه حین سخنرانی در میکروفن از بلندگوها شنیده می شود.

عالی بود واقعا ممنونم.