
درک ما از زمان
برخلاف تصور رایج، زمان مانند یک خط مستقیم و یکنواخت جریان ندارد. در سال ۱۹۱۵، آلبرت اینشتین با نظریه نسبیت عام انقلابی در درک ما از فضا و زمان ایجاد کرد. بر اساس این نظریه زمان نسبی است و ساختار فضا-زمان انعطاف پذیر است. برای درک بهتر این موضوع باید در مورد نور صحبت کنیم.
نور با سرعت 300,000 کیلومتر بر ثانیه در خلا حرکت می کند و این بالاترین سرعت ممکن در جهان است. زمانی که طول می کشد تا نور خورشید به سطح زمین برسد 8 دقیقه است. بنابراین اگر اکنون خورشید از بین برود 8 دقیقه دیگر ما از این اتفاق با خبر می شویم.
زمانی ما می توانیم یک شی یا ماده را ببینیم که نور بازتابیده شده از آن ماده به چشم ما برسد به عبارت دیگر باید نور به شی بتابد سپس نور بازتابیده شده از شی به چشم ما برسد تا ما بتوانیم آن را ببینیم.
در سال 2022 تلسکوپ جیمز وب ستاره Earende را با فاصله 12.9 میلیارد سال نوری مشاهده کرد. این یعنی نوری که از این ستاره به ما می رسد برای گذشته ستاره است؛ زمانی که جهان تنها 900 میلیون سال سن داشته است.
برای درک بهتر و کاهش این ارقام بزرگ فرض کنید یک ستاره با فاصله 30 سال نوری از ما مشاهده شده است. این اتفاق به این معناست که ما در حال تماشای گذشته ستاره و 30 سال قبل آن هستیم؛ اگر اکنون ستاره از بین برود ما در آینده یعنی 30 سال بعد از این اتفاق با خبر خواهیم شد.
پس طبق این نظریات گذشته – آینده و حال هر سه در آن واحد وجود دارند. پس ما همیشه در حال تماشای گذشته جهان هستیم.
طبق مفهوم بلوک جهان در فیزیک فضا-زمام مانند یک نان تست چهار بعدی است که گذشته و حال و آینده به صورت همزمان وجود دارند ولی ما به دلیل محدودیت در ادراک آن را به صورت لایه به لایه تجربه می کنیم. مثل فیلمی که هم بازیگران آن هستیم و هم تماشاچی!
با این تفاسیر آیا سفر به گذشته امکان پذیر است ؟
خیر!
در اینجا به دو موضوع باید اشاره کنیم اولین توضیح به پارادوکس پدربزرگ می رسیم.
در این پارادوکس گفته می شود که فرض کنید یک نفر قصد سفری غیرممکن به گذشته را دارد و می خواهد پدربزرگ خود را قبل از آشنایی با مادربزرگ خود بکشد. در این صورت پدر او هرگز به دنیا نیامده است و خود او نیز وجو ندارد پس هرگز خودش متولد نشده که بخواهد به گذشته سفر کند. این نظریه به خود متناقضی نیز معروف است.
مخروط نوری یا به اصطلاح light cone را شاید شنیده باشید.
این موضوع بیان می کند که هر رویدادی در فضا-زمان یک مخروط دارد.
درون مخروط رویدادی که می توانند بر روی شما اثر بگذارند مثل نور ستارگان
خارج از مخروط رویداد هایی که هرگز نمی توانید آنها را ببینید یا روی آنها اثر بگذارید مثل کهکشانی با فاصله 20 میلیارد سال نوری از ما دور می شود.
اگر شما بخواهید در زمان به صورت تئوری سفر کنید باید مخروط گذشته و آینده به علت سرعتی بیش از سرعت نور متراکم و یکی شوند تا بتوانید اتفاقاتی که یک نفر که این سفر را طی نکرده و در 10 سال تجربه می کند شما در یک 1 سال تجربه کنید، اما این غیر ممکن است زیرا به سرعتی بیش از سرعت نور نیاز دارد.
آیا می توان از کرم چاله یا سیاه چاله ها برای سفر در زمان کمک گرفت ؟
کرم چاله ها اگر وجود داشته باشند دو نقطه از فضا-زمان را بهم وصل می کنند اما این نیاز به ماده با انرژی منفی دارد که هنوز کشف نشده است.
سیاه چاله ها به علت گرانش شدید زمان را کند می کنند اما سفر به گذشته را ممکن نمی سازند.
زمان بسیار شگفت انگیزتر از آن است که ما فکر می کنیم و ما همیشه در حال تماشای گذشته کیهان هستیم. سفر در زمان با فناوری و فیزیک فعلی غیر ممکن است اما شاید در آینده با کشف قوانین جدید فیزیک مثل گرانش کوانتومی برخی محدودیت ها تغییر کنند. شاید کنترل زمان در آینده ای دور نهفته باشد.