ساکنان زمین در آستانه مهیج‌ترین سفر تاریخ

برترین‌ها: درحالیکه سفر به آینده با نزدیک شدن به سرعت نور ممکن است، هر بار دانشمندان راهی برای سفر به گذشته می‌یابند، قانونی جلوی تحقق آن را می‌گیرد. آیا سفر به گذشته واقعاً در جهان ما ممنوع است؟ یک ضرب‌المثل ایرانی معروف است که می‌گوید «آب ریخته، جمع‌شدنی نیست.» گمان نمی‌کنم کسی بخواهد منطق این جمله را زیر سؤال ببرد، اما آیا تا‌به‌حال از خود پرسیده‌‌اید چرا آبی که به این راحتی از لیوان روی زمین می‌ریزد، به همان راحتی دوباره به داخل لیوان بر‌نمی‌گردد؟ اگر از ریختن آب روی زمین فیلم گرفته باشیم، می‌توانیم با معکوس کردن پخش ویدئو، برگشتن آب به داخل لیوان را تماشا کنیم؛ انگار زمان به عقب برگشته است. اما در دنیای واقعی و با وجود تلاش‌های بیشمار در طول تاریخ، متأسفانه پدیده‌ی سفر در زمان هنوز نتوانسته است از قلمرو داستان‌های علمی‌تخیلی خارج شود.

بگذارید همین ابتدا بگوییم که ما کاملاً هم در مورد زمان بی‌اطلاع نیستیم. مثلاً می‌دانیم که بُعد زمان در سه بُعد دیگر فضا در هم تنیده شده و تاروپود چهاربُعدی جهان هستی را تشکیل می‌دهد. این را هم می‌دانیم که گذر زمان نسبی است و بسته به اینکه چارچوب مرجعمان چیست، می‌توانیم خیلی آهسته و آرام به ‌آینده سفر کنیم و برای این کار لازم است یا به سرعت نور نزدیک شویم یا به یک سیاه‌چاله؛ اما خب، محقق نشدن این دو مورد به خاطر محدودیت‌های مهندسی است، نه قوانین فیزیک.

آیا سفر در زمان ممکن است؟

برای آن‌که بتوانیم در زمان سفر کنیم، لازم است شرایطی ایجاد شود تا گذر تک تک ثانیه‌ها را احساس نکنیم. براساس فرضیه‌ها، برای سفر به آینده یا گذشته باید نسبت به نرخ فعلی گذر زمان یکی از سه حالت زیر را داشته باشیم:

• سریع‌تر از نرخ فعلی گذر زمان حرکت کنیم: با انجام این کار، می‌توانیم به آینده‌ سفر کنیم، درحالی‌که در سن فعلی خود هستیم.
• آهسته‌تر از نرخ فعلی گذر زمان حرکت کنیم: در این صورت می‌توانیم در یک بازه زمانی مشخص، نسبت به دیگر افراد کارهای بیشتری انجام دهیم.
• آن‌قدر آهسته حرکت کنیم که زمان برای ما منفی شود: با انجام این‌ کار، به گذشته سفر می‌کنیم و شاید بتوانیم با انجام کارهایی در گذشته، در وضعیت موجود تغییر ایجاد کنیم.

سفر در زمان در هر سه حالتی که گفته شد، کاملاً علمی‌تخیلی به نظر می‌رسد؛ اما این بدان معنا نیست که رد پای علم را نتوان در آن‌ها یافت. تا آنجا که ما خبر داریم، سفر به آینده شاید زمانی با پیشرفت تکنولوژی محقق شود، اما نمی‌توانیم جهت جریان زمان را معکوس کنیم و این ناتوانی به‌خاطر محدودیت‌های مهندسی نیست، بلکه به نظر می‌رسد قوانین فیزیک دست‌و‌پای ما را بسته است. تمام شواهد حاکی از آن است که سفر به گذشته در جهان ما ممنوع است و هر بار که سعی می‌کنیم برای سفر به گذشته ماشین زمان بسازیم، سروکله‌ی یک قانون فیزیک پیدا می‌شود و تمام نقشه‌های ما را نقش بر آب می‌کند.

بااین‌حال، هنوز از دلیل اصلی ممنوعیت سفر در زمان سر در نمی‌آوریم. هیچ مفهوم اساسی، قانون یا معادله‌ای نیست که به‌طور قطعی و صددرصدی توضیح دهد چرا سفر به گذشته ممنوع است و تمام دلایلی که در مسیر ساخت ماشین زمان با‌ آن‌ها روبه‌رو می‌شویم، کاملاً تصادفی و نامرتبط با یکدیگر به نظر می‌رسند. پر واضح است که جهان سعی دارد به ما موضوع مهمی را درباره سفر در زمان بگوید،‌ اما ما زبانش را نمی‌فهمیم؛ و چون هنوز کاملاً متقاعد نشده‌ایم که سفر به گذشته صددرصد ممنوع است، به تلاش‌ها برای درک این موضوع و ساخت ماشین زمان ادامه می‌دهیم.

نسبیت خاص: سفر به آینده ؛‌ نسبیت عام: سفر به گذشته

وقتی که آلبرت اینشتین در سال ۱۹۰۵ نظریه نسبیت خاص را مطرح کرد، یکی از شگفت‌انگیزترین مفاهیمش این بود که هر جسم دارای جرمی در جهان باید در زمان سفر کند. مفهوم شگفت‌انگیز دیگر این بود که برای فوتون، یا کلا هر ذره‌ی بدون جرمی، زمان کاملاً بی‌معنی است؛ چراکه در لحظه‌ای که یک فوتون ساطع می‌شود تا لحظه‌ای که به جسمی برخورد می‌کند، تنها ناظران جرم از جمله ما انسان‌ها می‌توانیم گذر زمان را مشاهده کنیم. اما از دید فوتون، کل جهان هستی که در مسیر حرکت آن قرار دارد، در یک نقطه‌ی واحد جمع می‌شود و تابش و جذب فوتون هر دو هم‌زمان و به‌صورت آنی اتفاق می‌افتد.

فیزیکدانان وقتی که سعی می‌کنند ماشین زمان بسازند، از زبان بسیار خاصی استفاده می‌کنند. منظورمان زبان گرانش است که خود آلبرت انیشتین کبیر آن را تحت عنوان «نسبیت عام» به ما ارزانی کرد و در‌ واقع ماجرای خمیدگی و چگونگی حرکت اجرام در فضازمان است. در نسبیت عام، ماده، مثلاً کره زمین، به فضازمان می‌گوید چطور دور آن خمیده شود و خمیدگی فضازمان هم به ماده می‌گوید چطور در آن حرکت کند. برای اینکه بفهمیم آیا می‌توانیم ماشین زمان بسازیم، باید ابتدا ببینیم که آیا ساخت فضازمان ممکن است؛ یعنی باید نوعی چینش خاص از ماده را در فضازمان پیدا کنیم که به ما اجازه دهد به گذشته سفر کنیم.

خلاصه بگوییم: برای ذرات، گذشته و آینده مفهومی ندارد و خبری از پیکان زمانی نیست که فقط در جهت رو به جلو در حرکت باشد. برای این موضوع می‌توان مثالی در مقیاس بزرگ‌تر هم آورد. مثلاً من برای شما ویدئویی پخش می‌کنم که به نظر می‌رسد در آن سیبی از دستم به هوا می‌رود؛ اما از کجا معلوم من فیلم را به‌طور معکوس برای شما پخش نکرده‌ام و در واقعیت داشتم سیب را که به هوا پرتاب شده بود، می‌گرفتم؟ فکر نمی‌کنم بتوانید تفاوت این دو را در ویدئو تشخیص دهید و این ناتوانی به تشخیص حرکت به جلو یا عقب یعنی بی‌اهمیت بودن گذشته و آینده.

از اثبات علمی خبری نیست

تا جایی که ما خبر داریم، فیزیک بنیادی هیچ اهمیتی به زمان نمی‌دهد، انگار برایش زمان تعریف نشده است. بااین‌حال، ما داریم جریان زمان را از گذشته به آینده تجربه می‌کنیم و گذر زمان برایمان به اندازه سفید شدن موها و چروک‌های صورت واقعی و قابل‌لمس است و اینطور که پیدا است،‌ علم فیزیک نتوانسته است آنقدر که ما امیدوار بودیم به مبحث سفر در زمان مطلب مفیدی اضافه کند. وقتی بحث آنتروپی می‌شود، هنوز به چیزی بهتر از «هی! چه اتفاق تصادفی جالبی!» نرسیده‌ایم، چون همه‌چیز از جنبه آماری و احتمالات بررسی می‌شود، نه معادلات محکم و غیرقابل‌تردید ریاضی. در نهایت شاید بتوانیم روزی از لحاظ نظری، ماشین زمان یا همان منحنی زمانی بسته‌ای ایجاد کنیم که با قوانین فیزیک در تناقض نباشد. شاید راه ایجاد کرم‌چاله را کشف کنیم یا در انباریِ یک خانه قدیمی، استوانه‌ای را پیدا کنیم که تا بی‌نهایت ادامه داشته باشد و بتوانیم با حرکت در امتداد آن به گذشته سفر کنیم.

یا شاید نه، بفهمیم که تمام این تلا‌ش‌ها بی‌فایده است و بتوانیم بین گذر زمان و افزایش آنتروپی چنان پیوند علمی محکمی پیدا کنیم که ما را از ادامه تلاش برای ساخت ماشین زمان بازدارد. شاید بتوانیم در آینده به سرنخی در فیزیک دست پیدا کنیم که در آن پیکان زمان به خوبی توضیح داده شده باشد و سرانجام برای این سؤال که چرا سفر در زمان ممنوع است، پاسخ قانع‌کننده‌ای پیدا کنیم.

اما همین ندانسته‌ها است که بحث سفر در زمان را اینقدر جذاب می‌کند. جواب این سؤال‌ هرچه باشد، در این مسیر نکات جدیدی درباره فیزیک یاد می‌گیریم و از کجا معلوم؛ شاید یکی از این نکات سرانجام ما را به ساخت ماشین زمان هدایت کند!