سفر در زمان

رؤیای سفر کردن در زمان، به گذشته و آینده، شاید به قدمت تصور و خیال انسان باشد. مفهوم زمان يکي از اسرارآميزترين مفاهيم در تاريخ فيزيک بوده است و در حال حاضر نيز از مسائل دشوار فيزيک معاصر به‌شمار مي‌رود.  ما مي‌گوييم زمان را با ساعت اندازه مي‌گيريم، اما تنها عقربه‌هاي ساعت را مي‌بينيم نه خود زمان را و عقربه‌هاي ساعت درست مانند موارد مشابه ديگر تنها متغيرهاي فيزيکي هستند. فرض کنید شما بتوانید به گذشته دور سفر کنید و در آنجا پدربزرگ فعلی خود را قبل از اینکه با مادربزرگتان آشنا شود بکشید، این به این معنی است که شما نمی‌توانید وجود داشته باشید؛ و طبعاً نیز نمی‌توانستید به گذشته سفر کنید و پدربزرگتان را بکشید.این مساله امکان سفر به گذشته را زیر سوال می برد. بر پایه نظریهٔ نسبیت،با افزایش سرعت یک جسم، زمان برای آن جسم کندتر می‌گذرد. اگر با سرعت نزدیک به نور با قطار حرکت کنیم زمان خیلی دیرتر می‌گذرد مثل این است که داریم دور سیاه چالهای بزرگ می‌چرخیم وبا این کار زمان بسیار دیرتر می‌گذرد و اگر باسرعت نزدیک به نور یک هفته حرکت کنیم به ۱۰۰ سال بعد می‌رویم. هر ماشین متحرکی حتی اتومبیل شخصی شما هم می‌تواند به عنوان یک ماشین زمان عمل کند. هر جسم دارای حرکت، زمان مخصوص به خود را دارا خواهد بود پس وقتی یک جسم بتواند با سرعت بیشتر حرکت کند نحوه گذر زمان نیز برای آن متفاوت از بقیه اجسام خواهد بود. مثلاً ما می‌توانیم با سوار شدن به یک ماهواره و گردش با سرعت بالا دور زمین روزی چند میلیونیوم ثانیه این پدیده را در زندگی مان حس کنیم. زمان در این حالت برای ما کندتر از حالتی که در روی زمین هستیم می‌گذرد. حالا هر چه قدر سرعت بیشتر شود و نزدیک به سرعت نور شویم این پدیده بیشتر قابل دریافت خواهد بود به صورتی که مثلاً اگر با سرعت نزدیک به نور ساعتی حرکت کنیم بعد از سکون متوجه اختلاف فاحش میان زمان گذشته برای ما (چه از لحاظ فیزیکی و چه از لحاظ فیزیولوژی) خواهیم شد. پس ما با این کار به نوعی زمان را برای خود کندتر کرده و به آینده سفر خواهیم کرد.

زمان مانند یک رود در جریان است و اینگونه به نظر می رسد هر کدام از ما در میان این جریان در حرکتیم، اما از دیدگاهی دیگر می توان گفت زمان در مکانهای مختلف سرعت جریان متفاوتی دارد و این کلید اصلی سفر به آینده است. اینشتین برای اولین بار این ایده را که مکانهایی وجود دارند که در آنها سرعت زمان کاهش یا افزایش پیدا می کند، در حدود صد سال پیش مطرح کرد، وی کاملا درست فکر می کرده است. اثبات آن نیز در سیستم ردیابی ماهواره ای زمین یا gps است که آشکار می کند زمان در فضا از سرعت بالاتری برخوردار است و می توان از این اصل برای سفر به آینده استفاده کرد.

نظریه‌ی اینیشتین درک ما از فضا و زمان را تغییر داد، قبل از آن تفکر این بود که فضا جایی است که قوانین فیزیکی خود را در آن نشان می‌دهند. ما می‌توانیم در این فضا سیاره‌ها و ستاره‌ها را رها کنیم و آن‌ها در این فضا به حرکت خواهند پرداخت.

اینیشتین متوجه شده بود که فضا این‌گونه نیست و به تغییرات درون خود واکنش نشان می‌دهد. اضافه کردن جزئی مانند زمین در فضا باعث ایجاد تغییر می‌شود و گودالی در زمان و فضا ایجاد می‌کند. وقتی جز کوچک دیگری مانند ماه نیز به این فضا افزوده می‌شود این گودال را احساس می‌کند و مانند گلوله‌ای در این گودی شروع به چرخش می‌کند که به آن جاذبه می‌گوییم.

یکی از جنبه‌های جالب کرمچاله‌ها، به‌کاربردن آن‌ها برای انجام سفر در فضازماناست. می‌دانیم که فاصله زمینتا نزدیک‌ترین ستارهبه جز خورشید، نزدیک به ۴٫۲۸سال نوریمی‌باشد. پس نوربا سرعت تقریباً ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه بیش از ۴ سال طول می‌کشد تا به این ستاره برسد. اکنون ما با فناوری امروزه بیش از یک میلیون و سیصد هزار سال زماننیاز داریم تا به این ستارهبرویم که برای آدمی نشدنی است. این‌گونه برمی‌آید که با انگارهٔ بودن کرمچاله، می‌توان از یک سو به درون آن رفت و تقریباً بلافاصله پس از خروج از سوی دیگر، در جایی دوردست از جهانسر درآورد. در این چهارچوب می‌توان از جهانی دیگر نیز سر درآورد.

اولین مشکلی که پیش روی این سفر هیجان انگیز قرار دارد، اندازه کرم چاله‌هاست. پیش بینی می‌شود اندازه کرم چاله‌های اولیه در سطح میکروسکوپی و حدود 10 تا 33 سانتیمتر بوده است. با این حال با گسترش و بزرگتر شدن جهان، این احتمال وجود دارد که برخی از کرم چاله‌ها کشیده شده باشند و اندازه آنها بزرگتر شده باشد.

مشکل دوم ناشی از ثبات است. پیش بینی انیشتین و روزن از کرم چاله‌ها نشان می‌دهد که این کرم چاله‌ها بدرد چنین سفرهایی نمی‌خورند چون خیلی زود نابود می‌شوند. اما تحقیقات جدیدتر نشان داده است که یک کرم چاله حاوی یک ماده نامتعارف است که میتواند برای مدت زمان بیشتری باز و بدون تغییر باقی بماند

کرم‌چاله‌ها فقط دو نقطه‌ی مختلف در فضا را به یکدیگر وصل نمی‌کنند بلکه ممکن است حتی دو جهان مختلف را به هم ارتباط دهند؛ حتی بعضی از دانشمندان معتقدند اگر یکی از دهانه‌های کرم‌چاله به شیوه‌ای خاص حرکت کند سفر زمان نیز از این طریق میسر خواهد بود. استیون هاوکینگ:“متاسفانه این حفره ها به اندازه ای کوچکند که امکان عبور انسان از میان آن وجود ندارد اما برخی از دانشمندان معتقدند شاید امکان دستیابی به یک کرم چاله و راهی برای بزرگ کردن آن به اندازه ای که برای عبور انسانها یا فضاپیماها کافی است وجود داشته باشد. هاوکینگ بر این باور است بازخورد تابشی می تواند هر کرم چاله ای که دانشمندان تلاش دارند آن را برای قابل استفاده شدن بزرگتر سازند را نابود کرده و آنها را برای سفر واقعی بی مصرف کند. هاوکینگ کلید اصلی سفر در زمان را سیاهچاله ها می داند. اجرامی به شدت جرمگین که حتی نور نیز نمی تواند از دام گرانشی آنها بگریزد. به گزارش مهر وی می گوید: “سیاهچاله تاثیر قابل توجهی بر روی زمان دارد و می تواند سرعت آن را بیشتر از هر چیز دیگری در کهکشان کاهش دهد. این همان ویژگی است که سیاهچاله ها را به ماشینهای واقعی زمان تبدیل می کند. بر این اساس می توان تصور کرد که فضاپیمایی در مرکز کهکشان راه شیری در اطراف سیاهچاله ای بزرگ در فاصله ای برابر ۲۶ هزار سال نوری در گردش باشد. از زمین این فضاپیما در هر ۱۶ دقیقه یک دور را کامل خواهد کرد. اما برای سرنشینان این فضاپیما زمان به کندی در حرکت بوده و برای هر ۱۶دقیقه ای که بر روی زمین سپری می شود، این افراد تنها ۸ دقیقه از زندگی خود را پشت سر می گذارند. به این شکل ۱۰سال زمینی سفر در این فضاپیما برای آنها در واقع پنج سال خواهد بود. این سناریو با اصل سفر در میان کرم چاله ها در تناقض نیست اما ایده ای کاملا غیر عملی است. اما از نظر هاوکینگ احتمالات عملی دیگری نیز وجود دارد: سفر با سرعت بسیار بالا.

وی می گوید: “این امکان به یکی دیگر از حقایق جهان هستی بستگی دارد. محدودیت سرعت کیهانی که برابر ۲۹۹ هزار و ۳۳۷ کیلومتر بر ثانیه است یعنی سرعت نور. هیچ چیز توانایی شکستن این رکورد را ندارد و این محدودیت یکی از بهترین اصول به اثبات رسیده علمی است. اما چه باور داشته باشید چه نداشته باشید، سفر در سرعتی نزدیک به سرعت نور می تواند شما را به آینده ببرد. زیرا سفر در این سرعت به معنی هفت بار چرخش کامل مدار زمین در ثانیه است. در این لحظه است که واقعه ای غیر عادی رخ داده و سرعت زمان برای مسافران این سفر سریع السیر نسبت به زمان بقیه جهان به شدت کاهش پیدا کرده و در واقع همه چیز برای این مسافران به کندی سپری خواهد شد".

دو دیدگاه جالب دیگر هم درباره‌ی سفر به گذشته وجود دارد. براساس یکی از این دو دیدگاه، هرچند سفر به گذشته – حتی گذشته‌ی همین جهان‌ – به لحاظ مبنایی کاملا شدنی است؛ اما در عمل بشر هیچ‌گاه به فناوری فوق‌العاده پیچیده‌ لازم برای چنین سفری دست پیدا نخواهد کرد. بنابراین، هرچند امکان تغییر در تاریخ جهان به لحاظ اصولی وجود دارد، ولی در عمل چنین اتفاقی هیچ‌گاه رخ نخواهد داد‌ و بالاخره این‌ که فیزیکدانان و فلاسفه‌ی جسورتری هم وجود دارند که معتقدند سفر به گذشته و ایجاد تغییر در تاریخ به وقوع پیوسته‌ی جهان، هم به لحاظ مبنایی و هم به لحاظ عملی، ممکن و میسر خواهد بود.

بسیاری از مردم معتقدند که بشر در آینده نزدیک به فناوری سفر در زمان دست خواهد یافت. هر چند به طور نظری می توان در این مورد سخن گفت، اما فراهم کردن شرایط لازم برای سفر در زمان آن قدر با واقعیات تجربی فاصله دارد که بیشتر دانشمندان انتظار ندارند حتی در آینده، «ماشین زمان» اختراع شود.