Rez@ee
26th July 2011, 07:03 PM
http://mojarradat.epage.ir/images/mojarradat/gallery/b290898ed17d39ccad83c4e195d0064c/Thumbnail/2010-12-16_06.09.31_CHALESHHAYE_PHISIC_SAFAR_DAR_ZAMAN003. jpg
سفر همیشه شیرین است
سفر همیشه همراه با تجربیات زیادی است، اما سفر در زمان با هیچ یک از معیارهای سفرهای معمول همسان نیست و همراه با ترس و مجهولات زیادی است، اما بسیار جذاب هم هست؛ می توان به گذشته سفر کرد و سری به اسلافمان بزنیم و یا به آینده برویم و از احوال اخلافمان با خبر شویم.
سفر در زمان هم مانند دیگر پدیده های ناشناخته علمی در عالم سینما بارها تجربه شده است، اما در عالم واقعیت هنوز زوایای ناشناخته زیادی درباره این مساله وجود دارد.گزارش زیر پیشرفتهای علمی در این زمینه را بررسی می کند.
رد پای انیشتین در سیاه چاله
درباره سفر در زمان نظریه های مختلفی وجود دارد، که از مهمترین این نظریه ها می توان به سیاهچاله ها، کرمچاله و ریسمانهای کیهانی اشاره کرد.
برای اولین بار در قرن 18 درباره سیاه چاله ها، «پی یر سیمون لاپلاس» گفت که اجسام فضایی نامریی ای وجود دارند که نیروی گرانشی در آنها تا حدی بالاست که هیچ اشعه نوری از آنها منعکس نمی شود. برای اینکه اشعه از یک چنین جسم فضایی منعکس شود، باید سرعتی بیش از سرعت نور داشته باشد. در قرن بیستم دانشمندان این را مطرح کردند که گذشتن از سرعت نور غیر ممکن است.
مرز سیاه چاله ها را «افق رویدادها» می نامند. هر جسمی که به آن برسد، به عمق حفره کشیده می شود و این در حالی است که از خارج دیده نمی شود که چه چیزی در داخل حفره رخ می دهد. چنین مفروض است که قوانین فیزیکی در اعماق حفره سیاه عمل نمی کنند و مختصات فضا و زمان، جای خود را عوض می کنند و سفر در فضا تبدیل به سفر در زمان می شود. در مورد سرانجام اجسامی که وارد سیاه چاله می شوند، چند فرضیه وجود دارد.
اولین فرضیه می گوید، هر جسمی که وارد سیاه چاله می شود، وقتی به فاصله معینی از هسته رسید، به دلیل انرژی گرانش زیاد هسته، از ماده به انرژی تبدیل شده و جزء فضای خمیده سیاه چاله می شود.
فرضیه دوم، با توجه به معادلات انیشتین در نسبیت عام است. او سیاه چاله ها را وسیله ای برای سفر می داند. البته نه فقط سفر در زمان، شاید به جهانهای موازی، شاید یک نقطه دور دست در جهان خودمان و شاید سفری به زمان دیگر و بدون تغیر مکان.
تاکنون هیچ انسانی به طور قطع وارد سیاه چاله نشده؛ و اگر هم به یکی از این اجرام بسیار سنگین وارد شده باشد، نتوانسته است با ما ارتباط برقرار کند.
سیاه چاله می تواند این گونه عمل کند که جسم پس از وارد شدن به آن هر لحظه بر شتابش افزوده خواهد شد، تا جایی که از سرعت نور می گذرد و وارد دنیای تاکیونها می شود. تاکیون، ذره ای بدون بار است که با سرعتی بیش از سرعت نور حرکت می کند و هنوز ناشناخته است.
جسم پس از وارد شدن به این دنیای مجازی به راحتی می تواند در فضا و زمان سفر کند.
کرمچاله ها؛ تونلی در زمان
شاید جالبترین راه سفر در زمان کرمچاله باشد که تا حدودی نیز به واقعیت نزدیک است. فلام برای نخستین بار به این نتیجه رسید که باحل معادلات شوارتزشیلد اینشتین می توان به نتیجه ای جالب به نام کرمچاله رسید، سرانجام مشخص شد که این موضوع می تواند درست باشد. کمی بعد انیشتین و روزن با شناور کردن معادلات شوارتز شیلد موفق شدند معادله موسوم به پل انیشتین روزن بیابند که مربوط به یک کرمچاله غیر ایستا و غوطه ور بود.
در واقع کرمچاله تونلی فرضی است که همانند یک ماشین زمان کار می کند. برای درک بهتراین موضوع باید به نسبیت عام رجوع کرد.
در نسبیت عام هر جسم جرم دار بر فضا و زمان اطراف خود تاثیر می گذارد و آن را خمیده می کند و سپس گرانش ایجاد می شود.
اگر جرمی چنان سنگین باشد که تونلی عمیق در دل بافت فضا و زمان ایجاد کند،آنگاه آن جسم نقطه آغاز یک کرمچاله باشد. این اجسام در واقع محدودیت سرعت نور را با حیله ای ساده پشت سر می گذارند و میان بری میان دو نقطه ایجاد می کنند.حال این میان بر می تواند به دو صورت بروز کند ؛ نخست جهانهای موازی، جایی غیر از جهان ما، به وسیله یک کرمچاله می تواند به جهانهای موازی سفر کرد، برای درک بهتر این مطلب یک ساختار انعطاف پذیر را تصور کنید که بروی آن جسم سنگینی قرار دارد، هر چه جرم افزایش فرورفتگی نیز افزایش می یابد، اگر جرم آن قدر سنگین باشد که سطح جسم نتواند آن را تحمل کند، در آن سطح سوراخی ایجاد می شود که به زیر سطح راه می یابد و این می تواند همان جهان موازی ما باشد، همچنین اگر دو سطح انعطاف پذیر با هم موازی قرار بگیرند، باز هم می توانیم بین آنها کرمچاله ای داشته باشیم.
ریسمان بازی کیهان
نظریه دیگر برای سفر در زمان نظریه مرتبط با ریسمانهای کیهانی است. هرچند که این ریسمانها نامریی هستند یا بسیار کوچک هستند، زیرا قطر آنها حتی کوچکتر از قطر هسته اتمهاست. با این حال گفته می شود که ریسمانها در زیر فشار بسیار عظیمی هستند و با این وجود آنها این قابلیت فضا را مغشوش کنند.
همچنین این ریسمانها می توانند بسیار شتاب بگیرند و اجسامی را نیز با خود حمل کنند. در حقیقت از این جهت برای سفر در زمان مناسب دیده می شود. اما به این دلیل که بسیار کوچک هستند،دانشمندان حدس می زنند که شاید تا چند هزار سال دیگر هم نتوان آنها را دید به همین دلیل این نظریه کمی محال به نظر می رسد.
ماشین زمان در ساختار ریاضی
«آموس اوری» دانشمندی است که به طور علمی نشان داد امکان سفر در زمان وجود دارد. اکنون دانش نظری لازم وجود دارد و می توان تاکید کرد که ساخت ماشین زمان به طور نظری ممکن است.
آموس اوری پروفسور دانشگاه تکنولوژی، به کمک مدلی ریاضی امکان سفر در زمان را ثابت کرد. نتیجه گیری اصلی اوری چنین است که «برای ساخت ماشین زمان که مناسب چنین سفری باشد، نیاز به نیروی گرانشی عظیمی است».
این دانشمند در طرح خود از نتیجه تحقیقات «کورت گدل» در سال 1949 استفاده می کند که طبق آن نظریه نسبیت وجود مدلهای مختلف فضا و زمان را مفروض دارد.
طبق محاسبات اوری، در صورتی که به ساختار کج (دارای انحراف) فضا-زمان شکل حلقه و یا قیف داده شود، امکان سفر به گذشته به دست می آید. در عین حال در هر دور جدید از این ساختار متمرکز، انسان بیشتر وارد عمق زمان می شود.
اما برای ساخت ماشین مناسب جهت انجام چنین سفری، نیاز به نیروی عظیم گرانشی است.
چنین فرض می شود که این نیروها در نزدیک سیاه چاله ها وجود دارند. این دانشمند اعتراف می کند که مدل ریاضی وی را از نظر فنی فعلاً نمی توان عملی کرد.در عین حال وی تاکید می کند که روند توسعه فناوریها به قدری سریع است که هیچ کس نمی تواند بگوید، پس از چند سال دیگر بشر از چه امکاناتی برخوردار خواهد بود.
پارادوکس پدر بزرگ
پارادوکس پدربزرگ یا پارادوکس سفر به زمان، اولین بار توسط یک نویسنده فرانسوی در سال 1943 مطرح شد.
این نویسنده می گوید: فرض کنید شما بتوانید به گذشته دور سفر کنید و در آنجا پدربزرگ فعلی خود را قبل از اینکه بامادربزرگتان آشنا شود، بکشید، این به این معنی است که شما نمی توانید وجود داشته باشید و طبعاً نیز نمی توانستید به گذشته سفر کنید و پدر بزرگتان را بکشید.
یکی دیگر از مخالفین موفقیت پروژه سفر در زمان استیون هاوکینگ است.
او در این زمینه می گوید: چون ما هیچ انسانی از آینده را در دوران خود نداریم، پس هیچ وقت ما قادر به سفر در زمان نخواهیم شد.این اظهار نظرها نمونه نظرات مخالفین این ماجراست و باید در انتظار گذشت زمان بود تا فهمید که حق با کدام گروه بوده است و اگر این اتفاق در آینده های دور رخ دهد، آیندگان می توان با سفر به گذشته خبر موفقیت این پروژه را به ما گذشتگان بدهند!
سفر همیشه شیرین است
سفر همیشه همراه با تجربیات زیادی است، اما سفر در زمان با هیچ یک از معیارهای سفرهای معمول همسان نیست و همراه با ترس و مجهولات زیادی است، اما بسیار جذاب هم هست؛ می توان به گذشته سفر کرد و سری به اسلافمان بزنیم و یا به آینده برویم و از احوال اخلافمان با خبر شویم.
سفر در زمان هم مانند دیگر پدیده های ناشناخته علمی در عالم سینما بارها تجربه شده است، اما در عالم واقعیت هنوز زوایای ناشناخته زیادی درباره این مساله وجود دارد.گزارش زیر پیشرفتهای علمی در این زمینه را بررسی می کند.
رد پای انیشتین در سیاه چاله
درباره سفر در زمان نظریه های مختلفی وجود دارد، که از مهمترین این نظریه ها می توان به سیاهچاله ها، کرمچاله و ریسمانهای کیهانی اشاره کرد.
برای اولین بار در قرن 18 درباره سیاه چاله ها، «پی یر سیمون لاپلاس» گفت که اجسام فضایی نامریی ای وجود دارند که نیروی گرانشی در آنها تا حدی بالاست که هیچ اشعه نوری از آنها منعکس نمی شود. برای اینکه اشعه از یک چنین جسم فضایی منعکس شود، باید سرعتی بیش از سرعت نور داشته باشد. در قرن بیستم دانشمندان این را مطرح کردند که گذشتن از سرعت نور غیر ممکن است.
مرز سیاه چاله ها را «افق رویدادها» می نامند. هر جسمی که به آن برسد، به عمق حفره کشیده می شود و این در حالی است که از خارج دیده نمی شود که چه چیزی در داخل حفره رخ می دهد. چنین مفروض است که قوانین فیزیکی در اعماق حفره سیاه عمل نمی کنند و مختصات فضا و زمان، جای خود را عوض می کنند و سفر در فضا تبدیل به سفر در زمان می شود. در مورد سرانجام اجسامی که وارد سیاه چاله می شوند، چند فرضیه وجود دارد.
اولین فرضیه می گوید، هر جسمی که وارد سیاه چاله می شود، وقتی به فاصله معینی از هسته رسید، به دلیل انرژی گرانش زیاد هسته، از ماده به انرژی تبدیل شده و جزء فضای خمیده سیاه چاله می شود.
فرضیه دوم، با توجه به معادلات انیشتین در نسبیت عام است. او سیاه چاله ها را وسیله ای برای سفر می داند. البته نه فقط سفر در زمان، شاید به جهانهای موازی، شاید یک نقطه دور دست در جهان خودمان و شاید سفری به زمان دیگر و بدون تغیر مکان.
تاکنون هیچ انسانی به طور قطع وارد سیاه چاله نشده؛ و اگر هم به یکی از این اجرام بسیار سنگین وارد شده باشد، نتوانسته است با ما ارتباط برقرار کند.
سیاه چاله می تواند این گونه عمل کند که جسم پس از وارد شدن به آن هر لحظه بر شتابش افزوده خواهد شد، تا جایی که از سرعت نور می گذرد و وارد دنیای تاکیونها می شود. تاکیون، ذره ای بدون بار است که با سرعتی بیش از سرعت نور حرکت می کند و هنوز ناشناخته است.
جسم پس از وارد شدن به این دنیای مجازی به راحتی می تواند در فضا و زمان سفر کند.
کرمچاله ها؛ تونلی در زمان
شاید جالبترین راه سفر در زمان کرمچاله باشد که تا حدودی نیز به واقعیت نزدیک است. فلام برای نخستین بار به این نتیجه رسید که باحل معادلات شوارتزشیلد اینشتین می توان به نتیجه ای جالب به نام کرمچاله رسید، سرانجام مشخص شد که این موضوع می تواند درست باشد. کمی بعد انیشتین و روزن با شناور کردن معادلات شوارتز شیلد موفق شدند معادله موسوم به پل انیشتین روزن بیابند که مربوط به یک کرمچاله غیر ایستا و غوطه ور بود.
در واقع کرمچاله تونلی فرضی است که همانند یک ماشین زمان کار می کند. برای درک بهتراین موضوع باید به نسبیت عام رجوع کرد.
در نسبیت عام هر جسم جرم دار بر فضا و زمان اطراف خود تاثیر می گذارد و آن را خمیده می کند و سپس گرانش ایجاد می شود.
اگر جرمی چنان سنگین باشد که تونلی عمیق در دل بافت فضا و زمان ایجاد کند،آنگاه آن جسم نقطه آغاز یک کرمچاله باشد. این اجسام در واقع محدودیت سرعت نور را با حیله ای ساده پشت سر می گذارند و میان بری میان دو نقطه ایجاد می کنند.حال این میان بر می تواند به دو صورت بروز کند ؛ نخست جهانهای موازی، جایی غیر از جهان ما، به وسیله یک کرمچاله می تواند به جهانهای موازی سفر کرد، برای درک بهتر این مطلب یک ساختار انعطاف پذیر را تصور کنید که بروی آن جسم سنگینی قرار دارد، هر چه جرم افزایش فرورفتگی نیز افزایش می یابد، اگر جرم آن قدر سنگین باشد که سطح جسم نتواند آن را تحمل کند، در آن سطح سوراخی ایجاد می شود که به زیر سطح راه می یابد و این می تواند همان جهان موازی ما باشد، همچنین اگر دو سطح انعطاف پذیر با هم موازی قرار بگیرند، باز هم می توانیم بین آنها کرمچاله ای داشته باشیم.
ریسمان بازی کیهان
نظریه دیگر برای سفر در زمان نظریه مرتبط با ریسمانهای کیهانی است. هرچند که این ریسمانها نامریی هستند یا بسیار کوچک هستند، زیرا قطر آنها حتی کوچکتر از قطر هسته اتمهاست. با این حال گفته می شود که ریسمانها در زیر فشار بسیار عظیمی هستند و با این وجود آنها این قابلیت فضا را مغشوش کنند.
همچنین این ریسمانها می توانند بسیار شتاب بگیرند و اجسامی را نیز با خود حمل کنند. در حقیقت از این جهت برای سفر در زمان مناسب دیده می شود. اما به این دلیل که بسیار کوچک هستند،دانشمندان حدس می زنند که شاید تا چند هزار سال دیگر هم نتوان آنها را دید به همین دلیل این نظریه کمی محال به نظر می رسد.
ماشین زمان در ساختار ریاضی
«آموس اوری» دانشمندی است که به طور علمی نشان داد امکان سفر در زمان وجود دارد. اکنون دانش نظری لازم وجود دارد و می توان تاکید کرد که ساخت ماشین زمان به طور نظری ممکن است.
آموس اوری پروفسور دانشگاه تکنولوژی، به کمک مدلی ریاضی امکان سفر در زمان را ثابت کرد. نتیجه گیری اصلی اوری چنین است که «برای ساخت ماشین زمان که مناسب چنین سفری باشد، نیاز به نیروی گرانشی عظیمی است».
این دانشمند در طرح خود از نتیجه تحقیقات «کورت گدل» در سال 1949 استفاده می کند که طبق آن نظریه نسبیت وجود مدلهای مختلف فضا و زمان را مفروض دارد.
طبق محاسبات اوری، در صورتی که به ساختار کج (دارای انحراف) فضا-زمان شکل حلقه و یا قیف داده شود، امکان سفر به گذشته به دست می آید. در عین حال در هر دور جدید از این ساختار متمرکز، انسان بیشتر وارد عمق زمان می شود.
اما برای ساخت ماشین مناسب جهت انجام چنین سفری، نیاز به نیروی عظیم گرانشی است.
چنین فرض می شود که این نیروها در نزدیک سیاه چاله ها وجود دارند. این دانشمند اعتراف می کند که مدل ریاضی وی را از نظر فنی فعلاً نمی توان عملی کرد.در عین حال وی تاکید می کند که روند توسعه فناوریها به قدری سریع است که هیچ کس نمی تواند بگوید، پس از چند سال دیگر بشر از چه امکاناتی برخوردار خواهد بود.
پارادوکس پدر بزرگ
پارادوکس پدربزرگ یا پارادوکس سفر به زمان، اولین بار توسط یک نویسنده فرانسوی در سال 1943 مطرح شد.
این نویسنده می گوید: فرض کنید شما بتوانید به گذشته دور سفر کنید و در آنجا پدربزرگ فعلی خود را قبل از اینکه بامادربزرگتان آشنا شود، بکشید، این به این معنی است که شما نمی توانید وجود داشته باشید و طبعاً نیز نمی توانستید به گذشته سفر کنید و پدر بزرگتان را بکشید.
یکی دیگر از مخالفین موفقیت پروژه سفر در زمان استیون هاوکینگ است.
او در این زمینه می گوید: چون ما هیچ انسانی از آینده را در دوران خود نداریم، پس هیچ وقت ما قادر به سفر در زمان نخواهیم شد.این اظهار نظرها نمونه نظرات مخالفین این ماجراست و باید در انتظار گذشت زمان بود تا فهمید که حق با کدام گروه بوده است و اگر این اتفاق در آینده های دور رخ دهد، آیندگان می توان با سفر به گذشته خبر موفقیت این پروژه را به ما گذشتگان بدهند!