برو به محتوای اصلی
عسل رجایی‌منفرد
مهندسی شیمی
۲ سال پیش پرسیده شده

چرا نمیتوان در زمان سفر کرد؟

من کجام؟ اینجا کجاست؟

در جوابکو می‌تونید در مورد هر موضوعی سوال کنید، به سوالای بقیه جواب بدید و تجربه‌تون رو به اشتراک بگذارید!

بابک
هوش مصنوعی

اگر بخواهم دقیق به سوالی که پرسیدین جواب بدم باید بگم هم می‌توان در زمان سفر کرد (طی مسیر) و هم ما این کار رو انجام می‌دیم!

پیش از اینکه از چگونگی و محدودیت‌های این موضوع حرف بزنیم باید مجموعه‌ای از تعاریف رو داشته باشیم.

زمان چیست؟

زمان، کمیتی نشان‌گر تغییر در جهان است. دست کم این اولین چیزیست که به ذهن می‌رسه. از دیرباز هم با استفاده از همین تغییرات مکرر که نظم و الگو داشتن مفهوم زمان سنجیده می‌شده. از ساعت‌های آبی و شنی و آفتابی تا ابعاد بزرگتری مثل تقویم که حرکات تکراری اجرام سماوی رو مد نظر قرار می‌ده.

اما در نگاه فیزیک مدرن، زمان صرفا کمیتی برخواسته از تغییرات متناوب نیست. در نسبیت‌عام، زمان جزوی از ابعاد جهان است و جغرافیای فضا-زمان تعیین‌کننده‌ی شکل مواجه‌ی ما باهاشه.

البته زمان بعدی یک سویه است. به این معنی که تنها در یک سویه‌ی این بعد می‌توان طی مسیر کرد. کاری که ما هم انجام می‌دیم. احتمالا سوال شما باید سفر با سرعتی جز آنچه حس می‌کنیم باشد. مثلا به آینده و گذشته برویم. این هم ممکن است! (دست کم به صورت نظری)

* مراجعه به مفهوم آنتروپی برای درک چرایی یک سویه بودن زمان می‌تواند مفید باشد.

تجربه‌ی زمان

توصیف نسبیت‌عام از فضا-زمان نتایج شگفت‌انگیزی داره. اگر برای اندازه‌گیری زمان (استفاده از تغییری مکرر به عنوان واحد سنجش زمان) از فرکانس امواج الکترومغناطیس (نور مثلا) استفاده کنیم، جغرافیای فضا-زمان و حرکت ما در آن بر تجربه‌ی ما اثر خواهد داشت.

فرکانس، تعداد دوره‌های کاملی است که موج در یک واحد زمان(ثانیه) طی می‌کند. پس به صورت معکوس با مشاهده‌ی فرکانس می‌توان ثانیه را تعریف کرد.(همین حالا هم از ضریبی از فرکانس تابش الکترون‌های برانگیخته‌ی اتم‌ها برای سنجش زمان استفاده می‌شود. ساعت اتمی)

برای این منظور اول باید یک قانون را مد نظر داشته باشیم. سرعت نور بیشترین سرعت حرکت در فضا-زمان است و برای همه‌ی ناظرها یکسان خواهد بود.(و البته این خودش به شدت عجیبه!)

جغرافیای فضا-زمان

تصور کنید شما در سفینه‌ای با سرعتی نزدیک به سرعت نور در حال گذر از کنار زمین هستید. در این میان با تابش یک لیزر از جلوی سفینه‌تان به من روی زمین امکان مشاهده‌ی یک موج الکترومغناطیس و استفاده از آن به عنوان ابزار سنجش زمان را می‌دهید. خودتان هم از همان شعاع نور برای سنجش زمان برای خودتان استفاده می‌کنید.

فرض کنید این دوره‌ی تناوب موج الکترومغناطیس از دید شما (ناظری که نسبت به منبع انتشار نور ثابت  است) باشد:

|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----| (فواصل ۵تایی)

برای من چه رخ خواهد داد؟ من طول‌موجی بیشتر را اندازه خواهم گرفت. شاید چیزی چنین:

|---------|---------|---------|---------|---------|---------|---------|---------| (فواصل بیش از ۵)

شاید بتوان گفت شما زمان کمتری از عمرتان گذشته (پارادوکس دوقلوهای انیشتین از همینجا میاد البته توی شکل ارائه‌ش عموما مشکلاتی وجود داره. بد نیست همینجا بگم که اگر یکی با سرعت بسیار زیاد در فضا سفر کنه و بعد به زمین برگرده اوضاع فرق داره با اینکه تنها در فضا به سمتی دور از زمین حرکت کنه)در  زمان حرکت کرده باشید.

سوالی پیش می‌آید. آیا شما در گذشته هستید؟ یا من در آینده؟ یا اصلا این شکل نگاه برای این سوال درست است!؟

امیدوارم تونسته باشم منظور کلی رو بهتون رسونده باشم. این البته از مشکل سنجش نیست بلکه جزوی از طبیعت جهانه. وقتی از فضا-زمان و جغرافیای فضا-زمان حرف می‌زنیم به این معنی است که گرانش و حرکت در فضا-زمان تجربه‌ی سوژه رو با این مفاهیم تحت تاثیر قرار می‌ده.

نتیجه‌گیری

در حالت کلی «سفر در زمان» به عنوان سفر به آینده یا گذشته در مکانی خاص (احتمالا زمین) دلالت داره. اما مشاهده کردین که «تجربه‌ی زمان» می‌تونه برای سوژه‌های مختلف متفاوت باشه و آنوقت این مفاهیم آینده و گذشته هم میشه واردش کرد(!). اما به صورت نظری می‌توان قواعد رو از این هم بیشتر منقبض کرد! کافیه با سرعتی بیش از سرعت نور در فضا-زمان طی مسیر کنیم. چنین چیزی شدنی به نظر نمی‌رسه. البته ایده‌هایی برای سفر با سرعتی بیش از سرعت نور وجود داره بدون اینکه عملا لازم باشه با سرعتی بیش از سرعت نور حرکت کنیم! (اگر دوست داشتید سوال جدا مطرح کنید تا پاسخ بدم. اینجا دیگه خیلی طولانی شده!)