آیا سفر در زمان امکان پذیر است؟

زمان
همه ما آرزو داريم وقت بيشتری داشته باشيم. تنها اگر راهی برای فرار از مرزهای آن وجود داشته باشد، دوست داريم در زمان سفر کنيم، به گذشته‌های دور يا صدها سال رو به آينده.
بهترين مغزهای متفکر دهها سال است که در تلاش براب به واقعيت پيوستن اين رويا بوده اند، بدون اينکه هيچ موفقيتی به دست آورده باشند. اما اکنون، دانش نوين راه غريبی را فراهم آورده است که شايد بتواند سرانجام به اين سوال پاسخ بدهد.
آيا سفر زمان ممکن است؟
در اينصورت ، چگونه امکان پذير است؟

به نوعی، هر مرد و زن و بچه‌ای در روی زمين يک مسافر زمان است، چه بخواهيم و چه نخواهيم همه ما با بيرحمی به جلو رانده می‌شيم تا سفر تولد تا مرگ رو به پايان ببريم و هيچ راه برگشتی هم وجود نداره. هيچ راهی براي جلو رفتن هم نيست. يا شايد هم هست؟
چه می‌شد اگر ما می‌توانستيم برگرديم و شاهد اتفاقاتی که در گذشته افتاده باشيم؟ يا اينکه می‌توانستيم به سفری در آينده بريم و سرنوشت خودمون رو ببينيم؟
فکرش را بکنيد که می‌شد چه چيزهايي ياد گرفت. اگر می‌شد که تاريخ را در برابر چشم‌مان باز کنيم يا چه چيزهايی را می‌شد در زندگی تغيير داد...
البته "اگر" اين شانس به ما داده می‌شد! برای بسياری از مردم، بزرگترين افسوس زندگی از دست دادن آنهاست که دوستشان داريم.

زمانی را که من با مادربزرگم در زمان طفوليت سپری کرده ام، به من کمک کرد تا آن باشم که امروز هستم. اغلب آرزو می‌کنم کاش می‌توانستم مادربزرگم را دوباره ببينم يا به گذشته باز گردم و به او نشان دهم که هستم و به عنوان يک بزرگسال به کجا رسيده ام.

اين به نظر يک رويای غير ممکن می‌رسد، اما آيا اينطور هست؟
آيا علم می‌تواند راهی برای فرو ريختن ديوارهای حال و گذشته پيدا کند؟
آيا سفر در زمان امکان پذير هست؟
برای پيدا کردن پاسخ ابتدا بايد طبيعت زمان را درک کنيم و اين بسيار دشوارتر از صحبت درباره آن است.
"استيو جفِرتز" يک دانشمند اتمی و استاد زمان است.
من فکر می‌کنم که همه ما يک حس درونی از درک زمان داريم. زمان از ما عبور می‌کنه، زمان می‌گذره و ما پيرتر می‌شویم. اتفاقاتی که ديروز افتاده اند، ديگه امروز اتفاق نمی‌افتند و چيزهايی از اين دست.
اما من فکر نمی‌کنم که هيچکدام از ما، چه فيزيکدانی باشيم که درباره زمان مطالعه می‌کند يا فقط کسی باشيم که داره زندگی خودش رو می‌گذرونه، واقعاً بتونيم زمان رو بفهميم.
"استيو" در "انستيتوی ملی " استانداردها و تکنولوژی در "بولدر" کالورادو ، کار می‌کند. يکی از شش آزمايشگاه دنيا که زمان هماهنگ جهانی را محاسبه می‌کنند. يعنی زمان رسمی جهان
اين ميزِ ليزری ساعت اتمی سيزيوم NIST-F1 است، که لرزش هسته اتم را اندازه می‌گيرد.
اين ساعت، 9 بيليون بار در ثانيه می‌زند و اين يعنی 10 ميليونيم از 1 بيليوم ثانيه. اين ساعت ، فرکانس يا فاصله زمان رو تا 16 رقم اندازه می‌گيره.
چرا اين مهم هست؟
دليل اندازه گيری زمان يا فرکانس با چنين دقتی که البته تعدادشون هم زياد هست...، بعضی از اينها کاربرد علمی دارند. اما بعضی هم واقعاً کاربردی هستند. سيستم‌هايی مثل موقعيت سيستم‌های جهانی ، GPS يا همون سيستم اصولاً يک سيستم زمانيست.
کاری که ما می‌کنيم ، اين هست که ساعت اتمی رو روی ماهواره تنظيم می‌کنيم و مطمئن می‌شويم که همه هماهنگ اند و من که حالا اينجا روی سطح زمين با گيرنده GPS خودم سيگنال‌های زمان رو از هر کدام از اين ماهواره‌ها دريافت می‌کنم که فقط زمان رسيدن رو ثبت می‌کنه و اگر سيگنالی از يک ماهواره به اندازه 5 بيليونيم ثانيه پيش از ماهواره ديگر به من برسه به من می‌گه که من حتماً به اين ماهواره 5 فوت نزديکتر از ماهواره ديگر هستم. اين کار با 4 ماهواره انجام می‌شود.
X ، Y و موقعيت جغرافيايی شما رو محاسبه می‌کند تا شما بتوانيد موقعيت خودتان را به وسيله زمان به دست بياوريد. واقعيت عملکرد اين موضوع به خودی خود، بی‌نظيره، اما دقيقاً بستگی به اين داره که شما زمان رو در سطح بيليونيم ثانيه در اختيار داشته باشيد. چون اگر زمان رو در سطح بيليونيم ثانيه ندونيد، نمی‌فهميد به کدام ماهواره نزديکتريد.
نگهداشتن زمان به اين شکل اسلوب تکنولوژی پيشرفته کامپيوتری زندگی ما را ممکن می‌کند، اما در حاليکه سيستم زمان‌ياب ما، بيش از پيش دقيق می‌شود، ما در ميابيم که زمان به شکلی که ما فکر می‌کنيم، در جريان نيست. زمان، جهانی نيست، حقيقت غريب اينکه زمان، امری شخصی است.
ساعت چند است؟
البته بستگي دارد به اينکه شما کجا باشيد و زمين زير پاي شما در چه وضعيتی باشد.
هر وقت که شما يک ساعت رو در ميدانی مغناطيسي قرار بديد، هر قدر به قسمت نيرومند‌تر
،ميدان مغناطيسی نزديکتر باشيد، سرعت ساعت کندتر می شود. ماجرا از اين قرار هست که زمين جامد نيست. زمين يک جور توپ قابل انعطاف يا ژله ای يا چيزي شبيه به اين هست و هر روز، وقتی جزر و مد اتفاق می افته، زمين مثل يک توپ تغيير شکل می‌دهد و زمين زير پای شما کمابيش بالا و پايين می‌رود. بسته به اينکه شما کجای زمين باشيد. بنابراين وقتی من اين ساعت رو بردارم و به اندازه يک فوت بالاتر قرارش بدم از مرکز زمين دورتر می‌شود و نيروی جاذبه هم کمتر می‌شود و ساعت يک کمی تندتر می‌زند. حالا اگر ساعتی داشته باشيد که تا 17 رقم دقت داشته باشه، ناگهان در هر روز شما شاهد اين هستيد که سرعت ساعت پايين ميره و بالا مياد و دوباره پايين ميره چون طبق عرف زمين تحت اين سطح يک فوتی، فشرده می‌شود.

انسان‌ها اين اختلافات ناچيز زمان را متوجه نمی‌شوند، اما پرسرعت‌ترين ساعت‌های ما می‌توانند يک دقيقه را به يک کوادريليون بشکنند (عددي با 51 صفر به توان 2) و در چنين مقياسی ما می‌توانيم تفاوت زمان را در نقاط محتلف متوجه بشويم.
زمان و فضا، رابطه تنگاتنگی با هم دارند. ما با سرعت به نقطه‌ای می‌رسيم که بايد به فکر فضا - زمان با هم باشيم. به جاي اينکه فضا و زمان رو از هم جدا فرض کنيم که البته نقطه هيجان انگيزيست، نه؟
جاذبه ، زمان را کند می‌کند و اين کليد سفر در زمان است. وقتی شما يک ميدان جاذبه مثل سطح زمين را ترک می‌کنيد، زمان برای شما تحت مقياس ديگری نسبت به دوست شما که
در روی زمين است، می‌گذرد. اختلاف زمان در لحظه حرکت در سرعت‌های فوق‌العاده سريع، بيشتر می‌شود. اين به معنای آن است که مسافران زمان در امتداد ما در حرکتند. اينها هم ، ماشين‌های زمان آنها هستند.
فضانورد "سرگئي کريکالِف" بزرگترين مسافر زمان است.
"کريکالف" 803 روز را در 17.000 مايل در ساعت طی کرده است. او در خارج از ميدان جاذبه زمين با سرعت بالا سفر کرده است. بنابراين ، زمان برای او کندتر از ما گذشته است. چون زمان در مقياس‌های مختلفی در گذر است. او به آينده سفر کرده در 1/48 صدم ثانيه سفر به آينده داشته است. 1/48 صدم در ثانيه ، شايد زياد به نظر نرسد. اما به او نيروی بيشتری بدهيد و وادارش کنيد سريعتر برود. سرعتی نزديک به نور که در حدود 670 ميليون مايل در ساعت است. می‌بينيد که همه چيز عجيب می‌شود.
اگر او برای يک سال سفر کند، در وقت بازگشت متوجه می‌شود در حاليکه او 12 ماه را پشت سر گذاشته، زمين 10 سال پيرتر شده است.
اينهم يک ماشين زمان ديگر که سرعت همه چيز را حتی بيشتر از راکت‌های فضايی‌مان بالا می‌برد.
برخورد دهنده هادرون بزرگ اروپا ( شتاب دهنده ذره ای يا LHC ) بزرگ‌ترين و بدترين بالابرنده جرم در دنيا است.
"استيو نان" پروفسور فيزيک M.I.T استفاده می‌کند LHC که از "استيو نان" و هزاران دانشمند ديگر ذرات اتم را به مسافران زمان تبديل می‌کنند، پروتون‌ها را می‌گيرند، به آنها شتابی در حد سرعت نور می‌دهند و بعد آنها را به هم می‌زنند. ذرات اتمی که از اين انفجارات حاصل می‌شوند. تنها برای يک بيليونيم ثانيه زندگی می‌کنند. اما در LHC اين در بيليونيم ثانيه تا زمان ما امتداد يافت

اينجا در سِرن ، LHC مثل يک ماشين زمان است. به دليل کاربردهای جالب فيزيک شتابش آن چيزی نيست که شما فکر می‌کنيد. شتاب در سرعت معمولی، عاديست، اما در سرعت‌های بسيار بالا شتاب يک حد ماگزيمم داره. حالا پروتون‌های درون حلقه با سرعتی نزديک به سرعت نور در حرکتند و نمی‌توانند سريع‌تر از اين حرکت کنند. به جای آن اتفاقی که می‌افته اين هست که زمانشان ، کندتر می‌شه. ثانيه‌های اونها، از ثانيه‌های ما طولانی‌تر هست.
به عبارت ديگر ، پروتون‌هايی که به دور حلقه می‌چرخند، زمانشان کوتاه‌تر از زمان ماست. بنابراين اونها نسبت به ما ، مسافران زمان هستند.
"سفر زمانی پروتون‌ها " در سِرن به ما نشان می‌دهد که ما هم می‌توانيم رو به جلو و در زمان سفر کنيم. دهها سال بعد سفرهای فضايی نزديک به سرعت نور می‌توانند طی ماموريت‌های 10 ساله به ستاره‌ها برسند. برای آنها که در سفرند ، 10 سال طول می‌کشد. اما در زمين، هزار سال می‌گذرد و فضانوردان ما به دنيايی کاملاً متفاوت در آينده باز خواهند گشت.
سفر به آينده ممکن است. اما آيا اين سفری يکطرفه است؟
آيا ما مي توانيم رويايمان را در زمينه سفر به گذشته و آينده حقيقت پيوند بزنيم؟ با تکنولوژی مناسب سفر فضايی می‌تونه ما رو به آينده ببره. اما آيا ما می‌تونيم بر خلاف اين جريان حرکت کنيم و به گذشته هم سفر کنيم؟ ممکن هست به آن پيچيدگی که به نظر می‌رسه نباشه، منظورم اين هست که با همه اين احوال همه گذشته، همين دور و بر ماست. به اين موضوع توجه کنيد. سرعت نور ، 186.000 مايل در ثانيه است.
چرا بايد اينهمه سرعت داشته باشه؟
وقتی يک جزء نور ، از اينجا به آنجا سفر می‌کنه زمان می‌بره و اين يعنی به هر کجا که نگاه می‌کنيد، در گذشته هستيد. يک بيليونيم ثانيه زمان می‌برد. تا نور يک فوت جابجا شود، بنابراين شما کسی را که کنار شما نشسته، يک بيليونيم ثانيه در گذشته می‌بينيد، نور خورشيد در زمان ديده شدن به وسيله ما هشت دقيقه از عمرش گذشته و هر قدر عميق‌تر به آسمان خيره می‌شويم، بيشتر به گذشته نگاه می‌کنيم .
،ماهواره ها از لبه‌های جهان تصوير برداری کرده اند. در 13.7 بيليون سال نوری دورتر يعنی 13.7 بيليون سال در گذشته ما هميشه به گذشته نگاه می‌کنيم. اما موضوع حتي بيش از اينهاست
"بر اساس نظر "اينشتاين زمان مثل فضاست. در حاليکه هر تکه از فضا همين حالا در اينجا وجود داره، به اين معنا که هر تکه از زمان هم .همين حالا و همينجا وجود داره. شان کَرول" يک فيزيکدان" انستيتوی تکنولوژی کليفرنياست. فيزيکدان‌ها ، ابديت گرا هستند. فکر می‌کنند که سراسر جهان و همه چهار بعد فضا-زمانی که ما در آن زندگی می‌کنيم به يک اندازه واقعی هستند. ما در زمان‌هاي متفاوتی در تسلسل فضا –زمان به سر می‌بريم و چيزهای مختلفی رو
در زمان‌هايی مختلف احساس می‌کنيم. اما اينطور نيست که آينده با گذشت زمان به حقيقت بپيونده بلکه به اين معناست که آينده هم، مثل گذشته و حال وجود داره. ما در حال کشف اين هستيم که در حال گذر زمان چه اتفاقی در آينده رخ خواهد داد. اما آينده ، واقعی‌تر از گذشته نمی‌شه. پس ما فکر می‌کنيم که در اصل گذشته و آينده به اندازه زمان حال وجود دارند. چاه زمان پيرامون ماست. اما آيا ما می‌توانيم جهشی از حال به گذشته داشته باشيم؟ در سال‌های اوليه قرن بيستم کارمند جوانی به نام "آلبرت اينشتاين" به ما يک احتمال بازگشت را ارائه کرد. سوار بر اتومبيل به سوی محل کار "اينشتاين" 20 ساله، به برج ساعت نگاهی انداخت. و ناگهان ساعت يک ثانيه جلو رفت. "اينشتاين" متوجه شد که زمان وابسته به جاييست که شما در آن هستيد و سرعتی که داريد. زمان ، همان بُعد چهارم است. گره خورده با درازا، عرض و عمقِ بُعدهای فضا چند سال بعد "اينشتاين" از ايده خود درباره تاثير جاذبه بر فضا و زمان برای تهيه يک نقشه رياضی از کيهان استفاده کرد. او ثابت کرد که زمينه فضا و زمان، دارای انحناست. اگر جهان دارای انحناست بايد راهی برای ساختن پُلی بر روی آن وجود داشته باشد يا اينکه بايد بتوان حلقه‌هايی در درون آن ايجاد کرد .حلقه‌هايی که سفر زمان را مقدور کنند و اين نتيجه‌گيری بود که در 1949 به وسيله نابغه رياضي "کرت گودل" به وقوع پيوست .
"گودل" از دوستان نزديک "اينشتاين" بود و تصميم گرفت ببيند، آيا معادله اين مرد بزرگ
اجازه سفر زمان را می‌دهد يا نه؟ و در يافت که اين اتفاق امکان‌پذير است .
اگر جهان حول محور خود بچرخد و شما به شکلي بتوانيد سر جای خود ثابت بمانيد، سفر به هر زمان و هر مکانی در جهان ممکن خواهد شد. کشفی هيجان انگيز بود. ولی ما امروز می‌دانيم که جهان نمی‌چرخد و بدون چرخش، نمی‌توانيد سفر زمان داشته باشيد. نتيجه‌گيری "گودل" غير واقعی بود. اما اساس فکر او .الهام بخش کشف‌های تازه‌ای شد.
پروفسور "فرنک تيپلر" يکی از فيزيکدانهايی بود که قدم در جای پای "گودل" گذاشت. من با ديدن ايده "گودل" به هيجان آمدم. که البته اون رو هم وقتی خوندم که در حال گذراندن ليسانسم در MIT بودم . و به اين فکر افتادم که اگر پيشنهاد "اينشتاين" رو دنبال کنم آيا واقعاً اين اتفاق
به صورت فيزيکی رخ خواهد داد؟
چه جهان بچرخه و چه نچرخه ما نمی‌توانيم اون رو بچرخونيم. اما شايد بتونيم در مقياس کوچکتری اون رو بازسازی کنيم. يک راه آسان و در دسترس ،برای ايجاد مدل "نسبيت" سيلندرهای چرخان بود و من به اين ترتيب تونستم نشان بدم که سيلندرهای چرخان می‌توانند به حلقه‌های زمان برسند و قادر به بازگشت در زمان هستند.

"سيلندرهاي عظيم "تيپلر قادر به باقی ماندن در فضا بودند و با سرعتی نزديک به سرعت نور می‌چرخيدند. فضا به زمان ، و زمان به فضا تبديل می‌شد. در حاليکه هر دو به دور سيلندر می‌چرخيدند. يعني می‌شد با سفر به آينده حول سيلندر در زمان به عقب برويد. زمان در اين جهت است، اما حول يک محور چرخان. پس می‌توانيد حرکت مارپيچی رو به عقب و به اين صورت داشته باشيد و در زمان به عقب برگرديد. پس ايده من که تلاش هم کردم، اون رو منتشر کنم.
با نام "ساخت ماشين زمان" ، از نظر اديتورها کمی افراطي بود. اونها خواهان چيزی بودند که خيلی گزنده نباشه.پس من اين عنوان را تغيير دادم به:
."سيلندرهای چرخان و امکان نقض عليت جهانی"
حالا اين يک عنوان دهان پر کن بود که هيچکس هم اون رو نمی‌فهميد، مگر اينکه شما واقعاً همه مطلب را می‌خونديد. اما بعدها "تيپلر" متوجه شد که معضلاتی چند در رابطه با ايده او در کارند. من متوجه شدم که سيلندرهای چرخان با وجود آنکه نتيجه‌گيری سهل‌الوصولی، در نظريه "اينشتاين" بود، اما خيلی با واقعيت جور نيست، چون ما بايد يک سيلندر بيکران داشته باشيم و تهيه چنين سيلندری به دشواری آفرينش خود جهان خواهد بود که واضح است ما قادر به چنين کاری نيستيم. بنابراين من به اين فکر افتادم که اگر بشه همين ساختار رو در مقياس بسيار کوچکتری ايجاد کنم و بالاخره هم متوجه شدم که اين کار امکان پذير نيست، چون وقتی سعی می‌کنيد به بدنه اون سرعت ببخشيد تا به ماشين زمان نيرو بدهد، می‌بينيد که قبل از اينکه ماشين زمان تکميل بشود، شما زمان و فضا را پاره کرده ايد و يک واحد يگانه در فضا و زمان ايجاد کرده‌ايد. پس من ناچار شدم از رويای خودم درباره خلق ماشين زمان چشم بپوشم.
شايد سيلندر چرخان "تيپلر" کارايی نداشته باشد، اما اجرام عظيمی در جهان هستند که خود با سرعت نور در حال چرخشند: سياه‌چاله‌ها
جاذبه بيکران سياهچاله ها قوانين فيزيک را به نهايی‌ترين حد خود می‌رسانند.
آيا ممکن است که اسرار سفر به گذشته در اعماق تيره آنها پنهان باشد؟
سياهچاله ها ، اجرام کوچک، اما عظيمی هستند که در سراسر جهان پراکنده اند. جاذبه فشرده يک سياهچاله طومار زمان و فضا رو بيش از هر جرم سماوی شناخته شده ديگری در هم می‌پيچد. آيا اين طومار در هم پيچيده ساکن سياهچاله قابل بازيافت هست؟
آيا ما می‌توانيم از اونها براي سفر در زمان بهره ببريم؟
.سياهچاله ها ، ماشين زمان نيستند.
شما در حوزه يک نقطه انحصاری می‌افتيد.
له می‌شويد و می‌ميريد.
بعضی از تاثيرات جالب درباره آنچه که در مرکز سياهچاله اتفاق می‌افتد و ما هنوز قادر به درک آن نيستيم اينکه هيچ دليلی وجود ندارد که شما فکر کنيد شما را به گذشته می‌برد.
سياهچاله کمابيش حکم يک خيابان يکطرفه رو داره، می‌توانيد واردش بشويد، اما هرگز از آن بيرون نمی‌آييد. پس سياهچاله به کار نمی‌آيد. اما پديده کيهانی ديگری که در تخيلات علمی معروف است، شايد بتواند اين کار را انجام بدهد : "کرم چاله ها"
کرم‌چاله‌ها معبرهای جادويی هستند که دو مکان دور از هم را به هم مرتبط می‌کنند. اين پُلهای کيهانی در آسمان به ما اين فرصت را می‌دهند تا بتوانيم در فضا و زمان سفر کنيم. با پرواز در يک کرم چاله می‌توان ميان بُری به جای ديگری در زمان داشت. ما هيچ راهی برای اثبات وجود کرم‌چاله نداريم، اما به اندازه کافی از پشتوانه حقايق علمی برخوردار است. هيچکس درباره کرم‌چاله‌ها به اندازه فيزيکدان مشهور:"کيپ تورن" نمی‌داند.
برای شروع ، او به شما می‌گويد که چرا آنها را کرم چاله می‌نامند!
فرض کنيد که يک سيب داريد و يک کرم داخل اين سيب رو سوراخ می‌کند و از يک طرف به طرف ديگر می‌رسد. شما سطح اين سيب را به عنوان جهان خودمان فرض کنيد و فرض کنيد کرمی از بُعدی بالاتر به بُعد ديگری برود. کرم چاله‌ها در صورت وجود داشتن کوچکتر از يک اتم خواهند بود. برای عبور از ميان آنها
بايد آنها را بزرگ کنيم و آن را هم باز نگه داريم. باز نگهداشتن يک کرم چاله به مقدار عظيمی انرژی نياز دارد و آنهم نه فقط انرژی معمولی، بلکه نوع ديگری از آن که "انرژی منفی" خوانده می‌شود.
انرژی منفی، ضد جاذبه است. با بستر زمان و فضا مقابله می‌کند و مانع انهدام کرم‌چاله به وسيله جاذبه می‌گردد. اما يک مشکل وجود دارد. بيشتر مردم فکر می‌کنند که "جاذبه منفی" وجود ندارد. اين نوع انرژی که بتواند ضد جاذبه توليد کند، وجود ندارد. اما در فيزيک مدرن ما مثال‌هايی از انرژی منفی داريم که هر روز در آزمايشگاه توليد می‌شود. مقدار کمی از انرژی منفی که اغلب فقط به صورت يک موج هست. اما در هر حال، انرژی منفيست. به همين دليل هم من نمی‌خواستم چنين امکانی را از دسترس خارج کنم.
سوال بنيادين هم اين بود که آيا يک تمدن پيشرفته می‌تواند به اندازه کافی انرژی منفی را جمع آوری کند و اون رو در درون کرم چاله به اندازه ای نگه دارد تا کرم‌چاله باز بمونه و کسی بتونه از درونش سفر کنه؟
پاسخ اين هست که:... ما نمی دونيم.
در همين زمان، فيزيکدان ديگری بر روی روش ديگری از شکار رخداد پيچيدن زمان پديده‌های سماوی کار می‌کرد. ريچارد گات" در زمينه مشکلات سفر زمان" دهها سال است که به مطالعه مشغول است. کتاب ماشين زمان نوين او از جاذبه سنگين پيرامون ريسمان‌های کيهانی برای خلق حلقه‌هايی در زمان بهره می‌برد. ريسمان‌های انرژی ، رشته‌هايی از انرژی هستند که در جهان جاری اند.
شعری هست که می‌گوید:
"زن جوانی به نام 'رخشان'
سفر می‌کرد با سرعتی بيشتر از نور
روزی رفت در راهی
و شب گذشته به خانه برگشت."
مشکلی که "اينشتاين" هم به اون اشاره کرده اين هست که شما نمی‌توانيد فضاپيمايی بسازيد که سريع تر از سرعت نور پرواز کند، اما در نسبيت کلی که تئوری انحنای فضا-زمان هست، اگر ميان بُر بزنيد، می‌تونيد از نور جلو بيفتيد. پس اين به شما اجازه می‌دهد تا ريسمان‌های کيهانی رو دور بزنيد و مثل خانم "رخشان" به رويدادی در گذشته خودتون برسيد. هيچکس نمی‌داند که اين ريسمان‌های کيهانی واقعيت دارند يا نه، اما بسياری از فيزيکدان‌ها معتقدند که آنها در فضا هستند. قطعات فشرده انرژی باقيمانده از بيگ بنگ که باريکتر از هسته اتم هستند. بعضی از اين ريسمان‌ها ممکن است کوتاه باشند و بعضی هم تا بی‌نهايت ادامه داشته باشند. اما همگی جاذبه شديدی را اعمال می‌کنند و در جايی که جاذبه ای خارق العاده وجود داشته باشد، شانسی براي خلق يک ميان بُر در زمان و فضا وجود خواهد داشت. به اين شکل می‌تونيم از ريسمان‌های کيهانی ماشين زمان بسازيم. ممکن هست فکر کنيد که محيط حول يک ريسمان کيهانیی مثل يک تکه پيتزا، مسطح باشد. اما در واقع، به دليل داشتن حجم زيادی در واحد طول در هر ريسمان واقعاً شبيه به يک پيتزايی می‌شود که یک برش از آن برداشته شده باشه. پس اگر من يک برش از پيتزا رو بردارم و اون رو تا بزنم شبيه به يک مخروط می‌شود و مثل... اين پيتزا به شکل يک مخروط به نظر می‌رسد. حالا اگر من اينجا در سياره A بودم ، می‌تونستم يک اشعه نور رو به سياره B ارسال کنم. اما می‌توانستم سوار فضاپيمای خودم هم بشم و حتی کندتر از سرعت نور حرکت کنم و از اين ميان بُر عبور کنم. حتی می‌توانم از شعاع نور هم جلو بزنم و اين يعنی که رفتن و رسيدنم فاصله ای جداگانه در زمان و در فضا داره. به عبارت ساده تر بايد بگم که اين فاصله ممکنه فاصله ای معادل 4 سال نوری باشه. اما در زمان، 3 سال نوری بيشتر نميشه، پس کار ديگری که بايد انجام بديد اين هست که يک برش ديگر از اين پيتزا رو برداريد و حالا من دو ريسمان کيهانی دارم و اون را مثل يک قايق تا می‌زنم و اين شکليست که فضا-زمان در اطراف دو ريسمان کيهانی به خودشان می‌گيرند. حالا کاری که می‌کنم اين هست که اگر من اين دو رشته کيهانی رو با فضاپيمای خودم دور بزنم، می‌تونم به سياره A برگردم . حالا اين سياره A در همان زمان و در همان مکان قرار گرفته و من می‌تونم برگردم و با خودم .به عنوان يک تازه از راه رسيده، دست بدم.
منِ قبلي می‌تونه برگرده و من می‌توانم خودم رو در زمانی که در حال رفتن بودم ببينم. اين خود من خواهم بود که خودم رو در گذشته ام ملاقات می‌کنم. اين يک سفر واقعی به گذشته است. اما يک بار ديگر يکی دو مشکل اساسی در اين راه وجود دارد.
برای شروع وقتی شما دو ريسمان کيهانی را با سرعتی بالا به سوی هم می‌رانيد. ممکن است يک سياهچاله ايجاد شود. شما ممکن هست بعد از يک سفر زمانی کشته بشيد يا ممکن هست حتی قبل از اينکه اين سفر را کامل کنيد، کشته بشيد.
مطلب ديگر اين هست که حلقه ديگر به اندازه نصف وزن کهکشان ما وزن داشته باشه تا شما بتونيد ظرف يک سال به گذشته سفر کنيد. بنابراين ، اين يک پروژه ايست که فقط يک تمدن فوق پيشرفته می‌تونه اون رو به انجام برسونه بسيار فراتر از چيزيست که "ما" بتونيم انجام بديم.
فيزيکدان‌هايی مثل "گات" مدعی اين نيستند که ما امروز قادر به ساختن ماشين زمان هستيم. آنها فقط در تلاش اين هستند که بفهمند اصولاً قوانين فيزيک اجازه چنين سفری را می‌دهند يا نه. چندين مشکل عمده در همه سناريوهای ساخت ماشين زمان وجود داره. به نظر می‌رسد که طبيعت يک اهرم فشار داره که هميشه ممکن هست يک ماشين زمان در لحظه ای که شما سعی در فعال کردنش داريد، خودش رو نابود کنه. جواب اينکه شما می‌تونيد اون رو دور بزنيد يا نه.
بستگی شديدی به درک قوانين جاذبه کوانتومی داره. قوانينی که ما هنوز اونها رو نمی‌فهميم.
ما می‌دانيم که چگونه جاذبه روي اشياء بزرگي مثل مردم سياره ما و ستارگان آسمان اثر می‌گذارد. اما نمی‌دانيم چگونه در اعماق سطح کوانتومی اثر گذار است. يعنی دامنه‌های بی‌نهايت ريز موج‌ها و ذرات اما عدم درک چيزی هرگز مردم را از تجربه آن به دور نداشته است. همين حالا، گروه تحقيقاتی ديگری در جستجوی پاسخ به معمای سفر فضايی شايد در غير مانوس ترين جای ممکن يعنی در اعماق قلب اتم هستند. اينطور به نظر می‌رسد که سفر زمان در دنيای "اينشتاين" و فضا و زمان تقريباً غير ممکن هست. اما جهان ديگر و نوع ديگری از فيزيک هم وجود داره که قوانين عقلانی "اينشتاين" هميشه در اونها عمل نمی‌کنند، دنيای درون اتم جايی که قوانين عجيب مکانيک کوانتوم شکل می‌گيرند.
نترسيد
.عجيب هست،... اما حيرت انگيز هم هست .
مکانيک کوانتوم يعنی ،آنچه که وجود دارد، بيش از آن چيزيست که شما می‌بينيد. وقتی شما به يک ذره نگاه می‌کنيد، اون رو در يک جا می‌بيند. اما مکانيک کوانتوم می‌گوید وقتی شما به اون شئ نگاه نمی‌کنيد، اين ذره در همه جا وجود خواهد داشت بيشتر مثل اين هست که شما اون رو در اينجا يا جای ديگری می‌بينيد، اما در واقع يک طيف احتمال از اينکه شما اين ذره رو در کجا ببينيد ، وجود داره.
بنابراين وقتی شما ايده مکانيک کوانتوم رو با ايده سفر زمان مخلوط می‌کنيد هيچ چيزی قابل پيش‌بينی نيست.
يکي از عجيب ترين مباحث مکانيک کوانتوم "لا مکانی" است و آن هم وقتيست که دو ذره، يکديگر را حتی وقتی مايلها يا سالهای نوری از هم دورند تحت تاثير قرار می‌دهند.
کمي شبيه "وودو" (عروسک جادو) عمل می‌کند. وقتی به عروسک ضربه می‌زنيد، انسان مورد نظر شما هم ضربه می‌خورد، اما بر عکس "وودو" لامکانی کوانتوم، از نظر علمی اثبات شده است.
امروزه ، بانک‌های سوييس در حال بررسی امکان استفاده از "لامکانی" در ساخت يک کليد ايمنی غير قابل نفوذ در محاسبات کامپيوتری هستند.
پروفسور "نيکلاس ژيسن" راهبر اين مسير است، فيزيکدان کوانتوم و متخصص فيبرهای نوری پروفسور "ژيسن" توانسته است لا مکانی کوانتوم را با نشان دادن انطباق مطلق فوتون‌ها، به آزمايش بگذارد و ذرات نور را با فاصله ای زياد از هم جدا کند.
فيزيک کوانتوم مي گويد که هر وقت شما عملی را روی يک فوتون انجام می‌دهيد، بازتابش فقط روی همين فوتون نخواهد بود، بلکه اين بازتاب يک بازتاب جهانی از هر دو فوتون هست. به عبارت ديگری، هر دو فوتون با وجود اينکه فاصله زيادی از هم دارند. اما همچنان يک سيستم رو اداره می‌کنند. به همين دليل هم سيستم جهانی همزمان عمل می‌کند و اين همان لامکانی کوانتوم هست.
ژيسن" سيگنال‌های فوتون را از خلال کابل‌های فيبر نوری در سراسر ژنو منتشر کرد. يک جفت از فوتون‌ها در يک سو با ليزر فعال شدند و فوتون‌های آن سوی ديگر دقيقاً عکس العمل نشان دادند. ظاهراً هيچ چيزی جابجا نشد و هيچ انرژی هم انتقال نيافت، اما به طريقی، اين ذرات اطلاعاتشان را به هم انتقال دادند.
"اينشتاين" از واژه "عملکرد عجيب در فاصله" استفاده می‌کرد. اين عملکرد عجيب فاصله چيزی نيست که در فضا-زمان حرکت کرده باشه. چيزی نيست که اصلاً در فضا-زمان اتفاق افتاده باشه. هيچ داستانی در فضا زمان وجود نداره که بتونه به ما بگه اين همکاری لامکان چطور اتفاق می‌افتد و همين باعث می‌شود که ما نتيجه بگيريم اينها به يک شکلی از خارج از فضا–زمان به هم مرتبطند. البته اين حاوی يک مفهوم عميق
از درک ما در زمينه فضا-زمان هست يا در واقع دقيق تر بگم از "عدم درک ما" از فضا-زمان هست.
برخی معتقدند که می‌توان از لامکانی کوانتوم در ارسال پيام به گذشته بهره جست.
در "دانشگاه واشينگتن" فيزيکدانی به نام "جان کريمر" اين ايده را به آزمايش می‌گذارد.
همچون "ژيسن"، او نيز با چفت کردن فوتون‌ها به هم، يعنی بستن فوتون‌ها با لامکانی اين آزمايش را انجام می‌دهد.
فرق موضوع در آن است که "کريمر" تلاش می‌کند سيگنال‌های فوتون را از زمان حال به گذشته ای نزديک ارسال کند. اين ابزارهای ليزری و اندازه گيری اختصاصی تداخل سنج" يا "اينتر فِرامتر" نام دارند و قلب ماشين زمان "کريمر" هستند. يکي از اين "اينترفرامترها" ، "اليس" خوانده می‌شود که سيگنال‌های فوتون را به "اينترفرامتر" ديگری به نام "باب" ارسال می‌کند. اگر تئوری "کريمر" درست باشد وتنظيم هم کاملاً دقيق باشد ،"باب" پيام را از "اليس" در کسری از ثانيه و پيش از اينکه او آن را ارسال کرده باشد، دريافت می‌کند. علت و معلول ، از بين می‌روند. بنابراين "اليس" در اينجا روی رفتار ذرات .يا رفتار امواج کنترل دارد، چون فوتون‌ها در فضا به هم گره خورده اند. "باب" که قرار هست سيگنالها را در اين طرف دريافت کند، نگاه می‌کند و می‌بيند که آيا همزمان الگوی تداخلی داره يا نه .
اين فاصله فقط چند سانتيمتر هست
خيلي زياد نيست. اما لازم هم نيست که حتما چند سانتی‌متر باشد. می‌تواند يک سال نوری دورتر باشد و "اليس" همچنان می‌تواند همين کار را انجام بدهد و همان تاثير را روی اينطرف قضيه بگذارد و اين همان عملکرد شبکه هست، گير انداختن (entanglement) و اگر من يک قرقره از فيبرهای نوری را در اينجا قرار بدهم مثلاً با 10 کيلومتر درازا ، او می‌تواند سيگنال رادر 50 ميکروثانيه بعد از اينکه "باب" اون رو دريافت می‌کند، ارسال کند. بنابراين ، او پيامش را ظرف 50 ميکروثانيه ارسال می‌کند. پس هر کسی می‌تواند از اين اصل برای ارتباطات برگشتی در زمان ، بهره مند شود. اگر دستگاه "کريمر" عمل کند، پيام را تنها ظرف يک ميليونيم ثانيه پيش از ارسال آن ارسال خواهد کرد. اما يک سيگنال خود نشان می‌دهد که حتی اندکی در گذشته بودن می‌تواند درک ما را از زمان دگرگون کند.
اين ثابت می‌کند که "عليت معکوس" يعنی نظريه ای که می‌گويد اتفاقات آينده رخدادهای گذشته را تحت تاثير قرار می‌دهند، حقيقت دارد. اگر درست عمل کنه، واقعاً شاهکار هست و يک موضوع مهم در فيزيک خواهد شد. يک موضوع مهم در ارتباطات و اگر شما بتونيد پيام رو به گذشته بفرستيد در همه جا کابرد مهمی خواهد داشت.
همه تمدن ما را در هر مسيری که من تصورش را هم نمی‌توانم بکنم، تغيير خواهد داد. اما همه اين ماجرا شايد فقط دلالت بر اين داشته باشد که اين تجربه ناموفق خواهد بود. چون احتمالاً طبيعت به شما اجازه
ارسال پيام به گذشته را نخواهد داد.
من واقعاً "عليت معکوس" را به عنوان يک جمع بندی محتمل فرض نمی‌کنم.
منظورم اين هست که زمان به وضوح رو به جلو رفتن داره و رو به آينده ساخته می‌شود. اما از طرف ديگر هم می‌توانم بگویم که زمان قطعاً مفهومی است که بسيار کم در فيزيک و از سوی فيزيکدان‌ها درک شده و هر کسی می تواند انتظار اين رو داشته باشد که در آينده ما درک بهتر و عميق تري از زمان و امکانات مختلفی از آنچه که امروز داريم داشته باشيم. فرض کنيم که ما يک روزی به اين درک بهتر از زمان دست پيدا کنيم. بعد از حل معمای جاذبه کوانتومی هم يک ماشين زمان ساختيم.
بعد از اون چه اتفاقي مي افته؟
آيا مي تونيم گذشته رو عوض کنيم؟
جواب ما بي نظير،... گيج کننده ... و کمی هم غريب ...خواهد بود. سعي ما اين هست که سيگنال‌هايی رو به گذشته بفرستيم. و اگر اين اتفاق بيفته. شايد روزی بتونيم بشر رو هم به گذشته بفرستيم. ايده مهيج است، اما دری رو به سوی پارادوکسی از مشکلات باز می‌کنه. يک پارادوکس، شرايطيست که خودش را نقض می‌کند
اصلاً معنی نداره.
مثلاً فرض کنيم که شما يک دارويی رو برای سرطان از آينده به گذشته می‌فرستيد. آيا کسی که مُرده، دوباره زنده می‌شود؟
مي بينيد؟
سفر زمان، پر از چنين ابهاماتيست.
از مسائلی که ما مايل به فهميدنشان درباره سفر زمان هستيم.
يکی اين هست که آيا اصلاً ممکن هست که قوانين فيزيک اجازه سفر زمان رو به ما بدهند؟
ما جواب اون رو نمی‌دونيم. ما بايد قوانين جاذبه کوانتومی رو بدونيم تا بتونيم به اين سوال جواب بديم، سوال دوم اين هست که، اگر سفر به گذشته ممکن باشه، در اينصورت طبيعت درباره پارادوکس "پدربزرگ" چه می‌کند؟
که در اون می‌تونم در صورت امکان به گذشته برم و پدر بزرگم رو پيش از تولد پدرم بکُشم؟
و به اين شکل، تاريخ رو عوض کنم تا ديگه وجود نداشته باشم!
طبيعت در اين باره چه خواهد کرد؟
تفسير قابل بحث موضوع ، اين خواهد بود که فضا-زمان، يک موضوع چهار بُعديست و تغيير نمی‌کند. بنابراين اگر مسافر زمان به گذشته برگرده همواره بخشی از گذشته خواهد بود و نمی‌تونه اون رو تغيير بده. مثلاً فرض کنيم که شما مسافر زمانی رو در عرشه "تايتانيک" داشتيد. شايد می‌تونست درباره کوه يخ به کاپيتان هشدار بده، اما کاپيتان در هر حال به او توجهی نمی‌کرد.
درست همانطور که به ساير هشدارها هم توجه نکرد. چون ما می‌دونيم که در نهايت کشتی با کوه يخ برخورد کرد. اين منظر بحث برانگيز موضوع خواهد بود، که مسافران زمان، نمی‌توانند گذشته رو تصحيح کنند. البته می‌تونند در گذشته سهيم باشند. در واقع يکی از دوستان می‌گفت.
دليل واقعی غرق شدن تايتانيک وزن زياد مسافران زمان بود که روی عرشه بودند... تا غرق شدنش رو ببينند در حقيقت، يک دليل ساده وجود دارد که ما در محاصره توريست‌های زمان آينده نيستيم و آنهم اين است که هنوز هيچکس نتوانسته يک ماشين زمان بسازد. حتی اگر ما روزی تکنولوژی سفر به گذشته را داشته باشيم.
ماشين، تنها از زمانی که اختراع شده ، کار می‌کند تا اولين حلقه زمان را خلق کند وقتی شما يک ماشين زمان رو با جابجايي ريسمانهای کيهان در سال 3000 توليد می‌کنيد.
يک حلقه زمانی هم در سال 3000 با چرخش زمان و فضا ايجاد می‌کنيد، بنابراين وقتی مسافر زمان به سفر می‌رود، همواره رو به آينده دارد، مثل اين ماشين، اما به دور اين حلقه می‌چرخد، يعنی اينکه می‌تواند از سال 3002، به سال 3001 برگردد اما نمی‌تواند تا اينجا و به سال 2010 برگردد. چون اينجا قبل از ساخت ماشين زمان خواهد بود. اما ممکن است استثنائاتی هم در اين قوانين وجود داشته باشد و بار ديگر بايد گفت که ما باز سر از دنيای غريب "مکانيک کوانتوم" در می‌آوريم.
بسياری از فيزيکدان‌های کوانتوم معتقدند تعداد بيشماری از جهان‌های موازی وجود دارند و همه اين جهان‌های موازی هم در اطراف ما هستند.
هر بار که شما يک تصميم می‌گيريد که زمانش در هر صورت سپری شده، مثل انداختن يک سکه
می‌تواند به صورت ديگری هم اتفاق افتاده باشد و جهان اين اتفاق را به دو اتفاق مجزای ديگر و به تعداد بيشماری از جهان‌های فرضی مکانيک کوانتوم تقسيم می‌کند. اگر شما اجازه ظهور جهان‌های متناوب را صادر کنيد، اتفاقات زيادی خواهد افتاد. اما همچنان ناچار خواهيد شد
پارادوکس‌های منطقی را نديده بگيريد. هنوز هم هر چه که اتفاق افتاده، واقعاً حادث شده. اما به اين معناست که هر چه در يک جهان اتفاق افتاده. در همين جهان اتفاق افتاده. در يک جهان تازه، وجود نخواهد داشت. اگر جهان‌های متوالی وجود داشته باشند که البته بر اساس مکانيک کوانتوم وجود هم دارند در اين صورت ، کاری که شما انجام می‌دهيد. اين خواهد بود که برگرديد تا پدربزرگتون رو بکُشيد، شما مردی رو می‌کشيد که به عنوان پدر بزرگ شما محسوب می‌شده، اما او در يک جهان موازی ديگری وجود دارد. در اين جهان موازی پدربزرگ شما که به دست شما که از جهان ديگری آمده ايد، کشته می شود. اما او هرگز پدر شما را به وجود نخواهد آورد تا شما اصلاً به دنيا بياييد. اما اين هم اصلاً مسئله ای نيست. چون شما اصلاً در اين جهان وجود نداشته ايد.
کاری که شما در ماشين زمان‌تان انجام داده ايد عبور از يک دنيای ديگر بوده است. به نظر می‌رسد که شانس کمی برای سفر به زمان در آينده ای نزديک وجود داشته باشد يا به گذشته موجود، و يا به جهانی موازی تکنولوژي لازم برای ساخت يک ماشين زمان که يک زمزمه اميد به موفقيت است، به اندازه ای از ما دور هست که ،يک فضانورد از توانایی‌های يک "آميب" به دور است. چون تکنولوژی ما خيلی ناچيز هست. ما هيچ اميدی نداريم.
سفر زمان مثل اين نيست که يک شخص يا اطلاعات از زمان حال را بگيريم و آن را به گذشته انتقال دهيم، اما راه ديگری برای سفر به گذشته وجود دارد. راهی که تا همين اواخر مضحک به نظر می‌رسيد. اما هر روز به واقعيت نزديک‌تر می‌شود.
ما توانستيم گذشته را بسازيم .
تکنولوژی بشر، رشدی انفجاری داشته است. وقتی کامپيوترهای ما به اندازه کافی قدرتمند بشوند، قادر خواهند بود جهان‌های متعدد عظيمی را شبيه‌سازی کنند. مثل دوران گذشته حيات زمين. اين يک بازی ويديويی نخواهد بود. اين شبيه‌سازی‌های گذشته به نظر و حس ما کاملاً حقيقی خواهند رسيد، قادر نخواهيد بود تشخيص دهيد که اينها شبيه‌سازيست. نه گذشته محض، بلکه نزديکترين اتفاقِ گذشته. اگر شما واقعاً بخواهيد به گذشته برگرديد، ناچار خواهيد بود به آينده ای بی‌نهايت دور برويد و در اين آينده بی‌نهايت دور آنها قادر خواهند بود، گذشته را بازيافت کنند و شما قادر به ديدن اينکه گذشته چه شکلی بوده ، خواهيد شد و در حقيقت گذشته دور رو تجربه خواهيد کرد.
با حضور در واقعيت موجودِ کامپيوترهای فردايی دور ما ديده ايم که سفر در زمان به فواصلی در آينده دور ممکن هست. اما اين سفری يکسره هست. سفر به زمان گذشته هم ممکن هست به صورت تئوريک ممکن باشد. اما نيازمند اندازه بی‌نهايتی از انرژی و تکنولوژی ای به اندازه ای که خدا دارد، خواهد داشت.
بهترين اميد ما شايد در زمينه کامپيوترهايی باشد که بتوانند گذشته را دوباره‌سازی کنند. بنابراين به نظر می‌رسد که ما نمی‌توانيم به گذشته برگرديم تا به ملاقات کسانی که از دست داده ايم بريم يا اشتباهاتی را که در دوران جوانی انجام داده ايم ، جبران کنيم.
خط سير ما در زمان ، از تولد تا مرگ چيزيست که همه موجودات، در اون مشترک اند. هر انسانی بايد با اين واقعيت زندگی کند که زندگی کوتاه است و زمان ارزشمند. ما فتوحات خودمان را داريم و اشتباهات خودمان را هم مرتکب می‌شويم. اگر می‌شد که برگرديم و اين اشتباهات را جبران کنيم، آيا می‌توانستيم هيچ چيزی از اونها ياد بگيريم؟ آيا می‌توانستيم آنچه که امروز هستيم باشيم؟
حداقل در حال حاضر ما نمی‌توانيم ساعت را به عقب برگردانيم.
همچنان تلاش می‌کنيم.
همچنان تلاش می‌کنيم...