متى، إن أمكن، يمكننا السفر ذهابًا وإيابًا عبر الزمن؟
أمنون جاكونتي
يبدو الفصل وكأنه بداية نكتة: عالم نفس، وطبيب، وعمدة، وشخص أحمر الشعر عصبي، يجتمعون في غرفة ضيوف مميزة لإجراء محادثة مع مسافر عبر الزمن. الاستمرارية ليست مضحكة على الإطلاق: "من الواضح أن كل جسم ملموس له أربعة أبعاد"، يشرح المسافر عبر الزمن: "الطول والعرض والسمك ومدة الحياة. لسبب ما، هناك ميل للفصل بين الثلاثة الأولى التي تخص المكان، والرابع الذي يتعلق بالبعد الزماني، لكن في الواقع لا يوجد فرق بين الأبعاد الثلاثة للمكان والبعد الزماني باستثناء الاختلاف الموجود في وعينا."
وهكذا، وببساطة بارعة، يشرح كاتب الخيال العلمي إتش جيه ويلز في كتابه "آلة الزمن" التغيير الكبير الذي حدث في العقود الأخيرة في مفهوم الزمن. حتى بداية القرن العشرين كان الناس يؤمنون بالزمن المطلق الذي تتساوى قيمه بالنسبة لكل الأجسام. وهكذا، على ما يبدو،
لا يمكن حمل شجرة أو كتاب أو مبنى أو شخص أو رغيف خبز على مجرى الزمن إلا في اتجاه واحد - للأمام - وبسرعة موحدة فقط. لا يمكن لوعينا أن يقبل حالة أخرى، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن ملاحظة العالم من حولنا تثبت أن معظم العمليات التي تحدث فيه تتدفق من حالة نظام معين إلى حالة من الفوضى التي لا رجعة فيها: تسقط المزهرية الموضوعة على الطاولة، وتتحطم. وتمتص السجادة ماءها دون أن تجد طريقة لإعادتها مرة أخرى إلى مزهرية كاملة يجب أن تحتوي على الكثير من الماء. حتى لو لم تسقط المزهرية، فإن الزهور الموجودة فيها سوف تذبل بمرور الوقت، وسوف تسقط عليها، وسوف تجف السيقان، وسوف يفسد الماء الذي نقعت فيه. اندفاع الزمن إلى الأمام يحبط أي احتمال لاستعادة النظام القديم، وغداً سيكون مختلفاً في آلاف التفاصيل الصغيرة والكبيرة عن اليوم والأمس.
إن سهم الزمن، كما ندركه، متجذر في عالمنا من خلال عناصر مادية (على سبيل المثال، طول الفترة الزمنية التي ذبلت فيها الزهور في المزهرية)، والكونية (الوقت الذي يستمر خلاله الكون في التوسع)، والنفسية ( وتوضح بوديل جنسون، في كتابها "أوقف الساعة" الذي ترجم مؤخرا إلى العبرية، ذلك جيدا من خلال الفارق بين شعور الشابة التي تقول "الوقت ينفد" وشعور المرأة في منتصف العمر التي تكرر نفس الجملة مع العلم أن خط النهاية لحياتها قد اقترب). تشكل هذه العناصر تصورنا وتحدد موقفنا تجاه الأجسام والمواقف المختلفة. ولكن إذا تجاهلناها، فهل سنكون قادرين على إدراك الزمن بالطريقة التي يقترحها ويلز، باعتباره بُعدًا آخر للمكان، والسفر للأمام والخلف، على طول وعبر، داخل وخارج؟
من المفترض أن يكون الأمر كذلك، ولكن الأمر يتعلق بقدر الإمكان بالاستجابة لاقتراح أرشميدس الشهير "أعطني نقطة ارتكاز وسأرفع الأرض". ومن الناحية النظرية، ليس هناك شك في أن نقطة ارتكاز في الفضاء بالإضافة إلى رافعة مناسبة قد تحرك الأرض. عمليا، هذا مستحيل، وليس فقط لأسباب تكنولوجية ولكن أيضا لأسباب جوهرية: هل ستبقى الأرض الموجودة في نقطة أخرى في الكون، تحت نظام مختلف من ضوء الشمس والزهرة والقمر والرياح الكونية والمجالات المغناطيسية؟ الأرض؟ هل سيظل الإنسان العائد من رحلة وصل خلالها إلى القرن التاسع عشر إنسان القرن الحادي والعشرين الذي سافر في القرن التاسع عشر أم أن مجرد وجوده في ذلك القرن سيحدث تغيرات جذرية ستؤثر أيضًا على القرن الحادي والعشرين الذي خرج منه؟
"مفارقة الجد" الشهيرة توضح السؤال بكل جديته: لنفترض أن هذا الرجل التقى بجده في رحلته، ولسبب ما قتله. ألم يلغي بذلك وجوده؟ ومن حيث منطق الزمن كما نفهمه، أليس الجوليل يضيع فرصته في العودة إلى مكانه في القرن الحادي والعشرين، فلنفترض أنه التقى بجدته وكانت تربطه بها علاقة وثيقة، ألم يصبح جده أو أنجب أمه؟
لا وقت
المفارقات لا تقضي على الظواهر، بل تزيدها حدة. أحد الحلول لحل الظاهرة اقترحه العلماء الذين سعوا إلى حصر فكرة السفر عبر الزمن في عوالم المنطق التي نفهمها، أي: القول بأنه لا يمكن تنفيذها إلا إذا لم تتعارض مع القوانين الأساسية ولا تفرض الفوضى بأثر رجعي في المناطق التي تم بالفعل إنشاء نظام معروف يرتبط بها المسافر. يرى هؤلاء العلماء الماضي كمجموعة من شرائح الزمان والمكان، ويذكرون أنه حتى عندما يكون من الممكن الانتقال من شريحة إلى شريحة، فإن ذلك سيكون محدودًا بحقيقة أن الانتقال لن يكسر المبادئ المنطقية، مثل مبدأ الاستمرارية التاريخية في "مفارقة الجد".
ولكن هنا يطرح السؤال: هل مجموعة المبادئ التي نسميها "المنطق" هي المنطق الوحيد في الكون؟
لا يبدو الأمر كذلك. ليس عليك أن تنطلق إلى الفضاء لتفهم ذلك. وحتى هنا، على الأرض، فإن تغيير المنظور لهذا الحدث أو ذاك قد يكشف عن وجود منطق موازٍ ومختلف تمامًا: تخيل صفًا من السيارات يمر بمجموعة من الكلاب. ومن وجهة نظر الكلاب فإن القول المأثور "الكلاب تنبح والقافلة تمر" هو قول دقيق ومنطقي تماما. ومن وجهة نظر الجالسين في السيارات، فإن الكلاب هي التي مرت، بينما ظلت القافلة على حالها من حيث مكوناتها ونظامها وسرعتها واتجاهها وسائر خصائصها. إذا كان هناك أيضًا كلب في إحدى السيارات ويستمر في النباح بحماس، فسيكون من الممكن المطالبة بالعدالة
أن "الكلاب تمر والقافلة تنبح".
وينقل كتاب هيو برايس "سهم الزمن ونقطة أرخميدس" (ترجمة: إيمانويل لوثام) هذه المبادئ إلى البيئة الكونية. يقترح برايس تجنب النظرة الذاتية للزمن ومحاولة النظر إليه من نقطة ارتكاز خارجية، تمامًا مثلما طلب أرشميدس من نفسه أن يتأرجح العالم. وهذه النقطة - التي يسميها "لا وقت" - تشبه نقطة أرخميدس من ناحية أخرى: المكان الأكثر كفاءة لوضعها هو خارج الأرض. وهكذا، على سبيل المثال، فإن مراقبة الجسيمات التي تكونت على نجم بعيد في الفضاء وتشق طريقها إلى الأرض سوف تظهر أنه من حيث مفهوم الزمن الأرضي، فإن رحلة الجسيم تستغرق عدة سنوات ضوئية، ولكن من حيث عمرها، فإنها سوف يكون عمرهم ثانية أو ثانيتين فقط لحظة وصولهم إلى الأرض. تصبح الفجوة المنطقية الموصوفة في حالة القافلة والكلاب، في الظروف القاسية
التي تسود في الكون، إلى فجوة مادية.
نقطة الارتكاز "لا يوجد وقت" تجعل من الممكن فهم أن الوقت نسبي ويتم قياسه بشكل مختلف في كل نظام. كما يوضح أن العنصر المسبب لهذه النسبية هو سرعة أي نظام مقارنة بسرعة الضوء. فكما أن العنصر النفسي يجعل المرأة الخمسينية في كتاب بوديل جانسون تشعر أن الزمن "يجري بشكل أسرع" مع اقترابها من نهاية حياتها، كذلك في نظام الدفع بسرعة قريبة من سرعة الضوء، الوقت الخاص يصبح أبطأ. من الناحية النظرية، يجب أن تظهر الساعات المرسلة بسرعة الضوء وقتًا مختلفًا عما ستظهره إذا بقيت على الأرض، ويجب أن تكون العمليات الفسيولوجية والكيميائية أبطأ ويجب أن تتأخر شيخوخة الكائنات الحية.
مفارقة التوأم
المبدأ الذي بموجبه لا يكون الزمن مفهومًا مطلقًا، بل هو جوهر ينشأ من السرعة التي يتحرك بها كل جسم، تمت صياغته بشكل مقنع في نظرية النسبية الخاصة لأينشتاين، بل وتم اختباره وتأكيده في التجارب الفيزيائية التي أجريت على الجسيمات. في الحياة الواقعية، يكاد يكون من المستحيل اختبار ذلك، لأن الإثبات ممكن فقط عند سرعة قريبة من سرعة الضوء، في حين أن أسرع شخص وصل إليه - سرعة إطلاق صاروخ إلى الفضاء - لا يزال أقل بـ 30 ألف مرة. من ذلك.
ومن دون خيار، علينا أن نكتفي بالرسوم التوضيحية التي تقدمها أفلام الخيال العلمي. في العديد منها ("كوكب القرود"، على سبيل المثال) يتم تطبيق "مفارقة التوأم": يذهب أحد التوأمين المتطابقين في رحلة بسرعة الضوء، بينما يبقى الآخر على الأرض. وعندما عاد التوأم من رحلته وجد أن أخاه قد أصبح أكبر منه بسنوات عديدة. ومن وجهة نظر ذاتية، فإن التوأم المسافر يلتقي بمستقبله، بينما التوأم الذي يبقى على الأرض يلتقي بماضيه. ومن وجهة نظر موضوعية، أي: من وجهة نظر "اللازمن"، يمكن التعرف هنا على نظامين للزمن، يعود الفرق بينهما إلى سرعة حركتهما، تماما كما تنبأ أينشتاين.
ولا يزال التطبيق العملي لكل هذه الظواهر بعيدًا. ولن يأتي يومه إلا عندما يجدون سفنًا فضائية ستلامس النجوم بسرعة قريبة من سرعة الضوء. ستستغرق الرحلة إلى نجم يبعد عنا ألف سنة ضوئية حوالي ألف سنة من حيث الزمن الأرضي، ولكن فيما يتعلق بالركاب - ستكون الرحلة أقصر بكثير وسيتمكنون من الوصول إليها هناك في حياتهم
وفي اليوم الذي تصبح فيه الخدمة تجارية، فمن المؤكد أنه سيكون هناك أيضًا من سيحاول جذب الركاب من خلال تقديم اختصارات. ومن المحتمل أن تحمل الإعلانات التي سينشرها شعارات مثل: "إلى عوالم أخرى - الرجال السود" أو "إذا كنت تريد معرفة المستقبل - اذهب إلى هناك أيها الرجل الدودة".
سخيف؟ لا يصدق؟ مخيف؟ ويكفي أن نتذكر التفسيرات العلمية التي أصدرها العلماء في بداية تشغيل السيارة والقطار، والتي مفادها أنه لا يمكن لأي كائن حي أن يعيش بسرعة تتجاوز 40 كيلومترا في الساعة، أو تشخيصات الخبراء لاختراعات مثل هذه. مثل الراديو أو الكمبيوتر ("جنون الراديو، كما تنبأ توماس ألفا إديسون في عام 22، سيختفي قريبًا")؛ بينما صرح توماس واتسون، رئيس مجلس إدارة شركة IBM في عام 43: "أعتقد أن هناك سوقًا في العالم لخمسة أجهزة كمبيوتر على الأكثر"). إذا تصورنا أن فضاء المستقبل عبارة عن شبكة من الطرق السريعة التي ستتحرك فيها السفن الفضائية بسرعة قريبة من سرعة الضوء - فإن الثقوب السوداء ستكون بمثابة نوع من الأنفاق التي سيتوغل الركاب من خلالها إلى أعماق الجبال الزمان والمكان وسيخرج في أماكن وأزمنة أخرى في الكون.
الأجسام المظلمة
في جوهر الأمر، الثقوب السوداء ليست اكتشافًا جديدًا. وقبل 200 عام بالفعل، تنبأ العديد من علماء الرياضيات والفيزياء، وكان أبرزهم الفرنسي بيير سيمون لابلاس، أنه في ظل ظروف معينة، ستتشكل في الكون أجسام تتمتع بقوة جاذبية شديدة، بحيث لا تستطيع حتى أشعة الضوء الهروب منها. . بالكاد كان لهذه الأفكار صدى، بل تم اعتبارها خاطئة، لأنه وفقًا لأوصاف نيوتن، لا ينبغي أن تؤثر الجاذبية على أشعة الضوء.
בתחילת המאה ה-,20 כשפרסם אלברט איינשטיין את תורת היחסות שלו, שבה נקבע בין היתר שקרני האור אכן מושפעות מכוח הכבידה, הוצאה התאוריה של לפלאס מן הנשייה המדעית, והרעיון שיתקיימו “עצמים אפלים” (כך כינה אותם לפלאס) שוב לא נראה מופרך כל هكذا.
بعد أشهر قليلة من نشر نظرية أينشتاين، بدأ فيزيائي آخر، وهو كارل شوارزشيلد، في دعم النظرية بمعادلات رياضية. أثبت أحدهم بما لا يدع مجالاً للشك أنه، على الأقل من الناحية النظرية، يمكن أن تكون هناك بيئة مشابهة لتلك "الأجسام المظلمة" التي وصفها ميشيل وبلاس، وأن قوة الجاذبية لمثل هذه البيئة هائلة جدًا لدرجة أنه لا يوجد شيء، بما في ذلك أشعة الضوء. ، يمكن الهروب منه.
لكن شوارزشيلد، مثل أينشتاين، سمح لأحكامه المسبقة بالتغلب على حكمه ودرجة ثقته في النظرية، ورأى أن اكتشافه وصمة عار على جبين النظرية النسبية. وفي الوقت نفسه، تم إنقاذ أحد طلاب أينشتاين أيضًا، وهو البروفيسور ناتان روزن من التخنيون في حيفا، وحاول حتى نهاية حياته بناء نسخ من النظرية النسبية لا توجد فيها "الأجسام المظلمة" . وبعد حوالي 50 عامًا فقط من نشر النظرية النسبية، أكد عالم فيزياء آخر، هو جون ويلر، حقيقة وجود الأجسام المظلمة، كما أطلق عليها اسمًا جديدًا: "الثقوب السوداء".
تعد الثقوب السوداء اليوم أحد أكثر المجالات التي تمت دراستها في الفيزياء. لقد تم رصد أجسام صغيرة ومظلمة في الكون، وعلى الرغم من أنه لم يتم تحديدها بشكل مؤكد على أنها ثقوب سوداء، إلا أنه لا يوجد تفسير آخر لامتلاكها مثل هذه الكتلة الكبيرة ومثل هذه الأبعاد الصغيرة الحجم. واكتشف علماء الفلك جزيئات من المادة تتحرك حول الثقب الأسود وهي في مراحل مختلفة من السقوط فيه. وفي الفترة الزمنية التي تسبق السقوط، تنضغط جزيئات المادة وتبعث الأجسام التي سيتم ابتلاعها إشعاعًا ضوئيًا بكثافة أكبر من المعتاد، ولكن بمجرد تجاوزها الأفق المحيط بالثقب الأسود، لا تعود مرئية.
حتى أن علم الفلك قدم تفسيرا ملموسا للظاهرة الرياضية التي تردد أينشتاين وشوارزشيلد في التنبؤ بها، قائلين إن "الثقب الأسود" هو أحد الأشكال الثلاثة التي تموت بها النجوم. يستمر بعضها في تجميع الغازات الخاملة وتصبح "أقزامًا بيضاء" وبعضها ينبعث بقية الطاقة التي تفجرت فيها في انفجار ألعاب نارية مذهل يسمى "المستعر الأعظم"، ثم تبدأ بعد ذلك في الانكماش. هناك من ينكمش إلى كتلة هائلة وكبيرة نسبيا تسمى "النجم النيوتروني"، وهناك من يتقلص أكثر ويلقى نفس مصير من تنبأوا بالكون مثله عندما كانوا لا يزالون يفترضون أنه سينكمش ( (راجع المقال السابق): يتقلص إلى حجم نقطة صغيرة جدًا وكثيفة، تشكل جاذبيتها أفقًا كرويًا، تنجذب إليه أي مادة تعبره دون أن تتمكن من الخروج منه.
الثقوب الدودية
يتم التعبير عن مساهمة أبحاث الثقوب السوداء في فكرة السفر عبر الزمن في نوع محدد جدًا من الثقوب السوداء، يسمى "الثقوب الدودية". ومن المفارقات أن وجود مثل هذا الثقب قد تم التنبؤ به بالفعل من قبل أولئك الذين، كما ذكرنا، بذلوا قصارى جهدهم لإنكار وجود الثقوب السوداء - أينشتاين وروزن - حتى أنه كان يسمى في الماضي جسر أينشتاين وروزن، وقد اكتشف العالمان أنه وفقاً لنظرية أينشتاين من الممكن أن يتصل ثقبان أسودان ببعضهما البعض، إلى ما يشبه القناة الداخلية الدودية، حيث يكون ثقب واحد بمثابة نقطة دخول للقناة (أو "الجسر" كما يقولون). بينما الآخر هو نقطة الخروج.
يمكن وصف التطبيق العملي ببساطة: في اليوم الذي ستعمل فيه المركبة الفضائية المناسبة، تسمح قوة محركاتها "بالهروب" من قوى الجاذبية للنقطة الموجودة أسفل الثقوب السوداء، سيكون من الممكن استخدام الثقب الدودي للسفر في غضون ثوان قليلة إلى مناطق بعيدة من الكون، وهي رحلة قد تستغرق في الظروف العادية مئات أو آلاف السنين. في مثل هذه الحالة، ستدخل سفينة الفضاء في ثقب أسود واحد، وتصل إلى النقطة التي في قاعها، ثم بقوة محركاتها تتحرر من تأثير قوة الجاذبية لتلك النقطة، وتمر عبر النفق إلى ثقب آخر. عندما تخرج من هناك، سيتبين أنك سافرت بسرعة تتجاوز سرعة الضوء (بعد كل شيء، حتى الضوء يبتلعه الثقب الأسود ولا يغادر)، من نقطة في الكون إلى نقطة أخرى ، وتقع في زمان ومكان مختلفين وعادة ما تكون بعيدة جدًا عن نقطة الدخول. سيتضح للركاب أن سنوات عديدة قد مرت في الكون، لكنها تتقدم في السن في بضع ثوانٍ فقط.
فشل الإنسان
في السنوات العشر الماضية، أصبحت الأفكار المتعلقة بالسفر عبر الزمن أكثر دقة، ومن الناحية النظرية فمن الواضح أن هذا ممكن. فما الذي يحول بين الفكرة وتنفيذها؟
بادئ ذي بدء، من الضروري وجود قدرة تكنولوجية تمكن من تطوير مركبة فضائية قادرة على التحرك بسرعات قريبة من سرعة الضوء (ولأولئك الذين يشككون في قدرة العلم والتكنولوجيا على تحقيق مثل هذه القدرة في المستقبل، فإن الأمر يستحق مع الإشارة إلى أنه حتى عقود قليلة مضت كانت سرعة الصوت تعتبر عائقًا لا يمكن التغلب عليه). بالإضافة إلى ذلك، سيُطلب من المركبة الفضائية أن تتحمل إشعاعات شديدة للغاية، من النوع الموجود في أفق الثقوب السوداء، وأن تتنقل في الفراغ الشاسع للثقوب الدودية وأن يكون لديها مخزون من الوقود الذي سيسمح لها أيضًا بالعودة من الفضاء. النقطة البعيدة في المكان والزمان التي سيصل إليها.
لكن كل هذه مشاكل بسيطة مقارنة بالفوضى الاجتماعية والنفسية التي يمكن أن يخلقها السفر عبر الزمن. على افتراض أن أولئك الذين يذهبون في رحلة سيعودون أيضًا من هناك، محملين بالهدايا أو المنتجات من المتاجر الحرة بين النجوم، فما هو نوع العالم الذي سيجدونه؟ الإجازة التي تدوم بضعة أيام بالنسبة لك، عادة ما تعني بضعة أعمار على الأرض. أولئك العزيزون عليهم لن يعودوا موجودين، والوظائف التي كانوا يعملون فيها قد ألغيت أو أعطيت للآخرين، والأسوأ من ذلك كله - هويتهم النفسية، التي تتكون من تراكم الصور التي كانت لديهم مع من حولهم، اختفت تماما. تمحى في غياب من يتذكرها.
ولعل هذا دليل آخر على أن التكنولوجيا لا تؤدي بالضرورة إلى تحسين الحياة على الأرض. في بعض الأحيان يسلط الضوء في الواقع على الإخفاقات البشرية الأساسية. قبل وقت طويل من تنفيذ السفر عبر الزمن، سيكون من الضروري التحقق من ضرورته. وكما فزع ألفريد نوبل عندما اكتشف أن المادة التي اخترعها لتسهيل التعدين - الديناميت - أصبحت أداة فتاكة، كذلك قد يكتشف إنسان القرن الثاني والعشرين أو الثالث والعشرين أن الحركة في الزمن ليست سوى رحلة في زمن واحد. الاتجاه - الشعور بالوحدة.
الأسبوع القادم: الأجانب
