اقتل الجد، وابق على قيد الحياة: في مفارقات السفر عبر الزمن

وبطبيعة الحال، لا يوجد أي فيزيائي يدرس السفر عبر الزمن، على الأقل ليس رسميًا. إذا أعلنت أنك تحاول تصميم آلة الزمن، فسوف تكتشف أن هناك مادة واحدة فقط في الكون قادرة على التحرك بسرعة أكبر من سرعة الضوء، وهي رسالة إدارة الجامعة التي تعلن فيها إنهاء العمل تمويل مختبرك. ولهذا السبب يدرس الفيزيائيون "الحلقات الزمنية المغلقة"، وهي مختلفة تمامًا

تعد فكرة السفر عبر الزمن واحدة من أكثر المواضيع إثارة للاهتمام في العلوم اليوم. منذ ما يزيد قليلاً عن مائة عام، لم يكن أحد يفكر في إجراء تحقيق جدي في إمكانية السفر ذهابًا وإيابًا عبر الزمن. فقط بعد أن نشر ألبرت أينشتاين نظريته النسبية، بدأ العلماء في تحويل انتباههم إلى هذا المجال. وفقا للنظرية النسبية، الوقت "سائل"، ومرن: يمكن أن يتباطأ أو يتسارع، أو يقصر أو يطول مثل الربيع. وإذا كان الوقت مرنًا جدًا، فربما من الممكن أيضًا طيه وجعله يتدفق في الاتجاه المعاكس؟

وبطبيعة الحال، لا يوجد أي فيزيائي يدرس السفر عبر الزمن، على الأقل ليس بشكل رسمي. إذا أعلنت أنك تحاول تصميم آلة الزمن، فسوف تكتشف أن هناك مادة واحدة فقط في الكون قادرة على التحرك بسرعة أكبر من سرعة الضوء، وهي رسالة إدارة الجامعة التي تعلن فيها إنهاء العمل تمويل مختبرك. ولهذا السبب يدرس الفيزيائيون "الحلقات الزمنية المغلقة"، وهي مختلفة تمامًا.

سأتحدث في هذا الفصل عن مفارقات السفر عبر الزمن. بمعنى آخر: لو كانت آلة الزمن ممكنة هنا والآن، فما هي المشاكل والمفارقات الغريبة التي ستنشأ في أعقابها.

ما هي المفارقة؟ المفارقة هي التناقض. في المفارقة، تبدأ من فرضية أساسية وبعد سلسلة من الخطوات المنطقية تصل إلى نتيجة تتناقض مع الفرضية الأساسية التي بدأنا منها.

يظهر مثال كلاسيكي لمفارقة لا تتعلق بالسفر عبر الزمن في الكتاب الممتاز "Catch 22" لجوزيف هيلر. بطل الرواية، الكابتن يوساريان، هو أحد أفراد طاقم طائرة قاذفة قنابل خلال الحرب العالمية الثانية. لقد منحت الطبيعة يوساريان إحساسًا متطورًا للغاية بالبقاء، وهو يحاول تحرير نفسه من الخدمة العسكرية بأي طريقة ممكنة. الطريقة الأكثر منطقية للتخلص من الجيش هي التظاهر بالجنون، ولكن هنا تأتي المفارقة: لكي يتم تسريحك من الجيش يجب أن تثبت أنك مجنون، ولكن إذا كنت خائفًا من الموت وتحاول أن تكون كذلك أطلق سراحك - هذا يعني أنك عاقل. بمعنى آخر: لكي تثبت أنك مجنون وتحصل على تسريح من الجيش، عليك أن تتطوع للقيام بمهام قصف خطيرة. سميت هذه المفارقة بـ "Catch 22". يلجأ يوساريان اليائس إلى الطبيب النفسي العسكري ويحاول إقناعه بأنه يعاني من جنون العظمة. يقول للطبيب النفسي: "أعتقد أن الجميع يحاولون قتلي". ويتفق معه الطبيب النفسي: "أنت على حق، إنهم يحاولون قتلك حقًا، إنهم يحاولون قتلنا جميعًا".

يعد السفر عبر الزمن فكرة سحرية خاصة لكتاب الخيال العلمي، لكن الأفكار الجيدة لا تأتي مجانًا. يترك السفر عبر الزمن وراءه سلسلة من المفارقات والمشكلات المنطقية التي يتعين على المؤلف أو كاتب السيناريو التعامل معها وحلها، أو الأمل في أن يقوم قسم المؤثرات الخاصة بعمل جيد بشكل خاص ومن ثم لن يلاحظ أحد.

إحدى المفارقات الشهيرة للسفر عبر الزمن هي "مفارقة الجد". تم إطلاق اسم "The Grandfather Paradox" على هذه المشكلة لأن الفكرة العامة هي: يعود المسافر عبر الزمن إلى الوراء ثم يطلق النار على جده عندما كان صغيراً. منذ أن مات الجد، لم يولد والد المسافر (أو أمه)، ومن ثم لم يأتي المسافر نفسه إلى العالم أبدًا. لكن المسافر موجود وإلا من قتل الجد؟ وهذه هي المفارقة. ومن المثير للاهتمام أن نلاحظ أن جميع الأمثلة تقريبًا على مفارقات الوقت تنطوي على قتل أحد أفراد الأسرة. في بعض الأحيان يعودون إلى الماضي ليطعنوا جدتهم، وأحياناً يدهسون أمهم، وبعض المستثمرين يقتلون أنفسهم عندما كانوا أطفالاً. عندما تقرأ عن مفارقات الزمن، يبدو الأمر كما لو أنه لا أحد يعود إلى الماضي للاستمتاع بتناول وجبة جيدة في مطعم تم إغلاقه بالفعل منذ وقت طويل - الجميع يحاول تصفية حساباته مع جده الذي لم يفعل ذلك. أعطهم ما يكفي من مصروف الجيب في عيد الحانوكا.

إذن، هذا مثال آخر أكثر إيجابية من فيلم "العودة إلى المستقبل". يعود مارتي ماكفلي، الذي يلعب دوره مايكل جيه فوكس، إلى الماضي باستخدام آلة الزمن دي لورين الخاصة بصديقه العالم دوك براون. عندما يصل إلى عام 1950، ينقذ مارتي والده من حادث سيارة. انتبهوا يا علماء الفيزياء النظرية، ينقذ الأب: لا يفترس، ولا يطعن، ولا يغرق - ينقذه. تبدأ مشاكل مارتي عندما اتضح أنه بعد الحادث بالتحديد، كان من المفترض أن تشفق والدة مارتي على والده، وتعتني به ومن ثم يقعان في الحب، وما إلى ذلك، وما إلى ذلك. الآن تقع الأم في حب ابنها مارتي. إذا ظلت الأمور على ما هي عليه، فإن والدة مارتي وأبيها لن يتزوجا أبدًا ولن يولد. مفارقة كلاسيكية، ولكن كيف يمكن حلها؟

كان الحل الذي توصل إليه كتاب السيناريو في فيلم "العودة إلى المستقبل" هو جعل تدهور الوحدة الأسرية عملية تدريجية: مع مرور الوقت وفشل مارتي في حل المشكلة، يبدأ هو وأخيه وأخته في الاختفاء شيئا فشيئا. من الصورة العائلية المشتركة، كما لو أنها لم تكن موجودة من قبل. وفي الوقت الذي يمر حتى يصبح هو نفسه في خطر التبخر، يحاول مارتي تصحيح الخطأ وجعل والده وأمه يقعان في حب بعضهما البعض.

ويبدو هذا الحل وكأنه حل ناجح، إلى أن يتم إدخال نظرية الفوضى في هذا المرجل. وفقًا لنظرية الفوضى، فإن الأفعال التي تبدو صغيرة وغير مهمة يمكن أن يكون لها آثار دراماتيكية على العالم مع مرور الوقت. لو كان كتاب السيناريو قد أخذوا بعين الاعتبار نظرية الفوضى وأدرجوها في السيناريو، لكانوا في ورطة كبيرة لأن أي إجراء اتخذه مارتي في الماضي كان من الممكن أن يسبب تغييرات جذرية في المستقبل. على سبيل المثال، إذا أذهل مارتي فراشة صغيرة تجلس على زهرة، فإن رفرفة جناحي تلك الفراشة ربما تسببت في النهاية في حدوث إعصار كان من شأنه أن يدمر المدينة بالكامل. لقد تضاعفت "مفارقة الجد" عدة مرات.

قرر مؤلفو فيلم "العودة إلى المستقبل" تجاهل نظرية الفوضى بشكل أنيق، لكن العلماء حاولوا في الواقع التعامل مع هذه المفارقة. أحد الحلول الممكنة هو نظرية "الأكوان الموازية". ووفقا لهذه النظرية، عندما يعود المسافر عبر الزمن إلى الماضي ويغير شيئا فيه - سواء كان تغييرا جذريا أو تغييرا طفيفا - ينقسم الكون في تلك اللحظة إلى عالمين متوازيين.

الكون الواحد هو الكون الأصلي الذي لم يتغير فيه شيء ويبقى كل شيء على حاله. إذا واصلنا المثال السابق، فهذا هو الكون الذي فشل فيه مارتي في إنقاذ والده من الحادث. الكون الثاني هو الكون الذي تمكن فيه مارتي من إنقاذ والده من الحادث. النقطة الحاسمة لفهم هذا الحل هي أن المسافر عبر الزمن يبقى دائمًا في الكون الآخر، عالم التغيير. في هذا الكون، لم يولد أبدًا ولكن لا يوجد تناقض لأنه يأتي من الكون الموازي، وهو العالم الذي وقع فيه الحادث، ويقع الوالدان في الحب ويستمر كل شيء كالمعتاد.

يعتقد بعض الناس أن هذا الحل، الذي ينقسم إلى عالمين متوازيين، يبطل إلى حد ما الغرض الكامل من السفر عبر الزمن لأن المسافر عبر الزمن لم يؤثر حقًا على عالمه، وهو الكون الذي أتى منه في الأصل. على سبيل المثال، إذا عاد المسافر عبر الزمن ليقتل هتلر ويمنع الحرب العالمية الثانية، فإنه لا يستطيع حقاً أن يمنع الحرب. سيكون هناك عالمان متوازيان - أحدهما حيث ظلت الحرب والمحرقة والمعاناة الإنسانية كما كانت - وعالم مواز حيث لم يحدث أي من هذا.

المفارقة الأخرى التي قد تنشأ نتيجة للسفر عبر الزمن هي مفارقة "السببية". الفطرة السليمة تخبرنا أن كل شيء له سبب. إذا كنت أفتح الثلاجة كل ليلة، وأتخلص من علبة كاملة من الآيس كريم، وفي العمل يخبرونني بأن وزني قد زاد، فمن الواضح أن هناك سببًا لذلك، وهو أن لدي عظام ثقيلة - الوراثة.

هنا مثال على مفارقة السببية. في فيلم The Terminator، يتم إرسال روبوت من المستقبل (أرنولد شوارزنيجر) للقضاء على سارة كونور. الشخص الذي أرسل الروبوت هو كمبيوتر عملاق يسمى Skynet والذي يحاول في المستقبل تدمير البشرية. سارة كونور هي الأم، أو بالأحرى -ستكون الأم- لزعيم الإنسانية الذي قاتل سكاي نت. من خلال القضاء على سكاي نت، تأمل في التخلص من زعيم المتمردين.

في الفيلم الثاني من سلسلة Terminator، نكتشف أن Skynet تم بناؤه بواسطة المهندسين من خلال تحليل وهندسة عكسية لبقايا الروبوت من الفيلم الأول.

إذا أرسلت سكاينيت الروبوت من المستقبل، ومن خلال المعرفة المأخوذة من الروبوت، تمكن المهندسون من تصميم سكاينيت - ماذا جاء قبل ماذا؟ إذا أرسل Skynet الروبوت وكان الروبوت نفسه هو الذي تسبب في تكوين Skynet، فمن أين أتت هذه المعرفة؟ وفقًا لجميع قواعد المنطق، كان على شخص ما أن يخترع المعرفة الهندسية التي أدت إلى إنشاء الكمبيوتر والروبوت، لكن المفارقة تجبرنا على الاعتقاد بأن هذه المعرفة كانت موجودة طوال الوقت، ولم يخترعها أحد.

المفارقة السببية لديها أيضا حل ممكن. كان الفيزيائي روجر بنروز هو من فكر في هذه الفكرة في عام 1969، وكان الحل يسمى "فرضية الرقابة الكونية".

وفقًا لهذه الفرضية، إذا كان السفر عبر الزمن ممكنًا على الإطلاق، فلا يمكن القيام به إلا في أماكن معينة جدًا في الكون، أماكن تعتبر "نقاطًا فريدة" - مثل قلوب الثقوب السوداء. النقطة المفردة هي النقطة التي تنهار فيها قوانين الفيزياء وتنكسر، وربما لم يعد هناك أي معنى للسببية وما سبق ماذا. المشكلة الوحيدة هي أن المادة التي يتم "امتصاصها" في قلب الثقب الأسود، على سبيل المثال، لا يمكنها الهروب أبدًا. ومن ثم، لو تمكن عالم ما من العودة إلى الماضي داخل ثقب أسود، فلن يتمكن من الخروج منه ليخبر الخبراء. هذه هي "الرقابة الكونية" وهي حتى اليوم مجرد فرضية.

دعنا نعود إلى "العودة إلى المستقبل" ومارتي ماكفلي. في أحد مشاهد الفيلم الأول، صعد مارتي على المسرح وقام بتشغيل أغنية "جوني بي جود" لتشاك بيري. وفي الفيلم الثاني من السلسلة نرى مارتي الذي عاد إلى الماضي مرة أخرى في نهاية الفيلم الأول، يتسلق السقالة فوق المسرح وينظر إلى مارتي من الفيلم الأول وهو يعزف الأغنية.

ومن ثم، وفي نفس الوقت، وفي نفس الكون، هناك نسختان متطابقتان تمامًا من مايكل جي فوكس. إنه أمر غريب، بل قد يجعل إنتاج الفيلم مكلفًا للغاية، لكن هذا ليس هو المفارقة.

تبدأ المشكلة الحقيقية عندما تدرك أنه، من حيث المبدأ، يمكنك إنتاج عدد لا نهائي من الأسواق القابلة للطي بهذه الطريقة. على سبيل المثال، إذا كان مارتي من المستقبل يعود في كل مرة إلى الماضي بثواني قليلة قبل مارتي السابق. من الناحية النظرية، يمكن أن يمتلئ الكون بنسخ متطابقة من مارتي ماكفلي حتى لا يكون هناك مكان لأي شيء آخر.

في فيلم "Twelve Monkeys" للمخرج تيري جيليام، يتم تقديم نهج مختلف تمامًا لحل مشكلة المفارقات في الوقت المناسب.

وفقًا للفيلم، يندلع وباء في المستقبل يقضي على معظم البشرية ويجبر الباقي على العيش تحت الأرض. يتم إرسال جيمس كول، الذي يلعب دوره بروس ويليس، إلى الماضي لمحاولة منع تفشي الوباء. كل خطواته وكل تصرفاته تقربه، دون علمه، من الكارثة الحتمية. هذا أسلوب شائع جدًا في عالم الخيال العلمي لحل المفارقات، والتي بموجبها توجد قوة غامضة في الكون تمنع المسافر عبر الزمن من تغيير الماضي. على سبيل المثال، يلتقي كول بجيفري - براد بيت في دور مذهل - في ملجأ للأمراض العقلية، حيث يشتبه في أنه هو الموزع للفيروس الأصلي. وفي مرحلة لاحقة من الفيلم، يدعي جيفري أنه لم يفكر قط في فكرة تدمير البشرية حتى طرحها كول في محادثة بينهما.

للوهلة الأولى، يبدو هذا الحل أشبه بالهروب من المشكلة بدلاً من التعامل معها. من السهل جدًا حل مشكلة المفارقات من خلال الإعلان عن عدم وجودها، وأن هناك قانونًا غامضًا في الطبيعة سيصلح أي شيء قد يفسده المسافر عبر الزمن، أو على العكس من ذلك، سيفسد أي شيء يحاول المسافر عبر الزمن حله يصلح.

لكن من الممكن أن يكون هذا الحل حلاً حقيقياً ممكناً للمشاكل التي يطرحها السفر عبر الزمن، وهو مبني على نظرية طرحها الدكتور إيغور نوفيكوف في الثمانينيات. يرتكز مبدأ الاتساق الذاتي لنوفيكوف على أحد المبادئ المهمة في نظرية الكم، والذي بموجبه يكون لكل حدث محتمل في الكون فرصة إحصائية معينة لحدوثه. على سبيل المثال، إذا قمت بوضع ذرة مشعة غير مستقرة في صندوق مغلق، فهناك احتمال أن تتحلل، وهناك احتمال ألا تتحلل.

وفقًا لمبدأ الاتساق الذاتي، ينص قانون الكم الأساسي على أن احتمال قيام المسافر عبر الزمن بفعل شيء يغير المستقبل هو دائمًا صفر. سأقوم بتوضيح النقطة: يمكن للمسافر عبر الزمن أن يؤثر على الماضي، لكنه لا يستطيع تغييره، وبالتالي فإن احتمال أن يغير فعله المستقبل هو صفر.

إن مناقشة مفارقات السفر عبر الزمن طويلة ومتعرجة، وقد قمت في هذا الفصل بتغطية جزء صغير منها فقط. على سبيل المثال، هناك علماء يزعمون أنه إذا كان السفر عبر الزمن ممكنا، فمن الممكن العودة بالزمن إلى النقطة التي بنيت فيها آلة الزمن فقط وبالتالي لا نرى السياح من المستقبل من حولنا. هناك كتاب خيال علمي توقعوا أنه إذا حدث نوع من التناقض الزمني، فإن الكون سيقرر أنه اكتفى من كل شيء ويقتل نفسه. من المحتمل أننا لن نحصل على إجابة لأسئلتنا... على الأقل ليس في المستقبل القريب. ولو كان السفر عبر الزمن ممكناً، ما الذي ستغيره في ماضيك؟

وفي نفس الموضوع على موقع العلوم

مقالة رائعة للراحل نحمان جيفولي - الوقت في منظر جانبي

الدليل الكامل للمسافرين عبر الزمن

مفارقات السفر عبر الزمن - ماريوس كوهين

طور باحثو التخنيون نموذجًا نظريًا مبتكرًا للسفر عبر الزمن

هذه المقالة مأخوذة من نص العرض.صنع التاريخ!"، بودكاست نصف أسبوعي حول تاريخ العلوم والتكنولوجيا.