ماشین زمان، افسانه یا واقعیت؟ سفر در زمان یک رؤیای واقعیت‌پذیر؟

به گزارش مجله خبری نگار، «ماشین زمان» یکی از مفاهیم شگفت‌انگیز و جذابی است که در داستان‌های علمی- تخیلی و فرهنگ عامه به‌وفور مشاهده می‌شود. از کتاب‌های کلاسیکی مانند «ماشین زمان» نوشته اچ. جی. ولز گرفته تا فیلم‌های مدرن مانند «بازگشت به آینده» مفهوم سفر در زمان، همواره ذهن بشر را به‌خود مشغول کرده است. اما آیا ممکن است روزی این رؤیا به واقعیت بپیوندد؟

نظریه‌های علمی مرتبط با سفر در زمان

بسیاری از نظریه‌های علمی مرتبط با سفر در زمان از نظریه نسبیت خاص و عام آلبرت اینشتین سرچشمه می‌گیرند. طبق نظریه نسبیت عام، فضا-زمان می‌تواند تحت‌تأثیر جرم و انرژی خم شود. این خمیدگی می‌تواند به‌ایجاد تونل‌های فضا-زمانی یا «کرم‌چاله‌ها» منجر شود که به‌صورت نظری می‌توانند راهی برای سفر در زمان باشند.

کرم‌چاله‌ها

کرم‌چاله‌ها تونل‌های فرضی هستند که ۲ نقطه از فضا-زمان را به هم متصل می‌کنند. اگر چنین تونل‌هایی وجود داشته باشند، می‌توانند امکان سفر به گذشته یا آینده را فراهم کنند. با این حال، تاکنون هیچ مدرک علمی قطعی برای وجود کرم‌چاله‌ها وجود ندارد و آنها همچنان در حد نظریه باقی مانده‌اند.

پارادوکس‌های زمان

یکی از مهم‌ترین چالش‌های نظری سفر در زمان، پارادوکس‌های زمانی است. مثلا، اگر کسی به گذشته سفر کند و مانع از تولد پدربزرگ خود شود، چه اتفاقی برای خودش می‌افتد؟ این نوع پارادوکس‌ها، معما‌های پیچیده‌ای را مطرح می‌کنند که نیازمند بررسی‌های عمیق‌تر علمی و فلسفی هستند.

شتاب‌دهنده‌های ذرات

شتاب‌دهنده‌های ذرات مانند سرن (CERN) می‌توانند به فیزیک‌دانان کمک کنند تا رفتار ذرات زیراتمی را در شرایط بسیار خاص مطالعه کنند. این تحقیقات ممکن است به درک بهتری از ساختار فضا-زمان و امکان‌پذیری سفر در زمان منجر شوند.

فناوری‌های ممکن

درحالی‌که مفهوم ماشین زمان بیشتر در حیطه داستان‌های علمی- تخیلی قرار دارد، برخی از فناوری‌های نوظهور می‌توانند روزی راه را برای تحقیق و توسعه در این زمینه هموار کنند.

تأثیرات فرهنگی و اجتماعی ماشین زمان

ماشین زمان در فرهنگ عمومی تأثیر عمیقی داشته است. از کتاب‌ها و فیلم‌ها گرفته تا بازی‌های ویدئویی و سریال‌های تلویزیونی، ایده سفر در زمان همواره منبع الهام و تخیل بوده است. این موضوع به تفکر درباره مفاهیم فلسفی مانند سرنوشت، انتخاب و عواقب اعمال انسانی کمک کرده است.

فضانوردان زودتر از ما پیر می‌شوند

ماشین زمان؛ اگرچه هنوز به واقعیت نپیوسته، اما همچنان یکی از موضوعات مهیج و پربحث در علم و تخیل مطرح می‌شود. برای درک بهتر با علی صادقی، رئیس دانشکده فیزیک دانشگاه شهید‌بهشتی گفتگو کرده‌ایم.

سفر در زمان یک رویای بزرگ در ذهن بشر بوده است. آیا چنین چیزی امکان‌پذیر خواهد بود؟

به‌نظرم سؤال خیلی مهمی است؛ چون انسان را به فکر کردن در مورد مفهوم زمان وامی‌دارد؛ حتی فیزیکدانان هم تا حدود ۱۲۰سال قبل از کنار مفهوم زمان به‌سادگی می‌گذشتند و در معادلات خود گذر زمان را به شکل ساده‌انگارانه‌ای یکنواخت و مطلق وارد می‌کردند. تازه از اوایل قرن بیستم میلادی بود که ایده متفاوت‌بودن گذر زمان از نظر ناظران مختلف مطرح شد و متوجه شدیم که زمان برای متحرکی که با سرعت زیاد حرکت می‌کند، مقداری کش می‌آید. همچنین وقتی در معرض جاذبه گرانشی خیلی قوی باشیم، گذر زمان کند خواهد شد. این صرفا یک نظریه ذهنی نیست و در قرن بیستم میلادی آزمایش‌های متعددی این پیش‌بینی‌ها را کاملا تأیید کرده‌اند. این از نتایج نظریه نسبیت اینشتین است که امروزه حتی به فناوری‌هایی که مورد استفاده روزمره ما نیز هست، وارد شده است؛ مثلا مکان‌یابی با سامانه جی‌پی‌اس امکان‌پذیر نیست؛ مگر باتوجه به این واقعیت کلیدی که جاذبه گرانشی زمین باعث می‌شود زمان برای ساعت‌های روی زمین کندتر از ساعت‌های داخل ماهواره‌ها سپری شود. دانشجویان فیزیک می‌توانند با یک حساب سرانگشتی نشان دهند که ساعت داخل یک ماهواره در هر روز چند میلیونم ثانیه از ساعت مشابهی که روی زمین است، جلو می‌افتد.

 اگر از این اختلاف ظاهرا ناچیز صرف‌نظر کنیم و به متفاوت‌بودن سرعت گذر زمان داخل ماهواره و زمین توجه نکنیم، هر روز چندین کیلومتر به خطای مکان‌یابی سامانه جی‌پی‌اس گوشی موبایل‌مان اضافه خواهد شد؛ بنابراین می‌توان گفت حتی بدون ماشین زمان هم سفر‌های کوتاه در زمان، واقعیتی است که هر روز می‌تواند اتفاق بیفتد. وقتی می‌گوییم که ساعت در یک ماهواره تندتر کار می‌کند، یعنی فضانورد تا وقتی که در ماهواره زندگی می‌کند، زودتر از ما که این پایین تحت‌تأثیر جاذبه زمین زندگی می‌کنیم، پیر می‌شود و وقتی او را ملاقات کنیم گویی از آینده آمده است!

 البته از آینده‌ای که فقط کسری از ثانیه جلوتر است؛ به همین ترتیب، به ازای هزاران سالی که ما روی زمین زندگی کنیم، برای ساکنان نزدیک یک سیاه‌چاله که جاذبه گرانشی بسیار زیادی دارد، فقط چند ثانیه زمان سپری می‌شود و اگر ملاقاتشان کنیم آنها را مسافرانی از چند هزار سال قبل به‌حساب می‌آوریم.

درباره ایده ماشین زمان و امکان ساخت آن صحبت بفرمایید. اینکه از کجا شروع شد و آیا تاکنون پیشرفت جدی درخصوص آن شکل‌گرفته یا خیر؟

ماشین زمان یعنی دستگاهی که بشر بسازد تا با آن به گذشته یا آینده سفر کند. این موضوع فعلا از حد رؤیاپردازی فراتر نرفته است. این عبارت اولین‌بار در رمان‌ها و بعدا در فیلم‌های علمی-تخیلی مطرح شد و در واقعیت هرگز چنین دستگاهی ساخته نشد. بعید می‌دانم در مؤسسات علمی و دانشگاهی هم کسی برای ساخت آن دست‌به‌کار شده باشد. با این‌حال، اثبات امکان‌پذیر بودن یا نبودن ساخت چنین دستگاهی، برای فیزیکدانان موضوع جالبی بوده است؛ تا جایی که من اطلاع دارم تاکنون مدل‌های پیشنهادی همراه با تناقضات فیزیکی جدی بوده است؛ مثلا یک راه میانبر و ساده برای سفر در زمان و مکان عبور از تونل یک کرم‌چاله فضایی است، ولی به‌محض ورود مسافر به چنین تونلی، تونل در خودش فرومی‌ریزد؛ مگر آنکه جرم مسافر منفی باشد. هنوز در طبیعت جسم بزرگی که جرم منفی داشته باشد تا بتواند از کرم‌چاله عبور کند، سراغ نداریم. البته استفاده از ماشین زمان پیامد‌های فلسفی هم دارد؛ مثلا می‌تواند ترتیب زمانی علت و معلول را جابه‌جا کند. اگر به گذشته سفر کنیم از کجا معلوم که مسیر تاریخ را طوری تغییر ندهیم که وضعیت فعلی که از آن به گذشته سفر کردیم، پیش نیاید! به‌علاوه، همین که تا حالا گزارش نشده است که کسی از آینده به حال سفر کرده باشد، به‌شکلی نشان می‌دهد که در آینده هم ماشین زمان ساخته نخواهد شد.

بزرگ‌ترین چالش‌های فیزیک در دنیا چیست و چه گره‌های مهمی وجود دارد که هنوز باز نشده است؟

فیزیک خیلی گسترده است و اگر این سؤال را از افراد مختلف بپرسید، جواب‌های متفاوتی می‌دهند. همین امسال برندگان جایزه نوبل فیزیک کسانی بودند که روش‌های آزمایشگاهی را برای بررسی پدیده‌های آتوثانیه توسعه دادند. آتوثانیه یعنی یک‌میلیونم یک‌میلیونم یک‌میلیونم یک ثانیه! از سوی دیگر برخی فیزیکدان‌ها در مورد پیدایش کیهان در ۱۴میلیارد سال قبل و سرنوشت عالم در آینده دور تحقیق می‌کنند؛ بنابراین بدیهی است فهرست چالش‌های فیزیک از نظر فیزیکدانان در گرایش‌های مختلف تنوع زیادی داشته باشد. من سعی می‌کنم فقط به‌عنوان نمونه به یک مورد که به‌نظرم مسئله‌های حل‌نشده، ولی مهمی هستند، اشاره کنم. از مقاله‌هایی شروع کنیم که حل هر یک از آنها به‌سرعت، انقلابی در وضع زندگی بشر و محیط‌زیست ایجاد خواهد کرد؛ مثلا یافتن روشی کنترل‌شده و ایمن برای تأمین انرژی هسته‌ای از همجوشی هسته‌های سبک به‌جای شکافت هسته‌های بزرگی مانند اورانیوم و پیداکردن راهی ارزان و پربازده برای تبدیل انرژی دریافتی از خورشید به برق.

سطح فیزیک ما در مقایسه با دنیا کجاست؟ باتوجه به اینکه فیزیکدانان بزرگی مانند پروفسور حسابی داشته‌ایم.

یک تعریف و تلقی سنتی در جامعه ما این است که علم یادگرفتنی است. براساس چنین تصوری از علم، سطح فیزیک ایران در تراز جهانی قرار دارد. ما در ایران فیزیکدانان بسیاری داریم که کاملا در جریان روند پیشرفت علم در دنیا هستند و برنده جوایز بین‌المللی معتبری می‌شوند. درعین حال باید توجه کنیم که علم فراتر از آموختن دانش است. علم فرایند تولید دانش جدید و به‌عبارتی گسترش‌دادن مرز‌های دانش است. اینکه ما دانش فیزیکی در تراز جهانی داریم، ولی نمی‌توانیم در تولید دانش فیزیکی خیلی سهم اثرگذاری داشته باشیم به این معناست که ما نیروی انسانی لازم را داریم، ولی نمی‌توانیم از آن بهره کافی را بگیریم. رفع این نقطه‌ضعف نیازمند تلاش‌هایی از نوع خدمات مرحوم دکتر حسابی است که نام بردید. ایشان حتی بیشتر از آنکه فیزیکدان برجسته و مشهوری باشند، در پایه‌ریزی ساختار‌های فیزیک ایران و نهاد‌های علمی مؤثر بودند. خوشبختانه این روز‌ها عبارت‌هایی مانند رسیدن به مرجعیت علمی در دنیا از زبان سیاستمداران و مدیران شنیده می‌شود که نشان می‌دهد متقاعد شده‌ایم که باید جهت‌گیری را از آموختن دانشی که بقیه دنیا تولید کرده‌اند به سمت تولید دانشی که مرجع بقیه دنیا قرار گیرد، تغییر دهیم.

درباره هوش مصنوعی و فیزیک بفرمایید.

بیشترین تأثیر هوش مصنوعی و به‌طور خاص یادگیری ماشین در حوزه محاسبات و حل معادلات فیزیکی با کامپیوتر بوده است. به زبان ساده به‌جای حل هر مسئله جدید از ابتدا، سعی می‌شود پاسخ آن براساس میزان تشابه با اجزای مسئله‌های حل شده قبلی حدس زده شود. در آزمایشگاه‌ها بعضی کار‌های اپراتوری و پس‌پردازش اولیه اندازه‌گیری‌ها به هوش مصنوعی سپرده شده و دیگر لازم نیست محقق ساعت‌ها وقت صرف کند تا با تکرار آزمایش‌ها و حذف نتایج بی‌کیفیت، داده باکیفیت موردنظرش را به‌دست آورد.

منبع: همشهری