۳۱ شهریور ۱۳۹۶

مسافرت در دل زمان

مسافرت در دل زمان

سیاهچاله
کرم چاله
ریسمان کیهانی

آیا تا به حال شده قصد انجام کاری را داشته اما هرگز فرصت انجامش را نیافته باشید؟ آرزوی رفتن به سال‌ها پیش و ملاقات با شخصیت‌های برجسته تاریخی چطور؟ دیدن آینده و پیشرفت‌های بشر، وضعیت زمین و ساکنانش، در یک‌صد سال بعد هم جالب خواهد بود…

همه این ای‌کاش‌ها و آرزوها و اما و اگرها، بعضی اوقات ذهن آدمی ‌را عجیب درگیر خود می‌کنند. “مسافرت در زمان” شاید راه حل باشد، و یا شاید از چاله به چاه افتادن. جالب اینجاست که حتی مسافرت در زمان، خود نیز اما و اگرها و ناسازگاری‌هایی دارد

هیچ انگاره‌ای مانند مسافرت در زمان اندیشه و تخیل آدمی ‌را به جوش و خروش نمی‌اندازد. توانایی سفر به هر نقطه‌ای در گذشته یا آینده. داخل ماشین زمان خود بنشینید به عقب برگشته و اتفاقات مهم تاریخی را از نزدیک مشاهده و با مردمی‌که در آنجا هستند صحبت کنید. چه کسی را می‌خواهید در گذشته ملاقات کنید؟ لئوناردو داوینچی؟ فردوسی؟ می‌توانید برگردید و خودتان را در سنین جوان‌تر ملاقات کنید و به جلو رفته و ببینید که در آینده چه قیافه‌ای خواهد داشت… این قابلیت‌ها است که باعث شده مسافرت در زمان موضوع بسیاری از فیلم‌ها و کتاب‌ها شود.

در هر حال، به نوعی همه ما مسافران زمان هستیم. همان‌طور که در حال خواندن مجله هستید و کاری جز خواندن “دانشمند” انجام نمی‌دهید، زمان در اطرافتان در حال حرکت است. آینده پیوسته به گذشته تبدیل می‌شود، و هر کاری که هم‌اکنون در حال انجامش هستید، در چشم به‌هم زدنی تبدیل به گذشته‌ای تغییر‌ناپذیر شده است. این بدان‌معنی است که ما در حال حرکت در زمان هستیم.

انگاره سفر در زمان برای قرن‌ها وجود داشته است، اما با مطرح شدن نظریه نسبیت خاص توسط آلبرت اینشتین، سفر در زمان از لحاظ نظری ممکن شد. تا به حال امکان سفر در زمان نه توسط کسی اثبات شده و نه کسی آن‌را انکار کرده است. چندی پیش استیفن ‌‌هاوکینگ فیزیکدان مشهور انگلیسی، اظهار کرد که سفر در زمان تنها رو به جلو و به آینده امکان‌پذیر است.

 

با وجود این‌که نویسنده‌های داستان‌های علمی‌ـ‌تخیلی، انگاره‌‌های بزرگی چون ساخت ماشین زمان را برای سفر در زمان، سال‌ها در ذهنشان می‌پروراندند، بیشتر فرضیه‌‌های سفر در زمان تکیه به چنین ماشینی ندارند. به‌جای آن، سفر در زمان احتمالا از راه یک پدیده طبیعی انجام خواهد شد که ما را به طور همیشگی بین نقاط مختلف منتقل خواهد کرد. این پدیده‌های فضایی که حتی از وجود برخی از آنها مطمئن نیستیم، شامل موارد زیر می‌شوند:

•  سیاه‌چاله‌ها و کرچاله

•‌ کرم‌چاله‌ها

 •رشته‌ها یا نوار‌های کیهانی

 

سیاه‌چاله‌ها

وقتی ستاره‌ای با اندازه‌ای بیش از چهار برابر جرم خورشید به پایان عمرش می‌رسد و تمام سوختش را مصرف می‌کند و می‌سوزاند، زیر فشار وزن خود فرو می‌پاشد و می‌رُمبد. این رُمبش و انفجار از داخل، سیاه‌چاله‌ای با گرانشی بسیار گران به‌وجود می‌آورد که حتی نور، یارای فرار از آن را ندارد. هر چیزی به محض رسیدن به کرانه فرار یا افق رویداد، به داخل سیاه‌چاله مکیده می‌شود. کرانه فرار، محدوده یا افقی است در اطراف سیاه‌چاله‌ که هرچیزی پس از گذر از آن، دیگر امکان فرار از گرانش بسیار زیاد سیاه‌چاله را نخواهد داشت.

شکل یک سیاه‌چاله شبیه به قیفِ بستنی قیفی است که در بالا گشاد و به سمت پایین باریک‌تر شده و در انتها به یک نقطه می‌رسد، نقطه‌ای که تکینگی نامیده می‌شود. در تکینگی، قوانین فیزیک وجود ندارند و کارایی خود را از دست می‌دهند و ماده در آنجا به طور غیرقابل شناسایی درهم می‌شکند. این نوع سیاه‌چاله‌های بدون چرخش، به خاطر تلاش‌های دانشمند آلمانی “کارل شوارتز شیلد”، به سیاه‌چاله‌های شوارتز شیلد معروف هستند.

نوع دیگری از سیاه‌چاله‌ها به نام “کرچاله” معروف هستند. کرچاله‌ها، سیاه‌چاله‌های چرخندهای هستند که می‌توانند گذرگاه سفر در زمان یا مسیری برای سفر به دنیاهای موازی باشند. در سال ۱۹۶۳، “رُی کر” ریاضی‌دان نیوزلندی، نخستین نظریه واقع‌گرایانه را برای سیاه‌چاله‌های چرخنده ارائه کرد. در این نظریه، ستارگان در حال مرگ به نوترون‌های چرخنده‌ای تبدیل می‌شوند که می‌توانند نیروی گرانشی کافی برای جلوگیری از تشکیل تکینگی را ایجاد کنند. وجود سیاه‌چاله بدون تکینگی، باعث شد که این دانشمند به این باور برسد که می‌توان بدون خرد شدن توسط نیروی گرانش بی‌نهایت در مرکز یک سیاه‌چاله، وارد آن شد.

اگر سیاه‌چاله‌های کر واقعا وجود داشته باشند، این امکان وجود دارد که بتوان واردش شد و از سوی دیگرش به سلامت و از یک سفید‌چاله خارج شد. یک سفید چاله دقیقا عملکردی وارونه یک سیاه‌چاله دارد، یعنی به‌جای کشیدن همه چیز به داخل خود به واسطه نیروی گرانش، به خاطر مواد مرموز تشکیل‌دهنده خود با انرژی منفی، همه چیز را به بیرون می‌فرستد و از خود دور می‌کند. این سفیدچاله‌ها راه خواهند بود برای رفتن به زمان یا دنیایی دیگر.

با توجه به اطلاعات کمی‌ که راجع به سیاه‌چاله‌ها داریم، چاله‌های کر امکان وجود دارند. هرچند “کیپ ثورن” از موسسه فناوری کالیفرنیا (یا همان کلتِک معروف) معتقد است که قوانین فیزیک تشکیل چنین ساختار و شکلی را مانع می‌شوند. وی می‌گوید که چنین راهی برای وارد شدن به یک سیاه‌چاله و خارج شدن از آن وجود ندارد، و تلاش هر چیزی برای وارد شدن به یک سیاه‌چاله، منجر به نابودی‌اش حتی قبل از رسیدن به تکینگی خواهد شد.

 

کرم‌چاله‌ها

ثورن معتقد است امکان وجود نوع دیگری ساختار تونلی‌شکل در کیهان می‌رود که می‌توان از آن به‌عنوان گذرگاهی برای سفر در زمان استفاده کرد. کرم‌چاله‌ها که به پل‌های اینشتین ـ روزِن نیز معروف هستند، در صورت وجود، نه تنها بیشترین پتانسیل را برای سفر در زمان در خود دارند، بلکه این امکان را فراهم می‌آورند که در کسری از ثانیه، از زمین به نقطه‌ای از کیهان با فاصله چندین سال نوری دورتر سفر کنیم.

کرم‌چاله‌ها بر اساس نظریه نسبیت عام اینشتین و از این‌که هر جرمی ‌باعث خم شدن منحنی فضا ـ زمان می‌شود، نتیجه‌گیری شدند. برای درک این انحنا و خمیدگی، دو نفر را در نظر بگیرید که پارچه‌ای را از دو طرف محکم کشیده و نگه داشته‌اند، طوری که پارچه مانند سطح میز بیلیارد تراز باشد. اگر توپ بیس بالی را در میانه پارچه رها کنید، توپ به وسط پارچه می‌غلتد و وزنش باعث انحنای پارچه در آنجا می‌شود. حال اگر یک تیله را در گوشه پارچه قرار دهد و رهایش کنید، به سبب انحنایی که توپ بیس بال در پارچه ایجاد کرده، به سمت توپ بیس بال حرکت خواهد کرد.  

در فضا، حجم‌هایی که بر قسمت‌های مختلف کیهان فشار وارد می‌کنند، ممکن است در نهایت به هم رسیده و تونلی را شکل دهند که همان کرم‌چاله است. بنابراین ما قادر خواهم بود از زمین به کهکشانی دیگر رفته و “نسبتا” سریع هم برگردیم. برای مثال، تصور کنید که می‌خواهم به ستاره شباهنگ  واقع در صورت فلکی سگ بزرگ درست زیر صورت فلکی شکارچی سفر کنیم. ستاره شباهنگ در فاصله حدود ۹ سال نوری (حدود ۹۰ تریلیون کیلومتر) از زمین قرار دارد. واضح است که این فاصله برای رفتن و برگشتن چنان دور است که مسافرانش مجال بازگو کردن آن‌چه دیده‌اند را نخواهند یافت. دورترین مکانی که انسان تا به حال به آنجا سفر کرده، “ماه” در فاصله حدودا ۴۰۰ هزار کیلومتری بوده است. اگر می‌توانستیم کرم‌چاله‌ای را بیابیم که ما را به فضای اطراف ستاره شباهنگ مرتبط کند، می‌توانستیم از فاصله چندین تریلیون کیلومتری سفر معمول فضایی صرف‌نظر کرده و تنها در چشم بر هم‌زدنی، این فاصله را از میان‌بر کرم‌چاله طی کنیم.

 

ریسمان کیهانی

نظریه دیگری که از آن برای امکان سفر در زمان استفاده شده است، انگاره ریسمان‌های کیهانی (یا تارهای کیهانی یا نوارهای کیهانی) است که توسط “جی ریچارد گات” فیزیکدان دانشگاه پرینستون در سال ۱۹۹۱ ارائه شد. این نوارها همان‌طور که از اسمشان پیداست، رشته‌هایی هستند که در ابتدای شکل‌گیری کیهان به‌وجود آمدند. این رشته‌ها ممکن است در تمام طول کیهان زیر فشار بسیار زیاد به‌طور خطی قرار داشته باشند.

این رشته‌های کیهانی با اندازه‌ای کوچک‌تر از اتم، نیروی گرانشی بسیار زیادی بر روی اشیای گذرنده از نزدیکشان ایجاد می‌کنند. اشیای متصل شده به یک رشته کیهانی قادرند با سرعت غیر قابل‌باوری حرکت کند. این سرعت اعجاب‌آور، به خاطر نیروی گرانشی هنگفت تارها است که فضا ـ زمان را از شکل انداخته و به نوعی تاب می‌دهند. با نزدیک کردن دو رشته به هم، یا یک رشته به یک سیاه‌چاله، ممکن است به اندازه کافی فضا ـ زمان خم شود که منحنی‌های نزدیک از لحاظ زمانی تشکیل شوند که می‌توان آنها را برای سفر در زمان مورد استفاده قرار داد.

یک فضاپیما با استفاده از گرانش ایجاد شده توسط دو رشته کیهانی، یا یک رشته و یک سیاه‌چاله، می‌تواند به یک ماشین زمان برای سفر به گذشته تبدیل شود. برای این کار، فضاپیما باید به دور رشته کیهانی گردش کند. به‌هر حال در رابطه با عدم وجود یا وجود و شکل این تارها، گمانه‌زنی‌های فراوانی وجود دارد. گات خود بر این باور است که برای رفتن به یک سال عقب‌تر، به حلقه‌‌های از تارهای کیهانی که نصف جرم ـ انرژی کل کهکشان است نیاز خواهد بود.

 

 مجله دانشمند

درباره نویسنده

مُصْطَفی اسدی (1415 ه.ق) هستم ، دانشجوی مهندسی برق . موضوعات مذهبی ، اعتقادی ، فکری ، ادبی بویژه شعر ، فیزیکی ، تکنولوژی ، سایبری ، رسانه‌ای و فرهنگی را دنبال می کنم. به نوشتن ، خواندن ، تحقیق ، یاد گرفتن ، یاد دادن ، برنامه نویسی و طراحی علاقه دارم . برای تفریح می نویسم ، مطالعه میکنم ، تحقیق میکنم ، یاد میگیرم و تلاش می کنم یاد بدم ، چند خط کد می نویسم و اگر مجالش باشه طراحی میکنم.

مطالب مرتبط

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *