آیا دوره‌ی زمان به سر رسیده؟

12
این مطلب به بوک‌مارک‌ها اضافه شد
این مطلب از بوک‌مارک‌ها حذف شد

بیایید کمی در مورد تصوراتمان از زمان صحبت کنیم.

تصور شما درباره‌ی زمان چیست؟ آیا «اکنون» را واقعی‌تر از «گذشته» و «آینده» می‌دانید؟

آیا معتقدید گذشته‌ها گذشته و آنچه قبلاً بوده دیگر در واقع وجود ندارد؟ آیا معتقدید آنچه در آینده خواهد بود هنوز به وجود نیامده است؟ در این صورت لازم است در اعتقادات خود تجدید نظر کنید چون از انیشتین نقل شده که:

مردمانی همچون ما که به فیزیک باور آورده‌اند، تمایزی بین گذشته و حال و آینده نمی‌بینند زیرا که زمان چیزی نیست به جز توهمی مزمن و لجوجانه‌.

شاید شبیه به رباعی مشهور خیام که:

از رفته قلم هيچ دگرگون نشود     وز خوردن غم به جز جگر خون نشود

گر در همه عمر خويش خونابه خوري    يك ذره از آنچه هست افزون نشود

زمان


سوار بر بلوک‌ها

در جهانی که نسبیت خاص و عام تصویر می‌کنند ناظران نمی‌توانند درباره زمان وقوع رویدادها توافق داشته باشند. یعنی «اکنون» هیچ تفاوت بنیادینی با «گذشته» و «آینده» ندارد و «گذشته» خاطرات نقش شده در ذهن شما نیست و «آینده» نیز هرگز آن رویاهای بلندپروازانه‌‌‌ای که تصور می‌شد نخواهد بود. همه رویدادهای عالم از خلقت آدم و حوا گرفته تا آینده‌ای که از آن بی‌خبریم، یکجا وجود دارند و همگی به یک اندازه واقعی هستند. به چنین تصویری از عالم «جهان بُلوکی»  می‌گویند.

در اشکال زیر می‌توانید نمودار «جهان بُلوکی» در مورد ماهیت زمان را در کنار نمودار دو ایده‌ی رقیبش  ببینید. در این نمودارها برای سهولت فرض شده است فضا دوبعدی است بنابراین کل عالم اگر زمان هم به آن اضافه شود یک حجم سه بعدی را تشکیل خواهند داد.

time

نمودار سمت چپ همان ایده‌ای است که فقط «اکنون» حقیقتاً وجود دارد و تجربه ما از گذر زمان صرفاً تغییرات و تحولات این «اکنون» است. پس جای تعجب ندارد که نمودار آن یک صفحه دو بعدی خواهد شد که در واقع همان فضای سه بعدی ما است که همه‌ی چیزهای واقعاً موجود را دربردارد. این ایده «اکنون‌گرایی» (Presentism) نامیده می‌شود و در ادامه نشان خواهیم داد که نظریه‌ی نسبیت چطور آن را به چالش می‌کشد.

نمودار سمت راست نمودار «جهان بُلوکی» (Block Universe) است. در این نمودار، یک جهان بلوکیِ واحد متشکل از همه رویدادهاییست که در زمان‌ها و مکان‌های مختلف رخ داده‌اند و خواهند داد. اما در این بلوک هیچ لحظه متمایزی وجود ندارد که بتوان آن را «اکنون» نامید و هیچ جهت متمایزی هم وجود ندارد که بتوان جهت جریان زمان را به آن نسبت داد. نمی‌توان دو نقطه از این بلوک را انتخاب کرد و گفت که یکی از نقاط از نظر زمانی نسبت به دیگری تقدم یا تأخر دارد. همانطور که گفتیم نظریه نسبیت به خوبی از این ایده پشتیبانی می‌کند.

نمودار میانی که «جهان بُلوکی در حال رشد» ( Growing Bock Universe) نامیده می‌شود حد وسط دو ایده قبلی است. در این نمودار گذشته و حال، یک بلوک واحد را تشکیل می‌دهند اما آینده هنوز ساخته نشده است و وجود ندارد. ولی با گذشت زمان رویدادهای جدید به بلوک اضافه می‌شوند و به گذشته می‌پیوندند و اندازه بلوک را افزایش می‌دهند.


از نسبیت خاص تا جهان بُلوکی

تا اینجا مرتب گفته‌ایم که نظریه نسبیت پشتوانه ایده جهان بُلوکی است اما توضیح نداده‌ایم چگونه!

در نظریه نسبیتِ خاص همزمانی کاملاً نسبی است. یعنی از نظر نسبیت:

دو رویدادی که از دید یک ناظر همزمان هستند ممکن است از دید ناظر دیگر همزمان نباشند.

البته که قصد نداریم نسبیت خاص را از اول تا آخر آموزش دهیم و حوصله‌تان را سر ببریم  اما فقط برای آنکه مساله کمی روشن‌تر شود به این نمودار  توجه کنید:

Relativity_of_Simultaneity_Animation

در این نمودار برای سادگی فرض شده است که فضا یک بعدی است یعنی مکان اشیا و رویدادها فقط با یک مختصه مکانی که با x نمایش داده می‌شود مشخص می‌گردند. همچنین برای مشخص کردنِ کامل رویدادها به یک مختصه‌ی زمانی هم نیاز خواهیم داشت. محورها دستگاهِ مختصاتِ یک ناظر را نشان می‌دهند. محور افقی مکان و محور عمودی زمانی است که ناظر برای رویدادها اندازه‌گیری می‌کند. به این ترتیب هر نقطه در این صفحه نشان دهنده یک رویداد است که با زمان و مکان خاص خودش مشخص می‌شود.

همانطور که می‌بینید سه رویداد A، B و C در صفحه وجود دارند. وقتی ناظر ساکن است محور زمان و مکان بر هم عمودند و ناظر سه رویداد را همزمان می‌بیند. وقتی ناظر نسبت به حالت سکون سرعت داشته باشد محورهای زمان و مکان دستگاه او با محورهای زمان و مکان حالت سکون زاویه خواهند داشت. نتیجه این زاویه‌دار بودن همانطور که در نمودار مشخص است آن است که از دید ناظر سرعت‌دار رویدادها همزمان نخواهند بود و بسته به سرعت ممکن است با ترتیبهای متفاوتی رخ دهند.

به این ترتیب به کمک این نمودار معلوم می‌شود وقتی از نسبی بودنِ همزمانی در نسبیت خاص حرف می‌زنیم از چه حرف می‌زنیم. اما چطور می‌شود از نسبی بودن همزمانی به جهان بُلوکی رسید؟

رمان

اجازه دهید فرض کنیم ناظری فقط رویدادهای همزمان با خودش را موجود و واقعی بداند و گذشته و آینده را اینطور نداند. در این صورت طبق نسبیت خاص، همزمان با ناظر اول ناظر دیگری می‌تواند وجود داشته باشد که در همزمان بودن رویدادهایی که از دید ناظر اول همزمان هستند با او هم‌نظر نباشد. این ناظر از دید خود رویدادهای دیگری را با خودش همزمان می‌بیند که برخی از آنها در گذشته و برخی از آنها در آینده ناظر اول هستند. و اگر ناظر دوم بخواهد آن رویدادها را حقیقی بداند در آن صورت رویدادهایی در گذشته و آینده ناظر اول وجود دارند که ناظر دوم آنها را واقعی می‌داند در حالی که از دید ناظر اول واقعی به حساب نمی‌آیند. اما واقعی بودن و موجود بودن نباید امری نسبی باشد. در نهایت می‌توانیم نتیجه بگیریم که «اکنون‌گرا» بودن و تمایز بنیادی قائل شدن میان گذشته، حال و آینده با نسبیت خاص جور در نمی‌آید چرا که واقعی بودن و وجود داشتن را هم تبدیل به امری نسبی می‌کند. این همان چالشی است که نسبیت خاص برای «اکنون‌گرایی» ایجاد می‌کند و ما را وادار می‌سازد به نفع «جهان بلوکی» رای دهیم.


صبر کنید، نسبیت همه دنیا را توصیف نمی‌کند!

متاسفانه نظریه نسبیت به تنهایی نمی‌تواند همه دنیا را توصیف کند. نظریه نسبیت جهان را در مقیاسهای بزرگ و مکانیک کوانتومی جهان را در مقیاسهای کوچک توصیف می‌کند، این یک مرزبندی شناخته شده در فیزیک است. اما ما هنوز روشن نکرده‌ایم که آیا مکانیک کوانتومی با ایده جهان بلوکی سازگار است یا خیر. و اگر مکانیک کوانتومی با ایده جهان بلوکی سازگار نباشد شاید نتوانیم به راحتی این ایده را ایده مناسبی برای توصیف ماهیت زمان بدانیم.

این همان ایرادی است که جورج الیس، کیهانشناس سرشناس و استاد بازنشسته دانشگاه کیپ تاون به ایده جهان بلوکی وارد می‌کند. او می‌گوید:

«بعضی فیزیکدان‌ها فکر می‌کنند آینده از قبل مانند امروز نوشته شده است، اما من فکر می‌کنم آن‌ها عدم قطعیتِ کوانتومی را جدی نمی‌گیرند. از نظر من، مکانیک کوانتومی می‌گوید آینده تا زمانی که اتفاق نیفتاده تعیین نشده است.»

او ایده «جهان بلوکی در حال رشد» را ایده مناسب‌تری می‌داند به همین دلیل از سال 2006 به این سو طی مقالاتی تلاش کرده مدلی فیزیکی ارائه کند که با ایده «جهان بلوکی در حال رشد» سازگار باشد و از طرفی پیش‌بینی‌های آن با پیش‌بینی‌های نظریه نسبیت منطبق باشد.

البته دلایل دیگری هم وجود دارد که الیس ایده جهان بلوکی را ایده درستی نمی‎داند. او می‌گوید:«اگر ما فقط ماشین‌هایی باشیم که در آینده از قبل نوشته شده در حال زندگی باشیم آنگاه آدولف هیتلر به جز آنچه کرد انتخاب دیگری نداشت. هنریک ورورد “معمار آپارتاید” هم انتخاب دیگری نداشت. … از نظر من این یک دیدگاه درباره‌ی دنیا قابل دفاع نیست و حتی زمینه‌ساز شرارت‌های بزرگ خواهد شد چرا که هنگام رخ دادنِ آن شرارت‌ها مردم خواهند ایستاد و  تنها نظاره خواهند کرد.»

اگرچه الیس برای ساختن مدلی که زمان را به جایگاه از دست رفته برگرداند تلاش‌هایی کرده است اما هنوز در قانع کردن همکارانش موفق نبوده است. جولیان باربور، فیزیکدان انگلیسی و نویسنده کتاب پایان زمان، بر این عقیده است که زمان یک «بار هستی‌شناختیِ اضافی» بر دوش فیزیک است که باید دور ریخته شود. از نظر او اینکه یک چیز طبیعی به نظر می‌رسد دلیل بر آن نیست که آن چیز توضیح درستی برای واقعیت باشد.

باربور می‌گوید:

«این مساله مرا به یاد گالیله می‌اندازد که تلاش می‌کرد ارسطوئیان را قانع کند که زمین به دور خورشید می‌گردد.»

او ادامه می‌دهد اگرچه این مساله برخلاف تجربیات روزانه از زمین محکم و ثابت زیر پای آدم‌ها بود اما حقیقت داشت. باربور معتقد است این تصور که ما در زمان حرکت می‌کنیم یک روز به عنوان تصوری کهنه شناخته می‌شود همانطور که تصور ثابت بودن زمین چنین شد.


و در پایان اگر هنوز  مایلید که در این باره به مطالعه ادامه بدهید، می‌توانید از این لینک شروع کنید: http://plato.stanford.edu/entries/spacetime-bebecome

سفید کاغذی
جدیدترین شماره کاغذی سفید را بخرید
شماره ۳: پری‌زدگی
برچسب‌ها:
مشاهده نظرات
  1. saeid

    خیلی ممنون بابت این پست .

    1. م.ر ایدرم

      ممنون بابت حسن توجهتون

  2. صدرا

    خیلی خیلی ممنونم. بسیار لذت بریم.

  3. سید محمد حکیم

    دستت درد نکنه مصطفی جان. ذهن آدمو این مساله درگیر میکنه. یاد حرفای محمد رضا ایدرم افتادم که در مورد ستاره ها میگفت کل تاریخ جهان به تصویر کشیده شده و آدم ها موقع دیدن ستاره ها دارن تاریخ رو تماشا میکنن.

  4. ناشناس

    من به تازگی با سایتتون آشنا شدم.واقعا مطالب خوب و مفیدی دارید که در هیچ سایتی مثل شما ندیدم.
    سایتتون رو به دوستان هم معرفی کردم.
    یک دنیا سپاس.

    1. فرزین سوری

      بسیار ممنونیم ازتون 🙂

      امیدوارم دوستانتون هم راضی باشن

  5. hasan

    آیا انیشتن مانند مولوی از یک جهان موازی حرف میزنه که در اون زمان معنایی نداره و از طریق روزنه بی ذهنی ما باید به اون زاییده بشیم

    1. مصطفی امینی نسب

      خیر، اینشتین هیچ وقت همچین چیزی نگفته.

  6. hasan

    ‍ اینشتین یک ماه قبل از مرگش نامه‌ای به خانواده‌ی دوست تازه متوفی‌اش، میشل بِسو، نوشت: او حالا کمی زودتر از من از این جهان عجیب ‌و غریب رخت بسته است، اما هیچ معنایی ندارد. کسانی مثل ما که به دنیای فیزیک اعتقاد دارند به خوبی می‌دانند که تمایز بین گذشته، حال و آینده توهمی بیش نیست؛ گرچه این توهم دیرینه و پایدار است.
    پس این نمیتونه به این معنی باشه که ما بعد از مرگ جسمی باز هم زنده ایم؟

    1. مصطفی امینی نسب

      من نمی‌دونم نقل قولی که آوردید چقدر دقیق و مستنده، یا اینکه «مرگ غیرجسمی» هم می‌تونیم داشته باشیم یا نه. ولی به هرحال صرف نظر از اینها جواب سوال شما منفیه.

      اولاً وقتی نشه تمایزی بین گذشته، حال و آینده قائل شد، صحبت کردن از «بَعد» برای هرچیزی از جمله «مرگ جسمی» به طور مطلق و بدون مشخص کردن ناظر بی‌معنیه. پس اول باید بگید «بَعد» از نظر چه کسی؟
      ثانیاً از نظر هر ناظر یا دستگاه مختصاتی در نظر بگیرید عمر میشل بِسو نامحدود نیست. اگر مساله رو ساده کنیم و میشل بسو رو یه ذره در فضازمان چهاربعدی در نظر بگیریم می‌تونیم به اون ذره یه «جهان‌خط» نسبت بدیم. جهان‌خط، یه منحنی در فضازمان چهاربعدیه که مسیر ذره رو در اون فضا نشون می‌ده. حالا برای ذره دوتا وضعیت در نظر بگیریم. «سبز» برای زنده بودن و «قرمز» برای مرگ و متناسب با وضعیت ذره جهان‌خط ذره رو رنگ کنیم. با اینکار یه بخشی از جهان‌خط سبز می‌شه و همه بخشهای دیگه قرمز و طول اون بخشهای سبز در فضازمان چهاربعدی، مستقل از اینکه چه ناظری اندازه‌گیری رو انجام می‌ده یه مقدار مشخص و محدودیه. اگرچه ممکنه روی اندازه‌ش توافق نباشه اما روی محدود بودنش قطعا توافق وجود داره.

  7. hasan

    با این وجود من هنوز در این فکرم که ایا انسان به غیر از دستیابی و کنجکاوی درباره حیات ابدی چه دلیل استوار دیگه میتونه برای بوجود آوردن علم داشته باشه و ایا حقارت ما نسبت به عظمت افرینش نمیتونه به علت تمسخر هوش ما توسط آگاهی دیگه ای باشه ؟

    1. مصطفی امینی نسب

      کار علمی دلیل استوار نمی‌خواد. شاید فلان فیزیکدان می‌خواسته پول دربیاره و زندگیش رو بگذرونه یا اون یکی می‌خواسته کمی افتخار کسب کنه و معروف بشه. یا اون یکی از حل مساله‌های پیچیده لذت می‌برده.

نظر خود را بنویسید:

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

متن نظر:

پیشنهاد کتاب

  • مجله سفید ۲: ارتش اشباح

    نویسنده: تحریریه‌ی سفید
  • گریخته: هفت‌روایت در باب مرگ

    نویسنده: گروه ادبیات گمانه‌زن
  • دختری که صورتش را جا گذاشت

    نویسنده: علیرضا برازنده‌نژاد
  • رزونانس

    نویسنده: م.ر. ایدرم