منبع :‌ آی‌تی‌ایران نسخه چاپی [1]

زمان دقیق مورد نیاز برای رسیدن نور از ماه تا سطح زمین 1.26 ثانیه است. هر 1 ساعت از 60 دقیقه تشکیل شده و جهان هستی 13.8 میلیارد سال قدمت دارد. اینها ارقام ثابت و غیرقابل تغییری هستند که همه انسان‌ها آن را قبول دارند چرا که ساعت‌ها دروغ نمی‌گویند و زمان را همیشه دقیق نشان می‌دهند. اما سوال مهم اینکه آیا ممکن است ساعت‌ها هم اشتباه کنند؟

آلبرت انشتین که بدون شک مشهورترین دانشمند عصر جدید است، معتقد بود که «زمان یک نوع باور ذهنی است». طبق نظریه او، زمان تنها به همان شکلی که آن را در عقربه‌های ساعت و تقویم‌ها می‌بینیم وجود دارد. پس ماهیت اصلی زمان چیست؟ آیا امکان متوقف کردن، شتاب دادن و یا کش دادن زمان وجود دارد؟ «علیرغم هزاران سال تجربه انسان از پدیده زمان، هنوز نتوانسته‌ایم پاسخی قانع کننده برای این سوال پیدا کنیم.» اینها اظهارات جولیان باربر فیزیکدان بریتانیایی است که در ادامه می‌گوید: «در حال حاضر می‌توانیم زمان را شناسایی کنیم اما مشکل اینجاست که نمی‌توانیم آن را درک کنیم. جالب‌تر اینکه هنوز نظریه خاصی درباره ماهیت زمان و نحوه بررسی آن وجود ندارد.» برای درک بهتر زمان به‌نظر نیازمند بررسی عمیق کوچک‌ترین ذرات مانند اتم‌ها و همچنین بزرگترین قلمرو دنیا یعنی کهکشان‌ها داریم.

آیا گذر زمان در نقاط مختلف دنیا متفاوت است؟

انسان گذر زمان را مانند یک خط مستقیم و ممتد درک و تجربه می‌کند. آنچه که ما از این خط مستقیم می‌فهمیم این است که زمان حال بر روی این خط و بین «گذشته» و «آینده» قرار گرفته و با سرعت ثابتی در حال رخ دادن است. مدت زمان حال برای انسان چیزی 2.7 ثانیه است. 2.7 ثانیه، حداقل زمان مورد نیاز برای تمرکز مغز انسان بر روی زمان حال است.

تمام رخدادهایی که در گذشته و حتی نیم ساعت پیش اتفاق افتادند، بخشی از گذشته و تاریخ محسوب می‌شوند و بقیه اتفاقات به آینده تعلق دارند. حال نکته عجیب اینکه 2.7 ثانیه همیشه برابر با 2.7 ثانیه معمولی نیست. فیزیکدانان این پدیده را «انبساط زمان» می‌دانند که در آن سرعت گذر زمان را وابسته به مکان آن می‌دانند. پیشرفت‌های چشمگیر در ساخت ابزارهای اندازه‌گیری فوق‌العاده دقیق این امکان را به فیزیکدانان داده که نظریه انبساط زمان را به شکل عملی هم مشاهده کنند. بنابراین اگر یکی از این ابزار بسیار دقیق را در ساحل دریای قطب شمال قرار دهیم،خواهیم دید که سرعت گذر زمان را در مقایسه با گذر زمان در نوک قله اورست «کندتر» ثبت خواهد کرد. البته این تفاوت زمان در این دو نقطه چیزی حدود 30 مییلیونم ثانیه در سال است اما مهم این است که حداقل می‌دانیم گذر زمان در نقاط مختلف تفاوت دارد. خوشبختانه تعریف این پدیده نسبتا ساده است: نیروی جاذبه در نوک قله اورست خیلی ضعیف‌تر از مقدار نیرویی است که در ساحل دریای قطب شمال وجود دارد چراکه قله اورست فاصله خیلی بیشتری از مرکز زمین دارد و همانطور که می‌دانید نیروی جاذبه هم از مرکز زمین به اجسام وارد می‌شود.

جاذبه ضعیف‌تری که در نوک قله اورست احساس می‌شود تاثیری بر مکانیسم ساعت ندارد بلکه تاثیر آن در اصل بر روی ماهیت زمان است. در حالت طبیعی انسان‌ها زمان را کمیتی کاملا مستقل می‌دانند اما در حقیقت زمان با محیط اراف خود رابطه مستقیم دارد. هرچه که نیروی جاذبه شدیدتر باشد، زمان هم کندتر پیش می رود. برای مثال اگر در کنار یک سیاه‌چاله فضایی زندگی کنید (البته اگر نابود نشوید)، احتمالا ده‌ها و حتی هزاران سال بیشتر از خویشاوندان خود بر روی زمین زندگی خواهید کرد. البته این مسئله به‌این معنی نیست که حالات و حرکات شما در کنار سیاه‌چاله به حالت اسلو موشن است، چراکه در آنجا هم عقربه‌های ساعت به‌حالت عادی حرکت می کنند اما اگر بتوانید از انجا با تلسکوپ به افراد روی زمین نگاه کنید، همه‌چیز را در حال حرکت با سرعتی فوق‌العاده بالا خواهید دید. از طرف دیگر هم اگر مردم روی زمین بتوانند با تلسکوپ شما را مشاهده کنند، حرکات و حالات شما بی‌نهایت آهسته به‌نظر خواهد رسید چنانچه به‌حالت کاملا ثابت و بدون حرکت ایستاده باشید. این مسئله مطمئنا برای شما هم کمی باورنکردنی خواهد بود اما حقیقت دقیقا به‌همین شکل است.

چه‌کسی بیشتر از بقیه انسان‌ها چنین حالتی را تجربه کرده است؟

جاذبه نه‌تنها بر زمان بلکه بر روی سرعت هم تاثیراتی دارد که این نظریه هم به‌وسیله تجهیزات فوق‌العاده دقیق ثابت شده است. طبق نتایج به‌دست آمده، «هرچه سریع‌تر حرکت کنیم، زمان هم کندتر از حالت عادی می‌گذرد.» مثلا زمان برای فردی که در حال حرکت با وسیله نقلیه در بزرگراه است، 1.000,000,000,000,00 بار کندتر نسبت به فردی که در کنار بزرگراه ایستاده می گذرد. البته تفاوت زمان در این بخش هم خیلی ملموس نیست اما کاملا واقعی و ثابت‌ شده است. اما اگر راننده بتواند با سرعتی نزدیک به سرعت نور یعنی 299792 کیلومتر بر ثانیه حرکت کند، زمان برای او 7 هزار بار کندتر نسبت به افراد عادی خواهد گذشت. بنابراین اگر سرنشینان این خودروی فوق سریع به مدت 5 روز با این سرعت حرکت کنند، زمان برای افراد عادی 100 سال خواهد  گذشت. البته تکنولوژی فعلا به مرحله‌ای نرسیده که بتواند وسیله‌ای با قابلیت حرکت با سرعت نور را تولید کند.

چنین تاثیراتی همواره روی ماهواره‌های سیستم موقعیت‌یابی جهانی یا همان جی پی‌اس رخ می‌دهد. سیستم جی‌پی‌اس شامل 20 ماهواره می‌شود که روی یک مدار ثابت با سرعت 8700 مایل بر ساعت حرکت می‌کنند. ارتفاع این ماهواره‌ها از سطح زمین هم حدود 1200 مایل است که باعث کاهش نیروی گرانش بر آنها را بیش از پیش کاهش می‌دهد.

این کاهش نیروی جاذبه بر اثر ارتفاع باعث می‌شود که زمان در این ماهواره‌ها نسبت به سطح زمین در روز حدود 45 میکروثانیه آرام‌تر سریعتر کند. اما این همه ماجرا نیست، سرعت بالای ماهواره‌ها باعث می‌شود که این اختلاف 45 میکروثانیه‌ای به 38 میکر.ثانیه کاهش پیدا کند. با اینکه این اختلاف از لحاظ تئوری خیلی ناچیز است اما در واقعیت بایستی به صورت دستی محاسبه شود چراکه یک میلیونم ثانیه اختلاف هم می‌تواند باعث ایجاد اختلال در موقعیت ماهواره‌ها و تبادل اطلاعات شود.

«جنادی پادالکا» (Jennady Padalka) فضانورد روسی که در مجموع 879 روز را خارج از جو زمین و بر روی ایستگاه‌های فضایی گذرانده است، رکورد دار بیشترین حضور در فضا است و به‌همین دلیل حدودا 0.2 ثانیه نسبت به انسان‌های معمولی در آینده سفر کرده و از این حیث از تمامی انسان‌های کره زمین جلوتر است.

آیا مکان‌های بدون زمان هم وجود دارند؟

از آنجایی که فیزیکدانان فضا و زمان را به‌هم پیوسته می‌دانند، آن را فضا-زمان می‌نامند و همانطور که ما می‌توانیم وارد یک اتاق شده و بیرون بیاییم، بنابراین گذر به گذشته و آینده از طریق زمان هم امکان‌پذیر است. «استیفن هاوکینز» فیزیکدان معروف در اینباره می‌گوید: «شاید سفر در زمان امکان‌پذیر باشد اما فعلا عملی نیست». پیاده سازی تئوری‌های علمی در این زمینه انرژی بسیار شدیدی را طلب می‌کنند که می‌توانند خیلی خطرناک باشند. می‌توان گفت که برای اجرای چنین تئوری‌هایی فعلا علم به‌اندازه کافی پیشرفت نکرده است.

از لحاظ تئوری درون سیاه‌چاله‌های فضایی زمان هیچ مفهمومی ندارد چراکه فضا به مقدار بی‌نهایت فشرده می‌شود. این پروسه غیر قابل تصویر به‌خاطر ماهیت شگفت‌انگیز سیاه‌چاله قابل مشاهده هم نیست. نیروی جاذبه سیاه‌چاله آنقدر زیاد است که حتی نور را هم به‌خود جذب می‌کند، بنابراین قوی‌ترین تلسکوپ‌های موجود هم نمی‌توانند درون سیاه‌چاله را مشاهده و بررسی کنند.

آیا جهان هم مانند عمر انسان به‌پایان خواهد رسید؟

ستاره‌شناسان تصور می‌کنند که پایان دنیا احتمالا با ورود تمام ماده‌های موجود در فضا به‌دورن سیاه‌چاله‌ها که باعث نابودی آنها هم می‌شود، رخ خواهد داد. البته یک نظریه دیگر هم وجود دارد که نسبتا معقولانه‌تر به‌نظر می‌رسد: در آینده بسیار دور زمانی که سوخت درون ستاره‌ها به پایان برسد، ذرات نیز کم‌کم رو به نابودی می‌روند. در نتیجه تمام دنیا و فعالیت تمامی ذره‌های اتم متوقف شده و از بین خواهد رفت. هنگامی که دنیا به چنین مرحله‌ای برسد، زمان هم متوقف می شود.

مطمئنا بهترین مثال برای درک بهتر پایان دنیا و زمان، مرگ انسان است. یک فرد بالغ دارای بیش از 100 تریلیون سلول که به همان مقدار اتم و مولکول دارد. این اجزای بی جان با طرز شگفت‌انگیزی در کنار یکدیگر حیات را برای انسان مهیا کرده و از آن نگهداری می‌کنند. زمانی که شخص جان خود را از دست می‌دهد، بدن او به توده‌ای از مولکول‌ها و اتم‌های مرده و بی‌استفاده تبدیل می‌شود. مواد موجود در هستی هم به‌همین شکل دنیا را تشکیل می‌دهند و بدون وجود آنها آینده، حال و گذشته‌ای وجود نخواهد داشت چراکه بدون مواد زمان هم معنایی ندارد. با به‌پایان رسیدن دنیا، محور زمان که در بالا به‌ آن اشاره کردیم هم به پایان می رسد. اگر چه با اتمام زمان هستی همچنان می‌تواند به‌کار خود ادامه دهد، اما بدون وجود زمان دنیا به یک بدن فاقد روح شباهت پیدا خواهد کرد.

 

http://itiran.com/node/75218

[2] [3] [4] [5]

موارد موضوعی مرتبط