آیا ما راهی برای سفر در زمان گشوده ایم؟

بیگ بنگ: همانگونه که مشخص شد، اخترفیزیکدانان هفته گذشته نظریه اینشتین را در مورد وجود امواج گرانشی ثابت کردند. اینجا به بخشی از این موضوع که کمتر به آن پرداخته شده است می پردازیم: این کار آنها شاید سرانجام ما را به سفر در زمان نزدیک تر کند.

48519293.cachedبه گزارش بیگ بنگ، گروهی از ستاره شناسان که به تازگی شهرت یافته اند روز پنجشنبه جهان را با ثبت امواج گرانشی از سوی دو سیاهچاله که در فاصله ۱٫۳ میلیارد سال نوری دورتر با هم برخورد کرده بودند، شوکّه کردند. این شناسایی امواج از نظریه نسبیت عام اینشتین به گونه ای پشتیبانی می کند که درک علم از نحوه ی عملکرد فضا- زمان را در محیط های طاقت فرسا و سخت کاملا دگرگون می کند و اخترفیزیک هیچگاه مثل قبل نخواهد بود.

این کشف جستجوی بشر در مورد سفر در زمان را نیز شامل می شود. کیپ تورن از پژوهشگران مورد تحسین قرار گرفته ی رصدخانه موج گرانشی تداخل لیزری (LIGO) این موضوع را در ارتباط با یافته های گروهش در نشست خبری رد کرد و گفت:« فکر نمی کنم (شناسایی امواج گرانشی توسط ما) ما را به سفر در زمان نزدیک تر کند.»
اما دو چیز حتمی است: ابراز تواضع در راه رسیدن به جایزه نوبل الزامی است و دیگر اخترفیزیکدانان مشهور، اعتباری بیشتر برای گروه لایگو از آن چه خودشان برای خود قائل هستند، قائلند. دیوید اسپرگِل فیزیکدان نظری و رئیس بخش ستاره شناسی و اخترفیزیک دانشگاه پرینستون، یکی از تحسین کنندگان این گروه است. اسپرگِل قبول دارد که راه درازی برای رفتن پیش از آن که بشر بتواند درک درستی از امکان سفر در زمان بدست آورد وجود دارد، اما باور دارد که نظریه نسبیت عام برای این اکتشاف حیاتی است البته اگر بخت یاری کند.

پروفسور اسپرگِل به دیلی بیست گفت:« هنوز اگرهای بسیاری وجود دارند، برای شروع اثبات موجودیت ذرات با جرم منفی و کرمچاله ها باید با ثبات گردد. اما معادلات نسبیت عام- که به ما سیاهچاله ها را داد و مدارک محکم آنها را با لایگو بدست آوردیم- به ما می گویند که سفر در زمان امکان پذیر است. چه بخواهند این ادعا را بکنند و چه نخواهند، پژوهشگران لایگو گام های بلندی را به سوی درک سفر در زمان برداشته اند.

تصویری خلاصه از نسبیت عام

نظریه نسبیت عام اینشتین جاذبه را شرح می دهد و اینکه اشیاء چگونه در فضا حرکت می کنند، و نظریه پردازان پیشگام در جامعه علمی باید به این مسئله توجه کنند. اینشتین جاذبه را به عنوان محصول فشار جرم در تار و پود فضا-زمان شرح می دهد. این تار و پود “فضا-زمان” نام دارد زیرا این دو مفهوم در سرتاسر جهان به شکلی تفکیک ناپذیر با هم ادغام شده اند، به همان شکلی که یک مایل تقریبا ۶ دقیقه با یک دونده ی خوب فاصله دارد.

مثل توپ بولینگ که در میان ترامپولینگ جای می گیرد، سیاهچاله ها هم اجرام پر جرمی هستند که تار و پود فضا-زمان را در هم می پیچند. هرچیزی (مثلا توپ گلف) که به سیاهچاله نزدیک شود (توپ بولینگ) با نزدیک تر شدن حرکتش سریع تر می شود زیرا در آن جا تار و پود فضا-زمان بسیار در هم پیچیده شده است. این در هم تنیدگی به دلیل جرم روی می دهد، اما به ویژه به دور اجرام عظیم در جهان بیشتر است: سیاهچاله ها و اینجا است که معجزه روی می دهد. ادوین ترنر یکی دیگر از اخترفیزیکدانان دانشگاه پرینستون به دیلی بیست گفت:« سفر در زمان شاید در موقعیت هایی که شامل چنین میدان های مغناطیسی بسیار قدرتمند باشند ممکن شود. فقط در یک میدان مغناطیسی قوی می توانید در زمان سفر کنید.»

6a00d8341bf7f753ef01b7c814aa33970b-800wiمدرک لایگو در اثبات میدان مغناطیسی قوی

هیچ گاه میدان مغناطیسی ای قدرتمند، نظیر آن چه لایگو به طور مستقیم شناسایی کرد، دیده نشده بود. که این با بزرگی آماری ای معادل ۵٫۱ سیگما بدست آمد، به این معنی که احتمال خطا در این یافته تنها ۱ در ۶ میلیون است. این یعنی اثبات. این شناسایی اثبات وجود امواج گرانشی و سیاهچاله ها است و دو هیولای بزرگ-با جرمی ۲۹ و ۳۶ برابر جرم خورشید ما- ۱٫۳ میلیارد سال قبل در یک برخورد به هم خوردند با چنان شدتی که امواج آن در طول کیهان مثل یک آجر که به استخر پرتاب شود منعکس شد. از همه مهمتر، پیشبینی جنجالی اینشتین اثبات شد که به صورت ریاضیاتی به ما امکان می دهد در زمان سفر کنیم، و درستی اثبات این قضیه به شکلی بسیار دقیق انجام گرفت.

اگرچه، این شناسایی اولین نوع از این دست است، اما جاذبه، نسبیت عام و حتی امواج گرانشی از زمان فرمول بندی نسبیت عام اینشتین در سال ۱۹۱۵ توسط اینشتین، چندین بار آزمایش شده اند. سر آرتور ادینگتون، اینشتین را پس از رصدهای ۱۹۱۹ خود از یک خورشید گرفتگی به شهرت رساند که از نظریه نسبیت عام اینشتین در برابر فیزیک کلاسیک نیوتنی پشتیبانی می کرد، و هزاران تایید مشابه نیز از زمان وجود دارد. چشمگیرترین این تاییدها، می تواند کار جوزف تیلور و راسل هالس باشد که برای کشف اثرات امواج گرانشی از گردش یک تپ اختر دوتایی در سال ۱۹۹۳ جایزه نوبل بردند.

اگرچه، شناسایی لایگو به گفته ترنر « بسیار بهتر از تاییدهای قبلی بود و نسبیت عام را در مورد آنچه که حد میدان قوی نامیده می شود آزمود، و این به معنی دخالت چیزهایی است که تحت تاثیر اثرات سرعت نور هستند.»  اینشتین می گوید زمان برای اشیایی که با سرعت نور سفر می کنند متوقف می شود و برای هرچیزی که نزدیک به این سرعت باشد کند می شود.

LIGO-Detects-Gravitational-Wavesجایی که جاذبه میدان قوی با سفر در زمان برخورد می کند

هرچه در هم تنیدگی فضا-زمان بیشتر باشد، نقطه A بر یک سوی سیاهچاله به نقطه Z در سوی دیگر نزدیک تر می شود. از نظر تئوریک، جاذبه می توانند در پیرامون یک ابر سیاهچاله چنان شدید باشد که نقاط A و Z در حقیقت با هم تماس پیدا می کنند و امکان گذر نقاط B از Y را به صورت یکجا می دهد. برای امکان پذیر ساختن سفر در زمان، ترنر شرح می دهد:« مسیر در میان فضا-زمان باید به اندازه کافی خم شود تا به یکدیگر برسند- امواج میدان های گرانشی قوی به شکلی قدرتمند تار و پود فضا زمان را به هم می ریزند. اگر این میدان به اندازه کافی قوی باشد و پیچیدگی های لازم را داشته باشد، راه هایی در میان برهم خوردگی فضا-زمان ایجاد می شود که همدیگر را در زمان های متفاوتی قطع می کنند به این معنی که شما می توانید از یک مسیر که نقاطی از آینده را به نقاطی در گذشته متصل می سازند، سفر کنید.»

این اتفاق چگونه روی می دهد؟ دمبلی را که به اندازه کافی سنگین است در یک جوراب شلواری بیاندازید، و می بینید که جوراب شلورای آنقدر کش می یابد تا هر دو خروجی ها در دو طرف در اثر انقباض به هم برسند. شاید لازم باشد برای این منظور دمبل ها را بچرخانید. روی هم رفته سیاهچاله ها خشن ترین گرداب ها در جهان هستند.

زمان فرا رسیدنِ سفر در زمان

نوآوری ها در اخترفیزیک و درک ما از جهان، پیشروی ای بی نظیر دارند، اما نفس خود را به این زودی برای سواری جادویی جورج کارلین در باجه تلفن حبس نکنید. اسپرگِل پیش بینی می کند که دستکم ۵۰ سال اکتشاف برای پیامدهای یافته های لایگو که بتواند منجر به پیشرفت محسوسی در سفر انسان ها در فضا شود وقت لازم است اما این فقط سرعت پیشرفت ستاره شناسی است. بیان عملکردهای این موضوع در مقیاس زمان ژئولوژیک واقعا دستکم گرفتن این موضوع است. سفر در زمان اثبات شود یا نشود، این اکتشاف به پژوهشگران لایگو مدرک اثبات پیش بینی ۱۰۰ ساله ی اینشتین را داد تا قدردادن رویکرد او در منطق باشند.

اسپرگِل می گوید:« نسبیت عام قابلیت های ریاضیاتی بسیار جالب توجه ای دارد که شامل چیزهایی نظیر درهم تنیدگی فضا-زمان می شود که به شکلی بالقوه سفرهای بسیار سریع در فضا را ممکن می سازد-سفری حتی سریع تر از آنچه شبیه به سرعت نور است. اینکه آیا از این راهبردها می تواند بهره بردای کرد یا نه هنوز مشخص نیست، اما این رصد به ما می گوید که ما باید از نسبیت عام استفاده کنیم.»

مترجم: حسین طریقی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: thedailybeast.com

image_pdfimage_print
(21 نفر , میانگین : 4٫76 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=44427
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۳ پاسخ‌ها

  1. Masoud گفت:

    با درود
    من یه سوال داشتم, طبق معادلات انیشتین امکان سفر به گذشته هم وجود داره؟ درسته؟

پاسخ دهید

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