یافته‌های جدید، باورهای رایج در مورد “زمان” را به چالش می‌کشد!

بیگ بنگ: در رُمان «پادشاه گذشته و آینده»، اثر ماندگار تی.اچ وایت، شعبده‌بازی به نام مریلین از یک بیماری بسیار عجیب رنج می‌برد. زمان برای او در جهت معکوس جریان دارد. او از اتفاقات آینده آگاه است و همین مسأله موجب ناراحتی اوست. از اینکه مجبور است در دنیایی رو به گذشته زندگی کند در حالی که اطرافش پر از آدم‌هایی است که زندگی‌شان رو به آینده در جریان است، عذاب می‌کشد.

Mezzanine_791ولی چرا این موضوع تا این حد برای خوانندگان این داستان، عجیب و غیر واقعی به نظر می رسد؟ قوانین فیزیک حرکت در خلاف جهت متعارف زمان را غیرممکن نمی داند. معادلاتی که می تواند شتاب یک موشک یا تکانه یک توپ بیلیارد را محاسبه کند، با معکوس کردن جهت نمودار زمان، کارایی خود را به طور کامل حفظ می کند. با وجود این ما گذشته را به یاد می آوریم و نه آینده را. در جهانی که ما می شناسیم نمودار زمان همواره در جهت مسن تر شدن ما به پیش می رود. ولی زمان چیست و چرا همیشه به سوی آینده حرکت می کند؟ به نظر می رسد به قدری در زمان، این پدیده اسرارآمیز (اگر اساسا بتوان آن را یک پدیده دانست) غوطه وریم که هرگز نیازی به اندیشیدن درمورد چیستی آن احساس نمی کنیم. در حالی خود را از تفکر در ماهیت آن بی نیاز می بینیم که ارائه یک تعریف علمی قابل قبول از زمان به هیچ وجه کار آسانی نیست. موسسه آمریکایی مرکز نشر علم آمریکا با آگاهی از همین موضوع جایزه سال ۲۰۱۳ خود را به قابل درک ترین تعریف از زمان برای بچه های ۱۱ ساله اختصاص داد.

بسیاری از دانشمندان معتقدند مطالعه موجودیت زمان پیش از تعیین منشا آن کاری بیهوده و غیرعلمی است

ولی اگر از عموم مردم کمی فاصله بگیریم و به آزمایشگاه های مدرن و دفتر کار دانشمندان سری بزنیم، متوجه می شویم دست آنها به هیچ وجه از اظهار نظرهای مختلف در مورد چیستی زمان خالی نیست. فیزیکدانان و زیست شناسان هر یک از دیدگاه خود و بنا به نیازهای رشته علمی شان به تعریف زمان و نظریه پردازی در مورد چگونگی به وجود آمدن آن پرداخته اند. ولی شاید عجیب ترین نظریه در مورد زمان، نظریه جولین باربر انگلیسی باشد که در پاسخ به پرسشی پیرامون چیستی زمان گفته است: چیزی به نام زمان وجود ندارد.

زمان از دیدگاه فیزیک

می گویند فیزیک یعنی مطالعه فضا و زمان؛ ولی بسیاری از دانشمندان معتقدند مطالعه موجودیت زمان پیش از تعیین منشا آن کاری بیهوده و غیرعلمی است. پروفسور رامسدونک از دانشگاه بریتیش کلمبیا در توضیح چرایی این ضرورت می گوید: تصور کنید در یک بازی کامپیوتری زندگی می کنید. برای ما که در جهان خارج از بازی زندگی می کنیم تردیدی وجود ندارد که فضای سه بعدی آنجا چیزی جز توهم وجود سه بعد که از کدگذاری اطلاعات روی سطح یک ریزتراشه دو بعدی حاصل می شود، نیست. شاید سه بعد فضا و یک بعد زمان هم ناشی از کدگذاری های خاص در ابعاد پایین تر جهان هستی باشد. نظریه های مهم فیزیک امروز مانند نسبیت عام، مکانیک کوانتوم و نظریه ریسمان فقط فضا ـ زمان را مطالعه می کند، ولی هیچ یک برای منشأ فضا ـ زمان توضیحی ارائه نمی دهد. به عقیده محققان، فضا ـ زمان باید از موجودیتی زیربنایی تر به وجود آمده باشد.

time-travel2البته بازار تعاریف ساده و نه چندان جدی و قابل اندازه گیری مانند تعریف جان ویلر چندان هم بی رونق نبوده است. او زمان را ساز و کاری می داند که طبیعت آن را برگزیده است تا از وقوع همزمان رویدادها جلوگیری کند. ولی چرا زمان همواره رو به جلو حرکت می کند و فرآیندهایی که در طول زمان روی می دهد در شرایط طبیعی و بدون صرف انرژی برگشت ناپذیر است؟ چرا هیچ گاه شاهد تبدیل یک سیب فاسد به یک سیب سالم نیستیم؟ حرکت در جهت بی نظمی همان چیزی است که به قانون دوم ترمودینامیک معروف بوده و مورد پذیرش اکثریت قریب به اتفاق دانشمندان است.

قانون دوم ترمودینامیک

در بیش از ۱۴۰ سال گذشته عده ای از دانشمندان تلاش کرده اند حرکت جهان از نظم به سوی بی نظمی را دلیلی بر ممنوعیت حرکت زمان به سمت گذشته معرفی کنند. برای مثال، در شرایط عادی رودها همواره با فرسایش بستر خود عمیق تر و عریض تر می شود و این یعنی افزایش بی نظمی. هرگز دیده نشده یک رود در بستری عریض و عمیق متولد شود و با گذر زمان بستر خود را ترمیم کند و از عمق و عرض آن کاسته شود یا تکه های یک لیوان شکسته به خودی خود به سوی یکدیگر حرکت کند و به یک لیوان صحیح و سالم تبدیل شود. از نظر دانشمندان، گذر زمان یعنی حرکت از نظم به سوی بی نظمی. این تعریف ابتدا قانع کننده به نظر می رسید؛ ولی به مرور زمان مشخص شد ارائه این تعریف بیشتر به پاک کردن صورت مسأله شبیه است تا حل اساسی آن. زیرا از عهده پاسخ به یک پرسش مهم برنمی آید: چرا جهان ابتدا به صورت منظم شروع به کار کرد تا با گذر زمان بر بی نظمی آن افزوده شود؟ آن هم در حالی که انتظار داریم پس از بیگ بنگ با توده ای بی نظم روبه رو باشیم که بر اثر نیروهای طبیعت رو به نظم پیش می رود.

Timeمورد عجیب جولین باربر

جولین باربر، فیزیکدان انگلیسی است که پس از اخذ درجه دکتری از فضای دانشگاهی فاصله گرفت تا آزادانه تر در مورد مسائل زیربنایی فیزیک به تفکر بپردازد. از دیدگاه باربر، اشکال کار فیزیکدانان بزرگی مانند نیوتن و اینشتین این بود که از زمان برای توجیه تغییر و حرکت کمک گرفتند. در حالی که اگر به این مسأله برعکس نگاه کنیم، می بینیم تغییرات، توهم زمان را برای ما به وجود آورده است. او زمان را سوء تفاهمی می داند که از کنار هم قرار گرفتن اکنون های بی شمار که هر یک در ذات خود مستقل از اکنون قبل و بعد از خود است، ایجاد می شود.

این ایده ای است که ریشه در عقاید پارمنیدس، فیلسوف یونانی پیش از سقراط دارد. اکنون های باربر را می توان مانند صفحات جدا شده یک رمان در نظر گرفت که روی یک میز پراکنده شده است. هر صفحه به خودی خود فارغ از زمان وجود دارد، ولی اگر این صفحات را به درستی کنار هم قرار دهیم و مشغول خواندن آنها شویم این توهم برای ما به وجود می آید با موجودیتی واحد به نام داستان سر و کار داریم که مشمول گذر زمان شده است؛ بنابراین از نظر فیزیکی برای باربر، همان گونه که خود او می گوید گربه ای که از بلندی پرش می کند همان گربه ای نیست که بر زمین فرود می آید. هیچ لحظه گذشته ای وجود ندارد که به لحظه آینده سرایت کند. در نتیجه این پرسش که پیش از بیگ بنگ چه بود؟ هرگز مطرح نمی شود چون در فیزیک بی زمان او، قبل و بعد مفهومی ندارد.

این گرافیک زمان بندی شکل گیری جهان را طبق نظریه بیگ بنگ و تورم کیهانی نشان می دهد.

این گرافیک زمان بندی شکل گیری جهان را طبق نظریه بیگ بنگ و تورم کیهانی نشان می دهد.

لحظه بیگ بنگ هم یک انفجار در گذشته بسیار دور نیست؛ بلکه یک صفحه از رمان آفرینش یا یکی از اکنون های جهان است که در جای دیگری از مجموعه ای که ما هم در آن مجموعه قرار گرفته ایم، واقع شده است. او به نقش اساسی مغز در تصور ما از زمان هم اشاره می کند؛ موضوعی که یادآور نظرات زیست شناسان در مورد زمان است. تنها مدرکی که از گذشته زمین داریم فسیل ها و سنگ های قدیمی است که فقط در اکنون ما توسط نورون های مغز قابل درک است. بنابراین همه اکنون به طور یکجا کنار هم موجود است. ولی روابطی که بین بعضی از آنها مانند اکنون فسیل و اکنون ما برقرار می شود به توهم زمان از گذشته به آینده کمک می کند. نظریه او هر چند عجیب، به قدری قدرتمند است که او در مقاله های علمی اش راه رسیدن به نتایج نسبیت عام و مکانیک کوانتوم را از راه آن تبیین کرده است.

به اعتقاد دانشمندان مغز فعالانه بر درک ما از زمان تأثیرگذار است و این تأثیرگذاری تحت تأثیر عوامل مختلف قرار می گیرد

زمان از دیدگاه زیست شناسی

موجودات برای انجام کارهایی مانند خوابیدن، بیدار شدن، غذا خوردن و افزایش یا کاهش مواد شیمیایی درون بدن به گونه ای که ادامه حیات را برای آنها تضمین کند به یک ساعت درونی (بیولوژیک) احتیاج دارند. منشأ این ساعت درونی که همه موجودات از آن برخوردارند موضوع تحقیقات گوناگون قرار گرفته است. این ساعت درونی بویژه برای مغز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. مغز به عنوان مرکز فرماندهی بدن برای انجام وظایف خود از زمان بندی بی نهایت دقیقی پیروی می کند که همین موضوع آن را در تحقیقات زیست شناسان در مورد زمان در درجه اول اهمیت قرار داده است. یافته های جدید نشان می دهد مغز انسان از ترکیبی از ساعت های درونی مختلف برای ادامه حیات او استفاده می کند. ساعتی با دقت هزارم ثانیه برای واکنش های سریع بدن، ساعتی برای محاسبه دهه هایی که از عمر ما می گذرد، یک ساعت درونی برای زمان بندی مناسب حرکت اندام ها و ساعتی هم برای نظارت بر نحوه جریان اطلاعات ناشی از حواس در بدن. توانایی بدن برای هماهنگی این ساعت ها و استفاده مناسب از اطلاعات هر یک در زمان و مکان خاص خود شگفت انگیز است.

به اعتقاد دانشمندان، مغز فعالانه بر درک ما از زمان تأثیرگذار است و این تأثیرگذاری تحت تأثیر عواملی مانند احساسات، مصرف مواد مخدر و اختلالات روانی مانند اسکیزوفرنی قرار می گیرد. در یک آزمایش، دانشمندان از افراد خواستند موس کامپیوتر را در فاصله های زمانی سه ثانیه ای فشار دهند. زمان بندی بیشتر شرکت کنندگان در آزمایش به واقعیت بسیار نزدیک بود. در مرحله بعد از شرکت کنندگان خواسته شد به مدت یک ساعت روی یک دستگاه تردمیل بدوند و دمای اتاق را نیز افزایش دادند. پس از یک ساعت بیشتر شرکت کنندگان موشواره را به جای فاصله های زمانی سه ثانیه ای، در فواصل زمانی ۲٫۶ ثانیه ای فشار دادند. ظاهرا دمای بالا و فعالیت بدنی گذر زمان را برای آنها سریع تر کرده بود. پس از تکرار آزمایش برای همان افراد به مدت ده روز، دقت اولیه دوباره مشاهده شد و درک افراد از فاصله زمانی سه ثانیه با واقعیت همخوانی بیشتری پیدا کرد. این یافته مهر تائیدی بود بر یافته های قدیمی تر که نشان می داد تب، درک افراد از زمان را مختل می کند.

سایت علمی بیگ بنگ / منابع: popsci.com , Science Newscenterforcommunicatingscience.org

نویسنده و ترجمه: مسعود توکلی/ جام جم

image_pdfimage_print
(43 نفر , میانگین : 4٫91 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=37844
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

۱۶ پاسخ‌ها

  1. erfan گفت:

    بسیار عالی ممنون
    زمان فوق العاده عجیبه واقعا فکر کردن بهش هم لذت بخشه هم اعصاب خُرد کنه
    به امید مقاله های بیشتر در مورد زمان
    بازم تشکر

  2. حسن گفت:

    از زمان به زمان روانشناختی یاد میشه . چون اصلا زمان موجودیت مستقلی نداره و این بدن ماست که زمان رو تجربه میکنه . بدن با زمان ذهن رو گول میزنه و ذهن مشغول جهان بدنی و مادی میشه در حالی که برای ذهن اصلا گذشته و آینده هیچ فرقی با هم ندارن . اینکه بازه های زمانی یک پیکو ثانیه باشن یا یک نانو ثانیه و یا یک هزار سال و یا یک میلیون سال تو دنیای ذهن اصلا با هم تفاوتی ندارن

  3. ahmad گفت:

    باز این مقاله هم به زبانی دیگر همان تعالی را می رساند در واقع یک حقیقت واحد متعالی وجود دارد اما تاریک و متکثر شده و تعالی ان نزول کرده و ما این تکثر ها را به صورت مکان و زمان حس می کنیم در مثال : گل سرخی وجود دارد که یک حقیقت است اما به کلمات و حروف و جملات توصیح دهنده گل نزول کرده تکثر حروف و کلمات توصیف کننده گل سرخ به صورت تکثری از حروف وترتیب انها حس میشود اما توصیف گل سرخ هرگز خود گل سرخ نیست زمان و مکانها و غیره هم همه حروف و کلماتی هستند که حقیقتی واحد و متعال (خود گل سرخ) را بیان می کنند و هنگامی که خود گل سرخ در یک نظر دیده شود دیگر ان حروف و کلمات به صورت تکثر اهمیتی ندارند زیرا خود گل سرخ در یک نظر دیده شده و احتیاجی به جملات توصیف گل نیست____زمان و مکان و اشیا و غیره همه جملات و کلمات توصیف کننده یک حقیقت واحد متعال است

  4. وحید امین پور گفت:

    درود و عالی

  5. Astronomy گفت:

    بسیاربسیارعالی بود:)

  6. Arco گفت:

    دمتون گرم، واقعن مقاله جالبی بود.
    ممنون که رایگان این مقاله ها رو در اختیار ما میگذارین.
    هر چقدر تشکر کنیم باز کمه.

  7. خسرو گفت:

    ترس و بیماری می تواند درک ما از دنیای اطرافمان را تغییر دهد .

  8. parsa گفت:

    من عاشق زمانم و واقعا منو تو فکر میبره

  9. امیدشه پور گفت:

    به نظر من زمان یعنی تغیر اگه هیچ جیز تغیر نمی کرد زمان به نظرمان نمیامد

  10. reza گفت:

    گذشت زمان زاییده ذهن ماست برای مثال شاید خیلی از شما ها هم دچار این حالت شدین در یک عصر روز بارانی بعد از بیدار شدن از خواب قبل نگاه کردن به ساعت به اشتباه فک میکنیم در زمان صبح فردای ان روز هستیم!!! بدونه اینکه گذشت زمان را مغزه ما فهمیده باشه.پس در نتیجه گذشته و اینده وجود نداره به عبارتی در حقیقت گذشته اینده در زمان حال ادغام شده

  11. Moha گفت:

    شاید شاید شاید ﺯﻣﺎﻥ ﻭﺟﻮﺩ ﻧﺪﺍﺭﻩ ﻭ ﯾﮏ ﭼﯿﺰ ﮐﺎﻣﻼ
    ﻗﺮﺍﺭﺩﺍﺩﯾﻪ. ﯾﻪ ﻣﺜﺎﻝ ﻣﯿﺎﺭﻡ ﺑﺮﺍﺗﻮﻥ. ﺷﻬﺮ “ﺁﻧﺎﻻﺳﮑﺎ”
    ﻏﺮﺑﯽ ﺗﺮﯾﻦ ﻧﻘﻄﻪ ﯼ ﮐﺸﻮﺭ ﺁﻣﺮﯾﮑﺎ ﻭ ﺷﻬﺮ “ﺁﻧﺎﺩﯾﺮ”
    ﺷﺮﻗﯽ ﺗﺮﯾﻦ ﻧﻘﻄﻪ ﯼ ﮐﺸﻮﺭ ﺭﻭﺳﯿﻪ ﺍﺳﺖ. ﺍﯾﻦ ﺩﻭ
    ﻣﻨﻄﻘﻪ ﺩﺭ ﭘﺸﺖ ﻧﺼﻒ ﺍﻟﻨﻬﺎﺭ ﻣﺒﺪﺍ ﮔﺮﯾﻨﻮﯾﭻ ﻭﺍﻗﻊ
    ﺷﺪﻩ ﺍﻧﺪ ﻭ ﺑﻪ ﻫﻢ ﻧﺰﺩﯾﮑﻨﺪ ﻭﻟﯽ ﺩﺭ ﻋﯿﻦ ﺣﺎﻝ
    ﺍﺧﺘﻼﻑ ﺯﻣﺎﻧﯽ ﺧﯿﻠﯽ ﺯﯾﺎﺩﯼ ﺑﺎ ﻫﻢ ﺩﺍﺭﻧﺪ. ﯾﻪ ﭼﯿﺰﯼ
    ﺣﻮﻝ ﻭ ﺣﻮﺵ ۲۱ ﺳﺎﻋﺖ ﺍﺧﺘﻼﻑ ﺯﻣﺎﻧﯽ ﺯﻣﺎﻧﯽ ﮐﻪ
    ﻣﺎ ﺑﺎ ﻫﻢ ﻗﺮﺍﺭﺩﺍﺩ ﺑﺴﺘﻪ ﺍﯾﻢ ﻣﯿﺘﻮﻧﯿﺪ ﺍﺯ ﺳﺎﯾﺖ ﺗﺎﯾﻢ ﺍﻧﺪ
    ﺩﯾﺖ ﺍﯾﻦ ﺩﻭ ﻣﻨﻄﻘﻪ ﻭ ﺯﻣﺎﻥ ﺁﻥ ﻫﺎ ﺭﺍ ﭘﯿﺪﺍ ﮐﻨﯿﺪ.

    • نیما گفت:

      شاید اینکه یک ثانیه رو ما یک ثانیه می نامیم و بر اساس تعداد نوسانات اتم سزیم اون رو تعریف می کنیم، قراردادی باشه. شاید اینکه ۱ دقیقه ۶۰ ثانیه است قراردادی باشه. اما شروع و پایان یک رویداد رو نمی تونی بگی قراردادیه. وجود گذشته، حال و آینده رو نمی تونی قرار دادی به شمار بیاری. فاصله بین دو رویداد و اصلا خود رویداد رو نمی تونی بدون زمان تعریف کنی. اگر قرار بود زمان قراردادی برای بشر به شمار بیاد، در اینصورت همه حوادث و اتفاقات و گذر بی معنی می شد. بدون شک برای تعریف تغییر که یکی از المان های جدا نشدنی جهان ماست باید زمان وجود داشته باشد. اینکه فاصله بین دو شهر نزدیک تفاوت زمانی ۲۱ ساعته دارد بدون شک بدلیل قرارداد است. اما این به این معنی نیست که زمان قراردادی است بلکه به تعریف زمان در سیاره ما بستگی دارد. اینکه شبانه روز ۲۴ ساعت است، اینکه شب و روز برای منطقه ما چگونه اتفاق می افتد زمان محلی را به ما نشان می دهد. اما این به مفهوم زمان گلوبال نیست. فک نمی کنم صحیح باشه که بگیم چون یک سول (روز مریخی) ۲۴ ساعت و ۴۸ دقیقه است و چون روز ما ۲۴ ساعت است بنابراین زمان قراردادیه.

  12. حسن گفت:

    انگار یه نفر که برنامه هولوگرام سه بعدی این جهان رو نوشته و برنامه نویسی کرده یه عامل یا آرگومان ( متغیر ) رو به اسم ” زمان ” واسه تقدم و تاخر رویدادها تو الگوریتم برنامه نویسیش در نظر گرفته تا از بروز یه سری مشکلات مثل تکرار رویدادها و یا جلوگیری از سفر آبجکت های ماکروسکوپی یا میکروسکوپی سه بعدی به گذشته یا آینده جلوگیری بکنه . پس این متغیر ( زمان ) یه چیز یا آبجکت قراردادیه و میتونست وجود نداشته باشه ! در صورتی که وجود داره و قانونش به اسم قانون زمان داره اعمال میشه .

  13. Meysam گفت:

    من فکر می کنم زمان چیزیه که ما درونه بدنه خودمون احساس می کنیم (ساعت درونی بدن)
    مثلا یه روز واسه یه نفر انگار یه سال گذشته ولی واسه یه نفر دیگه انگار ۱۰ دقیقه میگذره این ساعت درونیه بدنه ماست که زمان مارو تأیین می کنه
    درباره سفر در زمان هم من خیلی فکر کردم به این نتیجه رسیدم که ما از یه ساعتی که الآن وجود داره به ۱۰ سال دیگه نمیریم بلکه زمان که برای ما که می خوایم سفر کنیم با بقیه کاملا تو یه حالته بلکه ساعته درونیه بدنه ماست که با زمانه دنیا عقب تر حرکت می کنه و باعث میشه طبقه نظریه انیشتین دنیا ۱۰۰ سال از ما جلو باشه درحالی که ما تو همون حالت وای ایستادیم
    ساعت درونیه بدنه ما با ساعت دنیا عقبتر حرکت کرده و ما زمان رو حس نکردیم
    لطفا اگه اشتباه می کنم منو راهنمایی کنید ممنون

  14. smsm گفت:

    من یک انتقاد جدی به مسولین سایت دارم. بنده خیلی دیده ام که شما مفاهیم بیولوژیک را با فیزیک مخلوط می کنید. این کار به هیچ وجه صحیح نیست. زیست شناسان صلاحیت بحث در مورد مفاهیم فیزیک مثل زمان را ندارند. اصلا این تخصص آنها نیست. از کامنتها هم می شود ایجاد برداشت غلط از مفهوم فیزیک زمان را بخاطر خلط آن با مباحث بیولوژیک متوجه شد. نظر زیست شناسان در حد درک خودشان از زمان وابسته به زمینه کاری هست که در آن فعالیت دارند.

  15. وحید گفت:

    زمان یکی از خاصیت های ماده است همانطور که ماده جرم و وزن داره زمان هم داره بنا بر این زمان وجود داره بدون اینکه ابتدا و انتهایی برای زمان وجود داشته باشه ما فقط میتونیم مدت رو اندازه گیری کنیم بگیم یک میلی ثانیه یک سال یک قرن یا بیشتر

پاسخ دهید

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