چرا پیکان زمان همیشه به جلو می رود؟

12
682

بیگ بنگ: ری کامینگز نویسنده رمان‌های علمی‌تخیلی در سال ۱۹۲۲ در رمان خود بنام “دختری در اتم طلایی” نوشت: زمان پدیده‌ای است که در یک‌لحظه مانع از وقوع همه‌چیز می‌شود، حال پرسش اين‌است كه چطور زمان مي‌تواند در يك لحظه مانع از وقوع رويداد‌ها شود؟ چه مكانيزمي وجود دارد كه زمان را تنها به جلو مي‌برد نه به عقب؟

بیگ بنگ و زمان، طرحی از فيزيكدانان نظري موسسه PI
بیگ بنگ و زمان، طرحی از فيزيكدانان نظري موسسه PI

به گزارش همشهری از دیسکاوری، نتايج مطالعات گروهي از فيزيكدانان نظري موسسه PI در اونتاريوي كانادا که به‌تازگي در Physical Review Letters منتشر شده نشان می دهد، مفهوم پيكان زمان، مفهومي كه بي‌وقفه بودن حركت رو‌ به‌ جلوي زمان را نمايش مي‌دهد و شيوه‌اي متفاوت از چگونگي نمايش زمان در مقياس جهاني به شمار مي‌رود را بازبيني كردند. زمان به صورت رايج به واسطه فرضيه گذشته شرح داده مي‌شود كه مي‌گويد هر نوع سيستم معين در حالت انتروپي (واحد اندازه‌گيري ترموديناميك) كوچكي آغاز شده و سپس هرچه با نيروي ترموديناميك جلو رانده مي‌شود، انتروپي آن افزايش پيدا مي‌كند. به بيان ديگر گذشته انتروپي كوچك و آينده انتروپي بالايي دارد، پديده‌اي كه به تقارن زماني ترموديناميك شهرت دارد.

در تجربيات روزانه نيز مي‌توان نمونه‌هاي متعددي از انتروپي رو‌به‌افزايش را مشاهده كرد،‌ براي مثال پر شدن فضاي يك اتاق با گاز، يا ذوب شدن يك قطعه يخ. در اين نمونه‌ها روند غيرقابل تغيير رو به افزايش ميزان انتروپي به خوبي محسوس است. اگر اين مفهوم در مقياس جهاني بسط داده‌شود، مي‌توان گفت بيگ‌بنگ جهان را در حالت انتروپي پاييني به وجود آورد و طي قرون و اعصار متوالي كه جهان بسط يافته و سرد شده‌است،‌ انتروپي اين سيستم عظيم افزايش يافته‌است. از اين رو براساس اين فرضيه، زمان با ميزان انتروپي يا آشفتگي در جهان ارتباطي مستقيم دارد.

اما اين فرضيه نيز چندين مشكل دارد. درست پس از بيگ‌بنگ،‌ چندين نمونه از شواهد عيني به وجود محيطي اشاره كردند كه تراكمي بسيار داغ و آشفته از ذرات كهن بوده‌اند. با بلوغ بيشتر جهان هستي و سرد‌تر شدن آن، نيروي گرانش بر آن تسلط يافته و جهان را به مكاني منظم‌تر و پيچيده‌تر تبديل كرد كه در آن از ابرهاي گازي سرد ستاره‌ها شكل گرفتند و سياره‌ها در نتيجه فروپاشي‌هاي گرانشي متولد شدند. به تدريج شيمي ارگانيك ايجاد شد و زمينه خيزش حيات و تولد موجودي فراهم شد كه درباره زمان و فضا تفكر كرده و فلسفه‌ بافي كند. در نتيجه مي‌توان گفت آشفتگي و انتروپي در مقياس جهاني،‌ برخلاف فرضيه مطرح شده، با گذشت زمان كاسته شده‌است.

مراحل تحول کیهان، از بیگ بنگ تا اکنون
مراحل تحول کیهان، از بیگ بنگ تا اکنون

به گفته محققان انتروپي كميتي فيزيكي است كه از ابعادي مانند انرژي و حرارت برخوردار است و براي سنجيده‌شدن به مرجعي خارجي نياز دارد. از اين رو نمي‌توان كل جهان را با انتروپي سنجيد زيرا هيچ مرجع خارجي ديگري براي سنجش وجود ندارد. اكنون باز به خانه اول باز‌مي‌گرديم: چه‌مكانيزمي زمان را به جلو مي‌راند؟ پيچيدگي كميتي بدون بُعد است كه در بنيادي‌ترين حالت خود ميزان پيچيده‌بودن يك ساختار را شرح مي‌دهد. از اين رو مي‌توان گفت كه پيچيدگي با زمان در ارتباطي مستقيم است، هرچه زمان پيش مي‌رود، ساختار جهان پيچيده‌تر مي‌شود. محققان مي‌گويند اين نيروي گرانش و تمايل آن به ايجاد نظم و پيچيدگي است كه سيستم‌هاي اوليه را با انتروپي پايين در جهان ايجاد كرده‌است.

محققان براي آزمودن اين فرضيه، مدل‌هاي کامپیوتری خلق كردند تا ذرات را در ماكتي از جهان شبيه سازي كنند. نتيجه اين مدل‌سازي نشان داد بدون توجه به اينكه شبيه‌سازي تا كي ادامه پيدا مي‌كند، پيچيدگي جهان همواره افزايش پيدا مي‌كند و هرگز با گذشت زمان كاهش نمي‌يابد. به گفته محققان با بالغ‌تر شدن جهان، خردسيستم‌ها به اندازه‌اي از يكديگر مجزا شدند كه نيروهاي ديگر شرايط ايجاد پيكان زمان براي خردسيستم‌هايي كه انتروپي پاييني داشتند، فراهم آمد. در اين خرد‌سيستم‌ها،‌مانند زندگي روزمره روي زمين، انتروپي مسلط شده و پيكان ترموديناميكي از زمان ايجاد مي‌كند.

براساس اين گزارش، در مقياس جهاني، درك بشر از زمان تحت تاثير رشد روزافزون پيچيدگي قرار دارد، اما در خرد ساختارها، اين انتروپي است كه مفهوم زمان را تعريف مي‌كند. به گفته محققان، جهان سيستمي است كه پيچيدگي آن در حال افزايش است. ساختاري متشكل از كهكشان‌هاي عظيم كه فضاي تهي بيكراني آنها را از يكديگر جدا ساخته‌است. اين كهكشان‌ها در گذشته دور به هم نزديك‌تر بوده‌اند. فرض براين‌است كه درك انسان از زمان نتيجه قانوني است كه رشد غيرقابل بازگشت پيچيدگي جهان را تعيين مي‌كند. محققان در مرحله بعدي مطالعات خود در جستجوي شواهد عيني براي پشتيباني از فرضيه خود هستند، شواهدي كه وجود يا عدم وجود آنها مشخص نيست، اما دانشمندان مي‌دانند با كمك چه آزمايش‌هاي و رصد‌هاي كيهاني مي‌توان به وجود اين شواهد پي‌برد.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: news.discovery



ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

12 دیدگاه‌ها

  1. بازم تکرار میکنم که چیزی به اسم زمان حقیقتا وجود نداره و با درک مفهوم بینهایته که متوجه میشیم تمام چیزهای مادی و فیزیکی افتادن تو گودالی به اسم زمان و اگه از این گودال بیرون نیان تا ابد زمان برشون میگذره و همشون یه تعریف واحد از زمان و جهان دارن . ما تا موقعی که درباره جهان و آفرینش و بیگ بنگ تفکر و تعمق و تامل عمیق نداشته باشیم با خوندن حتی آرا و نظریات فلاسفه و بزرگان و اخترفیزیکدانان و و ریاضیدانان نمیتونیم درک نسبتا درستی از واقعیت و به تبع اون از حقیقت جهان و آفرینش داشته باشیم . این ما هستیم که باید جهان و آفریدگارجهان و خلقت رو بشناسیم نه اینکه این مفاهیم و تعاریف بخوان خودشون رو به ما نشون بدن و خودشون رو به ما معرفی کنن و خودشون رو برای ما تعریف کنن .

  2. من فکر مبکنم بعدی که ما از زمان تعریف میکنیم یا انتظار داریم چیزی ما بین گرما و سرما یعنی ….سکونسکون صفر نه گرم که حرارتی باشه نه سرد که سرمایی باشه ما نمیتونیم با جزییات لحضه به لحضه از زمان درکی یا شناختی داشته باشیم .۱. چون در هال انبساط کیهانی و پایین اومدن دما ۲.به دلیل گذر روز و شب که اونم باعث اختلاف دما و یعنی اختلاف زمان و بازم یعنی گیجی عدم درک درست ما از زمان….فقط یک راه برای فهمیدن و درک صحیح زمان میتونه باشه اونم یعنی ذهنت و مغذ تو و….کل سیستم بدنتو ۱ لحضه از کار بندازی یعنی نه ۱ درجه دما بالا نه ۱ پایین اونوقته که میفهمی زمان چه معنی داره و به درک کامل خواهی رسید راستی یادم رفت اونوقت دیگه از طریق جسمت نمیفهمی بلکه روحته که متوجه میشه….

  3. انتروپی یعنی بینظمی، و حالا نظم یعنی چه؟ فکر کنم در درک انتروپی به مشکل برخوردید. انتروچی مثل گسترش جهان که درنتیجه اون فضا ایجاد میشه، اطلاعات ایجاد میکنه، مفهوم بنیادی انتروپی این هست.
    بچه های گمانه یک ویئو عالی رو ترجمه کردند در این زمینه که فکر کنم کمکتون بکنه.
    http://www.gomaneh.com/5110/%D8%BA%DB%8C%D8%B1-%D8%AA%D8%B5%D8%A7%D8%AF%D9%81%DB%8C-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA%D8%9F/

    درمورد پیچیدگی اگر منظورتون سامانه پیچیدست که واضح تر بگید تا کمکون کنم، کمی درمورد سامانه های پیچیده تحقیق بکنید و ببینید که خودسازمان دهی چی هست تا موضوع براتون روشن تر بشه.

  4. سلام. بنظر من پیچیدگی میتونه بهترین مفهوم و دلیل برای درک زمان و حرکت به پیش اون باشه…ساختار فضازمان که از یه ذره و یه بیت اطلاعات شروع شده و به تدریج با حرکت به پیش فضازمان بر پیچیدگی اون افزوده شده و اکنون در آخرین مرحله پیچیدگی به مغز انسان میرسیم. آیا ممکنه پیچیدگی ماده از ساختار مغزی بشر هم پیشتر بره!؟ من فکر میکنم پیچیدگیهای آینده میتونه تلفیقی از هوش مصنوعی و هوش طبیعی باشه…اما من یه مشکل در درک آنتروپی دارم! به نظر من در حرکت به پیش زمان هیچگاه آنتروپی افزایش نیافته بلکه با سردتر شدن کیهان و پیچیده تر شدن اطلاعات و ماده مقدار آنتروپی برعکس کمتر شده…..ممکنه منو در این باب راهنمائی نمائید………

  5. در این نگاشته، مفهوم آنتروپی نادرست عرضه شده است. وقتی می خواهیم خرد-سیستمی را از لحاظ تغییرات آنتروپی بررسی کنیم باید تغییرات آنتروپی دیگر خرد-سیستم ها را لحاظ کنیم به عبارت دیگر در قانون دوم ترمودینامیک، مجموع آنتروپی های خرد-سیستم های دینامیک موثر بر یکدیگر مورد نظر است؛ مثلن فریزر را در نظر بگیرید: اینکه فقط گفته شود یخ در فریزر جامد می شود پس آنتروپی خودبه خود کاهش یافته است بدون اینکه افزایش آنتروپی نیروگاه مولد برق را و … را در نظر گرفته نشود یعنی اینکه مفهوم آنتروپی صحیح درک نشده است.

    • به گفته محققان انتروپی کمیتی فیزیکی است که از ابعادی مانند انرژی و حرارت برخوردار است و برای سنجیده‌شدن به مرجعی خارجی نیاز دارد.
      ب نکته خوبی اشاره کردی ارش جان ولی جمله ی بالا دقیقا همینی ک شما گفتی رو ب زبان علمی بیان میکنه