جدید ترین عناوین خبری امروز
مجله علمی کیهان‌شناس

توجه: کلمه عبور به آدرس ایمیل شما ارسال خواهد شد.

وارپ زمان

اگر یک وارپ زمان وجود داشته باشد، آیا فیزیکدانان می‌توانند آن را بیابند؟

هرچند ممکن است مانند داستان‌های علمی-تخیلی به نظر برسد ولی دانشمندان در حال حاضر وارپ زمان (Time Warp) را یافته‌اند. اما این به چه معنی است؟ در حقیقت وارپ زمان پدیده‌ای است که جریان زمان را به وسیله‌ی افزایش یا کاهش سرعت آن، تغییر می‌دهد.

فیزیکدانان بیش از ۱۰۰ سال است که درباره‌ی این پدیده اطلاع دارند! در حقیقت، شما در حال حاضر به نوعی در یک وارپ زمان قرار دارید.

آلبرت اینشتین در سال ۱۹۰۵ نظریه‌ی نسبیت خاص خود را منتشر کرد و پس از ده سال نظریه‌ی نسبیت عام را ارائه داد که بیان می‌کرد، گرانش ویژگی حاصل از انحنای زمان و فضا است. در نتیجه، هر چیزی که دارای جرم باشد، می‌تواند وارپ زمان ایجاد کند.

طبیعتا چیزهای بزرگتر، زمان را بهتر تحریف می‌کنند. سیاه‌چاله‌ها با جرمی بیش از میلیاردها برابر بیشتر از خورشید، چگالی بسیار زیادی دارند که می‌تواند به معنی پتانسیل بسیار بالا برای وارپ زمان باشد. وقتی به یک سیاه‌چاله نزدیک می‌شوید، گرانش آن، زمان را کند می‌کند و باعث می‌شود که همه‌چیز بسیار آهسته‌تر از چیزی که ناظر خارجی می‌بیند، اتفاق بیفتد.

با این حال در صورتی که بخواهید یک سفر در زمان داشته باشید، سیاه‌چاله نمی‌تواند ماشین زمان مناسبی برایتان باشد! چرا که بعد از گذر از یک نقطه‌ی خاص به نام افق رویداد، شما و هرچیزی که به همراه دارید هیچوقت نمی‌تواند از سیاه‌چاله خارج شود. حتی نور!

خورشید و زمین نیز می‌توانند زمان را به میزان قابل‌درکی کند کنند. در سال ۲۰۰۷، ماهواره‌ی ناسا به اسم Gravity Probe B، نسبیت عام را هنگام مشاهده‌ی نحوه‌ی تحریف فضا به‌وسیله‌ی سیاره زمین، با دقت ۹۹ درصد تایید کرد. به‌عنوان یک نمونه‌ی دیگر، اگر شما در قله‌ی یک کوه زندگی کنید، سریع‌تر از دوستان خود که در کنار دریا زندگی می‌کنند پیر می‌شوید؛ چون گرانش بیشتری به دوستانتان اعمال می‌شود و درنتیجه زمان برایشان کندتر حرکت می‌کند. البته اگر بخواهیم واقعیت را در نظر بگیریم، سرعت افزایش سن شما، بسیار نامحسوس خواهد بود.

کرم‌چاله چیست؟

اتساع زمان همچنین می‌تواند با سریع حرکت‌کردن نیز به دست بیاید. طبق نظریه‌ی نسبیت خاص، حرکت سریع‌تر می‌تواند باعث حرکت کندتر زمان نسبت به نقطه‌ی دید ثابت، شود. این وارپ زمان به علت سرعت و گرانش، در زندگی روزمره‌ی ما، هر زمان که می‌خواهیم از GPS بر روی تلفن همراه خود استفاده کنیم، نمود پیدا می‌کند.

طبق گفته‌ی کن الوم (Ken Olum)، پروفسور دانشگاه موسسه‌ی کیهان‌شناسی در مدفورد ماساچوست: «ماهواره‌های GPS به وسیله‌ی یک ساعت بسیار دقیق بر روی خود، کار می‌کنند. ساعت‌های ماهواره‌ها در سرعت‌های گوناگونی کار می‌کنند که بستگی به این دارد که در چه فاصله‌ای از زمین قرار دارند. همچنین کار کردن آن‌ها نیز بستگی به سرعت حرکت ماهواره دارد.» به منظور گزارش دقیق موقعیت شما توسط GPS ، ماهواره‌ها باید در محاسبات خود، نسبیت عام و نسبیت خاص را در نظر بگیرند.

اگرچه وارپ زمان ایجادشده توسط اجسام چگال دقیقا مانند چیزی که نویسنده‌های داستان‌های علمی-تخیلی درباره‌ی سفر در زمان می‌نویسند، نیست؛ اما آیا روش‌های دیگری هم برای وارپ زمان وجود دارد؟ ممکن است، اما احتمال آن زیاد نیست.

بر اساس گفته‌ی بنجامین شلر (Benjamin Shlaer) یک محقق فیزیک در دانشگاه آکلند نیوزلند: « توافق عمومی این است که این راه‌حل‌های عجیب از نسبیت عام که شامل ماشین زمان می‌شود تقریبا به طور حتم در دنیای واقعی، غیرممکن هستند.»

اما گزینه‌های دیگری هم وجود دارند. گزینه‌ی غیرمحتمل شماره‌ی یک، کرم‌چاله است. یک پل که از طریق انحنای فضا ایجاد شده است درنتیجه ماده و نور می‌توانند از آن عبور کنند. طبق برخی از نظریه‌ها، کرم‌چاله‌ها در ابتدای شکل‌گیری جهان و در مقیاس میکروسکوپی، وجود داشته‌اند، آن‌ها همچنین دریافتند که این کرم‌چاله‌ها احتمالا ناپایدار بوده و به سرعت در خود متلاشی ‌می‌شوند.

چرا زمان دیر می‌گذرد؟

برای استفاده از کرم‌چاله برای سفر در زمان، به ماده‌ی عجیبی نیاز داریم. از لحاظ نظری این ماده‌ی عجیب (ماده‌ای ناشناخته که اساسا با ماده‌هایی که تمام چیزهایی که اطراف شما را تشکیل می‌دهند، متفاوت است) را برای ایجاد ثبات در کرم‌چاله استفاده خواهیم کرد. این ماده باید جرم و فشار منفی داشته باشد؛ همان‌چیزی که دانشمندان تابه‌حال نه دیده‌اند و نه انتظار دارند که به زودی آن را بیابند.

گزینه‌ی دوم شامل ریسمان‌های کیهانی می‌شود. ریسمان‌های کیهانی، تونل‌های فرضی انرژی هستند که اگر وجود داشته باشند، بسیار کوچک خواهند بود. از لحاظ نظری پیش‌بینی می‌شود که دو ریسمان با حرکت سریع می‌توانند زمان را به اشکال عجیبی تغییر دهند. مانند ایجاد منحنی‌های بسته در فضا-زمان که شبیه ماشین زمان، عمل می‌کنند. البته برای دسترسی به این پدیده لازم است مقدار بی‌نهایت انرژی در اختیار داشته باشید تا بتوانید به رشته‌ها سرعت ببخشید، پس مطمئنا این سفر به گونه‌ای نیست که بتوانید برای بعدازظهر پنجشنبه یا هر روز دیگری، برنامه‌ریزی کنید!

شلر می‌گوید: «اگر هرگونه امیدی برای یافتن ماده‌ی عجیب یا وارپ زمان در آینده وجود داشته باشد، به احتمال زیاد از طریق مشاهدات کیهانی صورت می‌گیرد که می‌تواند به‌عنوان یک کشف جدید و غیر منتظره اتفاق بیافتد.»

امکان دارد که تمام فرضیه‌های ما درباره‌ی گزینه‌های احتمالی، حقیقت نداشته باشد و به وضعیت‌هایی غیرممکن تبدیل شوند. اما می‌توانیم امیدوار باشیم که این سوالات را در علم کیهان‌شناسی مطرح کنیم و به آن‌ها جواب دهیم.


مترجم: احسان اوغر/ ویراستار: زهرا جعفریان/ تحریریه‌ی رسانه‌ی علمی کیهان‌شناس

منبع: livescience

 دسته‌ها:
       
avatar
  Subscribe  
Notify of

رصد و اکتشافات فضایی

ماه‌گرفتگی چیست
ماه‌گرفتگی چیست و ماه‌گرفتگی بعدی چه زمانی اتفاق می‌افتد؟
43
کشف ماده ژله‌ای در ماه
کشف ماده ژله‌ای توسط کاوشگر چینی در قسمت پنهان ماه
138
گذر کاوشگر خورشیدی پارکر
سومین گذر کاوشگر خورشیدی پارکر از نزدیکی خورشید
81
بارش شهابی برساووشی
چرا بارش شهابی برساووشی سالی یک‌بار اتفاق می‌افتد؟
56
سیاره پرجرم
دومین سیاره پرجرم در مدار ستاره‌ی همسایه‌مان پیدا شد
75