آیا زمان پدیده ای ذهنی است؟
از بین تمام فشاری که ما در زندگی روزمره با آن مواجه هستیم، بی شک ” ماهیت زمان ” ژرف ترین اثر را دارد. با سپری شدن روزها، هفته ها، ماه ها و سال ها، زمان از گذشته به حال و آینده سیر می کند. اما بر طبق قوانین فیزیک حاکم بر جهان، همین رویدادها فارغ از جهت حرکت زمان به وقوع خواهند پیوست. و اکنون فیزیکدانان بر این باورند که گرانش فاقد قدرت کافی برای سوق دادن تمامی اجرام موجود در جهان برای حرکت رو به جلو میباشد.
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :
تاریخ : يکشنبه 1396/12/06 ساعت 10:56
زینب شاه مرادی - مرکز یادگیری تبیان
به گزارش بیگ بنگ، آیا زمان واقعاً وجود دارد یا فقط مفهومی در مغز ماست؟ بگذارید در وهله نخست مواردی را در خصوص زمان یادآوری کنیم. به دلیل روند رو به جلوی زمان، جوانان پیر شده و گذشته به حال تبدیل می شود که زمانی آینده بود. اما اگر برای لحظه ای هم که شده این دیدگاه را کنار بگذاریم و به جهان بعنوان یک کل بنگریم، در می یابیم تنها چیز حاکم بر رفتار جهان “قوانین فیزیک” است. اما مشکل اینجاست که تقریبا یکی از این قوانین کاملاً برگشت پذیر زمانی است، بدان معنا که اثرات یکسانی رخ خواهد داد صرف نظر از این که زمان به عقب یا جلو حرکت کرده باشد.
لی بیلینگز که برای نشریه Scientific American نویسندگی می کند، گفت: گرانش نیوتن، الکترومغناطیس ماکسول، نسبیت عام و خاص اینشتین یا مکانیک کوانتومی و کُلیه معادلاتی که به بهترین نحو جهان ما را توصیف می کنند، کارساز واقع می شوند اگر زمان روندی رو به جلو یا رو به عقب طی کند. مثال مربوط به مؤلفه برگشت پذیری زمانی در جهان، مسیر سیاره ای است که به دور یک ستاره می چرخد.
“برندن کول” طی توضیحاتی گفت: خواه زمان به جلو یا به عقب حرکت کند، مدارهای سیارات از مسیرهای کاملاً یکسانی تبعیت می کنند. تنها تفاوت، جهت مدار است. پس آیا زمان پدیده ای ذهنی است؟ شاید این همان چیزی باشد که نظریه نسبیت خاص اینشتین در صدد گفتن آن است، اما قانون دوم ترمودینامیک چیز دیگری می گوید. بر اساس قانون دوم ترمودینامیک، با گذشت زمان، میزان بی نظمی یا آنتروپی در جهان همواره افزایش خواهد یافت. اگر شما تخم مرغی را بشکنید، در آن بی نظمی به وجود می آید و شما نمی توانید برگردید و بی نظمی ایجاد شده در آن را کم کنید.
کول افزاید: به همین منظور، فیزیکدانان با بی علاقگی بر قانون دوم بعنوان منبع پیکان زمان تکیه می کنند: بعد از وقوع رویدادی باید بی نظمی افزایش یابد، لذا زمان فقط می تواند در یک جهت حرکت کند. اگر این موضوع قدری آشفته و مبهم به نظر می آید، به خاطر ماهیت آشفته آن است. فیزیکدانان بسیاری اکنون بر این گمان اند که وقتی گرانش، ذرات کوچک را وادار به برهمکنش با یکدیگر می کند، زمان روند رو به جلوی خود را ادامه می دهد و بی نظمی هم می تواند افزایش یابد. زمانی که این ذرات کوچک شروع به برهمکنش با چیزهای بزرگ تر بکنند، قوانین دستخوش تغییر قرار گرفته و منتظر جهانی بدون جهت می مانیم.
اما برای اینکه چنین چیزی اتفاق بیفتد، بی نظمی باید افزایش یافته باشد. یعنی جهان در سال های ابتدایی پیدایش از نظم بیشتری برخوردار بوده باشد. فیزیکدانان این مسئله را با نظریه “وجود جهان های موازی” توضیح می دهند. در جهان های موازی زمان می تواند در جهات جلو، عقب و هر جهت مختلف دیگری حرکت نماید. دو دانشمند در تلاش برای رمزگشایی یکی از بزرگترین معماهای علم مدرن تصمیم به آزمودن این فرضیه گرفتند که گرانش نیرویی است که پشت تمام این دیوانگی پنهان مانده است و نقشی کلیدی ایفا می کند.
گذر از نقطه ای که ذرات در آن تحت حاکمیت زمان قرار دارند و رفتن به سمت قوانین بدون جهت حاکم بر جهان، واهمدوسی(decoherence) نام دارد. بنا به توضیحات نیک استاکتون، برجسته ترین فرضیه ای که به شفاف سازی واهمدوسی می پردازد، معادله ی ویلر-دوویت است. بر طبق این معادله، باریکه میان مکانیک کوانتومی و مکانیک کلاسیک به خاطر گرانش از بین می رود. اما هنگامی که فیزیکدان هایی به نام دیمیتری پودولسکی از دانشگاه هاروارد و رابرت لانزا رئیس بخش پزشکی استلاس، از طریق معادله ویلر-دوویت اندازه گیری هایی را از گرانش انجام دادند، مشخص شد که با انجام محاسبات ریاضی، معادله فوق در توضیح نحوه ی پدیدار شدن خاصیت “حرکت رو به جلوی زمان” ناتوان می ماند. در واقع بر پایه نتایج آنان، اثرات گرانش آنقدر کُند ظاهر می شود که سهمی در زمان به خود اختصاص نمی دهد.
بنابر گفته های استاکتون، اگر گرانش آنقدر ضعیف باشد که نتواند برهمکنش میان مولکول ها را حفظ کند، احتمالاً فاقد قدرت لازم برای سوق دادن آن ها به یک جهت خواهد بود. لانزا گفت: مقاله ما نشان می دهد که زمان به این شکل وجود ندارد که از گذشته به آینده برود، بلکه یک ویژگی نوخاسته است که به قابلیت مشاهده گر در کسب اطلاعات درباره رویداد های تجربه شده بستگی دارد. با این اوصاف، زمان امری ذهنی بوده و توسط مشاهده گران یعنی ما انسان ها تعیین می گردد.
لانزا در مصاحبه با Wired بیان کرد: اینشتین در نظریه نسبیت خود نشان داد که زمان امری نسبی برای مشاهده گر است. با این استدلال که مشاهده گر خودش زمان را ایجاد می نمایند، مقاله ما یک گام فراتر می گذارد. البته این ایده بسیار بحث برانگیز می باشد زیرا همان طور که یاسونوری نومورا فیزیکدان دانشگاه برکلی می گوید، ساختار فضا - زمان مورد توجه قرار نگرفته است و باید عامل کیفی دیگری به نام “زمان مشاهده گر” به معادله افزوده شود.
نومورا اظهار می دارد: پاسخ به این بستگی دارد که آیا مفهوم زمان می تواند بدون دخالت دادن مشاهده گران در سیستم از دیدگاه ریاضی تعریف شود یا خیر. اگر بخواهیم عجیب بودن زمان را در جهان توضیح دهیم، از ابزارهای کافی بی بهره ایم. اما بنا به پیشنهاد لانزا و پودولسکی، شاید چیزی را از قلم انداخته ایم. و این مورد از قلم افتاده می تواند انرژی تاریک باشد.
منبع: http://bigbangpage.com
لی بیلینگز که برای نشریه Scientific American نویسندگی می کند، گفت: گرانش نیوتن، الکترومغناطیس ماکسول، نسبیت عام و خاص اینشتین یا مکانیک کوانتومی و کُلیه معادلاتی که به بهترین نحو جهان ما را توصیف می کنند، کارساز واقع می شوند اگر زمان روندی رو به جلو یا رو به عقب طی کند. مثال مربوط به مؤلفه برگشت پذیری زمانی در جهان، مسیر سیاره ای است که به دور یک ستاره می چرخد.
“برندن کول” طی توضیحاتی گفت: خواه زمان به جلو یا به عقب حرکت کند، مدارهای سیارات از مسیرهای کاملاً یکسانی تبعیت می کنند. تنها تفاوت، جهت مدار است. پس آیا زمان پدیده ای ذهنی است؟ شاید این همان چیزی باشد که نظریه نسبیت خاص اینشتین در صدد گفتن آن است، اما قانون دوم ترمودینامیک چیز دیگری می گوید. بر اساس قانون دوم ترمودینامیک، با گذشت زمان، میزان بی نظمی یا آنتروپی در جهان همواره افزایش خواهد یافت. اگر شما تخم مرغی را بشکنید، در آن بی نظمی به وجود می آید و شما نمی توانید برگردید و بی نظمی ایجاد شده در آن را کم کنید.
کول افزاید: به همین منظور، فیزیکدانان با بی علاقگی بر قانون دوم بعنوان منبع پیکان زمان تکیه می کنند: بعد از وقوع رویدادی باید بی نظمی افزایش یابد، لذا زمان فقط می تواند در یک جهت حرکت کند. اگر این موضوع قدری آشفته و مبهم به نظر می آید، به خاطر ماهیت آشفته آن است. فیزیکدانان بسیاری اکنون بر این گمان اند که وقتی گرانش، ذرات کوچک را وادار به برهمکنش با یکدیگر می کند، زمان روند رو به جلوی خود را ادامه می دهد و بی نظمی هم می تواند افزایش یابد. زمانی که این ذرات کوچک شروع به برهمکنش با چیزهای بزرگ تر بکنند، قوانین دستخوش تغییر قرار گرفته و منتظر جهانی بدون جهت می مانیم.
اما برای اینکه چنین چیزی اتفاق بیفتد، بی نظمی باید افزایش یافته باشد. یعنی جهان در سال های ابتدایی پیدایش از نظم بیشتری برخوردار بوده باشد. فیزیکدانان این مسئله را با نظریه “وجود جهان های موازی” توضیح می دهند. در جهان های موازی زمان می تواند در جهات جلو، عقب و هر جهت مختلف دیگری حرکت نماید. دو دانشمند در تلاش برای رمزگشایی یکی از بزرگترین معماهای علم مدرن تصمیم به آزمودن این فرضیه گرفتند که گرانش نیرویی است که پشت تمام این دیوانگی پنهان مانده است و نقشی کلیدی ایفا می کند.
بنابر گفته های استاکتون، اگر گرانش آنقدر ضعیف باشد که نتواند برهمکنش میان مولکول ها را حفظ کند، احتمالاً فاقد قدرت لازم برای سوق دادن آن ها به یک جهت خواهد بود. لانزا گفت: مقاله ما نشان می دهد که زمان به این شکل وجود ندارد که از گذشته به آینده برود، بلکه یک ویژگی نوخاسته است که به قابلیت مشاهده گر در کسب اطلاعات درباره رویداد های تجربه شده بستگی دارد. با این اوصاف، زمان امری ذهنی بوده و توسط مشاهده گران یعنی ما انسان ها تعیین می گردد.
لانزا در مصاحبه با Wired بیان کرد: اینشتین در نظریه نسبیت خود نشان داد که زمان امری نسبی برای مشاهده گر است. با این استدلال که مشاهده گر خودش زمان را ایجاد می نمایند، مقاله ما یک گام فراتر می گذارد. البته این ایده بسیار بحث برانگیز می باشد زیرا همان طور که یاسونوری نومورا فیزیکدان دانشگاه برکلی می گوید، ساختار فضا - زمان مورد توجه قرار نگرفته است و باید عامل کیفی دیگری به نام “زمان مشاهده گر” به معادله افزوده شود.
نومورا اظهار می دارد: پاسخ به این بستگی دارد که آیا مفهوم زمان می تواند بدون دخالت دادن مشاهده گران در سیستم از دیدگاه ریاضی تعریف شود یا خیر. اگر بخواهیم عجیب بودن زمان را در جهان توضیح دهیم، از ابزارهای کافی بی بهره ایم. اما بنا به پیشنهاد لانزا و پودولسکی، شاید چیزی را از قلم انداخته ایم. و این مورد از قلم افتاده می تواند انرژی تاریک باشد.
منبع: http://bigbangpage.com
