به کجا چنین شتابان!؟

  آیا تاکنون از خود پرسیده اید که اگر جهان آغازی داشته و در حال انبساط است، چه نقطه ای در جهان محل انفجار بزرگ بوده است؟ آیا از خود تا به حال پرسیده اید که چرا هر چه با ابزارهای خود به دوردست های جهان خیره می شویم با اجرامی غریب، آشنا می شویم که هیچ کدامشان در اطرافمان یافت نمی شوند؟ آیا می دانید در گذشته ی دیگران زندگی کردن یعنی چه؟

 

اینگونه سوال ها در ذهن اکثر کسانی که به نوعی علاقه مند سرنوشت کیهان و تفکرات نجومی هستند شکل گرفته، اما پاسخ چیست!!!

به گفته اکثر دانشمندان نجوم و بنابر شواهد زیاد، به این پی می بریم که جهان آغازی همچون انفجار بزرگ یا همان مهبانگ داشته است و از ورای آن جهان پیرامون ما در حال شکل گرفتن است. به راستی دانشمندان از کجا چنین ایده ای دارند؟ با رصد اجرام اعماق آسمان به این نتیجه می رسیم که اجرام در فضا در حال دورشدن از ما هستند و این موضوع به سادگی انبساط جهان را برای ما نشان می دهد ولی در چالش وجود این مسئله که چطور تمام جهان از همه جهت در هر نقطه که باشیم در حال انبساط است چه پاسخی داریم؟ یک مدل سازی کوچک از یک کیک کشمشی که در آن کشمش ها از هم فاصله یکسانی دارند را در نظر بگیرید، با نگاهی دقیق به این کیک زمانی که کیک پف می کند به یک نکته از جهان پیرامون خود پی می بریم. هر کشمش را اگر نگاه کنیم در زمان پف کردن کیک از کشمش های کنارش فاصله می گیرد و این همان حال جهان ماست که هر کجا که باشیم جهان در حال انبساط است و یا مثالی دیگر در این زمینه این است که یک بادکنک را بر داریم و رویش نقطه هایی بگذاریم با بادکردن بادکنک همه نقاط از هم فاصله می گیرند البته در بستر انبساط بادکنک. 

 حال که به انبساط عالم پی بردیم به عقب می رویم به گذشته ها جایی که تمامی اجرام در نزدیکی یکدیگر بودند و به نظر اکثر دانشمندان نجوم نقطه آغازین جهان امروزی ما، یعنی مهبانگ! در مهبانگ چه گذشت؟ این سوالی است که علم امروز توانایی پاسخش را ندارد زیرا که در مهبانگ قوانین فیزیکی امروزی ما برقرار نمی توانند باشند اندکی از زمان به جلو می آییم هنوز به زمان چند میلیاردم ثانیه پس از مهبانگ نرسیده ایم نیروی گرانش جدا می شود، پس از آن نیروی هسته ای قوی و بعد از آن نیروهای هسته ای ضعیف و الکترومغناطیس. جهان پس از بیگ بنگ تا چند صد هزار سال رو به سرد شدن گذاشت و پس از آن جهان، آنقدر انرژی بالا بود که هیچ چیز امکان ماندگاری نداشت، رفته رفته به جهانی نزدیک می شدیم که دیگر کدریت ناشی از نبود جرم ماندگار را نداشت. توده های عظیم شکل گرفتند و از حدود 13.6 میلیارد سال پیش تا کنون این اجرام رفته رفته سردتر، خردتر، پیرتر و حتی چندین بار، تجارب گوناگون موجودیت به عنوان جرم های سماوی گوناگون را یافتند تا به جهان اکنون ما تبدیل شدند. این اعداد را درباره ی پیدایش جهان از کجا می دانیم؟ اگر به مفهوم و نظریه مهبانگ رجوع کنیم، لحظه انفجار بزرگ همان لحظه بوجود آمدن چهار بعد جهان پیرامون ماست. زمان و مکان ما در لحظه مهبانگ بوجود آمد و انفجار بزرگ در نقطه ای به عظمت جهان شکل یافت. پس دیگر نمی توان گفت که جهان از کدامین نقطه آغاز گشته بلکه تمام جهان پیرامون ما زایشی جز نقطه مهبانگ نداشته و همه چیز این جهان در زمان و مکانی پا به عرصه وجود گذاشته که ابعاد نیز بوجود آمده اند. جهان پیرامون ما در یک نقطه گرد آمده بود و همزمان با هم بزرگ و پیر شد. منجمان با ابزارهای رصدی خود به طور مداوم مشغول جاروب کردن آسمان و اجرام اعماق آسمانند ولی چه چیز در پشت این ابزارهایشان می بینند؟ جواب "گذشته" است و بس! "گذشته" یعنی آن چه که اکنون نیست. منجمان با رصد اجرام دور به دلیل ثابت بودن سرعت نور، آن چیزی را می بینند که آن جرم در گذشته بوده و این مهم با تکمیل ابزارهای رصدی به دور دست ترین نقاط دنیا می رود به جایی که جوان ترین جرم های عالم را در خود نهفته است، چرا که ما به توان رصدی خوبی رسیده ایم که جهان را از منظر گذشته های بسیار دورشان ببینیم. جهان ما در یک لحظه شکل گرفته و ما با بالابردن توان رصدیمان به دوردست ها خیره می شویم و گذشته ها را می بینیم، پس آن گذشته همان گذشته ماست که همچون پیشانی نوشتی بر فراز دیدگان ما قرار دارد. آن اجرام غریب و نا آشنا در دوردست ها که اجرام جوان عالم قلم داد کردیمشان چیزی جز همزاد پدران اجرام امروزی کنارمان نیستند. تا جایی که می دانیم که خورشیدمان نیز برای دومین بارست که ستاره شده و مجال زندگی یافته، که این خود تحولات شگرف گیتی در طی میلیاردها سال را در ذهنمان در می نوردد. حال تاملی کنیم اگر ما هر چه که به دورتر می رویم، گذشته های اجرام را می بینیم پس زندگی در این جهان آیا معنای جز در گذشته دیگران زندگی کردن می تواند داشته باشد؟

نوشته شده توسط محمد جواد ترابی 

 

www.astronomer.ir: منبع

|+|

از يك...

هرگز به دانشمندان اعتماد نكنيد!:

از چرخ خياطي شروع مي كنند و با بمب

اتم تمام مي كنند.

|+|

از يك فيزيك دان

اگر همواره مثل گذشته بیاندیشید همیشه همان چیزهایی را کسب می کنید که تا به حال به دست آورده اید.

                                            ریچارد فاینمن

|+|

مقياسي براي زمان

آیا تا به حال به این اندیشیده اید که یک ثانیه یعنی چه؟

یک ثانیه زمان به وقوع پیوستن چه رویدادی است یااصولاً چه چیزی تعیین می کند هر زمان سنجی ای را به چه چیزی نسبت دهیم؟

یا به عبارت دیگر برای به هم پیوستن فاصله های زمانی از چه نوع عمل پیوندی می توان استفاده کرد؟

اینجا بلافاصله با مشکل بزرگی روبرو می شویم: فاصله های زمانی را نمی توان همچون لبه های اجسام جامد که فاصله های فضایی را نمایش می دهند، نقل و انتقال داد.

به این دو فاصله ی زمانی توجه کنید:مدت زمان یک جنگ از هنگام شلیک اولین گلوله است تا شلیک آخرین گلوله و مدت زمان یک طوفان از اولین رعد است تا آخرین رعد.

این دو مدت زمان را چگونه می توان به هم پیوند داد؟

دو رویداد جدا از هم که هر کدام مدت زمانی خاص به طول می انجامد در دست داریم که به هیچ طریقی نمی توان آنها را به هم پیوند داد.

بهترین راه نمایش این دو رویداد استفاده از یک مقیاس ادراکی است.

فرض می کنیم رویداد a از نقطه ی زمانی A تا نقطه ی زمانی B و رویداد b از نقطه ی زمانیB تا نقطه ی زمانیC به طول انجامد.

 مدت زمان از A  تا C را می توان حاصل ترکیب a و b دانست، البته نه به آن شیوه ی فیزیکی که طول ها ترکیب می شوند، بلکه به شیوه ی ادراکی ، یعنی آن طور که ما به واقعیت نگاه می کنیم.

این عمل ادراکی که آن را با # نشان می دهیم، ما را قادر می سازد تا دستور جمع پذیری برای اندازه گیری طول زمانی را چنین بنویسیم:

                    T(a#b)=T(a)+T(b)          

اکنون ما به دنبال آن عمل پیوندی هستیم که مبنایی را برای دستور جمع پذیری فراهم آورد. این عمل در رویدادهای هم جوار زمانی یافت می شود. برای کامل کردن طرحمان به این دو دستور اضافی محتاجیم:

یک دستور برای تساوی و یک دستور برای تعریف یک واحد.

هر دوی این دستورها بر نوعی روند تناوبی استوارند: نوسان یک آونگ، گردش زمین و... هر ساعت وسیله ای است برای ایجاد یک روند تناوبی. در بعضی از ساعت ها از یک آونگ کمک می گیرند و در بعضی از چرخ رقاصه. ساعت آفتابی زمان را بر اساس حرکت تناوبی خورشید در آسمان اندازه می گیرد. دانشمندان هزاران سال واحد زمان خود را بر اساس طول روز یعنی گردش تناوبی زمین قرار داده بودند اما از آنجا که میزان گردش زمین مدام دستخوش تغییرات جزئی است، در سال 1956 طبق یک توافق بین المللی واحد زمان را بر مبنای حرکت زمین به دور خورشید در یک سال به خصوص تعریف کردند. این تعریف را در سال 1964 به کنار گذاشتند تا با قراردادن تعریف ثانیه بر مبنای میزان ارتعاش تناوبی اتم سزیوم ، دقت بیشتری به دست آید .

 ابتدا باید به روشنی به مفهوم تناوبپی ببریم:

می توان دو نوع تناوب را تعریف کرد: قوی و ضعیف.

تناوب ضعیف: یک روند وقتی به طور ضعیف تناوبی است که که صرفاً مرتب خود را تکرار کند. مثل ضربان نبض، نوسان آونگ، بیرون آمدن آقایx از خانه ، بعضی روزها ممکن است که آقای x ساعات بسیاری را در خانه اش بماند ، روزهای دیگر ممکن است طی یک ساعت چندین بار از خانه اش خارج شود و...

تناوب قوی: علاوه بر تناوبی بودن به طور ضعیف ، خواص مختلف زمانی بین وقوع پی در پی یک مرحله ی خاص مساوی هستند. مثل:حرکات چر رقاصه ی یک ساعت.

حال این سوال مطرح می شود که اندازه گیری زمان را باید بر پایه ی چه تناوبی استوار کنیم؟

در بادی امر به نظر می رسد که ما میل داریم تا روندی را انتخاب کنیم که به مفهوم قوی تناوبی باشد. اندازه گیری زمان را نمی توان بر مبنای خروج آقای x از منزلش گذاشت چون این روندی بسیار نامنظم است. حتی از ضربان نبض نیز نمی توان استفاده کرد ، با اینکه ضربان نبض نسبت به خارج شدن آقای x  از خانه اش به مفهوم قوی تری  تناوبی است، ولی هنوز به اندازه ی کافی منظم نیست. اگر کسی تند برود یا دارای تب شدیدی باشد، نبضش از مواقع طبیعی سریع تر می زند . ما به دنبال روندی هستیم که به قوی ترین وجه ممکن تناوبی باشد.

اما این استدلال یک جای پایش می لنگد. ما تا شیوه ای برای تشخیص فاصله های مساوی زمانی در دست نداشته باشیم، نمی توانیم بفهمیم که یک روند به معنای واقعی تناوبی است! اما درست همین روش است که می خواهیم آن را در دستورهایمان تعیین کنیم. از این دور باطل چگونه می توان رهایی یافت؟

تنها با کنار گذاشتن کامل شرط قوی بودن تناوب. به این علت که هنوز روشی برای شناسایی آن وجود ندارد، مجبوریم کنارش بگذاریم. ما حکم فیزیک دان ساده لوحی را داریم که برای اندازه گیری زمان حتی از مزیت مفاهیم ماقبل علمی فاصله های یکسان زمانی نیز بی بهره است و چون مبنایی برای اندازه گرفتن زمان ندارد، طبیعت را به منظور فراهم آوردن آن مبنا و مشاهده ی یک روند تناوبی می کاود. از آنجا که راهی برای اندازه گیری فاصله های زمانی ندارد، نمی تواند تشخیص دهد که آیا یک روند خاص به معنای قوی تناوبی است یا نه؟

چه باید کرد؟ابتدا باید رویدادی پیدا کرد که به مفهوم ضعیف تناوبی است (ممکن است که به مفهوم قوی هم تناوبی باشد، اما این چیزی نیست که بتوان از قبل دانست). سپس به منزله ی عمل پیوندی دو مدت زمان را که پی در پی هستند ، یعنی آغاز یکی پایان دیگری است، انتخاب کرده و دستور جمع پذیری خود را به این شیوه تعریف می کنیم:

طول کلی مدت زمان مساوی است با حاصل جمع حسابی طول دو مدت زمان جزء.سپس این دستور را در مورد روندهای تناوبی اختیار شده به کار می بریم.

براي تکمیل طرح خود باید دستوراتی برای تعین واحد و تساوی پیدا کنيم. مدت زمان هر یک از دوره های روند انتخاب شده را می توان به منزله ی واحد زمان به خدمت گرفت.      

می توانیم خطي را در نظر بگيريم كه شامل قطعات متعددي است و آن قطعات توسط نقاط  AوBوCوDوE مشخص مي شوند.

 فاصله ي A تاB را با a ،B تاC را با b ،‍ C تا D را c و D تاE را باe نمايش مي دهيم كه هيچ يك از اين فواصل با هم برابر نيست(مي تونند برابر باشند اما ضرورتي در كار نيست.)ممکن است کسی اعتراض کند و بگوید :" دوره ی b از دوره ی a  طولانی تر است ". پاسخ می دهیم: "منظورت را از طولانی تر نمی فهمیم، ما تلاش می کنیم تا دستوراتی برای اندازه گیری زمان پایه ریزی کنیم تا ما را قادر سازد به واژه ی طولانی تر معنایی بدهد."

اکنون که واحد خود را طول هر یک از روندهای انتخاب شده ، تعیین کرده ایم، دستور جمع پذیری ، مبنایی برای اندازه گیری طول های زمان فراهم می کند.این دستور به ما می گوید که فاصله ی زمانی رویداد زمانيa تا c ،2 و a تا d ، 3 واحد است و.. اکنون دیگر می توانیم هر فاصله ی زمانی را هرچند روند تناوبی ضعیف باشد را اندازه بگیریم.ما صرفاً تعداد دفعاتی را که دوره ی واحد ما در حین وقوع رویداد تحت اندازه گیری رخ می دهد، می شماریم. این عدد، طول زمانی آن رویداد است. دستور تساوی اکنون واضح است:دو فاصله ی زمانی(ممکن است از دیدگاه زمان از هم دور باشند)وقتی مساویند که هر دو به تعداد مساوی دوره های اولیه ی روند تناوبی را در خود جا دهند.  این دستور طرح سه دستوری ما یعنی یک دستور تساوی، یک دستور جمع پذیری و یک دستور تعیین واحد را ، کامل می کند.

با اتکا بر این طرح، روشی برای اندازه گیری زمان در اختیار ماست.

در اینجا ممکن است اعتراض شود که آیا این نوع طرح واقعاً می تواند متکی به روند تناوبی ضعیف باشد؟مثلاً می توان آن را بر مبنای خارج شدن آقای x از خانه اش استوار کرد؟در کمال تعجب پاسخ مثبت است.، اگرچه قوانین فیزیک با انتخاب روندهای دیگر بسیار ساده تر می شوند.

این را تاکید می کنیم که مثلاً انتخاب ضربان نبض، به عنوان مبنایی برای اندازه گیری زمان ، به تضاد منطقی منجر نخواهد شد. اندازه گیری زمان بر این مبنا به هیچ مفهومی دروغ نیست.

تصور کنید که در دوران بدوی تکامل مفاهیم زندگی می کنیم و صاحب هیچ وسیله ای، مثلاً ساعت، برای اندازه گیری زمان نیستیم .

برای اولین بار می خواهیم دستورهایی جهت اندازه گیری زمان به وجود آوریم و برای این منظور ، ضربان نبضمان را در نظر می گیریم.

میبینیم که خورشید در یکی از روزهایی که حالملن خوب است ، ب ازای فلان بار ضربان نبض ، یک بار آسمان را طی می کند و در روزهایی که تب داریم ، این سفر خورشید بیشتر به طول می انجامد.

این کمی عجیب است اما توصیفمان از جهان به هیچ وجه با منطق متضاد نیست. نمی توانیم بگوییم که اندازه گیری با آونگ درست و با ضربان نبض نادرست است . در اینجا نمی توان صحبت از درستی یا نادرستی کرد، چون در هیچ یک از این حالات تضاد منطقی وجود ندارد، بلکه صرفاً توصیف جهان ساده تر یا پیچیده تر می شود.

اینجا باید برای انتخاب مبنای اندازه گیری تصمیمی جدی گرفت.تصمیم ما بر سر انتخاب روش اندازه گیری درست و غلط نیست، بلکه به سادگی قوانین بستگی دارد.

مسنن مظفري به نقل از :كتاب فلسفه ي علم

 

 

 

|+|

در آخرین جلسه ی ذهن سیال (13/9/85) سوال عمده ای که مطرح شد این بود:

آیا می توان در زمان ( به گذشته ) سفر کرد؟

هرکس جوابی داد : بعضی هاآره و بعضی ها نه.

آره و نه هر کسی می تونه دلیل های منطقی، احساسی ويا حتي بي دليل  باشه.

مثلاً یکی می گفت ما می تونیم به گذشته بريم ولی در چیزی نمی تونیم اثر بگذاریم و این پاسخ رو در جواب به این پارادوکس مشهور که می گه : یکی بره به گذشته و پدر مادر خودش رو بکشه، چجوری به دنیا مییاد، می داد.

یکی مساله جهان های موازی رو مطرح کرد.

یکی در حالی که این بازگشت را ممکن می دانست، حضور در گذشته را با نوعی درک و شعور متفاوت نسبت به درک کنونی مطرح کرد.

یکی این را به هیچ وجه ممکن نمی دانست.

و..

به هر جهت این سوالی که ذهن مردم بسیاری از قشر دانشمند گرفته تا آدماي خيال پرداز، رو  به خودش مشغول کرده و هنوز جواب قاطعی براش وجود نداره و در حد فرضیه هایی باقی مونده و در عمل بهش نرسیده ایم و ما هم از شما مي پرسيم:

            آیا می توان در زمان سفر کرد؟

|+|

عقب رفتن با زمان

 

در اوايل دهه ي 1940 زماني كه هنوز فاينمن دانشجوي دوره ي كارشناسي در دانشگاه پرينستون بود، تفسير جديدي در مورد ماهيت پادماده ارائه داد.

فاينمن هنگام تحقيق در مورد التروديناميك كوانتومي(QED) متوجه شد كه پادماده اي كه با زمان به جلو حركت مي كند، از ماده ي معمولي كه با زمان به عقب حركت مي كند،قابل تشخيص نيست.

اين كشف تفسير كاملا ً جديدي (اما معادلي ) از پادماده را امكان پذير ساخت به عنوان مثال اگر ما يك الكترون را در ميدان الكتريكي به حركت درآوريم،مثلاً در جهت چپ حركت مي كند. اگر اين الكترون با زمان به عقب مي رفت،مي بايستی به سمت راست حركت كند، اما اگر يك الكترون به سمت راست حركت كند به نظر ما خواهد آمد كه بار آن مثبت است و نه منفي. بنابراين الكتروني كه با زمان به عقب حركت مي كند، از پاد الكتروني كه با زمان به جلو حركت مي كند، غيرقابل تشخيص است.

ذراتي كه با زمان به عقب مي روند، تفسير جديدي از نمونه هاي فاينمن ارائه مي كنند. فرض كنيم كه يك الكترون و پادالكترون در حال برخورد داريمكه انر‍‍‍ژي انفجارگونه ايي آزاد مي كنند. اگر ما پيكان پادالكترون را ، مثل آنكه با زمان به عقب مي رود عوض كنيم، ميتوانيم تفسير جديدي از اين نمودار ارائه دهيم. در تفسير جديد، يك الكترون با زمان به جلو مي رود، يك فوتونآزادمي كند و همان الكترون با زمان به عقب مي رود.

در واقع فاينمن نشان داد كه تمام معادلات QED ، چه تشريح كننده ي پاد ماده باشند كه با زمان به جلو مي رود و چه ماده كه با زمان به عقب مي رود، يكسان هستند.

اين وضع عجيب سبب شد تا نظريه اي با نمادي ناآشنا،‌از سوي جان ويلر از دانشگاه پرينستون پيشنهاد شود. به موجب اين نظريه ، تمام جهان درست تنها از يك الكترون ساخته شده است.

زماني كه فاينمن در پرينستون دانشجو بود، روزي استاد راهنماي او، جان ويلر ، با لحن مهيجي ادعا كرد كه كه او اكنون مي داند كه چرا تمام الكترون ها در جهان مانند يكديگرند(هر دانشجوي شيمي ياد مي گيرد كه همه ي الكترون ها مثل هم هستند و الكترون چاق، سبز رنگ و يا بلند وجود ندارد).ويلر پيشنهاد كرد كه اين موضوع را مي توان به اين طريق توضيح داد كه همه ي الكترون ها به اين علت شبيه هم هستند كه در واقع همه،همان الكترون هستند.

برای مثال به عمل آفرینش بیاندیشیم. فرض کنیم که از آشفتگی و آتش مهبانگ ، تنها یک الکترون بیرون آمده است . این الکترون با زمان به جلو حرکت می کند . میلیارد میلیارد سال می گذرد تا رویداد آسمانی دیگری ، مانند پایان زمان یا روز قیامت فرا رسد . این تجربه ی تکان دهنده به نوبه ی خود ، جهت الکترون را عوض می کند و آن را با زمان به عقب می فرستد.

زمانی که همین الکترون به مهبانگ برمی گردد، جهت آن یک بار دیگر تغییر می کند. الکترون به الکترون های دیگر تقسیم نمی شود.الکترون بدون تغییر می ماند و مثل توپ پینگ پونگ، بین مهبانگ و روز قیامت ، رفت و آمد می کند. حالا هر کسی که در قرن بیست و یکم بین مهبانگ و روز قیامت نشسته باشد، به وجود تعداد زیادی الکترون و پادالکترون پی خواهد برد . در واقع ما می توانیم فرض کنیم که الکترون آنقدر به جلو و عقب حرکت کرده است که زمان کافی برای اینکه جمع الکترون ها را ایجاد کند ، داشته است.(البته یک جسم که به عقب و جلو در فضا حرکت می کند نمی تواند بیش از یک کپی از خود بیافریند اما جسمی که در زمان به جلو وعقب می رود ، می تواند کپی هایی از خود داشته باشد)

اگر این نظریه درست باشد، به آن معناست که الکترون هایی که در بدن های ما وجود دارند ، همان الکترون ها هستند تنها با این تفاوت که الکترون های یک شخص از شخص دیگر می تواند میلیاردها سال قدیمی تر باشد. اگر این نظریه درست باشد ، به توضیح این اصل بنیادی شیمی که می گوید همه ی الکترون ها مشابه یکدیگرند، کمک می کند.(نوع جدید این نظریه آن است که جهان تک ریسمانی داشته باشیم).

آیا نظریه ی تک الکترون ویلر ، وجود همه ی مواد را در جهان توضیح می دهد؟

آیا ماده می تواند با زمان به عقب رود و پادماده شود؟

پاسخ به این سوالات به صورت ظاهری مثبت است اما طبق نظریه ی QED هیچ آزمایشی نمی توان انجام داد که بتواند ماده را که با زمان به عقب می رود، با پادماده ای که با زمان به جلو می رود،تشخیص دهد. بنابراین هیچ اطلاع قابل استفاده ای را نمی توان در زمان به عقب فرستاد و این امر، امکان مسافرت در زمان را از بین می برد. اگر ما پادماده را می بینیم که در فضا معلق است ، ممکن است از آینده به ما رسیده باشد ولی نمی توانیم از آن ، برای فرستادن علامتی(سیگنالی) به زمان گذشته استفاد کنیم.

                                                                                                      

 

                                                              فهیمه مسنن مظفری    :      فراسوی اینشتین

 

|+|

زمان در شعر شاعر

 

سیل خروشان زمان به تندی می رود و هنگامی که من از روی آن به قفا خم می شوم تا دمی چند مسیر گذشته را بنگرم امواج پر گل و لای آن تمسخر کنان به من می گویند:

                              "افسوس که دیر شده است!"

آری این سیل تندگذر پیش می رود و پیوسته مرا به گودال تاریکی که گورش می نامند نزدیک تر می کند..

                                                                         قطعه روح افسرده از لویی دولامارتین

 

|+|

گفت و گویی در مورد زمان

گفت گوي ژاك ووتيه استاد دانشگاه ورساي فرانسه با ترين خوان ذوان يكي از دانشمندان فيزيك كيهان

-          آيا زمان را به گونه ي يك دانشمند فيزيك نجومي مي نگريد يا ب صورت يك انسان معمولي؟

-         زمان يك مفهوم بسيار ژرف است و ما هنوز بسيار دور از آنيم كه بتوانيم تمام رازهاي آن را آشكار كنيم . چندگونه زمان وجود دارد. به مثابه ي يك انسان من زمان را به مفهوم رواني آن (پسيكولوژيك ) در مي يابم. اين زمان را ما چون آب رودخانه اي مواج مي يابيم كه موج هاي گذشته را از ما دور و خزاب هاي آينده را به ما نزديك مي كند.

 

گذشته به سر آمده ديگر تغيير يافتني نيست ، اما آينده هنوز مي تواند با كوشش هاي ما شكل بگيرد. ما اين گذار زمان و حركت آن را در تناسب با وجدان بي حرك و پابرجاي خود احساس مي كنيم و با وجود اين، گفتگو از زمان گذرنده براي يك فيزيك دان يا عالم فيزيك نجومي معنايي ندارد . ا مي پرسد كه اگر زمان حركتي دارد، سرعت اين حركت چيست؟بي ترديد پرسشي مبهم و دور از ذهن است.

از سويي نظريه ي نسبيت اينشتين مفهوم هاي سنتي و كلاسيك گذشته ر به كلي بر باد داده است و به ما آموخته كه گذشته ي يك شخص مي تواند زمان حال آدم ديگري باشد يا آينده ي يك شخص سوم.

براي يك فيزيك دان فرقي ميان گذشته و حال و آينده وجود ندارد:همه ي لحظه ها اهميت دارند. زمان فيزيكي نيازي به در حركت بودن ندارد . اين زمان جريان ندارد ، فقط آنجاست ، بي حركت چون خطي مستقيم كه در دو جهت به سوي بينهايت دراز شده است .

-          آيا مي توانيد براي ما از پيكان زمان صحبت كنيد؟

-         آري. اين مسئله ي جهت و مسير زمان است . پيش از اين با شما از" زمان رواني" كه هميشه به جلو مي رود، صحبت كردم . كودك زاده مي شود، به بلوغ مي رسد، سالخورده مي شود و مي ميرد . هيچ كس نمي تواند سير "زمان رواني" را متوقف يا واژگون سازد. اين مسير بي بازگشت است .

اين "بي بازگشتي" را در دنياي قابل رؤيتي ك بر گرد ماست و نظم ان بر عهده ي چيزي است كه "زمان ترموديناميك" نام دارد ، نيز مي توان يافت.

ترموديناميك دانشي است كه خواص و ويژگي هاي گرما را مطالعه مي كند. در دنياي قابل رؤيت يا  دنياي ماكروسكوپيك (دنياي خارج از وجود خود ) وقاع فقط در يك جهت اتفاق مي افتند.

يك فنجان چاي داغ را كه روي ميز به حال خود بگذاريم، سرد مي شود.كليسايي كه به حال خود رها شود ويرانه مي گردد. ليواني كه به زمين مي افتد هزار خرده مي شود و... اين رويدادها و رويدادهاي بسيار ديگر زندگي روزانه مسير و جهت زمان را در خود دارند . شما هرگز شاهد آن نخواهيد شد كه فنجان چاي خودبه خود گرم شود ، ويرانه هاي كليسا باز با هم تركيب شوند و آن را دوباره بسازند و يا خرده هاي ليوان دوباره ليوان شوند.

جهت و مسير زمان ترموديناميك تابع عاملي است كه آن را "اصل ترموديناميك " مي نامند،بدين معني كه بي نظمي(آنتروپي) پيوسته رو به افزايش مي رود.همه ي چيزها رو به انحطاط دارند و به مرور زمان ضايع مي شوند.خانه ها خراب و گل ها پژمرده مي شوند.

زمان ترموديناميك در همان زمان رواني(پسيكولوژيك) حركت مي كند:به سوي تباهي و مرگ.

به من خواهيد گفت كه اصل رو به بي نظمي گذاشتن در تضاد با تحول كيهاني است كه از بيگ بنگ آغاز گشته و به ما رسيده است، يعني از يك حالت آشفتگي شروع كرده و به اين وضعيت فوق العاده سامان يافته و به نظمي رسيده است كه همان مغز ماست و قادر است شكوه و عظمت كائنات را دريابد و پيرامون اصل و مبدا آن و تاريخ پيدايش آن پرسش هايي مطرح كند.

پاسخ اين است: اصل وم ترموديناميك نمي گويد كه در كائنات نظمي برقرار نمي شود اما مي گود كه براي جبران اين نظم و ترتيب ، بي نظمي بزرگتر به دنبال مي آيد . به عنوان مثال براي آنكه زندگي بر روي زمين آفريده شود انرژي خورشيد لازم است . اما خورشيد كه روشنايي گرم خود را در سردي فضاي ميان ستاره اي مي پراكند، آشفتگي و بي نظمي پديد مي آورد و اين بي نظمي بالاتر از نظم و ترتيب لازم براي ظهور حيات و پيدايش تعقل است، تا آنجا كه ترازنامه ي نهايي ، افزايش آشفتگي را نشان مي دهد.

زمان، جهت و مسير سومي نيز دارد كه نتيجه و حاصل گسترش كائنات است . اين مسير همان "زمان كيهاني" است كه جهت آن تابع اين اصل است كه كائنات از كوچك تر به بزرگ تر مي رود و كهكشانها بيش ش از پيش از يكديگر دور مي شوند.

رابطه ي ميان "زمان هاي كيهاني" ، "رواني" و "ترموديناميك " به درستي دريافته نشده اند و پرسش ها برجاست.

ما هنوز نمي دانيم كه آيا گسترش كائنات ابدي يا دائم است. فرض كنيم آنقدر ماده وجود داشته باشد كه بتواند حركت گسترشي را واژگونه كند و كهكشان ها به جاي دور شدن از يكديگر  به هم نزديك شوند.آيا زمان كيهاني جهت و مسير خود را وارونه خواهد كرد ؟

 زمان ترموديناميك چه؟ آيا توده سنگ هاي شكسته و پراكنده به آن كليساي باشكوه تغيير شكل خواهد داد؟ 

و زمان رواني چه؟ آيا مغز ما بيش از آنچه خاطره ي گذشته را در خود داشته باشد،آينده را به ياد خواهد داشت؟ و اگر تمام فراگردهاي مغزي وارونه شده باشند، آنوقت ساكنان كائناتي كه در حال انقباض است خود را در يك كائنات در حال گسترش گمان نخواهد كرد؟ اين پرسش ها در حال حاضر بي پاسخ مانده اند.

من تا اينجا براي شما از سه زمان صحبت كرده ام كه هم جهت و هم مسيرند و در يك سو حركت مي كنند:"زمان رواني كه مغز ما را اداره مي كند ،"زمان ترموديناميك " كه دنياي بيرون ما را در اختيار دارد و "زمان كيهاني" كه كائنات را سامان مي دهد... اينك" زمان فيزيكي" را براي شما توضيح مي دهم كه دنياي خرده هاي تشكيل دهنده ي ماده (پرتيكول ها)را در اختيار دارد . اين زمان در مقياس ذره اي (ميكروسكوپيك)ديگر يك سويه نيست. دوپروتون به سوي هم مي روند با هم برخورد مي كنند و از هم جدا مي شوند . فيلم رويدادها را وارونه كنيد، صحنه ها همان خواهد بود . از آنجا كه در قانون هاي فيزيك ذره اي پيكان زمان جايي ندارد،رويدادها كاملاٌ بازگشت پذيرند.

در اينجا بايد از يك استثناي كوچك صحبت كنم كه مربوط به تغيير حالت پرتيكولي است به نام كائون كه در كمتر از يك درصد مواد بي بازگشت است و نشانه اي است از يك پيكان «كوچك» زمان. ليكن اين استثنا چندان اهميتي ندارد زيرا در ميان هزاران پرتيكول ، كائون تنها خرده اي است كه داراي اين حالت بي بازگشتي است . از سوي ديگر كائون در ماده اي كه كهكشان و ما را ساخته است حضور  ندارد و فقط در برخوردهاي شديدي كه در ماشين هاي شتاب دهنده اتفاق مي افتد، ظاهر مي شود.

اين را كه چرا "زمان فيزيكي" در مورد پرتيكول هاي اصلي حالت بي بازگشتي خود را از دست مي دهد، مطلبي است كه هنوز هيچ كس نمي داند.

 

 

|+|

موضوع جلسه

در حال حاضر پس از چند بار برگزاری جلسات موضوع فعلی ما از نسبیت اینشتین به موضوع محدودتر اماپیچیده ی  "زمان " تغییر پیدا کرده و برای همین مطالب مربوط به "زمان" رو یادداشت می کنیم. 

|+|