السفر عبر الزمن هو مفهوم يتوقع إمكانية التنقل بين نقاط زمنية مختلفة (في الماضي أو المستقبل).
على الرغم من أن الفكرة تبدو خيالية وغالبًا ما تكون مرتبطة بالخيال ، إلا أن الكثير من الأدلة العلمية توضح أن السفر عبر الزمن ممكن ، باستخدام التكنولوجيا المناسبة. لهذا السبب ، تعامل العديد من العلماء المشهورين بالفعل مع هذا الموضوع ، مثل ألبرت أينشتاين ، وستيفن هوكينج ، وكارل ساجان ، إلخ.
أساسيات السفر عبر الزمن
تستند الأساسيات الرئيسية للسفر عبر الزمن على نظرية النسبية آينشتاين ، والتي مثلت علامة فارقة في الفيزياء الحديثة. بشكل عام ، تتكون نظرية النسبية من مجموعة من الدراسات التي توضح وجود علاقة مترابطة بين الزمان والمكان ، بالإضافة إلى النتائج الناشئة عن هذه العلاقة.
بالنسبة لأينشتاين ، الكون مُرتَّب في نوع من النسيج يسمى وقت فراغ، مكونة من ثلاثة أبعاد مكانية (عرض ، ارتفاع وعمق) وبعد زمني ، وهو الوقت. أي جرم سماوي "يزن" في هذا النسيج ، مكونًا انحناءًا في الزمكان يؤثر على جميع الأجسام القريبة. هذا الانحناء مسؤول عن العديد من التأثيرات مثل الجاذبية وحركات الدوران وبالتالي الاختلافات في إدراك الوقت.
يتسبب الانحناء الذي تشكله كتلة الأرض في الزمكان في إحداث تأثيرات جاذبية على القمر ، والتي تبدأ بالترجمة حول الأرض.
لقد فهم أينشتاين أيضًا أن الوقت ، مثل السرعة ، إنها ليست كمية مطلقة ، لكنها كمية نسبية.. استندت هذه الاستنتاجات بقوة إلى قوانين نيوتن ، التي فهمت أن السرعة التي يتحرك بها الجسم ليست مطلقة أبدًا ويجب دائمًا تحليلها من خلال إطار مرجعي. على سبيل المثال ، يمكن أن يتحرك نفس القطار بسرعة 40 كم / ساعة بالنسبة للإطار المرجعي الثابت ، وفقط عند 20 كم / ساعة بالنسبة للإطار المرجعي الذي يتحرك في نفس اتجاهه.
يجب تطبيق نفس مفهوم النسبية المستخدم في المثال على سرعة الأرض والشمس ودرب التبانة بأكملها.
نظرية السفر عبر الزمن
استنادًا إلى مفاهيم الزمكان والنسبية ، تحقق من أكثر النظريات شيوعًا في العلوم حول السفر عبر الزمن:
تمدد الزمن
تمدد الوقت هو مفهوم تم إدراجه في نظرية النسبية لأينشتاين ، وفقًا لـ الوقت ، مثل السرعة ، ليس مطلقًا ، ولكنه نسبي وفقًا للإطار المرجعي. متبنى.
يمكن أن يحدث تمدد الوقت بطريقتين: من خلال اختلاف السرعة بين الاثنين المراقبين أو باختلاف تأثير الجاذبية الذي يقع على كل منهم (تمدد وقت الجاذبية).
تمدد الوقت بالسرعة
تمدد الوقت بالسرعة (أو مجرد تمدد الوقت) هي نظرية تتنبأ بإمكانية حدوث ذلك رحلة إلى المستقبل إذا حصلت البشرية على وسائل السفر عبر الفضاء بسرعات أقرب إلى سرعة ضوء.
بالنسبة للفيزيائي جيمس كليرك ماكسويل ، فإن سرعة الضوء هي نفسها تمامًا (حوالي 300.000.000 م / ث) بغض النظر عن الإطار المرجعي المعتمد. هذه الفكرة ، التي تتعارض بشكل مباشر مع قوانين نيوتن ، قد تعني السيناريو التالي: مراقب سوف يرى المراقب الثابت والمتحرك الضوء يصل من النقطة A إلى النقطة B في نفس الوقت ، دون أي النسبية.
كان استنتاج أينشتاين أن الطريقة الوحيدة التي يمكن أن يتعايش بها القانونان ستكون إذا تباطأ الوقت نفسه للمراقب المتحرك ، مما أدى إلى ظهور مفهوم تمدد الوقت.
لقد أثبتت النظرية أنه كلما تحرك الجسم بشكل أسرع عبر الفضاء ، كان تحركه أبطأ عبر الزمن. تم إثبات هذه الفكرة من خلال التجارب التي أجريت في محطة الفضاء الدولية. محطة الفضاء الدولية - ISS) ، حيث لوحظ أن ، بعد 6 شهور، تم نقل الساعات الموجودة على متن المحطة 0.007 ثانية أبطأ من الساعات على الأرض.
بناءً على هذا الدليل ، من الممكن التأكيد على أن رواد الفضاء ، حتى على نطاق ضيق ، هم العودة من محطة الفضاء الدولية إلى الأرض بعد 6 أشهر قطع 0.007 ثانية إلى الأرض مستقبل.
محطة الفضاء الدولية ، في المدار منذ عام 1998.
يُعتقد أن هذا الاختلاف يزداد بمرور الوقت مع اقتراب سرعة الجسم من سرعة الضوء. غالبًا ما يتم توضيح النظرية من خلال مفارقة الجوزاء (أو مفارقة لانجفين) ، والتي تتكون من تجربة فكرية يبقى فيها رجل في الفضاء في مركبة فضائية تتحرك بسرعة كبيرة. عندما عاد إلى الأرض ، كان شقيقه التوأم يكبره بعقود ، بينما هو بالكاد يكبر.
تمدد الجاذبية للوقت
تمدد زمن الجاذبية هي نظرية تتنبأ بإمكانية السفر في المستقبل إذا يحصل الجنس البشري على وسائل السفر إلى الكواكب التي تكون قوة جاذبيتها أكبر بكثير من قوة جاذبيتها أرض.
يحدث تمدد الجاذبية من خلال التأثير الذي يمارسه جسم سماوي ذو كتلة كبيرة على المراقب. كلما زاد حجم الجسم السماوي ، زاد الانحناء في الزمكان ، وبالتالي زاد تأثير الجاذبية من حوله. بعبارة أخرى ، يمر الوقت بشكل أبطأ حيث تكون الجاذبية أقوى.
سيمر الوقت بشكل أبطأ على مدار الساعة الموجودة بالقرب من الأرض مقارنة بالساعة البعيدة.
بناءً على تمدد الجاذبية ، سيتم إبطاء الوقت بالنسبة لمراقب يقع في مكان أقرب في مجال الجاذبية منه بالنسبة لمراقب بعيد. تم إثبات هذه الفرضية بالفعل من خلال الساعات الذرية الموضوعة على أقمار صناعية تقع على ارتفاعات مختلفة. في النهاية ، بدأت الساعات تتباعد ، وإن كان ذلك في نانوثانية.
أساس الاختلاف في مرور الوقت بين الساعات. نظرًا للانحناء الحالي بين C و D ، يستغرق الضوء وقتًا أطول للوصول بين نقطة وأخرى.
يُعتقد أنه إذا كان من الممكن السفر إلى كوكب كان تأثير الجاذبية فيه أكبر بكثير من تأثير الأرض والعودة ، كان المسافر قد سافر إلى المستقبل لأن الوقت كان سيمر أسرع بكثير في أرض.
الثقوب الدودية
الثقوب الدودية هي ظاهرة افتراضية تتكون من أنفاق تربط بين نقاط مختلفة من الزمكان. على الرغم من أنه من غير المحتمل للغاية ، إلا أن نظرية النسبية تعتبر وجود الثقوب الدودية القابلة للنقل أمرًا صالحًا ، أي تلك ذات الظروف التي يجب اجتيازها من جانب إلى آخر.
من الناحية النظرية ، لن تعمل الثقوب الدودية فقط كاختصارات لنقاط أخرى في الفضاء ، ولكن أيضًا لنقاط زمنية أخرى ، بما في ذلك الماضي.
التمثيل المرئي لثقب دودي. يعتقد بوجود الثقوب الدودية التي يقع خروجها في نفس الكون وفي أوقات مختلفة.
الأوتار الكونية
وفقًا لعالم الفيزياء الفلكية ج. ريتشارد جوت ، الأوتار الكونية هي أنواع من أنابيب الطاقة التي تمتد عبر الزمكان مثل الشقوق. هذه الظاهرة افتراضية وتعتبر عيبًا طوبولوجيًا حدث أثناء تكوين الكون.
التمثيل المرئي للخيوط الكونية ، نظريًا موجود في جميع أنحاء الزمكان.
اعتقد جوت أن الأوتار الكونية ستكون أرق من الذرة ، وستكون ضخمة مثل الثقوب السوداء كميات من الكتلة المركزة ، مما يؤدي إلى مجال جاذبية قوي للغاية قادر على تشويه وقت فراغ.
من الناحية النظرية ، فإن التشويه الناتج عن خيطين كونيين متقاربين (أو خيط كوني ممتد بالقرب من ثقب أسود) ، من شأنه أن يسبب تأثيرًا قادرًا على ثني الزمكان ، وتشكيل منحنى الوقت المغلق، والتي من خلالها يمكن أن يظهر الشيء مرة أخرى في أي وقت ، بما في ذلك الماضي.
نرى أيضا:
- الثقب الأسود
- نظرية النسبية
- الفلك
- مفارقة زمنية