السفر عبر الزمن، وهو سحر قديم في الخيال العلمي، لا يزال مفهومًا معقدًا ولم يتم حله في العلوم. وينص القانون الثاني للديناميكا الحرارية على أن الزمن لا يمكن إلا أن يتحرك للأمام، في حين أن النظرية النسبية لأينشتاين توضح نسبية الزمن مع السرعة. تقدم المفاهيم النظرية مثل الثقوب الدودية طرقًا ممكنة، لكن التحديات والمفارقات العملية مثل “مفارقة الجد” تزيد من تعقيد إمكانية السفر عبر الزمن الحقيقي.

هل السفر عبر الزمن ممكن؟

هل حلمت يومًا بالسفر عبر الزمن مثل شخصيات أفلام الخيال العلمي؟ لعدة قرون، استحوذ مفهوم السفر عبر الزمن على خيال الناس. السفر عبر الزمن هو مفهوم التنقل بين نقاط زمنية مختلفة، مثل التنقل بين أماكن مختلفة. في الأفلام، ربما تكون قد شاهدت شخصيات تسافر إلى الخلف أو إلى الأمام، باستخدام آلات خاصة، أو أجهزة سحرية، أو تقفز في سيارة مستقبلية.

لكن هل هذه مجرد فكرة ممتعة للأفلام أم أنها ستحدث بالفعل؟

العلم وراء السفر عبر الزمن

تظل مسألة ما إذا كان الزمن يعكس نفسه أحد أكبر الأسئلة التي لم يتم حلها في العلم. إذا تبع الكون قوانين الديناميكا الحرارية، قد لا يكون ممكنا. ينص القانون الثاني للديناميكا الحرارية على أن الأشياء في الكون إما أن تبقى على حالها أو تصبح أكثر اضطرابًا بمرور الوقت.

إنه مثل القول بأنك لا تستطيع كسر البيضة بعد نضجها. ووفقا لهذا القانون، لا يمكن للكون أن يعود إلى ما كان عليه من قبل. يمكن للزمن أن يتحرك للأمام مثل طريق ذو اتجاه واحد.

الوقت نسبي

ومع ذلك، تنص النظرية النسبية الخاصة لعالم الفيزياء ألبرت أينشتاين على أن الوقت يمر بمعدلات مختلفة بالنسبة لأشخاص مختلفين. شخص يقود مركبة فضائية بسرعة قريبة من سرعة الضوء – 671 مليون ميل في الساعة! – تجربة الوقت أبطأ من أي شخص على وجه الأرض.

لم يقم الناس بعد ببناء سفن فضائية يمكنها الذهاب إلى أي مكان أسرع من الضوء، لكن رواد الفضاء فعلوا ذلك محطة الفضاء الدولية ويدور حول الأرض بسرعة 17500 ميل في الساعة. أمضى رائد الفضاء سكوت كيلي 520 يومًا على متن محطة الفضاء الدولية، وكان يتقدم في السن بشكل أبطأ قليلاً من أخيه التوأم وزميله رائد الفضاء مارك كيلي. سكوت أصغر بـ 6 دقائق من أخيه التوأم. الآن، طوال هذه الأيام، كان السبب هو أن سكوت يسافر بشكل أسرع بكثير من مارك أصغر بـ 6 دقائق و5 مللي ثانية.

الوقت ليس هو نفسه في كل مكان.

الإمكانيات والتحديات النظرية

يستكشف بعض العلماء أفكارًا أخرى قد تسمح نظريًا بالسفر عبر الزمن. يتضمن أحد المفاهيم الثقوب الدودية، أو الأنفاق الافتراضية في الفضاء، والتي يمكن أن تخلق طرقًا مختصرة للسفر عبر الكون. إذا قام شخص ما بإنشاء ثقب دودي وإيجاد طريقة لتحريك أحد طرفيه بالقرب من سرعة الضوء – مثل المركبة الفضائية الافتراضية المذكورة أعلاه – فإن الطرف المتحرك سوف يتقدم في العمر بشكل أبطأ من الطرف الثابت. الشخص الذي يدخل إلى العقدة المتحركة ويخرج من الثقب الدودي عبر العقدة الثابتة سيخرج في الماضي.

ومع ذلك، فإن الثقوب الدودية نظرية: ولم يكتشف العلماء واحدًا بعد. ويبدو أنه سيكون هناك تحديا لا يصدق لإرسال البشر عبر نفق فضائي للثقب الدودي.

تناقضات وحفلات عشاء فاشلة

هناك أيضًا مفارقات مرتبطة بالسفر عبر الزمن. مشهور “مفارقة الجد“هي مشكلة افتراضية قد تنشأ إذا سافر شخص ما عبر الزمن ومنعه عن طريق الخطأ من مقابلة أجداده. وهذا من شأنه أن يخلق مفارقة مفادها أنك لم تولد أبدًا، الأمر الذي يطرح السؤال: كيف كان بإمكانك السفر عبر الزمن في المقام الأول؟ إنه لغز مذهل يضيف إلى لغز السفر عبر الزمن.

اختبر الفيزيائي الشهير ستيفن هوكينج إمكانية السفر عبر الزمن حفلة عشاء ولا يتم إرسال الدعوات التي تحدد التاريخ والوقت والإحداثيات إلا بعد ذلك. ويأمل أن يقرأ مكالمته شخص يعيش في المستقبل، قادر على العودة بالزمن إلى الوراء. لكن لم يأت أحد.

كما هو أشار: “إن أفضل دليل لدينا على أن السفر عبر الزمن غير ممكن ولن يحدث أبدًا هو أننا لم نتعرض لغزو جحافل من السياح من المستقبل.”

عرض فني لتلسكوب جيمس ويب الفضائي. الائتمان: نورثروب جرومان

التلسكوبات هي آلات الزمن

ومن المثير للاهتمام أن علماء الفيزياء الفلكية المسلحين بتلسكوبات قوية لديهم شكل فريد من نوعه للسفر عبر الزمن. وعندما ينظرون إلى اتساع الكون، فإنهم يرون الكون الماضي. يستغرق الضوء الصادر من جميع المجرات والنجوم وقتًا للسفر، وتحمل أشعة الضوء هذه معلومات من الماضي البعيد. عندما يراقب علماء الفيزياء الفلكية نجمًا أو مجرة ​​من خلال التلسكوب، فإنهم لا يرونها كما هي الآن، بل كما كانت عندما بدأت رحلتها إلى الأرض منذ ملايين إلى مليارات السنين.

التلسكوبات هي نوع من آلات الزمن، فهي تسمح لنا بالنظر إلى الماضي.

يلقي التلسكوب الفضائي الجديد التابع لناسا، تلسكوب جيمس ويب الفضائي، نظرة فاحصة على المجرات التي تشكلت في بداية الانفجار الكبير، قبل حوالي 13.7 مليار سنة.

على الرغم من أنه قد لا يكون لدينا أبدًا آلات زمنية مثل تلك الموجودة في الأفلام، إلا أن العلماء يبحثون بنشاط ويستكشفون أفكارًا جديدة. لكن في الوقت الحالي، سيتعين علينا الاستمتاع بفكرة السفر عبر الزمن في كتبنا وأفلامنا وأحلامنا المفضلة.

كتبه آدي فورد، أستاذ مساعد في علم الفلك والفيزياء الفلكية في جامعة ميريلاند، مقاطعة بالتيمور.

مقتبس من مقالة منشورة أصلا محادثة.