از زمانی که انسان پای به عرصه ی وجود گذاشته است همواره نگاهی به آسمان انداخته است و سؤالات بیشماری در ذهنش تداعی شده است . اما با این وضع نمی توانست پاسخی قانع کننده برای آنها بیابد ، زیرا علمش بسیار محدود بود .

تا زمانی که اسپنتیک روسی دروازه های آسمان را شکافت و به فضای بیکران راه یافت ؛ در آن زمان شوروی خود را قطب فضایی دنیا می دانست و به خود می بالید ، حال دوباره سؤالات قدیمی قدرت گرفته بود .

همانطور که می دانیم از قدیم الایام یکی از جذاب ترین و هیجان انگیز ترین سؤالات برای هر انسان با عقل سلیم این بود است که آیا واقعا" سفر در زمان امکان پذیر است یا نه ؟ شاید از موضوع از این منظر جالب باشد که ما یا هر انسان دیگر بتواند پیشینیان و اجداد خود را ببیند و یا اینکه با نوادگان خود به گفتگو بپردازد .

اگر در نجوم و اخترفیزیک کمی مطالعه داشته اید حتما" به مقالاتی از این دست برخورده اید که این موضوع را از منظری خاص مورد بررسی قرار داده اند و البته هر کدام در جای خود ارزشمند هستند . همچنین می دانیم که تا کنون کتاب ها و فیلم هایی در این زمینه نوشته و ساخته شده اند که بیشتر جنبه ی علمی تخیلی دارند ؛ مثلا" گاهی در بعضی از فیلم ها دیده ایم که وسیله یا ماشین خاصی وجود دارد که با سرعتی باور نکردنی حرکت می کند و به گذشته با آینده سفر می کند . در این مقاله قصد داریم تا از منظری دیگری به این موضوع نگاه کنیم و آن را مورد بحث قرار دهیم .

همانطور که از جمله سفر در زمان مشخص است ما باید ماهیت زمان را بدانیم. در مورد زمان جملاتی متفاوتی گفته شده است که به نظر من یکی از جالب ترین آنها جمله ای است که در سرفصل کتاب کوه جادو اثر تومان به چشم می خورد ، این جملات سؤالات جالبی را راجع به زمان مطرح می کند که در قالب یک اثر هنری هستند ، این جملات به شرح زیر هستند :

▪ زمان چیست ؟ برون از گوهر و توانا بر همه . یک شرط عالم ظهور ، یک حرکت ، هستی جسم در فضا را با حرکت می پیوندد و در می آمیزد . آیا اگر حرکت نمی بود زمان هم نمی بود ؟ آیا اگر حرکت نباشد ، زمان نیست ؟ پس بپرس ! آیا زمان کنش فضا است ؟ یا بالعکس؟ و یا این هر دو یکی است ؟ پس بپرس !

حال به بحث در زمینه سفر در زمان می پردازیم .

زمانی که اینشتین در سال ۱۹۰۵ نظریه نسبیت خاص را مطرح کرد در آن قوانین جامعی در مورد نور و سرعت های بالا به چشم می خورد . از آن زمان دوباره نظریات سفر در زمان پای به عرصه ی وجود گذاشتند . زیرا همانطور که می دانیم یکی از اصول نسبیت این است که سرعت نور حد سرعت ها است ؛ یعنی ، هیچ جسمی قادر نیست با سرعتی فراتر از سرعت نور حرکت کند ؛ دلیل این پدیده را می توان باز هم در نسبیت پیدا کرد زیرا قانونی در نسبیت می گوید که با افزایش سرعت جرم نیز افزایش می یابد ، در فرمول محاسبه ای این موضوع یعنی افزایش جرم اگر سرعت جسمی برابر سرعت نور شود آنگاه جرم آن بی نهایت می شود و در این شرایط هیچ انرژی قادر به شتاب دادن آن نیست . پس براساس نسبیت نمی توان از سرعت نور گذر کرد ، حال ممکن است برای شما این سؤال پیش آید که چرا پس فوتون ها می توانند با این سرعت حرکت کنند ؟ پاسخ اینگونه بیان می شود که چون جرم فوتون ها در حال سکون صفر است پس می توانند با چنین سرعتی به سیر و سفر بپردازند .

یکی دیگر از اصول نسبیت بیان می کند که اگر سرعت افزایش یابد زمان کندتر می گذرد و به این پدیده در نسبیت اتساع زمان می گویند و برای فهم بهتر آن پارادوکس اولبرس را مطرح می سازند . حال اگر کمی استدلال کنید می توانید بفهمید که اگر سرعت از ، سرعت نور فراتر رود آنگاه زمان به عقب باز می گردد و این خود پدیده بسیار جالب است که ما به زمان گذشته بازگشته ایم .

با این وجود گفته می شود برای سفر در زمان سه راه عمده وجود دارد که عبارتند از :

۱) سیاهچاله

۲) کرمچاله

۳) ریسمان های کیهانی

حال به شرح راه اول که سیاهچاله است می پردازیم .

اگر تا کنون نمودار پن رز را دیده باشد و کمی نیز در آن تأمل کرده باشد حتما" راه اول که سیاهچاله است را درک کرده است . اگر هم تا کنون آن را ندیده اید مشکلی نیست زیرا ما آن را شرح می دهیم . ما در نمودار پن رز دو تکینگی مشاهده می کنیم که یکی متعلق به سیاهچاله ی این جهان است . در این نمودار دو راه A و B مشاهده می شود که اگر توسط راه A حرکت کنیم به درون سیاهچاله می افتیم و نابود می شویم ولی اگر از راه B وارد شویم آنگاه ما سفری به جهانی موازی با جهان ما خواهیم داشت . وقتی که ما به پایان این تونل برای سفر برسیم توسط جرمی به نام سفید چاله که کارش دقیقا" مخالف سیاهچاله است و نیروی دافعه دارد به بیرون پرتاب می شویم گفتنی است که سفید چاله همان تکینگی دوم در نمودار پن رز است . در این هنگام ما در جهانی دیگر خواهیم بود . به این گونه جهان ها که هنوز در حد فرضیه هستند جهان موازی می گویند . اگر ما نمودار پن رز را به این صورت ادامه دهیم می توانیم هر چه قدر که می خواهیم جهان موازی بسازیم . در این صورت ما به جهانی غیر از جهان خودمان پرتاب می شویم و در این صورت به آینده یا گذشته سفر می کنیم . البته قابل ذکر است که این گونه سیاهچاله ها که برای اینگونه سفرها هستند دوار می باشند یعنی به دور خود دوران می کنند . همچنین باید توجه داشت که سیاهچاله ها اجسام بسیار بسیار خشنی هستند و اگر ما کمی راه را اشتباه رویم آنگاه در افق رویداد آن به اسارت در خواهیم آمد و سرانجام به اتم تجزیه می شویم و بروی تکینگی آن سقوط می کنیم .

قبل از بحث در زمینه کرمچاله ما باید مطالبی را در زمینه نسبیت عام و انحنای فضا زمان بدانیم .

برای شرح کرمچاله باید اطلاعاتی در زمینه ی نسبیت عام در سال ۱۹۱۵ انتشار یافت داشته باشیم . همانطور که می دانیم در نسبیت فضا در چهار بعد توصیف می شود ؛ سه بعد فضایی و یک بعد زمانی که بعد چهارم با سه بعد دیگر پیوسته است و به آن فضا زمان می گویند .

در واقع فضا زمان یک بافت است . حال آن را به صورت یک کاغذ تصور کنید اگر بروی این کاغذ یک جسم جرم دار قرار دهیم آنگاه مشاهده خواهیم کرد که در انحنایی ایجاد می شود ، همین عمل در واقعیت صورت می گیرد ؛ یعنی ، با قرار گرفتن یک جرم بروی بافت فضا زمان آن را خمیده می کند که این موضوع را اینشتین مطرح کرد . البته این موضوع وقتی تأیید شد که سر آرتور ادینگتون در یک خورشید گرفتگی یا کسوف به پرتوهای نوری که از ستارگان دیگر می آمدند و از کنار خورشید می گذشتند توجه کرد و مشاهده کرد که در این هنگام مسیر آن ها در خط مستقیم نیست بلکه در هنگام عبور از کنار خورشید مسیرشان خمیده می شود . در واقع این تأییدی بر نسبیت بود که این نظریه و اینشتین را به اوج شهرت و افتخار رساند .

حال که کمی از نسبیت عام دانستیم به شرح کرمچاله می پردازیم .

شاید جالب ترین راه سفر در زمان کرمچاله باشد که تا حدودی نیز به واقعیت نزدیک است . فلام برای نخستین بار به این نتیجه رسید که باحل معادلات شوارتزشیلد اینشتین می توان به نتیجه ای جالب به نام کرمچاله رسید . در نخست شاید این تفکر نادرست به نظر می رسید ، اما سرانجام با کمی تفکر مشخص شد که این موضوع می تواند درست باشد . کمی بعد اینشتین و روزن با شناور کردن معادلات شوارتز شیلد موفق شدند معادله موسوم به پل اینشتین روزن بیابند که مربوط به یک کرمچاله غیر ایستا و غوطه ور بود .

در واقع کرمچاله تونلی فرضی است که همانند یک ماشین زمان کار می کند . برای درک این موضوع باید به نسبیت عام رجوع کرد . همانطور که گفته شد در نسبیت عام هر جسم جرم دار بر فضا زمان اطراف خود تأثیر می گذارد و آن را خمیده می کند و سپس گرانش ایجاد می شود . اگر جرمی چنان سنگین باشد که تونلی عمیق در دل بافت فضا زمان ایجاد کند آنگاه آن جسم نقطه ی آغاز یک کرمچاله باشد . این اجسام در واقع محدودیت سرعت نور را با حیله ای ساده پشت سر می گذارند و میان بری میان دو نقطه ایجاد می کنند . حال این میان بر می تواند به دو صورت بروز کند ؛ نخست جهان های موازی را به خاطر آورید ، جایی غیر از جهان ما ، به وسیله ی یک کرمچاله می تواند به جهان های موازی سفر کرد ، برای درک بهتر این مطلب یک ساختار انعطاف پذیر را تصور کنید که بروی آن جسم سنگینی قرار دارد هر چه جم افزایش فرورفتگی نیز افزایش می یابد ، اگر جرم آن قدر سنگین باشد که سطح جسم نتواند آن را تحمل کند در آن سطح سوراخی ایجاد می شود که به زیر سطح راه می یابد و این می تواند همان جهان موازی ما باشد همچنین اگر دو سطح انعطاف پذیر با هم موازی قرار بگیرند باز هم می توانیم بین آنها کرمچاله ای داشته باشیم .

روش دیگر بروز کرمچاله این است که دو نقطه از یک جهان به هم اتصال داده شود ؛ یعنی ، ما توسط یک کرمچاله به نقطه ای در جهان خودمان راه یابیم که چند هزار یا میلیون یا میلیارد سال با ما فاصله دارد . این فاصله به وسیله ی یک کرمچاله در چند ساعت خمیده می شود . برای تصور این راه یک کاغذ را تصور کنید که یک سوراخ که همان کرمچاله باشد در روی آن وجود دارد و در قسمت دیگر آن یک سوراخ دیگر وجود دارد اگر ما این دو سوراخ را توسط تونلی از زیر به هم متصل کنیم آنگاه این تونل که همان کرچاله می باشد ما را به قسمتی دیگر از جهان ما می رساند .

با این حال مشکل کرمچاله در این جا است که جسمی با چنین جرم زیادی تا کنون مشاهده نشده است که بی خطر باشد ، از این جهت بی خطر که سیاهچاله ها چنین جرمی را دارند ولی اگر کسی وارد افق آنها شود دیگر باز نخواهد گشت زیرا ابتدا جرم پاهایش چند برابر سرش می شود و سپس به اتم تجزیه شده و سپس یونیزه خواهد شد و نورانی خواهد شد .

از موضوع کرمچاله که صرف نظر کنیم هنوز نظریه برای سفر در زمان باقی می ماند که آن هم در جای خود جالب است در آن نظریه برای سفر در زمان از از ریسمان های کیهانی استفاده می شود . هرچند که این ریسمان نامرئی هستند یا اینکه بهتر بگوئیم بسیار کوچک هستند زیرا همانطور که می دانیم قطر آنها برابر ۱۰ ^ -۳۳ است که این مقیاس بسیار بسیار کوچک است و حتی تصور آن نیز کاری بسیار مشکل است این مقیاس حتی کوچکتر از قطر هسته ی اتم ها است . با این حال گفته می شود که ریسمان ها در زیر فشار بسیار عظیمی هستند و با این وجود آنها این قابلیت را فضا را مغشوش کنند . همچنین این ریسمان ها می توانند بسیار شتاب بگیرند و اجسامی را نیز با خود حمل کنند . در حقیقت از این جهت برای سفر در زمان مناسب دیده می شود . ولی به این دلیل که بسیار کوچک هستند دانشمندان حدس می زنند که شاید تا چند هزار سال دیگر هم نتوان آنها را دید . به همین دلیل این نظریه کمی محال به نظر می رسد ولی باز هم دارای ارزش های خاص خود است .

با این وجود در جهان کنونی اگر این امر ممکن شود بسیار حادثه ی شگرفی خواهد بود . ولی چه کنیم که با این مشکل مواجه هستیم که ما در گذشته به دنیا نیامده بودیم و در آیده نیز مرده خواهیم بود و این مشکل عمده ی این نظریات است . همچنین استیون هاوکینگ در این زمینه می گوید چون ما هیچ انسانی از آینده را در دوران خود نداریم پس هیچ وقت ما قادر به سفر در زمان نخواهیم شد البته او این استدلال در اختصاصا" در مورد کرمچاله بیان می کند . گفتنی است که نظریه ی CPH هم اکنون در حال کار بر روی این امر یعنی سفر در زمان است . امیدوارم که از این مقاله مختصر اندکی در این زمینه اطلاعات کسب کرده باشید .