السفر عبر الزمن

السفر عبر الزمن هو مفهوم يوفر إمكانية الانتقال بين نقاط مختلفة في الوقت (الماضي أو المستقبل).

على الرغم من أن الفكرة تبدو خيالية وغالبًا ما تكون مرتبطة بالخيال ، إلا أن هناك عددًا من الأدلة العلمية توضح أن السفر عبر الزمن ممكن مع التكنولوجيا المناسبة. لهذا السبب ، تعامل العديد من العلماء المشهورين بالفعل مع الموضوع ، مثل ألبرت أينشتاين ، ستيفن هوكينج ، كارل ساجان ، إلخ.

أساسيات السفر عبر الزمن

تستند الأسس الرئيسية للسفر عبر الزمن إلى نظرية النسبية لآينشتاين ، والتي تمثل علامة فارقة في الفيزياء الحديثة. بعبارات عامة ، تتألف نظرية النسبية من مجموعة من الدراسات التي تُظهر علاقة الترابط بين الزمان والمكان ، وكذلك عواقب هذه العلاقة.

بالنسبة إلى أينشتاين ، يتم ترتيب الكون بنوع من القماش يُطلق عليه الزمكان ، يتكون من ثلاثة أبعاد مكانية (العرض والارتفاع والعمق) والبعد الزمني ، وهو الوقت. أي جسم سماوي "يزن" في هذا النسيج ، ويشكل انحناءً في الزمان والمكان يؤثر على جميع الأجسام القريبة. هذا الانحناء مسؤول عن العديد من التأثيرات مثل الجاذبية والحركات الدورانية وبالتالي الاختلافات في إدراك الوقت.

يتسبب الانحناء الذي تشكله في الفضاء من خلال كتلة الأرض في آثار الجاذبية على القمر ، والتي تترجم حول الأرض.

أدرك أينشتاين أيضًا أن الوقت ، وكذلك السرعة ، ليسا حجمًا مطلقًا نسبيًا . استندت هذه الاستنتاجات بقوة إلى قوانين نيوتن ، التي أدركت أن السرعة التي يتحرك بها الجسم ليست مطلقًا ويجب تحليلها دائمًا من خلال إطار. كمثال ، يمكن أن يتحرك القطار نفسه بسرعة 40 كم / ساعة بالنسبة لإطار متوقف ، وبسرعة 20 كم / ساعة فقط فيما يتعلق بإطار يتحرك في نفس اتجاهه.

يجب تطبيق نفس مفهوم النسبية المستخدمة في المثال على سرعة الأرض والشمس وطريقة درب التبانة بأكملها.

نظرية حول السفر عبر الزمن

استنادًا إلى مفاهيم الزمكان والنسبية ، تحقق من النظريات الأكثر شيوعًا حول علوم السفر عبر الزمن:

تمدد الوقت

تمدد الزمن هو مفهوم تم إدراجه في نظرية النسبية لآينشتاين ، وفقًا للوقت والسرعة ، ليس مطلقًا ، بل نسبيًا وفقًا للإطار المعتمد.

يمكن أن يحدث تمدد الوقت بطريقتين: من خلال فرق السرعة بين المراقبين أو اختلاف تأثير الجاذبية الذي يؤثر على كل منهما (تمدد وقت الجاذبية).

تمدد الوقت بالسرعة

إن توسع الزمن بالسرعة (أو تمدد الزمن فقط) هو نظرية تتنبأ بإمكانية السفر مستقبلاً إذا حصلت البشرية على وسيلة للتنقل عبر الفضاء بسرعة أكبر من الضوء.

بالنسبة للفيزيائي جيمس كليرك ماكسويل ، فإن سرعة الضوء هي نفسها بالضبط (حوالي 300000000 م / ث) بغض النظر عن الإطار المعتمد. هذه الفكرة ، التي تتعارض بشكل مباشر مع قوانين نيوتن ، ستعني في السيناريو التالي: يرى مراقب ثابت ومراقب متحرك أن الضوء يصل من النقطة "أ" إلى النقطة "ب" في نفس الوقت دون أي نسبية.

كان استنتاج أينشتاين هو أن الطريقة الوحيدة التي يتعايش فيها القانونان هي أن يتباطأ الوقت نفسه بالنسبة للمراقب المتحرك ، مما يؤدي إلى ظهور مفهوم تمدد الوقت.

لقد أثبتت النظرية أنه كلما تحرك الجسم بسرعة أكبر عبر الفضاء ، يتحرك أبطأ بمرور الوقت. تم إثبات هذه الفكرة من خلال التجارب التي أجريت في محطة الفضاء الدولية (ISS ) ، حيث لوحظ أنه بعد 6 أشهر ، تحركت الساعات على متن المحطة بمعدل أبطأ من 0.007 ثانية عن الساعات الموجودة في المحطة الفضائية الدولية. الأرض.

بناءً على هذه الأدلة ، من الممكن القول إنه حتى على نطاق صغير جدًا ، فإن رواد الفضاء العائدين من محطة الفضاء الدولية إلى الأرض بعد 6 أشهر سافروا في غضون 0.007 ثانية في المستقبل.

محطة الفضاء الدولية ، في المدار منذ عام 1998.

يُعتقد أن هذا الاختلاف في مرور الوقت يزداد مع اقتراب سرعة الجسم من سرعة الضوء. غالبًا ما يتم توضيح هذه النظرية من خلال مفارقة التوائم (أو مفارقة لانجفين) ، والتي تتكون من تجربة عقلية يبقى فيها الرجل في الفضاء في مركبة فضائية سريعة الحركة. عندما يعود إلى الأرض ، يكون شقيقه التوأم أكبر سناً لعقود ، بينما يكاد يبلغ من العمر نفسه.

تمدد وقت الجاذبية

إن تمدد الزمن الثقالي هو نظرية تتنبأ بإمكانية السفر مستقبلاً إذا حصلت البشرية على وسائل السفر إلى كواكب تكون قوتها التثاقلية أعلى بكثير من قوة الأرض.

يحدث تمدد الجاذبية من خلال التأثير الذي تمارسه على المراقب هيئة سماوية ذات كتلة كبيرة. كلما زاد حجم الجسم السماوي ، زاد انحناء الزمان والمكان ، وبالتالي زاد تأثير الجاذبية من حوله. بمعنى آخر ، يمر الوقت ببطء أكبر حيث تكون الجاذبية أقوى.

سيظل الوقت أبطأ على مدار الساعة الأقرب إلى الأرض مقارنةً بالساعة.

بناءً على تمدد الجاذبية ، سيتم تباطؤ الوقت لمراقب أقرب إلى حقل الجاذبية من مراقب آخر في أبعد نقطة. لقد تم إثبات هذه الفرضية بالفعل بواسطة الساعات الذرية الموضوعة على أقمار صناعية تقع على ارتفاعات مختلفة. في نهاية المطاف ، بدأت الساعات في التباعد ، وإن كان ذلك في الثانية.

أساس الاختلاف في مرور الوقت بين الساعات. بسبب الانحناء بين C و D ، يستغرق الضوء وقتًا أطول للوصول من نقطة إلى أخرى.

من المعتقد أنه إذا كان من الممكن السفر إلى كوكب كان تأثيره الثقالي أعلى بكثير من تأثير الأرض والعودة ، كان المسافر قد سافر إلى المستقبل لأن الزمن سيمر بسرعة أكبر على الأرض.

ثقوب دودة

ثقوب دودة الأرض هي ظواهر افتراضية تتكون من أنفاق تربط نقاط مختلفة من الزمكان. على الرغم من أن نظرية النسبية غير محتملة للغاية ، إلا أنها تعتبر صالحة لوجود ثقوب دودة الأرض قابلة للنقل ، أي تلك التي توجد بها ظروف يمكن نقلها من جانب إلى آخر.

من الناحية النظرية ، لن تعمل الثقوب الدودية فقط كاختصارات لنقاط أخرى في الفضاء ، ولكن أيضًا لنقاط أخرى في الوقت المناسب ، بما في ذلك الماضي.

التمثيل المرئي للديدان. يؤمن بوجود الثقوب التي يوجد ناتجها في نفس الكون وفي أوقات مختلفة من الزمن.

سلاسل الكونية

وفقًا لعالم الفيزياء الفلكية ج. ريتشارد جوت ، فإن الأوتار الكونية هي أنواع من أنابيب الطاقة التي تمتد عبر جميع الزمان والمكان ، مثل الشقوق. هذه الظاهرة افتراضية وتعتبر خللًا طوبولوجيًا حدث أثناء تكوين الكون.

التمثيل المرئي للأوتار الكونية ، الموجودة نظريًا في جميع الزمان والمكان.

اعتقد جوت أن الأوتار الكونية ستكون أرق من الذرة ، ومثل الثقوب السوداء ، سيكون لها كميات هائلة من الكتلة المركزة ، مما ينتج عنه حقل جاذبية قوي للغاية قادر على تشويه الزمكان.

من الناحية النظرية ، فإن التشويه الناشئ عن سلسلتين فلكيتين مجاورتين (أو سلسلة كونية ممتدة بالقرب من الثقب الأسود) من شأنه أن يتسبب في تأثير قادر على مضاعفة الزمان والمكان ، مما يشكل منحنى وقت مغلق يمكن من خلاله الظهور مرة أخرى في أي كائن نقطة في الوقت المناسب ، بما في ذلك الماضي.