در دنیای تو ساعت چند است؟

در رُمان «اونس و پادشاه آینده»، اثر ماندگار تی.اچ وایت، شعبده‌بازی به نام مریلین از یک بیماری بسیار عجیب رنج می‌برد. زمان برای او در جهت معکوس جریان دارد. او از اتفاقات آینده آگاه است و همین مسأله موجب ناراحتی اوست. از این‌که مجبور است در دنیایی رو به گذشته زندگی کند در حالی که اطرافش پر از آدم‌هایی است که زندگی‌شان رو به آینده در جریان است، عذاب می‌کشد.

ولی چرا این موضوع تا این حد برای خوانندگان این داستان، عجیب و غیرواقعی به نظر می رسد؟ قوانین فیزیک حرکت در خلاف جهت متعارف زمان را غیرممکن نمی داند. معادلاتی که می تواند شتاب یک موشک یا تکانه یک توپ بیلیارد را محاسبه کند، با معکوس کردن جهت نمودار زمان، کارایی خود را به طور کامل حفظ می کند. با وجود این ما گذشته را به یاد می آوریم و نه آینده را. در جهانی که ما می شناسیم نمودار زمان همواره در جهت مسن تر شدن ما به پیش می رود. ولی زمان چیست و چرا همیشه به سوی آینده حرکت می کند؟ به نظر می رسد به قدری در زمان، این پدیده اسرارآمیز (اگر اساسا بتوان آن را یک پدیده دانست) غوطه وریم که هرگز نیازی به اندیشیدن درمورد چیستی آن احساس نمی کنیم. در حالی خود را از تفکر در ماهیت آن بی نیاز می بینیم که ارائه یک تعریف علمی قابل قبول از زمان به هیچ وجه کار آسانی نیست. موسسه آمریکایی مرکز نشر علم آمریکا با آگاهی از همین موضوع جایزه سال 2013 خود را به قابل درک ترین تعریف از زمان برای بچه های 11 ساله اختصاص داد.

بسیاری از دانشمندان معتقدند مطالعه موجودیت زمان پیش از تعیین منشا آن کاری بیهوده و غیرعلمی است

ولی اگر از عموم مردم کمی فاصله بگیریم و به آزمایشگاه های مدرن و دفتر کار دانشمندان سری بزنیم، متوجه می شویم دست آنها به هیچ وجه از اظهارنظرهای مختلف در مورد چیستی زمان خالی نیست. فیزیکدانان و زیست شناسان هر یک از دیدگاه خود و بنا به نیازهای رشته علمی شان به تعریف زمان و نظریه پردازی در مورد چگونگی به وجود آمدن آن پرداخته اند. ولی شاید عجیب ترین نظریه در مورد زمان، نظریه جولین باربر انگلیسی باشد که در پاسخ به پرسشی پیرامون چیستی زمان گفته است: چیزی به نام زمان وجود ندارد.

زمان از دیدگاه فیزیک

می گویند فیزیک یعنی مطالعه فضا و زمان؛ ولی بسیاری از دانشمندان معتقدند مطالعه موجودیت زمان پیش از تعیین منشا آن کاری بیهوده و غیرعلمی است. پروفسور رامسدونک از دانشگاه بریتیش کلمبیا در توضیح چرایی این ضرورت می گوید: تصور کنید در یک بازی رایانه ای زندگی می کنید. برای ما که در جهان خارج از بازی زندگی می کنیم تردیدی وجود ندارد که فضای سه بعدی آنجا چیزی جز توهم وجود سه بعد که از کدگذاری اطلاعات روی سطح یک ریزتراشه دوبعدی حاصل می شود، نیست. شاید سه بعد فضا و یک بعد زمان هم ناشی از کدگذاری های خاص در ابعاد پایین تر جهان هستی باشد. نظریه های مهم فیزیک امروز مانند نسبیت عام، مکانیک کوانتوم و نظریه ریسمان فقط فضا ـ زمان را مطالعه می کند، ولی هیچ یک برای منشأ فضا ـ زمان توضیحی ارائه نمی دهد. به عقیده محققان، فضا ـ زمان باید از موجودیتی زیربنایی تر به وجود آمده باشد. البته بازار تعاریف ساده و نه چندان جدی و قابل اندازه گیری مانند تعریف جان ویلر چندان هم بی رونق نبوده است. او زمان را ساز و کاری می داند که طبیعت آن را برگزیده است تا از وقوع همزمان رویدادها جلوگیری کند. ولی چرا زمان همواره روبه جلو حرکت می کند و فرآیندهایی که در طول زمان روی می دهد در شرایط طبیعی و بدون صرف انرژی برگشت ناپذیر است؟ چرا هیچ گاه شاهد تبدیل یک سیب فاسد به یک سیب سالم نیستیم؟ حرکت در جهت بی نظمی همان چیزی است که به قانون دوم ترمودینامیک معروف بوده و مورد پذیرش اکثریت قریب به اتفاق دانشمندان است.

قانون دوم ترمودینامیک

در بیش از 140 سال گذشته عده ای از دانشمندان تلاش کرده اند حرکت جهان از نظم به سوی بی نظمی را دلیلی بر ممنوعیت حرکت زمان به سمت گذشته معرفی کنند. برای مثال، در شرایط عادی رودها همواره با فرسایش بستر خود عمیق تر و عریض تر می شود و این یعنی افزایش بی نظمی. هرگز دیده نشده یک رود در بستری عریض و عمیق متولد شود و با گذر زمان بستر خود را ترمیم کند و از عمق و عرض آن کاسته شود یا تکه های یک لیوان شکسته به خودی خود به سوی یکدیگر حرکت کند و به یک لیوان صحیح و سالم تبدیل شود. از نظر دانشمندان، گذر زمان یعنی حرکت از نظم به سوی بی نظمی. این تعریف ابتدا قانع کننده به نظر می رسید؛ ولی به مرور زمان مشخص شد ارائه این تعریف بیشتر به پاک کردن صورت مسأله شبیه است تا حل اساسی آن. زیرا از عهده پاسخ به یک پرسش مهم برنمی آید: چرا جهان ابتدا به صورت منظم شروع به کار کرد تا با گذر زمان بر بی نظمی آن افزوده شود؟ آن هم در حالی که انتظار داریم پس از مهبانگ با توده ای بی نظم روبه رو باشیم که بر اثر نیروهای طبیعت رو به نظم پیش می رود.

مورد عجیب جولین باربر

جولین باربر، فیزیکدان انگلیسی است که پس از اخذ درجه دکتری به جامعه ای مذهبی با حدود 200 عضو مهاجرت کرد و از فضای دانشگاهی فاصله گرفت تا آزادانه تر در مورد مسائل زیربنایی فیزیک به تفکر بپردازد. از دیدگاه باربر، اشکال کار فیزیکدانان بزرگی مانند نیوتن و اینشتین این بود که از زمان برای توجیه تغییر و حرکت کمک گرفتند. در حالی که اگر به این مسأله برعکس نگاه کنیم، می بینیم تغییرات، توهم زمان را برای ما به وجود آورده است. او زمان را سوءتفاهمی می داند که از کنار هم قرارگرفتن اکنون های بی شمار که هر یک در ذات خود مستقل از اکنون قبل و بعد از خود است، ایجاد می شود. این ایده ای است که ریشه در عقاید پارمنیدس، فیلسوف یونانی پیش از سقراط دارد. اکنون های باربر را می توان مانند صفحات جدا شده یک رمان در نظر گرفت که روی یک میز پراکنده شده است. هر صفحه به خودی خود فارغ از زمان وجود دارد، ولی اگر این صفحات را بدرستی کنار هم قرار دهیم و مشغول خواندن آنها شویم این توهم برای ما به وجود می آید با موجودیتی واحد به نام داستان سر و کار داریم که مشمول گذر زمان شده است؛ بنابراین از نظر فیزیکی برای باربر، همان گونه که خود او می گوید گربه ای که از بلندی پرش می کند همان گربه ای نیست که بر زمین فرود می آید. هیچ لحظه گذشته ای وجود ندارد که به لحظه آینده سرایت کند. در نتیجه این پرسش که پیش از مهبانگ چه بود؟ هرگز مطرح نمی شود چون در فیزیک بی زمان او، قبل و بعد مفهومی ندارد. لحظه مهبانگ هم یک انفجار در گذشته بسیار دور نیست؛ بلکه یک صفحه از رمان آفرینش یا یکی از اکنون های جهان است که در جای دیگری از مجموعه ای که ما هم در آن مجموعه قرار گرفته ایم، واقع شده است. او به نقش اساسی مغز در تصور ما از زمان هم اشاره می کند؛ موضوعی که یادآور نظرات زیست شناسان در مورد زمان است. تنها مدرکی که از گذشته زمین داریم فسیل ها و سنگ های قدیمی است که فقط در اکنون ما توسط نورون های مغز قابل درک است. بنابراین همه اکنون به طور یکجا کنار هم موجود است. ولی روابطی که بین بعضی از آنها مانند اکنون فسیل و اکنون ما برقرار می شود به توهم زمان از گذشته به آینده کمک می کند.

به اعتقاد دانشمندان مغز فعالانه بر درک ما از زمان تأثیرگذار است و این تأثیرگذاری تحت تأثیر عوامل مختلف قرار می گیرد

نظریه او هرچند عجیب، به قدری قدرتمند است که او در مقاله های علمی اش راه رسیدن به نتایج نسبیت عام و مکانیک کوانتوم را از راه آن تبیین کرده است.

زمان از دیدگاه زیست شناسی

موجودات برای انجام کارهایی مانند خوابیدن، بیدار شدن، غذا خوردن و افزایش یا کاهش مواد شیمیایی درون بدن به گونه ای که ادامه حیات را برای آنها تضمین کند به یک ساعت درونی (بیولوژیک) احتیاج دارند. منشأ این ساعت درونی که همه موجودات از آن برخوردارند موضوع تحقیقات گوناگون قرار گرفته است. این ساعت درونی بویژه برای مغز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. مغز به عنوان مرکز فرماندهی بدن برای انجام وظایف خود از زمان بندی بی نهایت دقیقی پیروی می کند که همین موضوع آن را در تحقیقات زیست شناسان در مورد زمان در درجه اول اهمیت قرار داده است. یافته های جدید نشان می دهد مغز انسان از ترکیبی از ساعت های درونی مختلف برای ادامه حیات او استفاده می کند. ساعتی با دقت هزارم ثانیه برای واکنش های سریع بدن، ساعتی برای محاسبه دهه هایی که از عمر ما می گذرد، یک ساعت درونی برای زمان بندی مناسب حرکت اندام ها و ساعتی هم برای نظارت بر نحوه جریان اطلاعات ناشی از حواس در بدن. توانایی بدن برای هماهنگی این ساعت ها و استفاده مناسب از اطلاعات هر یک در زمان و مکان خاص خود شگفت انگیز است.

به اعتقاد دانشمندان، مغز فعالانه بر درک ما از زمان تأثیرگذار است و این تأثیرگذاری تحت تأثیر عواملی مانند احساسات، مصرف مواد مخدر و اختلالات روانی مانند اسکیزوفرنی قرار می گیرد. در یک آزمایش، دانشمندان از افراد خواستند موشواره رایانه را در فاصله های زمانی سه ثانیه ای فشار دهند. زمان بندی بیشتر شرکت کنندگان در آزمایش به واقعیت بسیار نزدیک بود. در مرحله بعد از شرکت کنندگان خواسته شد به مدت یک ساعت روی یک دستگاه تردمیل بدوند و دمای اتاق را نیز افزایش دادند. پس از یک ساعت بیشتر شرکت کنندگان موشواره را به جای فاصله های زمانی سه ثانیه ای، در فواصل زمانی 6 / 2 ثانیه ای فشار دادند. ظاهرا دمای بالا و فعالیت بدنی گذر زمان را برای آنها سریع تر کرده بود. پس از تکرار آزمایش برای همان افراد به مدت ده روز، دقت اولیه دوباره مشاهده شد و درک افراد از فاصله زمانی سه ثانیه با واقعیت همخوانی بیشتری پیدا کرد. این یافته مهر تائیدی بود بر یافته های قدیمی تر که نشان می داد تب، درک افراد از زمان را مختل می کند.

منبع:جام جم

No tags for this post.