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.
یکی از جالبترین افکار بشر، ایده جابجایی در بعد زمان است.
البته اگر از یک بعد دیگر به قضیه نگاه کنیم همه ما مسافر زمان هستیم. همین الان که شما این را میخوانید، زمان به پیش میرود و آینده به حال و حال به گذشته تبدیل میشود. نشانه اش هم رشد موجودات است. ما بزرگ میشویم و می میریم. پس زمان در جریان است.
زمانی که اینشتین در سال 1905 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.
بر طبق این نظریه اگر شیئ به سرعت نور نزدیک شود گذشت زمان برایش آهسته تر صورت میگیرد. بنابراین اگر بشود با سرعت بیش از سرعت نور حرکت کرد، زمان به عقب برگردد،( اتساع زمان ) که برای فهم بهتر آن پارادوکس اولبرس را مطرح می سازند. مانع اصلی این است که اگر جسمی به سرعت نور نزدیک بشود جرم نسبی ان به بینهایت میل میکند؛ لذا نمی شود شتابی بیش از سرعت نور پیدا کرد. اما شاید یک روز این مشکل هم حل شود.
بر خلاف نویسنده ها و خیالپردازها که فکر می کنند سفر در زمان باید با یک ماشین انجام شود، دانشمندان بر این عقیده هستند که اینکار به کمک یک پدیده طبیعی صورت می گیرد.
با این وجود گفته می شود برای سفر در زمان سه راه عمده وجود دارد که عبارتند از :
1- سیاهچاله ها
2- کرمچاله ها
3- ریسمان های کیهانی
سیاهچاله ها ، ماشینی برای سفر به زمان
در سال 1916، اينشتاين براي نخستين بار نظريه نسبيت عام خود را مطرح ساخت. بيست سال بعد، او و همكار قديمي اش، ناتان رزن مقاله اي منتشر كردند كه نشان مي داد در صورتبندي نسبيت عام، ساختار فضاي خميده اي مستتر است كه مي تواند دو منقطه دور از هم جا- گاه را از طريق ميانبر فضايي خميدة تونل مانندي به هم متصل نمايد. هدف مقاله اينشتاين و رزن، تبليغ سفر با سرعتي بيش از سرعت نور يا سفر ميان جهاني نبود، بلكه آن ها تلاش مي كردند تا ذرات بنيادي مانند الكترون را چونان تونل هايي فضايي كه با خطوط نيروي الكتريكي مشخص مي شوند، توضيح دهند. پلِ اينشتاين-رزن بر نسبيت عام و كارهاي انجام شده توسط شوارتزشيلد براي حل معادلات اينشتاين استوار است؛ يكي از جواب هاي اين معادلات، پيشبيني سياه چاله ها بود.
اگر یک ستاره چند برابر خورشید باشد و همه سوختش را بسوزاند، از آنجا که یک نیروی جاذبه قوی دارد لذا جرم خودش در خودش فشرده می شود و یک حفره سیاه رنگ مثل یک قیف درست می کند که نیروی جاذبه فوق العاده زیادی دارد طوری که حتی نور هم نمی تواند از آن فرار کند. اما این حفره ها بر دو نوع هستد. یک نوعشان نمی چرخند لذا انتهای قیف یک نقطه است. در آنجا هر جسمی که به حفره مکش شده باشه نابود میشود. اما یک نوع دیگر سیاهچاله نوعی است که در حال دوران است و برای همین ته قیف یک قاعده داره که به شکل حلقه است. مثل یک قیف واقعی است که ته آن باز است. همین نوع سیاهچاله است که می تواند سکوی پرتاب به آینده یا گذشته باشد. انتهای قیف به یک قیف دیگر به اسم سفیدچاله می رسد که درست عکس آن عمل می کند. یعنی هر جسمی را به شدت به بیرون پرتاب می کند. از همین جاست که می توانیم پا به زمان ها و جهان های دیگر بگذاریم.
سياه چاله ها، نقطه پايان تكامل ستارگاني هستند كه دست كم 10 تا 15 برابر خورشيد جرم دارند. اگر در ستاره اي به اين جرم يا بيشتر، انفجار ابرنواختري روي دهد، ممكن است باقي مانده، ستاره سوخته اي باقي بگذارد كه نسبتاً پرجرم است. اين باقي مانده، از آن جا كه هيچ نيروي رو به بيروني نيست كه با نيروهاي گرانشي مخالفت نمايد، در خود فرو مي پاشد. سرانجام، ستاره به نقطه حجم صفر و چگالي بي نهايت فرو مي پاشد و آن چه را «تكينگي» نام دارد، ايجاد مي كند. با افزايش چگالي، مسير پرتوهاي نوري كه از ستاره گسيـــــل مي شوند خميده مي شود و سرانجام اين پرتوها به طرزي غيرقابل بازيافت، به دور ستاره مي پيچند. فوتون هاي گسيل شده توسط ميدان گرانشي شديد در مداري به دام مي افتند و هرگز اين مدار را ترك نمي كنند. از آن جا كه پس از رسيدن ستاره به چگالي بي نهايت، هيچ نوري از آن نمي گريزد، آن را سياه چاله مي خوانند.
کرم چاله ها ، ماشینی برای سفر به زمان
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 شوارتزشیلد موفق شدند معادله موسوم به پل اینشتین روزن بیابند که مربوط به یک کرمچاله غیر ایستا وغوطه 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. 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 است. این اجسام در واقع محدودیت سرعت نور را با حیله ای ساده پشت سر می گذارند و میانبری 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 بر روی آن جسم سنگینی قرار دارد هر چه جرم افزایش یابد 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 کرمچاله می باشد ما را به قسمتی دیگر از جهان ما می رساند.
فرض کنید دو نفر دو طرف یک ملافه رو گرفته اند و می کشند. اگر یک توپ تنیس بر روی ملافه قرار دهیم یک انحنا در سطح ملافه به سمت توپ ایجاد می شود.
اگر یک تیله به روی این ملافه قرار دهیم به سمت چاله ای که آن توپ ایجاد کرده است می رود. این نظر انشتاین است که کرات آسمانی در فضا و زمان انحنا ایجاد می کنند؛ درست مثل همان توپ روی ملافه. حالا اگه فرض کنیم فضا به صورت یک لایه دوبعدی روی یک محور تا شده باشد و بین نیمه بالا و پایین آن خالی باشد و دو جرم هم اندازه در قسمت بالا و پایین مقابل هم قرار گیرند، آن وقت حفره ای که هر دو ایجاد می کنند می تواند به همدیگر رسیده و ایجاد یک تونل کند. مثل این که یک میانبر در زمان و مکان ایجاد شده باشد. به این تونل میگویند کرم چاله.
این امید است که یک کهکشانی که ظاهرا میلیون ها سال نوری دور از ماست، از راه یک همچین تونلی بیش از چند هزار کیلومتر دور از ما نباشد. در اصل می شود گفت کرمچاله تونل ارتباطی بین یک سیاهچاله و یک سفیدچاله است و می تواند بین جهان های موازی ارتباط برقرار کند و در نتیجه به همان ترتیب می تواند ما را در زمان جابجا کند.
کرمچاله ها بر دو نوعند :
1- كرم چاله هاي لورنتزي 2- كرم چاله هاي اقليدسي
كرم چاله هاي لورنتزي، اساساً، ميانبرهايي در فضا و زمان هستند، اما فوراً بسته مي شوند، مگر آن كه شكلي از انرژي منفي به نحوي آن ها را باز نگه دارد. ايجاد مقادير كوچك انرژي منفي در آزمايشگاه بر اساس اصلي موسوم به اثر كازيمير ممكن است.
يك نتيــجه فرعي كرم چاله هاي لورنتزي اين بود كه اشيائي كه از آن ها عبور مي كنند نه تنها در مكان كه در زمان نيز حركت مي نمايند (با فرض اين كه جهان هاي موازي وجود دارند).
كرم چاله هاي لورنتزي دست كم دو گونه دارند:
1- كرم چاله هاي ميان-جهاني؛ كرم چاله هايي كه جهان «ما» را به جهاني «ديگر» متصل مي سازند.
2- كرم چاله هاي درون-جهاني؛ كرم چاله هايي كه دو منطقه دور ازهم، در جهان ما را به يكديگر مربوط مي سازند.
- كرم چاله هاي اقليدسي، از اين هم عجيب ترند، زيرا در «زمان موهومي» زندگي مي كنند و ذاتاً پديده هاي كوانتوم مكانيكي مجازي هستند. اين كرم چاله هاي اقليدسي، بيشتر مورد توجه نظريه پردازان ميدان كوانتومي قرار دارند.
در 1865 كه نسبيت، مكانيك كوانتومي و كيهانشناسي مدرني در كار نبود، چارلز داجسون " آليس در سرزمين عجايب " را نوشت. موضوع اين داستان كودكان، جهان هاي موازي بود. قسمت مشهوري در اين داستان هست كه در آن آليس، خرگوش سفيدي را در سوراخي تعقيب مي كند، اكنون مي توان اين سوراخ را پل اينشتاين- رزن ناميد. در سرزمين عجايب، قوانين فيزيك ديگر معتبر نيستند و بدين ترتيب ممكن است فرآيندهاي عجيبي روي دهد. اما به ياد داشتن اين نكته حائز اهميت است كه داجسون نمي دانست چه نوع مكانيسمي، وقوع اين امر را ممكن مي سازد. اين انديشه، انديشه استفاده از «كرم چاله» براي طي كردن فواصل بعيد، در سال 1985 توسط ساگان در نوشتن داستاني به نام « تماس » مورد استفاده قرار گرفت. وي مي خواست در اين داستان، بدون نقض نسبيت، از روشي براي حركت يكي از شخصيت ها با سرعتي بيش از سرعت نور استفاده كند.
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.
ریسمان های کیهانی ، ماشینی برای سفر به زمان
از موضوع کرمچاله که صرف نظر کنیم هنوز نظریه ای برای سفر در زمان باقی می ماند که آن هم در جای خود جالب است. در آن نظریه برای سفر در زمان از ریسمان های کیهانی استفاده می شود. هرچند که این ریسمان ها نامرئی هستند یا اینکه بهتر بگوئیم بسیار کوچک هستند زیرا قطر آنها برابر 33- 10 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 دارند که 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.
نقدی بر سفر به زمان
حالا این ها رو گفتیم ولی چند اشکال در این کار است. اول اینکه اصلا نفس تئوری سفر در زمان یک پارادوکس است. پارادوکس یا محال نما یعنی چیزی که نقض کننده ( نقیض ) خودش در درونش است. یک مثال دیگر این است که اگر من در زمان به عقب برگردم، به تاریخی که هنوز بدنیا نیامده بودم، پس چطور می توانم آنجا باشم. یا مثلا اگر برگردم و پدربزرگ خودم را بکشم پس من چطور بوجود آمده ام؟ یک راه حلی که برای این مشکل پیدا شده است، نظریه جهان های موازی است. طبق این نظریه امکان دارد چندین جهان وجود داشته باشد که مشابه جهان ماست اما ترتیب وقایع در آنها فرق می کند. پس وقتی که به عقب برمی گردیم در یک جهان دیگر وجود داریم نه در جهانی که در آن هستیم. طبق این نظریه بینهایت جهان موازی وجود دارد و ما هر دست کاری که در گذشته انجام بدهیم یک جهان جدید پدید می آید.
شکل بالا تصویر سطح این سنگ زیر میکروسکوپ الکترونی هست. برخی محققان فکر میکنند که آن ساختار کرم مانند ممکن است بقایای یک موجود نخستی باشد. برخی دیگر هم با این نظر موافق نیستند. در مجموع این سنگواره شاهدی محکمی دال بر وجود حیات در بهرام نیست، با این وجود کشف جالبی است. منبع: Wikipedia 
