هل السفر عبر الزمن ممكن ؟ عالم فيزياء فلكية يشرح العلم وراء الخيال العلمي

هل حلمت يومًا بالسفر عبر الزمن كما تفعل الشخصيات في أفلام الخيال العلمي؟ لعدة قرون، أسر مفهوم السفر عبر الزمن خيال الناس. السفر عبر الزمن هو مفهوم التنقل بين نقاط زمنية مختلفة، تمامًا كما تنتقل بين أماكن مختلفة.  ربما تكون قد شاهدت في الأفلام شخصيات تستخدم آلات خاصة أو أجهزة سحرية أو حتى تقفز في سيارة مستقبلية للسفر إلى الخلف أو إلى الأمام عبر الزمن.

لكن هل هذه مجرد فكرة ممتعة للأفلام، أم أنها يمكن أن تحدث بالفعل؟

تظل مسألة ما إذا كان الزمن قابلاً للعكس واحدة من أكبر الأسئلة التي لم يتم حلها في العلم. إذا كان الكون يتبع قوانين الديناميكا الحرارية، فقد لا يكون ذلك ممكنًا. ينص القانون الثاني للديناميكا الحرارية على أن الأشياء في الكون إما أن تظل كما هي أو تصبح أكثر اضطرابًا بمرور الوقت.

إنه يشبه إلى حد ما القول بأنك لا تستطيع تفكيك البيض بعد طهيه. ووفقاً لهذا القانون، لا يمكن للكون أن يعود تماماً إلى ما كان عليه من قبل. لا يمكن للزمن أن يمضي إلا للأمام، مثل شارع ذي اتجاه واحد.

الوقت نسبي

ومع ذلك، تشير نظرية النسبية الخاصة لعالم الفيزياء ألبرت أينشتاين إلى أن الوقت يمر بمعدلات مختلفة بالنسبة لأشخاص مختلفين. شخص يسير بسرعة على متن مركبة فضائية تتحرك بسرعة قريبة من سرعة الضوء - 671 مليون ميل في الساعة! - سيعيش وقتًا أبطأ من أي شخص على الأرض.

وتظهر فكرة بطء الزمن مع السرعة في مثال رواد الفضاء ومحطة الفضاء الدولية، حيث تجعل السرعات العالية الفارق صغيرًا جدًا لكنه قابل للتوضيح.

مقارنة زمنية بين سكوت ومارك كيلي

العنصر	سكوت كيلي	مارك كيلي
السرعة أو الموقع المذكور	زار محطة الفضاء الدولية التي تدور حول الأرض بسرعات تقترب من 17500 ميل في الساعة	المقارنة معه توضّح أثر بقاء سكوت أسرع بكثير ولعدة أيام
المدة المذكورة	أمضى 520 يومًا في محطة الفضاء الدولية	هو شقيقه التوأم وزميله رائد الفضاء
الفارق العمري قبل ذلك	كان أصغر من أخيه التوأم بست دقائق	كان أكبر من سكوت بست دقائق
الفارق العمري بعد الرحلة	أصبح أصغر منه بـ 6 دقائق و5 مللي ثانية	أصبح أكبر من سكوت بـ 6 دقائق و5 مللي ثانية

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 اختصارات للرحلات عبر الكون. إذا تمكن شخص ما من بناء ثقب دودي ثم اكتشاف طريقة لتحريك أحد طرفيه بسرعة قريبة من سرعة الضوء - مثل سفينة الفضاء الافتراضية المذكورة أعلاه - فإن الطرف المتحرك سوف يتقدم في السن بشكل أبطأ من الطرف الثابت. الشخص الذي دخل الطرف المتحرك وخرج من الثقب الدودي عبر الطرف الثابت سيخرج في ماضيه.

ومع ذلك، تظل الثقوب الدودية نظرية: ولم يتمكن العلماء من اكتشافها بعد. ويبدو أيضًا أنه سيكون من الصعب للغاية إرسال البشر عبر نفق فضائي للثقب الدودي.

مفارقات وحفلات عشاء فاشلة

هناك أيضًا مفارقات مرتبطة بالسفر عبر الزمن. "مفارقة الجد" الشهيرة هي مشكلة افتراضية يمكن أن تنشأ إذا سافر شخص ما عبر الزمن ومنع أجداده عن طريق الخطأ من الاجتماع. وهذا من شأنه أن يخلق مفارقة حيث أنك لم تولد أبدًا، مما يثير السؤال: كيف كان بإمكانك السفر عبر الزمن في المقام الأول؟ إنه لغز محير للعقل يضاف إلى لغز السفر عبر الزمن.

ومن المعروف أن الفيزيائي ستيفن هوكينج اختبر إمكانية السفر عبر الزمن من خلال إقامة حفل عشاء لم يتم إرسال الدعوات التي تشير إلى التاريخ والوقت والإحداثيات إلا بعد حدوثه. كان يأمل أن يقرأ دعوته شخص يعيش في المستقبل، ولديه القدرة على السفر عبر الزمن. لكن لم يظهر أحد.

كما أشار: "إن أفضل دليل لدينا على أن السفر عبر الزمن غير ممكن، ولن يكون كذلك، هو أننا لم نتعرض لغزو جحافل من السياح من المستقبل".

التلسكوبات هي آلات سفر عبر الزمن

ومن المثير للاهتمام أن علماء الفيزياء الفلكية المسلحين بتلسكوبات قوية يمتلكون شكلاً فريدًا من أشكال السفر عبر الزمن. عندما ينظرون إلى الامتداد الشاسع للكون، فإنهم يحدقون في ماضي الكون. 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 في الوقت الحاضر، بل كما كانت موجودة عندما بدأ الضوء رحلته إلى الأرض منذ ملايين إلى مليارات السنين.

يتطلع أحدث تلسكوب فضائي تابع لوكالة ناسا، وهو تلسكوب جيمس ويب الفضائي، إلى المجرات التي تشكلت في بداية الانفجار الكبير، منذ حوالي 13.7 مليار سنة.

13.7 مليار سنة

هذا هو العمر الزمني التقريبي للمجرات التي يتطلع إليها تلسكوب جيمس ويب الفضائي، والتي تشكلت في بداية الانفجار الكبير.

على الرغم من أنه من غير المحتمل أن يكون لدينا آلات زمنية مثل تلك الموجودة في الأفلام في أي وقت قريب، إلا أن العلماء يبحثون بشكل مستمر ويستكشفون أفكارًا جديدة. لكن في الوقت الحالي، سيتعين علينا الاستمتاع بفكرة السفر عبر الزمن في كتبنا وأفلامنا وأحلامنا المفضلة.