هل السفر عبر الزمن حقيقي أم أنه مجرد خيال علمي؟

هل سبق وأن ارتكبت خطأ جسيما وتمنيت أن يعود بك الزمن إلى الوراء؟ 

في الغالب يعد تصحيح أخطاء الماضي أحد الأسباب التي تجعلنا نجد أن مفهوم السفر عبر الزمن هو أمر غاية في الروعة. وكما يتم تصويره في أفلام الخيال العلمي، هناك ثمة آلة الزمن التي تتيح لك الرجوع في الزمن، وتغيير ما تريد تغييره. لكن هل السفر عبر الزمن حقيقي وممكن في عالمنا؟ أم أنه مجرد خيال علمي؟

وأوضح المقال المنشور في موقع "sciencealert"، أن فهمنا الحديث للوقت والسببية يأتي من النظرية النسبية العامة. حيث تجمع نظرية عالم الفيزياء النظرية ألبرت أينشتاين بين المكان والزمان في كيان واحد، يدعى "الزمكان"، وتقدم تفسيرا معقدا بشكل ملحوظ لكيفية عمل كلاهما، على مستوى لا مثيل له من قبل أي نظرية أخرى.



هذه النظرية موجودة منذ أكثر من 100 عام، وقد تم التحقق منها تجريبيًا بدقة عالية للغاية، لذا فإن الفيزيائيين على يقين من أنها تقدم وصفا دقيقا للبنية السببية لكوننا.

لعقود من الزمان، حاول الفيزيائيون استخدام النسبية العامة لمعرفة ما إذا كان السفر عبر الزمن أمرا ممكنا. واتضح أنه يمكنك تدوين المعادلات التي تصف السفر عبر الزمن وتكون متوافقة تمامًا ومتسقة مع النسبية. لكن الفيزياء ليست رياضيات، والمعادلات التي استنتجناها لا معنى لها إذا لم تتوافق مع الواقع.

وهناك قضيتان رئيسيتان تجعلنا نعتقد أن هذه المعادلات قد تكون غير واقعية ألا وهي:

المسألة الأولى:  يبدو أن بناء آلة الزمن يتطلب مادة غريبة ألا وهي مادة ذات طاقة سلبية. وهو أمر لا يمكن إيجاده في الأشياء التي نراها حولنا في حياتنا اليومية، لأن جميع تلك المواد تحتوي على طاقة إيجابية، وبالتالي فإن المادة ذات الطاقة السلبية ليست شيئًا يمكنك إيجاده في عالمنا.

ومن ميكانيكا الكم، نعلم أنه يمكن نظريا تكوين مثل هذه المادة، ولكن بكميات صغيرة جدًا ولأوقات قصيرة جدًا.



ومع ذلك، لا يوجد دليل على استحالة تكوين مادة غريبة بكميات كافية. كما أنه يمكن اكتشاف معادلات أخرى تسمح بالسفر عبر الزمن دون الحاجة إلى هذه المادة الغريبة. لذا قد تكون هذه المشكلة مجرد قيود قصيرة المدى ناتجة عن تقنيتنا الحالية أو فهمنا لميكانيكا الكم.

أما القضية الرئيسية الأخرى، الأكثر أهمية: وهي أن فكرة السفر عبر الزمن تتعارض مع المنطق، في شكل مفارقات السفر عبر الزمن. هناك أنواع عدة من هذه المفارقات، لكن أكثرها إشكالية هي مفارقات الاتساق.

وتحدث مفارقات الاتساق كلما كان هناك حدث معين يؤدي إلى تغيير الماضي، لكن التغيير نفسه يمنع حدوث هذا الحدث في المقام الأول.

على سبيل المثال، إذا استخدمت آلة الزمن الخاصة بي، للعودة بالزمن إلى الوراء لمدة خمس دقائق، وتدمير الآلة بمجرد أن أصل إلى الماضي. الآن بعد أن دمرت آلة الزمن، سيكون من المستحيل بالنسبة لي استخدامها بعد خمس دقائق.

لكن إذا لم أتمكن من استخدام آلة الزمن، فلا يمكنني العودة بالزمن إلى الوراء وتدميرها.

لذلك، لم يتم تدميرها، وبالتالي يمكنني العودة في الوقت المناسب وتدميرها. بمعنى آخر، يتم تدمير آلة الزمن فقط إذا لم يتم تدميرها.

وبالتالي، ونظرا لأنه لا يمكن تدمير شيء وعدم تدميره في الوقت ذاته، فإن هذا السيناريو غير متسق ومتناقض.

هناك مفهوم خاطئ شائع في الخيال العلمي مفاده أنه يمكن "إنشاء" المفارقات. عادةً ما يتم تحذير المسافرين عبر الزمن بعدم إجراء تغييرات كبيرة على الماضي، وتجنب مقابلة ذواتهم السابقة لهذا السبب بالتحديد. 

لكن في الفيزياء، التناقض ليس حدثا يمكن أن يحدث بالفعل -إنه مفهوم نظري بحت يشير إلى تناقض في النظرية نفسها- بعبارة أخرى، لا تعني مفارقات التناسق مجرد أن السفر عبر الزمن مسعى خطير، بل يعني أنه ببساطة لا يمكن أن يكون ممكنا.



كان هذا أحد الدوافع لعالم الفيزياء النظرية ستيفن هوكينغ لصياغة تخمينه لحماية التسلسل الزمني، والذي ينص على أن السفر عبر الزمن يجب أن يكون مستحيلا. ومع ذلك لا يزال هذا التخمين غير مثبت حتى الآن.

علاوة على ذلك، سيكون الكون مكانا أكثر تشويقا إذا استطعنا، بدلا من القضاء على السفر عبر الزمن بسبب المفارقات، القضاء على هذه المفارقات نفسها.

إحدى المحاولات لحل مفارقات السفر عبر الزمن هي تخمين الاتساق الذاتي لعالم الفيزياء النظرية إيغور دميترييفيتش نوفيكوف، والذي ينص بشكل أساسي على أنه يمكنك السفر إلى الماضي، لكن لا يمكنك تغييره.

ولكن ما الهدف من العودة بالزمن إلى الوراء إذا لم تستطع تغيير الماضي؟

يُظهر عمل باراك شوشاني وطلابه من جامعة بروك، أن هناك مفارقات في السفر عبر الزمن لا يمكن لتخمين نوفيكوف حلها. وهذا يعيدنا إلى المربع الأول، لأنه إذا لم يكن بالإمكان القضاء على مفارقة واحدة، فإن السفر عبر الزمن يظل مستحيلًا منطقيًا.

فهل هذا هو المسمار الأخير في نعش السفر عبر الزمن؟ ليس تماما. لقد أظهر شوشاني وطلابه بأن السماح باستخدام تواريخ متعددة (جداول زمنية متوازية) يمكن أن يحل التناقضات التي لا يمكن لتخمين نوفيكوف حلها.

الفكرة بسيطة جدا وهي كالتالي: عندما أخرج من آلة الزمن، أخرج إلى جدول زمني مختلف. في هذا الجدول الزمني، يمكنني أن أفعل ما أريد، بما في ذلك تدمير آلة الزمن، دون تغيير أي شيء في الجدول الزمني الأصلي الذي أتيت منه.

وبما أنني لا أستطيع تدمير آلة الزمن في الجدول الزمني الأصلي، وهو الجدول الزمني الذي استخدمته بالفعل للسفر عبر الزمن، فلا يوجد هناك تناقض.

إذن هل يمكننا تطبيق ذلك؟

يبدو أن ميكانيكا الكم تدل على قدرتنا على ذلك بالتأكيد، على الأقل إذا اشتركت في تفسير إيفريت "للعوالم المتعددة"، حيث يمكن أن "ينقسم" تاريخ واحد إلى تواريخ متعددة، واحد لكل نتيجة قياس محتملة.

لكن هذه مجرد تكهنات. يعمل شوشاني وطلابه على إيجاد نظرية ملموسة للسفر عبر الزمن لها تواريخ متعددة تتوافق تمامًا مع النسبية العامة. لكن حتى لو تمكنوا من إيجاد مثل هذه النظرية، فلن يكون هذا كافيا لإثبات أن السفر عبر الزمن ممكنا.

يسير السفر عبر الزمن والجداول الزمنية المتوازية دائما جنبا إلى جنب في الخيال العلمي، ولكن لدينا الآن دليل على أنه يجب أن يسيروا جنبًا إلى جنب في العلوم الحقيقية أيضا.

تخبرنا النسبية العامة وميكانيكا الكم أن السفر عبر الزمن قد يكون ممكنا، ولكن إذا حدث ذلك حقا، فلا بد أن يكون لدينا تواريخ متعددة أيضا.