از گذشته دو رویای جذاب همیشه ذهن انسان را درگیر خود کرده است: رویای پرواز و رویای سفر در زمان. پس از قرن‌ها تلاش بالاخره رویای پرواز به‌دست برادران رایت به‌واقعیت تبدیل شد. آیا امکان دارد که روزی شاهد به‌واقعیت پیوستن سفر در زمان نیز باشیم؟
گزینه‌‌ها، محدودیت‌ها و توان بشر برای امکان پذیر کردن سفر در زمان
تا یک قرن پیش سفر در زمان صرفا مفهومی بود که در کتاب‌های تخیلی دیده می‌شد. هرچند انسان‌ها از قرن ۱۹ به‌بعد دیدند که علم می‌تواند هر کار ناممکنی را ممکن کند. به همین‌خاطر به ساخت ماشین زمان امید داشتند. همین امید نیز باعث شد که دانشمندان زیادی امکان انجام سفر در زمان را بررسی کنند.در نهایت مشخص شد که حداقل از نظر تئوری علم امکان سفر در زمان را تایید می‌کند. هرچند در این مسیر چالش‌های بسیار زیادی وجود دارد. در اینترنت می‌توان مطالب زیادی را در رابطه با سفر در زمان مشاهده کرد. در برخی موارد دانشمندان می‌گویند که می‌توان مثلا یک پروتون را چند صدم ثانیه به آینده فرستاد. هرچند ما می‌خواهیم خیلی واضح در رابطه با چگونگی و مشکلات سفر کامل به گذشته یا آینده صحبت کنیم.آیا انسان می‌تواند وارد یک پورتال شده و وارد دنیای دایناسورها شود؟ تصور کنید یک تی‌رکس را از نزدیک می‌بینید. یا اینکه آیا انسان می‌تواند به آینده رفته و سوار یک دایناسور رباتیک غول‌آسا شود؟
نسبی بودن زمان
دانشمندان ثابت کرده‌اند که فضا و زمان مفاهیمی ثابت نیستند. همین نیز سبب شده که مفهوم اتساع زمان در دهه‌های اخیر بسیار شنیده شود. به‌بیان ساده‌تر زمان می‌تواند تحت تاثیر عوامل مختلف برای دو ناظر مختلف به‌صورت متفاوت بگذرد.
حتما شنیده‌اید که اگر کسی ۵ سال در راکتی با سرعت نور قرار داشته باشد، برای خویشاوندان او در کره زمین ۳۶ سال می‌گذرد. این مثال تاثیر سرعت را در گذر زمان نشان می‌دهد. ما هنوز نتوانسته‌ایم به سرعت نور دست یابیم. هرچند آزمایش‌های انجام شده با سریعترین جت های جهان نشان داده‌اند که حرکت با سرعت بالا می‌تواند چند میکروثانیه روی گذر زمان تاثیر بگذارد.همچنین کشورهای مختلف همیشه ماهواره‌های موجود در مدار کره زمین را تنظیم می‌کنند. چراکه حرکت بسیار سریع آنها باعث می‌شود نسبت به ساعت زمینی اندکی اختلاف داشته باشند. اگر اینکار انجام نشود، احتمال دارد که آنها در روز تا ۱۰ کیلومتر خطا بروند. همه اینها ثابت می‌کنند که زمان مفهومی ثابت نیست و می‌تواند تحت تاثیر سرعت تغییر کند.دیگر عامل تاثیرگذار بر زمان گرانش است. هرچقدر گرانش قوی‌تر باشد، زمان نیز کندتر می‌گذرد. در اینجا ما به نقش سرعت هیچ‌کاری نداریم. تاثیر گرانش یک سیاره مانند زمین آنقدر زیاد نیست. هرچند اگر بتوانیم به یک سیاه‌چاله نزدیک بشویم، می‌توان در مورد امکان سفر در زمان صحبت کرد.
به‌باور دانشمندان زمان در افق رویداد سیاه‌چاله کاملا متوقف می‌شود. بیایید برای مثال سیاه چاله فیلم میان‌ستاره‌ای را در نظر بگیریم. جرم این سیاه‌چاله ۱۰۰ میلیون برابر خورشید بود. در نتیجه اگر به افق رویداد آن نزدیک شوید، پس از گذشت ۲ روز حدود ۳۳۶ سال در زمین سپری خواهد شد. اگر بتوانید در نزدیک‌ترین موقعیت به افق رویداد قرار بگیرید، پس از ۴۸ ساعت متوجه می‌شوید که ۵۵۰۰ سال در زمین گذشته است.با توضیحات ارائه شده پس چرا یک فضاپیمای سریع نمی‌سازیم و سراغ یک سیاه‌چاله نمی‌شویم تا یکبار برای همیشه سفر در زمان را امکان پذیر کنیم؟
مشکلات و چالش‌های سفر به آینده
بزرگترین مشکل برای سفر به آینده به جرم مربوط می‌شود. همزمان با افزایش سرعت جرم نیز افزایش می‌یابد. در نتیجه شما به انرژی بیشتری برای حرکت نیاز دارید. به همین‌خاطر است که هیچ چیزی نمی‌تواند سریع‌تر از نور حرکت کند. اگر یک انسان بخواهد با سرعت نور حرکت کند، به بی‌نهایت انرژی نیاز دارد. اتفاقی که اصلا ممکن نیست.حالا بیایید فرض کنید که با کسری از سرعت نور حرکت می‌کنید. اگر بخواهید یک جرم ۵۰ کیلوگرمی را با تنها ۱ درصد از سرعت نور حرکت دهید، به ۲۰۰ ترلیون ژول انرژی نیاز دارید. این میزان انرژی برابر با مصرف انرژی روزانه ۲ میلیون آمریکایی در روز است. در این میان فراموش نکنید که یک شاتل فضایی ۲ میلیون کیلوگرم وزن دارد. قطعا فراهم کردن انرژی لازم برای حرکت دادن مستمر آن در فضا کار آسانی نیست.
به همین‌خاطر است که سریع ترین فضاپیمای ساخت بشر نیز نتوانسته حتی به ۱ درصد سرعت نور نزدیک شود. بیایید فرض کنیم که سفر در زمان با این روش امکان پذیر شده است. آیا مشکل حل می‌شود؟ خیر. سفر در زمان با سرعت زیاد یک مسیر یک‌طرفه است. شما می‌توانید مدتی را در فضا سپری کنید و سپس به زمین سر بزنید. در این حالت مثلا ۱۰۰ سال گذشته است. شما پیشرفت‌های شگفت‌انگیز بشر را مشاهده می‌کنید؛ اما هیچ راهی برای بازگشت به‌زمان اصلی خود و انتقال این پیشرفت‌ها ندارید.سفر در زمان با کمک گرانش نیز به‌این راحتی امکان ندارد. سیاه‌چاله‌های با جرم کم چندان برای فراهم کردن امکان سفر در زمان مناسب نیستند. بهترین گزینه برای ما سیاه چاله مرکزی کهکشان راه شیری است. این سیاه چاله در فاصله ۲۶۵۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد. اگر بخواهیم با سرعت فضاپیمای پارکر (۴۳۰ هزار کیلومتر بر ساعت) نیز حرکت کنیم، باید ۶۳ میلیون سال در راه باشیم.
حتی اگر روزی هم بتوانیم با فناوری‌های مختلف به این سیاه‌چاله کلان‌جرم نزدیک شویم، سفر در زمان راحت‌تر نخواهد شد. سیاه‌چاله به‌خاطر گرانش وحشتناک خود شناخته می‌شود. در نتیجه هرچقدر به افق رویداد نزدیک‌تر شوید، گرانش نیز شدید‌تر خواهد شد. در این منطقه حتی ستاره‌های بزرگ دچار فروپاشی می‌شوند. پس تصور کنید که برای ماندن در این نقطه برای دو روز و نیفتادن در سیاه‌چاله به چه انرژی زیادی نیاز دارید. البته اگر فشار سیاه‌چاله سبب فروپاشی فضاپیما و تکه‌تکه شدن بدن شما نشود.
مشکلات و چالش‌های سفر به گذشته
شاید سفر در زمان به‌سمت آینده حداقل روی کاغذ امکان داشته باشد، اما ماجرا برای سفر به گذشته فرق می‌کند. قوانین ترمودینامیک اجازه سفر به گذشته را نمی‌دهند. با توجه به دانش فعلی بشر تمامی سامانه‌های موجود در جهان یا وضعیت خود را حفظ یا به‌سمت بی‌نظمی بیشتر حرکت می‌کنند. آنها هیچ‌وقت به‌سمت نظم بیشتر نمی‌روند. مخصوصا اینکه این نظم حالت پیشین آنها باشد.
همچنین سفر به گذشته باعث می‌شود که پارادوکس‌های زیادی به‌وجود آید. پیشتر در اخبار فیزیک به پارادوکس‌های سفر در زمان پرداخته‌ایم. در نتیجه صرفا مسئله را از نظر راه‌های علمی بررسی می‌کنیم. یکی از راه‌های امکان پذیر کردن سفر معکوس در زمان ایجاد حلقه‌ای در بافت فضا-زمان است. یک کرم‌چاله می‌تواند شما را از موقعیت فعلی به نقطه‌ای در گذشته ببرد.مشکل اینجاست که کرم‌چاله از دنیای تئوری خارج نشده است و تاکنون کسی نتوانسته وجود آن را اثبات کند. همچنین بسیاری از دانشمندان معتقد هستند که کرم‌چاله حتی در صورت وجود نمی‌تواند پایدار باشد. همین نیز جلوی ورود انسان به کرم‌چاله را خواهد گرفت. بیایید فرض کنیم که این مشکل نیز برطرف می‌شود و شما یک کرم‌چاله پایدار را پیدا کرده‌اید.
به‌باور برخی از دانشمندان تنها هنگامی یک کرم‌چاله شکل خواهد گرفت که نقطه انتهایی یک سیاه‌چاله بزرگ به یک سفیدچاله برسد. از آنجایی که سفیدچاله دقیقا برعکس سیاه‌چاله عمل خواهد کرد، می‌تواند شما را از جهان فعالی به موقعیتی در گذشته پرتاب کند. هرچند مشکل اینجاست که سرنوشت انسان در صورت افتادن در سیاه‌چاله چندان جذاب نخواهد بود. در نتیجه این راه نیز جواب نمی‌دهد.آخرین راه برای امکان پذیر کردن سفر در زمان ریسمان‌های کیهانی است. از آنجایی که اخیرا شواهدی برای اثبات نظریه ریسمان کشف شده، این راه می‌تواند جذاب باشد. ریسمان‌های کیهانی ابتدایی‌ترین ساختار جهان هستند و بعد از بیگ بنگ شکل گرفته‌اند. به‌باور طرفداران نظریه ریسمان ضخامت آنها از یک اتم کمتر است و طول آنها نیز می‌تواند با کهکشان‌ها برابری کند.همچنین این ریسمان‌ها آنقدر سنگین هستند که بافت فضا-زمان را خم می‌کنند. در واقع می‌توان آنها را همچون ترک‌هایی باریک در بافت جهان تصور کرد. تاکنون هیچ شخصی موفق نشده یک ریسمان کیهانی را مشاهده کند. هرچند اگر روزی دو ریسمان کیهانی با هم تلاقی کرده و ما نیز آنها را مشاهده کنیم، امکان سفر به گذشته وجود خواهد داشت.
جمع‌بندی امکان سفر در زمان
نگاهی به فاجعه شاتل فضایی کلمبیا بکنید. آنچه در کاغذ و معادلات ریاضی کاملا ممکن به‌نظر می‌رسد، لزوما در دنیای واقعی محقق نخواهد شد. اگر دقت کرده باشید در طول مقاله بارها فرض کردیم که مشکلاتی بسیار بزرگ برطرف شوند. هرچند در واقعیت برطرف کردن هرکدام از آنها به جهشی بسیار چشم‌گیر در فناوری بشر نیاز دارد.آیا سفر در زمان امکان دارد؟ بله. آیا ممکن است روزی به دیدار اجداد خود رفته یا از نسل‌های آینده بازدید کنیم و بعد برای شام به‌خانه برگردیم؟ به‌نظر می‌رسد که این اتفاق هرگز رخ نخواهد داد.