در فیزیک “زمان” مقوله ای بسیار پیچیده محسوب می شود و در این میان افرادی هستند که باور دارند زمان وجود ندارد.
یکی از دلایلی که آنها برای اظهارات خود استفاده می کنند این است که اینشتین ثابت کرد همه چیز نسبی است بنابراین زمان مقوله ای نامرتبط می باشد. نویسندگان پرفروش ترین کتاب سال، کتاب “راز”، در این کتاب می گویند: «زمان تنها یک توهم است.» آیا این مسئله درست است؟ زمان تنها یک توهم در تصورات ما می باشد؟
در میان برخی فیزیکدانان شکی وجود ندارد که زمان واقعا وجود دارد. زمان پدیده ای قابل اندازه گیری و قابل مشاهده است. فیزیکدانان اندکی در مورد علت وجود آن و معنای کلمه وجود داشتن، تردید دارند. البته این مسئله، محدودیت های حوزۀ هستی شناسی(فلسفه وجود) و سوالات تجربی در مورد زمان(که فیزیک به آنها اشاره می کند) را زیر سوال می برد.
پیکان زمان و آنتروپی
عبارت “پیکان زمان” در سال ۱۹۲۷ میلادی توسط سر آرتور ادینگتون معرفی شده و در سال ۱۹۲۸ در کتاب “طبیعت دنیای فیزیکی” برای عموم شناخته شد. اساسا پیکان زمان ایده ای است که در آن، بر خلاف ابعاد فضا که فاقد جهت هستند، زمان در یک جهت حرکت می کند. ادینگتون به ۳ نکته مهم در مورد پیکان زمان اشاره کرده است:
۱- بصورت واضحی توسط خودآگاه(آگاهی) قابل شناسایی می باشد. ۲- توانایی استدلال ما، که به ما می گوید برعکس شدن پیکان دنیای بیرون را بی معنی می کند، اصرار بر وجود آن دارد. ۳- زمان در علم فیزیک، بجز در مطالعۀ سازمان تعدادی از افراد، پدیدار نمی شود. در اینجا پیکان اشاره به مسیر افزایش تدریجی یک عنصر اتفاقی دارد.
دو نکته اول جالب به نظر می رسند اما نکته سوم است که فیزیک ِ پیکان زمان را کنترل می کند. عامل متمایزکنندۀ پیکان زمان این است که طبق قانون دوم ترمودینامیک، به سمت افزایش آنتروپی پیش می رود. اجرام در کیهان، در یک فرایند ِ زمانی پوسیده شده و تحلیل می روند اما بصورت ناگهانی منظم نمی شوند.
نکته عمیق تر در گفته ادینگتون در مورد سوم وجود دارد. در قسمتی او می گوید: «زمان در علم فیزیک پدیدار نمی شود…» این جمله چه معنی می دهد؟ زمان در سراسر فیزیک نهفته شده است! با وجود صحیح بودن این مسئله، نکته جالب این است که قوانین فیزیک،”برعکس پذیر زمانی” هستند که یعنی، این قوانین در صورت برعکس شدن روند کیهان، باز هم صدق می کردند. از دیدگاه فیزیکی، دلیلی بر حرکت رو به جلوی پیکان ِ زمان وجود ندارد.
معمولی ترین توضیح این است که در گذشته بسیار دور، کیهان نظم بالایی(یا آنتروپی پایینی) داشته است. قوانین طبیعت، به دلیل “شرایط مرزی”به شکلی هستند که آنتروپی همواره در حال افزایش است.(این نکته، دلیل اصلی آورده شده در کتاب “از ازل تاکنون: جستجو برای نظریه نهایی زمان” از شان کارول در سال ۲۰۱۰ میلادی است که البته او به ارائه توضیحات بیشتری برای علت نظم بالای کیهان در آغاز می پردازد.
راز و زمان
یکی دیگر از اشتباهات فکری رایج گسترش یافته به وسیله مباحث غیرشفاف در مورد نسبیت و دیگر قوانین فیزیکی مرتبط با زمان این است که در واقع اصلا زمان وجود ندارد. این تفکر مربوط به حوزه های با نام شبه علم می باشد اما من مایلم در این مقاله به آن اشاره کنم. نویسنده کتاب شبه علمی “راز”، ادعا کرده که فیزیکدانان ثابت کرده اند زمان وجود ندارد. به چند خط زیر که از قسمت “چقدر طول می کشد؟” در فصل “چگونه از راز استفاده کنیم”انتخاب شده است توجه کنید:
«زمان تنها یک توهم است.»
«اینشتین و فیزیک کوانتوم به ما می گوید همه چیز بصورت همزمان در حال اتفاق افتادن است.»
«جهان، زمان و اندازه ندارد.»
بر اساس گفته های بیشتر فیزیکدانان و به خصوص اینشتین، این سه جمله غلط می باشد. در واقع زمان قسمت مهمی از کیهان محسوب می شود. همانطور که قبلا گفته شد، مفهوم خطی بودن زمان با قانون دوم ترمودینامیک گره خورده که این قانون از دیدگاه فیزیکدانان به عنوان یکی از مهمترین قوانین کیهان محسوب می شود! اگر زمان یک ویژگی واقعی کیهان نباشد، قانون دوم ترمودینامیک بی معنی می شود.
چیزی که اینشتین با نظریه نسبیت خود ثابت کرد این است که زمان به خودی خود یک کمیت مطلق نمیباشد. در عوض زمان و فضا با یکدیگر متحد بوده و فضا-زمان را تشکیل می دهند و فضا-زمان مقیاسی قابل اندازه گیری است که می توان با آن(با روشی ریاضیاتی) تفاوت فرایندهای فیزیکی در مکان های مختلف کیهان را نشان داد.
این بدین معنی نیست که همه چیز بصورت همزمان اتفاق می افتد. در واقع اینشتین شدیدا معتقد بود(بر اساس معادله E=mc2) که اطلاعات نمی توانند سریع تر از نور منتقل شوند. هر نقطه در فضا-زمان محدودیت ارتباطی با دیگر نقاط فضا-زمان دارد. این ایده که همه چیز همزمان اتفاق می افتد کاملا در تضاد با نتایج بدست آمده توسط اینشتین می باشد. این اشتباه و دیگر اشتباهات موجود در کتاب مذکور قابل درک هستند زیرا اینها مباحث بسیار پیچیده ای بوده و لزوما قرار نیست تماما توسط فیزیک دانان درک شوند. گرچه اینکه دانشمندان درک کاملی از زمان ندارند دلیل نمی شود که بگوییم هیچ درکی از زمان ندارند. قطعا اینطور نیست.
پیچیدگی دیگر در درک زمان در کتاب “تولد دوباره زمان: از بحران در فیزیک تا آیندۀ کیهان” توسط لی اسمالین در سال ۲۰۱۳ میلادی نشان داده شد که در آن نویسنده اظهار دارد علم، زمان را بصورت یک توهم می بیند. در عوض، نگارنده اظهار دارد که ما باید زمان را به عنوان یک کمیت واقعی در نظر بگیریم و اگر واقعا آن را جدی بگیریم، می توانیم قوانین متغیر در زمان ِ فیزیک را کشف کنیم. باید نظاره کرد که این امر منجر به ارائه دیدگاه های جدیدی در مورد پیدایش فیزیک می شود یا خیر.
