تويت
تقترح فرضية جديدة أن الانفجار الكبير سبّب ولادة كونين متوازيين ،فبينما يتحرك كوننا إلى الأمام فإن الآخر يتحرك بالاتجاه المعاكس للانفجار العظيم.
أنجز الفيزيائيون تجربة تفترض أن الوقت في كوننا قد يكون موجه بفعل الجاذبية وليس بفعل قوانين الترموديناميك، وأن الانفجار الكبير قد يكون ولّد كونين متوازيين ،كوننا يتحرك فيه الزمن للأمام ، والكون المعاكس يتحرك فيه الزمن للوراء .
على الرغم من أن الفكرة تبدو جميلة ، فإنها قد تساعد الفيزيائيين في حل بعض من أكبر قضاياهم المتعلقة بالوقت وبالأخص قضية تحرك الزمن في اتجاه واحد فقط .
في الحقيقة إن قضية الاتجاه الوحيد للوقت يعتبر واحد من أكبر المشاكل في الفيزياء الحديثة وأحجيتها لأكثر من قرن. جذر المعضلة يعود لأن جميع قوانين الفيزياء كالنظرية النسبية الخاصة والعامة لآينشتاين وقوانين الجاذبية لنيوتن تعمل فقط في حالة تدفق الوقت للأمام أو الخلف.
في نماذج النظم الفيزيائية التي يستخدمها الفيزيائيون لمحاكاة الكون ، نشأ الاتجاه المفضل للزمن في بعض الحالات ولكن حدث ذلك عندما عبث الباحثون مع النظام ووضعوا شروط محددة للانطلاق .
لذلك لم يتحرك الوقت في كوننا للأمام فقط ؟
لم تنشر النجوم ضوءها بدلا من امتصاصه ؟
لماذا نتذكر الماضي وليس المستقبل ؟
النظرية الرائدة حالياً تفترض أن توجه الوقت يخضع لقوانين الترموديناميك وبشكل أكثر تخصصاً للانتروبيا.
الانتروبيا هي قياس الفوضى ضمن النظام الترموديناميكي ، أي أن النظام مع الانتروبيا القليلة هو نظام منظم للغاية ويمكن التنبؤ به بينما النظام العالي الانتروبي عشوائي أكثر . تنص قوانين الترموديناميك بأن الانتروبيا لنظام معزول ككوننا ستتحرك فقط من حالة الانتروبيا المنخفضة إلى الانتروبيا المرتفعة.
يوافق معظم الفيزيائيين أن هذا هو سبب تحرك الزمن للأمام ، فعند ولادة كوننا كان كلّ شيء مرتب للغاية ،لذلك اتجاه الوقت هو نفسه اتجاه الانتروبيا المتزايد.
كما شرح Lee Billings لـScientific American ” تميل المكونات الكونية نحو التوازن مع بعضها البعض”.
لكن هذه النظرية تعتمد على درجة عالية من التنظيم ، بينما تتواجد شروط الانتروبيا المنخفضة عند بداية الكون حتى تعطي للوقت اتجاهه وهذا ما لا يمكن إثباته بسهولة مما يحبط العديد من الفيزيائيين.
الآن تقترح الفرضيات الجديدة بأن فكرة الوقت المحكوم بالانتروبيا قد لا تكون الفكرة الوحيدة ، بالنسبة لـ Julian Barbour من جامعة اوكسفورد في بريطانيا يعتقد أن الجاذبية من يتحكم في اتجاه الزمن لا الترموديناميك .
البحث الذي شارك به Tim Koslowski من جامعة New Brunswick و Flavio Mercati من معهد Perimeter للنظريات الفيزيائية ، نشر في اوكتوبر في Physical Review Letters ، يشير نموذجهما إلى أن الكون لا يحتاج لتلك الحالة البدائية من الانتروبيا المنخفضة لتوجيه الزمن ، بدلا من ذك فإن توجه الزمن هو مجرد نتيجة حتمية للجاذبية.
توصلوا إلى هذه النتيجة بعد دراسة نموذج بسيط جداً من الكون يتألف من 1000 جسيم, باستخدام نظام محاكاة حاسوبي ، اختبروا كيف تفاعلت هذه الجسيمات بتأثير لا شيء إلا قوانين الجاذبية لنيوتن . ما وجدوه هو أنّه و بغض النظر عن كيف تم ترتيب النظام، فإن الجسيمات ستنتهي في نهاية المطاف إلى ازدحام بسبب القوة المطلقة للجاذبية.
هذا يعني أنه من أجل تحديد اتجاه الوقت ، لا نحتاج إلى شروط منخفضة الانتروبيا ، نحتاج فقط للجاذبية.
لكن ربما الأكثر إثارة للإهتمام هو ما حدث لاحقا في نموذجهم ، من ذلك المكان المكثف للغاية توسع النظام باتجاه الخارج لكن في اتجاهين منفصلين ،لكل منهما اتجاه مختلف للزمن.
تحركت الجزيئات ضمن مساري الزمن بفعل الجاذبية إلى هياكل أكبر وأكثر ترتيب وتعقيد . كما كتب Billings لـ Scientific American ” هذه هي معادلتنا لتشكيل المجرات والنجوم والأنظمة الكوكبية في الكون”.
بالطبع نحن نحتاج شوط طويل حتى نعرف هل هذا هو ما حدث في كوننا ، فالنظام الذي اختبره Barbour وفريقه كان بسيطاً للغاية. لكن إذا كان هذا صحيح يعني أن ما نعتبره المستقبل قد يكون الماضي البعيد لأية حياة موجودة في الكون الموازي .
على كل حال فإن المتعصبين لفكرة تحكم الانتروبي باتجاه الزمن ، كـ cosmologist Sean Caroll من معهد كاليفورنا للتكنولوجيا ، بحاجة لأدلة أكثر قبل الاشتراك في هذه النظرية .
السؤال المهم هل كوننا هكذا؟
اذا تمكننا من حل هذا السؤال، عندها لن نغير وجهة نظرنا بالكامل للكون فقط ، ولكن، الأهم من ذلك سيساعدنا في شرح صحيح للتوسع والنمو الذي نلاحظه في كوننا وما زلنا في صراع لفهمه .
أنجز الفيزيائيون تجربة تفترض أن الوقت في كوننا قد يكون موجه بفعل الجاذبية وليس بفعل قوانين الترموديناميك، وأن الانفجار الكبير قد يكون ولّد كونين متوازيين ،كوننا يتحرك فيه الزمن للأمام ، والكون المعاكس يتحرك فيه الزمن للوراء .
على الرغم من أن الفكرة تبدو جميلة ، فإنها قد تساعد الفيزيائيين في حل بعض من أكبر قضاياهم المتعلقة بالوقت وبالأخص قضية تحرك الزمن في اتجاه واحد فقط .
في الحقيقة إن قضية الاتجاه الوحيد للوقت يعتبر واحد من أكبر المشاكل في الفيزياء الحديثة وأحجيتها لأكثر من قرن. جذر المعضلة يعود لأن جميع قوانين الفيزياء كالنظرية النسبية الخاصة والعامة لآينشتاين وقوانين الجاذبية لنيوتن تعمل فقط في حالة تدفق الوقت للأمام أو الخلف.
في نماذج النظم الفيزيائية التي يستخدمها الفيزيائيون لمحاكاة الكون ، نشأ الاتجاه المفضل للزمن في بعض الحالات ولكن حدث ذلك عندما عبث الباحثون مع النظام ووضعوا شروط محددة للانطلاق .
لذلك لم يتحرك الوقت في كوننا للأمام فقط ؟
لم تنشر النجوم ضوءها بدلا من امتصاصه ؟
لماذا نتذكر الماضي وليس المستقبل ؟
النظرية الرائدة حالياً تفترض أن توجه الوقت يخضع لقوانين الترموديناميك وبشكل أكثر تخصصاً للانتروبيا.
الانتروبيا هي قياس الفوضى ضمن النظام الترموديناميكي ، أي أن النظام مع الانتروبيا القليلة هو نظام منظم للغاية ويمكن التنبؤ به بينما النظام العالي الانتروبي عشوائي أكثر . تنص قوانين الترموديناميك بأن الانتروبيا لنظام معزول ككوننا ستتحرك فقط من حالة الانتروبيا المنخفضة إلى الانتروبيا المرتفعة.
يوافق معظم الفيزيائيين أن هذا هو سبب تحرك الزمن للأمام ، فعند ولادة كوننا كان كلّ شيء مرتب للغاية ،لذلك اتجاه الوقت هو نفسه اتجاه الانتروبيا المتزايد.
كما شرح Lee Billings لـScientific American ” تميل المكونات الكونية نحو التوازن مع بعضها البعض”.
لكن هذه النظرية تعتمد على درجة عالية من التنظيم ، بينما تتواجد شروط الانتروبيا المنخفضة عند بداية الكون حتى تعطي للوقت اتجاهه وهذا ما لا يمكن إثباته بسهولة مما يحبط العديد من الفيزيائيين.
الآن تقترح الفرضيات الجديدة بأن فكرة الوقت المحكوم بالانتروبيا قد لا تكون الفكرة الوحيدة ، بالنسبة لـ Julian Barbour من جامعة اوكسفورد في بريطانيا يعتقد أن الجاذبية من يتحكم في اتجاه الزمن لا الترموديناميك .
البحث الذي شارك به Tim Koslowski من جامعة New Brunswick و Flavio Mercati من معهد Perimeter للنظريات الفيزيائية ، نشر في اوكتوبر في Physical Review Letters ، يشير نموذجهما إلى أن الكون لا يحتاج لتلك الحالة البدائية من الانتروبيا المنخفضة لتوجيه الزمن ، بدلا من ذك فإن توجه الزمن هو مجرد نتيجة حتمية للجاذبية.
توصلوا إلى هذه النتيجة بعد دراسة نموذج بسيط جداً من الكون يتألف من 1000 جسيم, باستخدام نظام محاكاة حاسوبي ، اختبروا كيف تفاعلت هذه الجسيمات بتأثير لا شيء إلا قوانين الجاذبية لنيوتن . ما وجدوه هو أنّه و بغض النظر عن كيف تم ترتيب النظام، فإن الجسيمات ستنتهي في نهاية المطاف إلى ازدحام بسبب القوة المطلقة للجاذبية.
هذا يعني أنه من أجل تحديد اتجاه الوقت ، لا نحتاج إلى شروط منخفضة الانتروبيا ، نحتاج فقط للجاذبية.
لكن ربما الأكثر إثارة للإهتمام هو ما حدث لاحقا في نموذجهم ، من ذلك المكان المكثف للغاية توسع النظام باتجاه الخارج لكن في اتجاهين منفصلين ،لكل منهما اتجاه مختلف للزمن.
تحركت الجزيئات ضمن مساري الزمن بفعل الجاذبية إلى هياكل أكبر وأكثر ترتيب وتعقيد . كما كتب Billings لـ Scientific American ” هذه هي معادلتنا لتشكيل المجرات والنجوم والأنظمة الكوكبية في الكون”.
بالطبع نحن نحتاج شوط طويل حتى نعرف هل هذا هو ما حدث في كوننا ، فالنظام الذي اختبره Barbour وفريقه كان بسيطاً للغاية. لكن إذا كان هذا صحيح يعني أن ما نعتبره المستقبل قد يكون الماضي البعيد لأية حياة موجودة في الكون الموازي .
على كل حال فإن المتعصبين لفكرة تحكم الانتروبي باتجاه الزمن ، كـ cosmologist Sean Caroll من معهد كاليفورنا للتكنولوجيا ، بحاجة لأدلة أكثر قبل الاشتراك في هذه النظرية .
السؤال المهم هل كوننا هكذا؟
اذا تمكننا من حل هذا السؤال، عندها لن نغير وجهة نظرنا بالكامل للكون فقط ، ولكن، الأهم من ذلك سيساعدنا في شرح صحيح للتوسع والنمو الذي نلاحظه في كوننا وما زلنا في صراع لفهمه .