07 تیر 1404 ساعت 16:06
یک دانشمند برجسته فیزیک ادعای 3 بعدی بودن زمان را مطرح کرده است. این نظریه جنجالی میتواند دنیای فیزیک را کاملا دگرگون کند و نشانههایی نیز برای اثبات آن وجود دارد.
اگر بخواهیم به باور عمومی در فیزیک اعتماد کنیم، باید بگوییم که جهان از سه بعد فضا و یک بعد زمان تشکیل شده است. هرچند نظریههای مرتبط با فیزیک در ابعاد کیهانی با نظریههای کوانتومی همخوانی ندارند. سالها تلاش دانشمندان برای آشتی دادن این دو نیز بیفایده بوده است. پس شاید اصول اولیه ما اشتباه است. شاید در جهانی زندگی میکنیم که در آن زمان 3 بعدی است.
نظریه زمان 3 بعدی؛ راهحلی برای تمامی معماهای بیپاسخ فیزیک
در طول قرن بیستم پیشرفت علم آنقدر زیاد بود که دانشمندان تصور میکردند توانستهاند با نظریههای خود بخشهای مختلف جهان را توضیح دهند. هرچند هرچقدر زمان پیشرفت رفت و اکتشافات بیشتر شدند، تردیدها نیز افزایش پیدا کرد. انسان توانایی پاسخ به بسیاری از سوالات مرتبط با شکلگیری جهان و بافت آن را ندارد. به همین خاطر برخی از دانشمندان تصور میکنند که باید توضیحی کاملا متفاوت در رابطه با جهان هستی وجود داشته باشد.
چندی پیش در اخبار علمی گزارشهایی در رابطه با احتمال اثبات نظریه ریسمان شنیده شد. هرچند دکتر گانتر کلتتشکا، استاد فیزیک دانشگاه آلاسکا باور کاملا متفاوتی دارد. او معتقد است که زمان بافت اصلی تشکیل دهنده جهان است و فضا در جایگاه دوم قرار میگیرد. پژوهشهای وی یکی از محکمترین مفاهیم دنیای فیزیک یعنی بافت فضا-زمان را بهچالش میکشد.
او تاکید دارد که زمان یک مفهوم خطی و در جهت جلو نیست، بلکه باید آن را بهعنوان یک بافت چندبعدی با سه جهت مستقل دید. دکتر کلتتشکا باور دارد که با 3 بعدی دیدن زمان میتوان بسیاری از معماهای بزرگ فیزیک را با یک چهارچوب ریاضی مناسب پاسخ داد.
استفاده از مفهوم جدید در دنیای واقعی
برای درک فرضیه مطرح شده باید تصور خود از بافت فضا-زمان را تغییر دهیم. اکنون با سه محور برای فضا و سه محور برای زمان طرف هستیم. همچنین برخلاف باور پیشین باید با زمان بهعنوان هسته اصلی جهان برخورد کنیم. در واقع دیگر فضا مفهومی بنیادی نیست و بیشتر در نتیجه رفتار زمان در مقیاسها و جهتگیریهای مختلف ایجاد میشود.
دکتر کلتتشکا در حال بررسی معادلههای فیزیک بود که ناگهان به فکر این ایده افتاد. او با خود گفت که اگر فضا سه بعد دارد، چرا زمان اینگونه نباشد. بر همین اساس او یک مدل خاص را طراحی کرد که در آن ذرات و نیروها در یک چهارچوب سه بعدی زمانی با هم ارتباط برقرار میکنند. نکته جذاب اینجاست که وقتی این مدل را به ذرات بنیادی میبریم، میتواند برخی از مشخصات شناخته شده آنها و از همه مهمتر جرم را توضیح دهد.
در مدل استاندارد فیزیک ذرات میتوان جزئیات زیادی را در رابطه با ذراتی مثل الکترون، میون، کوارک مشاهده کرد. هرچند این مدل نمیتواند بهطور واضح چرایی جرم این ذرات را توضیح دهد. در سمت مقابل اگر فرضیه زمان 3 بعدی را بهکار بگیریم، به جرمهایی میرسیم که تا حد زیادی با مشاهدات کنونی همخوانی دارند. این مسئله نشان میدهد که دکتر کلتتشکا صرفا یک مفهوم انتزاعی را مطرح نکرده است و میتواند با ویژگیهای واقعی جهان آن را توضیح دهد.
برخی فرضیهها مثل قرار داشتن کل جهان هستی در سیاه چاله یا وجود جهان آینهای با زمان معکوس فوقالعاده جذاب هستند؛ اما اثبات درست بودن و مشاهده مستقیم موارد مرتبط با آنها کار سادهای نیست. شاید روزی پس از پیشرفت در مقیاس کارداشف بتوانیم این نظریهها را بهصورت مستقل بررسی کنیم. گرچه نظریه زمان 3 بعدی در این دسته قرار نمیگیرد.
وقتی میتوانید با پیشرفتی شگرف در فیزیک بنیادی توصیفی یکپارچه از جهان ارائه کنید، قطعه باور شما ارزش بررسی بیشتر را دارد. آرزوی علاقهمندان به دنیای فیزیک پیدا کردن راهی برای آشتی دادن دنیای فیزیک کیهانی و فیزیک ذرات است.
پیشینه ارائه نظریههای مشابه
باید بدانید که ایده زمان 3 بعدی چندان جدید نیست. پیشتر نیز تعدادی از پژوهشگران پیشنهادهایی در رابطه با وجود ابعاد اضافی زمان را مطرح کرده بودند. هرچند که آنها بیشتر در سطح مفاهیم انتزاعی و ریاضی باقی میماندند و وارد جهان ملموس نمیشدند. همچنین یک چالش مهم نیز مسیر آنها را میبست. در این مدلها اضافه کردن یک بعد دیگر به زمان سبب میشد مشکلاتی مثل پدیدار شدن معلول پیش از علت ایجاد شود.
دکتر کلتتشکا توانسته در مدل جدید خود بر همه مشکلات غلبه کند. در این مدل جریان زمان بهصورت منظم در هر سه بعد جریان دارد. در چنین چهارچوب پیچیدهای رخدادها کاملا عادی و پایدار پیش میروند و خبری از تناقض نیست.
انتظار میرود که دکتر کلتتشکا در گام بعدی معادلات ریاضی و جزئیات مربوط به مدل خود را بهبود ببخشد. همچنین باید آزمایشهای مشخصی در فیزیک ذرات یا کیهانشناسی ترتیب داد تا جایگاه این ایده مشخص شود. اگر ایده زمان 3 بعدی از این آزمایشها سربلند بیرون بیاید، یعنی به پاسخی که سالها منتظر آن بودیم رسیدهایم.
source