وضع نموذج رياضي قابل للتطبيق يجعلنا نقترب من آلة الزمن

كتبت: مها طــه

خرج فيزيائيون بما يدعون أنه نموذج رياضي لما يعرف بـ«آلة الزمن»، حيث يمكن من خلالها السفر عبر الزمن تقدمًا ورجوعًا في الزمان والمكان. يعتمد هذا النموذج على استخدام انحناء الزمكان في الكون لثني الزمن في شكل دائرة بالنسبة لركاب آلة الزمن، ومن خلال هذه الدائرة يمكنهم السفر إلى المستقبل أو الماضي.

قال «بين تيبيت»، الفيزيائي النظري وعالم الرياضيات من جامعة كولومبيا البريطانية في كندا، أن الناس تعتقد أن السفر عبر الزمن مجرد خيال علمي ولكنه يميل إلى التفكير إلا أنه غير ممكن فقط لأننا لم نفعله حتى الآن، ولكنه من الناحية الرياضية ممكنًا.

استخدم «تيبيت» بالتعاون مع «ديفيد تسانج»، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة ميريلاند، نظرية النسبية العامة لآينشتاين للتوصل إلى نموذج رياضي لما يطلق عليه (نطاقًا قابلًا للتبادل في الفضاء – TARDIS).

بدايةً وقبل كل شئ الباحثون لا يدعون أن النموذج الرياضي الذي توصلوا له يمكن أن يجعلنا نسافر غدًا عبر الزمن، حيث أن المواد المطلوبة لبناء آلة الزمن غريبة جدًا ولم يكتشفها البشر حتى الآن.

يستند هذا النموذج الرياضي إلى فكرة أنه بدلًا من النظر إلى الكون من خلال ثلاثة أبعاد مكانية مع عزل البعد الرابع (الزمن)، يجب أن نتصور تلك الأبعاد الأربعة في آن واحد. هذا يسمح بالنظر إلى إمكانية وجود الزمكان المستمر، حيث ترتبط اتجاهات مختلفة في الزمان والمكان كلها داخل النسيج المنحني للكون.

نظرية آينشتاين للنسبية تربط تأثيرات الجاذبية في الكون بانحناء الزمكان وهي الظاهرة التي يُعتقد أنها السبب في المدارات البيضاوية للكواكب والنجوم، حيث أنه إذا كان الزمكان مسطح أو غير منحني، فإن الكواكب ستتحرك في خطوط مستقيمة، ولكن وفقًا للنسبية، فإن شكل الزمكان يصبح منحني في محيط الأجسام عالية الكتلة، الأمر الذي يتسبب في دوران الكواكب حول نجومها.

ما يقوله تيبيت وتسانج هو أنه ليس فقط المساحة المادية هي التي يمكن أن تنحني وتلتوي في الكون ولكن الزمن أيضًا يمكن أن ينحني في محيط الأجسام عالية الكتلة.

قال «تيبيت» أن الاتجاه الزمني لسطح الزمكان يظهر أيضًا انحناء، وهناك أدلة تبين أنه كلما اقتربنا من من الثقب الأسود، فإن الزمن يمر أبطأ، وأضاف أن نموذج آلة الزمن يستخدم الزمكان المنحني لثني الزمن في شكل دائرة بالنسبة للركاب وليس في خط مستقيم، وهذه الدائرة تأخذنا إلى الوراء في الزمن.

لتحقيق ذلك، اقترح الباحثون إنشاء ما يشبه الفقاعة في شكل الزمكان، بحيث تحمل ما بداخلها –أيًا كان- خلال الزمان والمكان في مسار دائري كبير. إذا تمكنت هذه الفقاعة من الوصول إلى سرعات أكبر من سرعة الضوء –ما يقول الثنائي بأنه ممكن رياضيًا- وهذا من شأنه أن يسمح بالحركة للوراء في الزمن.

قال الباحثون أنه وفي خلال حركة المسافرين داخل الدائرة، سيكون هناك مراقبون خارجيون لمشاهدة التقدم في الزمن والرجوع فيه، حيث سيرى المراقب البيضة المكسورة تعود مرة أخرى والمُبيض ينفصل عن القهوة.

بمعنى آخر فإن المراقب من الخارج سوف يرى نسختين من الأشياء الموجودة داخل آلة الزمن، نسخة تتقدم للأمام في الزمن والأخرى تتراجع. وفقًا للباحثين فإن هذا ممكنًا من الناحية الرياضية ويبقى العائق الوحيد هو وجود المواد التي يمكنها ثني الزمكان للوصول إلى تطبيق هذا النموذج.

المصادر: iopscience phys sciencealert