در اين مقاله بر اساس نظريه نسبيت انيشتين، نظريات جديد و تكميلي ارائه خواهد شد.
هدف از اين مقاله، ارائه راه حل هاي جديد براي حل مسائل و مشكلات موجود در فيزيك كوانتومي مانند سفر در زمان (سفر به گذشته و آينده)، پارادوكس دو قلو ها، پارادوكس پدر بزرگ و توجيه جاذبه (تعريف جديدي براي جاذبه) و بررسي چگونگي ساختن ضد جاذبه مي باشد.
مطالب ارائه شده در اين مقاله، مطالبي كاملاً جديد و تمامي نظريه ها، نظريات جديد در حوزه فيزيك كوانتومي مي باشد و فقط براي درك بهتر، در برخي از قسمت ها، اشاره هايي به نظريه هاي ديگر در حوزه فيزيك كوانتومي شده است.
مقاله در سطح بالاي متوسط مي باشد و تصور بر اين است كه خواننده با اصول فيزيك كوانتوم و مباحث مربوط به نسبيت انيشتين آشنايي كافي دارد.
مقدمه
بشر هميشه به دنبال كشف جهان و دست يابي به تمام نيروهاي اطراف خود بوه است. در اين ميان دو چيز ذهن او را بسيار به خود مشغول نموده است، يكي نور و ديگري زمان. تا به اين لحظه بشر موفق به توجيه و تشخيص كامل اين دو پديده نشده است.
در اين مقاله سعي بر ارائه راه حل هاي جديد براي تشخيص اين دو پديده شده تا بتوان با تئوري هاي جديد، درب هاي جديدي از علم را به سوي بشر باز كنيم و گامي بلند تر از هميشه به سوي آينده علم و آنچه ناشناخته است برداريم. اين مقاله شروعي براي اين گام بلند است و به اميد آنكه بشر بتواند با تئوري هاي ارائه شده جديد در اين مقاله، شناخت خود را از جهان هستي افزايش دهد.
زمان چيست ؟
هنگامي كه به زمان فكر مي كنيم، به وسايل اندازه گيري گذشت زمان مانند ساعت و يا شايد بازه اي از زمان مانند ساعت يا دقيقه فكر مي كنيم، ولي درباره خود زمان فكر نمي كنيم. زمان چيست؟
دقيقاً ما چه چيزي را اندازه گيري مي كنيم؟
پاسخ را مي توانيم به اين صورت شروع كنيم كه ما در حال اندازه گيري بازه بين رويداد ها هستيم با استفاده از واحد هايي كه براي اين منظور تعريف كرده ايم.
ولي ما مي خواهيم بررسي كنيم كه دقيقاً اين "بازه" چيست.
ما هميشه زمان را به گونه اي كه "در حال حركت است" در نظر داريم، به صورتي كه به حالت پيوسته و جدايي ناپذير در جريان است. ولي آيا اين نظريه درست است؟
ما زمان را به گونه اي بيان مي كنيم كه از گذشته به حال و سپس به آينده در جريان است. ما خاطراتي از اتفاقات گذشته داريم، ولي البته هيچ خاطره اي از آينده نداريم. زمان براي ما اين خط مرجع را بوجود مي آورد كه اتفاقات به ترتيب وقوع مي توانند بر روي آن قرار گيرند، و در اين حالت ما مي توانيم تشخيص دهيم كه يك اتفاق قبل يا بعد از ديگري رخ داده است. و اين حالت است كه "پيكان زمان" را براي ما بوجود مي آورد. قابل توجه است كه در قوانين فيزيك موجود، هيچ توجيهي براي جريان زمان از گذشته به حال و سپس به آينده وجود ندارد. پس چه چيزي است كه به زمان جهت مي دهد؟ براي درك بهتر، مروري كوتاهي بر قوانين ترموديناميك مي كنيم.
در مقياس هاي كوچكتر از اتم، هيچگونه تمايزي بين گذشته و آينده وجود ندارد!
در يك واكنش ميان ذرات كوچكتر از يك اتم، ممكن است دو ذره به نحوي با يكديگر برخورد كنند، و بر اثر واكنش آنها با يكديگر دو ذره متفاوت ديگري را بوجود آورند و سپس از يكديگر جدا شوند. با توجه به قوانين كنوني فيزيك، هيچ دليلي وجود ندارد كه بتواند مانع از آن شود كه اين دو ذره مجدداً با يكديگر برخورد كنند و به حالت قبل از واكنش خود بازگردند. با مطالعه بر روي اين ذرات، تشخيص ترتيب واكنش ها و يا حتي اينكه آيا واكنشي رخ داده است يا خير، غير ممكن است. در اين مقياس، تشخيص گذشته از آينده با نگاه كردن به ذرات امكان پذير نيست.
در دنياي ماكروسكوپي و قابل ديدن با چشم، ما به راحتي پيكان زمان را مي توانيم تشخيص دهيم. اگر ما تصويري از يك ليوان پر از آب بر روي يك ميز را ببينيم و در كنار آن تصوير يك ليوان شكسته، كه از روي همان ميز بر روي زمين افتاده و آب هاي درون ليوان بر روي زمين ريخته را ببينيم، به راحتي مي توانيم ترتيب مراحل اين اتفاق را تشخيص دهيم. ما مي دانيم كه ذرات شكسته ليوان هرگز قادر به تركيب مجدد و بوجود آوردن ليوان نشكسته را ندارند و همچنين مي دانيم آبي كه بر روي زمين ريخته شده است، قادر به جمع شدن و بازگشت به ليوان را ندارد، ولي چرا ؟ با توجه به قوانين فيزيك فعلي، هر واكنشي شامل واكنش ميان اتم هايي مي باشد كه قايل برگشت به حالت قبل از واكنش هستند، مانند شيشه ليواني كه شكسته است و قابل بازگشت به حالت اول است و براي آب ليوان كه ريخته شده بر روي زمين نيز همين حالت صدق مي كند. ولي يك پيكان زمان درون اين اتفاق وجود دارد، كه از گذشته به سمت آينده مي رود. اين حالت هنگامي صدق مي كند كه ما با سيستم هاي پيچيده و متشكل از مقدار زيادي ذره روبرو هستيم. در چنين سيستم هايي مي توانيم بر اساس آناليز و تجزيه تغيير اجسام و با كمك علم ترموديناميك و رياضيات مربوطه روند تغيير از گذشته به آينده را تشخيص دهيم.
بنيادي ترين قانون فيزيك، قانون دوم ترموديناميك است. بر اساس اين قانون، جهان همواره به سمت بي نظمي پيش مي رود. به عبارت ديگر در يك سيستم بسته (جهان ما نيز يك سيستم بسته محسوب مي شود)، بي نظمي هميشه در حال افزايش است. اجسام هرگز نسبت به آنچه هستند منظم تر نمي شوند. براي مثال اگر شما يك جعبه اي كه درون آن يك پازل قرار داده ايد را به شدت تكان دهيد، بعد از باز كردن جعبه شما نمي توانيد انتظار داشته باشيد پازل به خودي خود ساخته شده باشد. توضيح اين حالت خيلي ساده است . عدم درست شدن پازل به اين دليل است كه حالت درست پازل فقط يك حالت است، در حالي كه حالت هاي اشتباه زيادي وجود دارد. بنابراين ما مدام با حالت اشتباه روبرو مي شويم. اگر براي مدت زمان طولاني اين حركت را ادامه دهيم، احتمال خيلي ضعيف وجود دارد كه پازل به صورت صحيح چيده شود، ولي اين حالت خيلي نادر است و در مقياس كل جهان، جهان احتمالاً زمان كافي براي پديد آوردن چنين حالتي را ندارد. بنابراين اگر ما سيستم هاي موجود در اين جهان را به حال خود رها كنيم، سيستم به حالت بي نظمي مي رود و نه به حالت نظم و اين حالت به ما پيكان زمان را تحويل مي دهد.
پيكان زمان ديگر، پيكان زمان انفجار بزرگ (Big-Bang) است و مي توان آنرا به عنوان پيكان زمان نهايي در نظر گرفت. در هر جا و در هر زمان در جهان هستي كه باشيد، انفجار بزرگ هميشه در قسمت گذشته زمان قرار دارد. ما همان پيكان را در انبساط جهان مي توانيم مشاهده كنيم. هرچه جهان پيرتر و منبسط تر مي شود، كهكشان ها از يكديگر دورتر مي شوند. كهكشان هايي كه به يكديگر نزديكتر هستند گذشته را و كهكشان هايي كه از يكديگر دور شده اند آينده را نشان مي دهند.
قانون اول ترموديناميك مي گويد كه مقدار انرژي در يك سيستم بسته هميشه ثابت است. مقدار كل انرژي موجود در جهان هنگام آفرينش آن مقدار دهي شده است، ولي قانون دوم ترموديناميك به ما مي گويد كه مقدار انرژي "قابل استفاده" رو به كاهش است. هنگامي كه تمامي ستاره ها و منابع ديگر انرژي موجود در جهان گرماي خود را از دست دهند، جهان به حالت تعادل گرمايي مي رسد و ديگر هيچ چيز تغيير نمي كند.
از مطالعه ترموديناميك در ارتباط با پيكان زمان چه چيزي آموختيم؟ آموختيم كه دليل برگشت پذيري واكنش ها و برهم كنش ها در مقياس ميكروسكوپي و عدم برگشت پذيري در مقياس ماكروسكوپي (چرا پيكان زمان رو به يك سمت و آن هم آينده است)، آن است كه قانون افزايش بي نظمي، يك قانون ثابت است؛ البته مقدار كمي كاهش در بي نظمي زياد مشكل ساز نيست و مانعي براي آن وجود ندارد. پس نتيجه مي گيريم كه زمان در مقياس ماكروسكوپي در يك جهت جريان دارد و آن هم از گذشته به آينده، كه البته در ادامه بحث بيشتر به اين موضوع مي پردازيم.
آيا يك "زمان ثابت جهاني" وجود دارد ؟
اگر ما دو عدد ساعت اتمي را كنار هم قرار دهيم و با يكديگر تنظيم كنيم كه هر دو يك ساعت را نشان دهند، مي دانيم كه حتي اگر سال ها هم تيك-تاك كنند، باز هم هر دو يك ساعت را نشان خواهند داد. ولي اگر آنها را از هم جدا كنيم و يكي از آنها را بر روي كره زمين نگه داريم و ديگري را به يك "سفر به دور دنيا" بفرستيم، هنگام بازگشت خواهيم ديد كه ساعتي كه در سفر به دور دنيا بوده است، كسري از ثانيه عقب تر است. فقط كسري از ثانيه، ولي حقيقت دارد. سفر به دور دنيا واقعاً شما را جوان تر نگه مي دارد! اين فقط يك نظريه نيست، بلكه آزمايشات مختلفي از جمله آزمايش ذكر شده انجام شده است و نتيجه ثبت شده، اين تئوري را تاييد مي كند. پس اينجا چه خبر است؟ جواب اين سوال را مي توان در نظريه نسبيت انيشتين يافت، زيرا اين نظريه به ما مي گويد كه هر چه جسمي سريعتر حركت كند، زمان براي آن جسم كندتر مي گذرد. تا آنكه به سرعت نور برسد كه در آن حالت زمان براي جسم به صفر مي رسد. اين حالت تحت عنوان "تاخير زمان" شناخته مي شود و در حركت هاي روزانه ما بسيار ناچيز و ناملموس مي باشد ولي در سرعت هاي بالاتر قابل لمس مي گردد. براي مثال، براي "تاخير زمان" هايي كه ما با آن آشنا باشيم، مي توان يك فضانورد را مثال زد كه به مدت يك سال در ايستگاه فضايي زندگي مي كند، 0.0085 ثانيه كمتر از ما كه بر روي زمين زندگي مي كنيم زمان برايش گذشته است، كه البته مقدار زمان قابل لمسي نمي باشد.
بايد به اين نكته توجه داشت كه سرعت هاي بالا و سرعت نزديك سرعت نور، بر روي سرعت حركت ساعت تاثير نمي گذارد، بلكه خود زمان است كه كند مي شود.
البته بايد توجه داشت كه سرعت گذر زمان ارتباط مستقيم با سرعت ناظر دارد ولي مورد ديگري كه بايد مد نظر گرفت جاذبه است (كه در ادامه به اصل جاذبه مي پردازيم). ميدان هاي جاذبه اي قوي، مانند آنچه در نزديكي سياهچاله ها يافت مي شوند، باعت گذشت زمان بيشتري مي شوند.
براي پاسخ به سوال اصلي، كه آيا يك "زمان ثابت جهاني" وجود دارد ؟ جواب اين سوال صريحاً خير است. تنها نكته اي كه قابل ذكر است آن است كه تمامي ما زمان را با سرعت هاي متفاوت كه بستگي به سرعت ما و جاذبه حاكم بر ما دارد تجربه مي كنيم.
فضا-زمان با تعريف تكميلي جديد
تا اين قسمت مروري بر ماهيت زمان نموديم و آنچه گفته شد، نتيجه تحقيقات و تئوري دانشمنداني مانند انيشتين بود. در اين قسمت مي خواهيم مروري بر تعريف فضا-زمان انيشتين نموده و آن را با تئوري هاي جديد تكميل كنيم تا در ادامه بتوانيم به برخي از سوالات بدون پاسخ در فيزيك كوانتومي پاسخ دهيم.
توجه كنيد كه از اين قسمت به بعد، تقريباً تمامي مطالب ذكر شده جديد مي باشند و نظريات به صورت كلي با كمي توضيح بيان شده اند.
نيوتن مي گويد هرگاه دو جسم در مجاورت يكديگر قرار گيرند، از مركز جسم اول به مركز جسم ديگر نيرويي وارد مي شود كه جهت آن عمودي و به سمت جسم با جرم بيشتر است. در نظريه نيوتن، جاذبه نيرويي است كه اجسام كوچكتر را به سمت اجسام بزرگتر مي كشد. سپس انيشتين آمد و نظريه فضا-زمان را داد. انيشتين گفت كه همه اجسام در فضايي تركيب شده با زمان قرار دارند. هرچه جرم جسم بيشتر باشد، فضا زمان اطراف آن فشرده تر است. او گفت اگر جسمي را بر روي زمين تصور كنيم، چرا بايد جاذبه از پايين جسم را به سمت خود بكشد، شايد دارد از بالا به آن نيرو وارد مي كند! او مي گفت جهان در فضا-زمان قوطه ور است و اجسام در اين فضا-زمان، هرچه جرم بيشتري داشته باشند، به اصطلاح صفحه فضا زمان را بيشتر به سمت خود خم مي كنند (البته اگر آنرا دو بعدي در نظر بگيريم) و اجسام ديگري كه بر روي اين صفحه قرار دارند، به سمت جسم با جرم بيشتر هدايت و به سمت آن جذب مي شوند.
البته همانطور كه مي دانيم، اين نظريه (وجود فضا-زمان به جاي وجود نيروي جاذبه نيوتني) با آزمايشات مختلفي ثابت شده است (مانند آزمايش نور در هنگام كسوف و ... ).
آنچه در اينجا ما مي خواهيم به اين قسمت از نظريه اضافه و آنرا كامل كنيم آن است كه هر ذره موجود در جهان، فضا-زمان مخصوص به خود را دارد و در فضا زمان كلي عالم غوطه ور نيستند. البته پس از در نظر گرفتن جهان در يك نگاه، به همان غوطه وري در فضا-زمان مي رسيم كه البته دليل آن كنار هم قرار گرفتن فضا-زمان اجسام و اجرام مختلف در كنار يكديگر است و تشكيل يك فضا-زمان واحد را مي دهند، ولي در حالت جزيي به اين صورت نيست و هر جسم فضا-زمان نسبي خود را دارد كه در اطرافش پيچيده شده است. هرچه جرم ذره بيشتر، تراكم فضا-زمان، خميدگي فضا-زمان و به اصطلاح نيروي جاذبه اطراف آن بيشتر خواهد شد. با تركيب ذرات با يكديگر، فضا-زمان آنها با يكديگر ادغام شده و تشكيل فضا-زمان بزرگتري را مي دهند. (منظور از ذره هر نوع ذره كوچكي است كه بتوان آن را تصور نمود كه كشف شده اند و يا حتي هنوز كشف نشده اند، چه در حد ميكروسكوپي و چه در حد ماكروسكوپي).
تراكم و خميدگي فضا-زمان اطراف ذرات را مي توان بر اساس جرم اتمي ذرات تشكيل دهنده آنها با فرمول هاي رياضي بدست آورد. البته آنچه از فيزيك كلاسيك در مورد جاذبه در اين تئوري باقيمانده است و هنوز قابل قبول است، عمودي بودن جهت آن است.
نكته قابل توجه در اين قسمت آن است كه اگر ذرات متفاوتي با يكديگر تركيب شوند، ذرات داراي فضا-زمان بيشتر (تراكم و خميدگي بيشتر) بر ذرات داراي فضا-زمان كمتر غلبه نموده و فضا-زمان اصلي را فضا-زمان ذرات با جرم اتمي بيشتر تشكيل مي دهند و كل جسم داراي يك فضا-زمان واحد با قدرت فضا-زمان بيشتر خواهد شد. البته، اين حالت را در صورتي در نظر مي گيريم كه جرم ذرات با فضا-زمان هاي متفاوت هنگام تركيب يكسان باشند.
نكته قابل توجه ديگر آن كه هر ذره فضا-زمان مخصوص به خود را دارد و هيچ ذره اي نمي تواند از فضا-زمان تعريف شده براي خود بكاهد و يا آن را از بين ببرد. كاهش مقدار فشردگي فضا-زمان، مستلزم تغيير در ماهيت ذره مي باشد، كه در آن صورت ديگر ذره جديد (با فضا-زمان جديد)، آن ذره قبلي نيست و تبديل به يك ذره كاملاً متفاوت شده است. همانطور كه گفتيم، اگر ذره در محيط فضا-زمان فشرده تري قرار گيرد، فضا زمان فشرده غالب مي شود ولي اگر به هر نحوي به جايي كه فضا-زمان اطراف آن داراي فشردگي كمتري باشد (حتي اگر وسعت آن بيشتر باشد) وارد شود، فضا زمان جرم كاهش پيدا نمي كند و كاهشي در فضا-زمان نسبي جسم رخ نمي دهد.
نكته بعدي كه بايد توجه داشت آن است كه، اگر ذره اي با فضا-زمان فشرده وارد محيطي با فضا-زماني با فشردگي كمتر وارد شود، حداكثر تاثيري كه مي تواند فضا-زمان فشرده بر اطراف خود بگذارد، به اندازي جرم خود است و نه بيشتر.
هنگامي كه فشردگي فضا-زمان اطراف يك جسم زياد باشد، زمان براي آن جسم كند تر مي گذرد نسبت به جسمي كه فضا-زمان اطراف آن فشردگي كمتري دارد.
چهار حالت ماده، چهار حالت جاذبه و ضد جاذبه
در گذشته براي جهان چهار حالت ماده در نظر مي گرفتند. خاك، آب، باد و آتش.
در ادامه مي خواهيم از اين چهار حالت ماده ذكر شده توسط پيشينيان، عالم هستي و برخي از پديده هاي اطرافمان را با كمك نظريات جديد توجيه نماييم.
همه ما با چهار حالت ماده آشنايي داريم، كه عبارتند از : جامد (خاك)، مايع (آب)، گاز (باد) و پلاسما (آتش، اتر، پلاسما، انرژي تاريك و ...)
در بالا در مورد فضا-زمان صحبت كرديم و گفتيم كه هر چه جسم داراي جرم بيشتري باشد، فضا-زمان فشرده تري دارد. از اين حالت مي توانيم اين نتيجه را بگيريم كه 4 حالت فضا-زمان كلي داريم.
فشرده ترين فضا-زمان را جامدات دارند و كمترين فشردگي فضا-زمان را پلاسما دارد.
البته در اين قسمت بايد توجه داشته باشيم كه نور هيچگونه فضا-زماني ندارد، زيرا جرم ندارد و هرآنچه كه جرم نداشته باشد، فضا-زمان نيز نخواهد داشت.
در اين قسمت به بررسي جاذبه از ديدگاهي جديد مي پردازيم. نظريات گذشته، چه نيوتني و چه انيشتيني، نظر بر اين داشتند كه جاذبه يك نيرويي است كه يا جسم را به پايين مي كشد و يا آنكه از بالا بر آن فشار وارد مي كند.
حال مي خواهيم بگوييم كه هيچگونه نيروي جاذبه اي وجود ندارد! يعني در اصل آنچه كه به عنوان جاذبه شناخته شده است توجيهي براي فضا-زمان بوده است!
در جهان هستي چهار نوع ماده وجود دارد با فشردگي فضا-زمان هاي متفاوت، كه در اصل جاذبه را ايجاد مي كنند. اگر در مجاورت يك جرم بزرگتر از خود قرار بگيريد، به سمت آن متمايل مي شويد و در اصطلاح توسط نيروي جاذبه آن جذب مي شويد. نيروي جاذبه مايعات كمتر بوده و مي توانند تا حدودي آزادانه تر حركت كنند. گازها نسبت به مايعات داراي فضا-زمان با فشردگي كمتري هستند، در نتيجه نسبت به مايعات آزادانه تر حركت مي كنند. در نهايت، پلاسما قرار مي گيرد كه نمونه ملموس آن آتش (قسمتي از آتش كه ديده نمي شود) را مي توان تصور كرد كه از تمامي حالات ماده آزادانه تر در جهان مي تواند حركت كند.
مثالي را بيان مي كنم تا بتوان مطلب را بهتر درك كرد. اگر يك بطري برداشته و مقداري خاك، آب و قسمتي از آن را خالي (پر از هوا) بگذاريم، سپس درب آنرا بسته به شدت تكان دهيم، پس از مدتي كه ساكت قرار گيرد، ذرات خاك ته نشين شده، بر روي آن آب و در آخر هوا را مي بينيم. همانگونه كه در اين آزمايش ساده مي توان مشاهده كرد، ذرات با فضا-زمان هاي مختلف از يكديگر جدا شده و ذرات با فضا-زمان مشابه در كنار يكديگر قرار مي گيرند. اين عمل در هرجاي عالم كه انجام شود، همين نتيجه را خواهد داشت، البته بستگي به فشردگي فضا-زمان آن محل، زمان انجام آن متغير خواهد بود، مثلاً در فضا در زمان طولاني تري و در مكان هايي با فضا-زمان فشرده تر، سريعتر انجام خواهد گرفت.
اصل اين اتفاق به اصل بي نظمي عالم باز مي گردد و چون بطري يك سيستم بسته محسوب مي شود، بي نظمي آن تا آنجايي پيش مي رود كه به تعادل برسد. در اينجا، تعادل را بر جدا شدن كامل ذرات با فضا-زمان هاي مختلف از يكديگر مي گذاريم. ذرات با فضا-زمان با فشردگي كمتر، آزادي براي پراكندگي بيشتر و بي نظمي بيشتري دارند و در نتيجه تمايل به فرار از اين حالت را دارند. در عين حال تمايلي به تركيب با ذرات با فضا-زمان هاي ديگر را ندارند، در نتيجه از آنها نيز دور مي شوند. نتيجه آزمايش هماني مي شود كه هميشه مشاهده مي كنيم. در اين حالت مي توانيم ببينيم كه جدا شدن ذرات بر اساس جاذبه نيست، بلكه بر اساس فضا-زمان ذرات و تمايل به بي نظمي موجود در آنها است.
حال بر مي گرديم به كره زمين. بر روي كره زمين نيز دقيقاً همين حالت صادق است. در مركز، خاك، بر روي آن آب، بر روي آب هوا و در نهايت، مابقي را پلاسما تشكيل مي دهد.
آيا تا به حال با خود فكر كرده ايد كه چرا يك جسم جامد هنگامي كه رها مي شود به سمت زمين مي افتد؟ چرا مايعات بر روي زمين جريان دارند؟ و چرا گازها به خودي خود به سمت بالا حركت مي كنند؟ آيا تاكنون فكر كرده ايد كه در كره زمين، گازها تا كجا مي توانند بالا بروند؟ آيا دقت كرده ايد تا يك حدي بالا رفته و در آنجا متوقف مي شوند؟ آيا دقت كرده ايد كه براي پرتاب موشك از هوا استفاده نمي شود، بلكه از پيشرانه آتش استفاده مي كنند؟ در ادامه اقدام به پاسخ به اين سوالات با نظريات جديد مي نماييم.
بحث را با گازها آغاز مي كنيم. همانطور كه گفتيم ذرات تمايل به بي نظمي دارند، در نتيجه براي مثال اگر حجمي از گاز هيدروژن را درون يك بالن قرار دهيم و بالن را آزاد كنيم به آسمان رفته و در نقطه اي (احتمالاً در محدوده اي از آسمان) به صورت شناور قرار مي گيرد. دليل اين حالت، ضد جاذبه بودن نيست، بلكه در درجه اول تمايل به بي نظمي و در درجه دوم عدم تمايل به جذب شدن توسط ذرات با فضا-زمان هاي ديگر مي باشد. حال اگر قرار بر ضد جاذبه باشد، و جاذبه نيوتني (و يا حتي انيشتيني) را در نظر بگيريم، گاز بايد بتواند به بالا تر نيز برود، در حالي كه چنين اتفاقي رخ نمي دهد. علت آن اين است كه محدوده فضا-زماني گاز همين جاست و نمي تواند وارد محدوده فضا-زماني پلاسما شود، كه دليل آن هم همان دليلي است كه گاز ها نسبت به فضا-زمان هاي فشرده تر از خود دارند، پلاسما اجازه ورود گاز با فشردگي فضا-زمان بيشتر به محدوده با فشردگي فضا-زمان كمتر را نمي دهد.
حال كه با تئوري هاي جديد اين مسئله را بررسي كرديم، بحث را به سمت پلاسما مي بريم و اينكه چگونه يك موشك مي تواند به فضا پرتاب شود، با توجه به اينكه ديگر جاذبه اي از سمت زمين براي جسم در نظر نمي گيريم.
براي بررسي اين مسئله باز هم با مثالي ديگر آغاز مي كنيم. ما بر روي زمين هستيم و موشكي داريم كه با نوعي سوخت جهت پرتاب آماده كرده ايم. دليل وزن داشتن آن اين است كه نوع فضا-زمان موشك كه جسمي جامد است از نوع خاك و داراي همان مقدار فشردگي فضا-زمان است (البته به صورت تقريبي). بنابراين طبق صحبت هاي گذشته، هر چقدر جرم اتمي ذرات آن بيشتر باشد وزن آن بيشتر خواهد شد، زيرا جايگاه آن درون فضا-زمان خود ( زمين) است و نه در فضا-زمان هوا (جو زمين). حالا مي خواهيم موشك را به فضا پرتاب كنيم. اولين چيزي كه به ذهن مي رسد، مقدار نيروي لازم براي غلبه بر جاذبه زمين مي باشد. همانطور كه گفتيم، جاذبه زمين ديگر تعريف گذشته را ندارد و تعريف جديدي پيدا كرده است، در نتيجه بايد يك راه حل جديد ارائه كنيم.
در اينجا به يك اصل جديد اشاره مي كنيم. براي آنكه جسمي از جنس فضا-زمان با فشردگي بيشتر بتواند به جايگاهي در محيطي با فشردگي فضا-زمان كمتر وارد شود بايد يك "حامل" داشته باشد. حامل بايد از نوع فضا-زمان مقصد باشد با "جرمي بيش از" جرم جسمي كه قرار است حمل شود تا حامل بتواند آنرا تا محدوده فضا-زمان مقصد منتقل كند.
در مثال ما، حامل آتش خروجي از موشك هنگام پرتاب است. احتمالاً در فيزيك كلاسيك پرتاب موشك به اينصورت بيان مي شود كه آتش خروجي از موشك فشاري را وارد مي كند كه باعث غلبه بر جاذبه، پرتاب و به بالا رفتن موشك شود. اصلاً چرا از آتش استفاده مي شود؟ چرا از گاز استفاده نمي شود؟ اگر هدف غلبه بر نيروي جاذبه زمين است (طبق تعريف كلاسيك آن)، چرا از فشار هوا استفاده نمي شود؟
در هر صورت، اين نظريه هر توجيهي كه داشته باشد فقط تا هنگام خروج از جو ممكن است بدون اشكال باشد، اما ما مي دانيم كه هنگامي كه موشك به فضا وارد مي شود، باز هم با پيشرانه آتش خود مي تواند به جلو حركت كند. اين حالت را فيزيك كلاسيك چگونه توجيه مي كند؟
جواب اين سوالات را برعهده شما مي گذاريم و بر مي گرديم به ادامه بحث و توجيه بر اساس تئوري هاي جديد. همانطور كه گفتيم، پس از آتش كردن موشك، آتش خروجي در هر لحظه بايد جرمي بيش از جرم موشك داشته باشد. در اين حالت آتش خروجي (كه در اصل همان پلاسما محسوب مي گردد)، تمايل به بي نظمي دارد. چون در سمت زمين، فضا-زمان با فشردگي بيشتر وجود دارد، در نتيجه آتش خروجي فرار از اين فضا-زمان را انتخاب مي كند و به سمت بالا مي رود. چون موشك بر سر راه فرار آن قرار دارد، به ناخواه موشك را نيز با خود حمل مي كند و آتش خروجي مي شود حامل و موشك مي شود جسم مورد حمل. در اينجا ما بر روي فشار هاي موجود در فيزيك كلاسيك بحث نمي كنيم، بلكه بر روي بي نظمي مي خواهيم تمركز كنيم.
دقت داشته باشيد كه اگر آتش خروجي از موشك در هر لحظه از جرم موشك كمتر باشد، فضا-زمان موشك و تمايل به بازگشتن به فضا-زمان خود غلبه كرده و در اصل موشك حامل مي شود. اگر جرم هر دو در هر لحظه يكسان باشد، موشك به حالت شناور در مي آيد و نه به بالا و نه به سمت پايين حركت نمي كند. در نهايت اگر جرم آتش بيشتر باشد، موشك را به سمت فضا هدايت مي كند. در اينجا توجه داشته باشيد كه ما هيچگونه فشاري را در محاسبات لحاظ نكرديم و به خوبي مي توانيم نتيجه را پيش بييني كنيم و حتي مي توان گفت كه شدت فشار ايجاد شده، برابر با مقدار جرم خروجي آتش مي باشد. نكته ديگري كه بايد به آن توجه داشت اين است كه، هرچه جرم حامل بيشتر باشد، سرعت حركت آن نيز بيشتر خواهد شد.
در نتيجه، طبق تئوري هاي ارائه شده، ما نيازي به فشار براي خروج از فضا-زمان كره زمين نداريم. در حقيقت كافي است كه ما بتوانيم ماده اي هم جرم (يا بيشتر) با جسمي كه قصد فرستادن آن به فضا را داريم پيدا كرده و به عنوان حامل از آن استفاده كنيم.
نكته ديگر كه در اين قسمت قابل توجه است، آن است كه اگر بتوان به نجوي انرژي آتش خروجي از موشك كه در يك لحظه خارج مي شود و نيروي كافي جهت حركت موشك به سمت بالا دارد را مهار كنيم (يا مشابه آن را با همان ماهيت فضا-زمان استفاده كنيم)، به گونه اي كه مثلاً در محفظه اي نگهداري كنيم و امكان فرار از آن محفظه را نداشته باشد، در آن صورت نياز به سوختن مداوم سوخت موشك نداريم و مي توانيم از همان انرژي ذخيره شده براي پرتاب موشك استفاده كنيم. براي درك بهتر اين حالت، بالني را در نظر بگيريد كه داخل آنرا با گاز پر مي كنيم، اين بار بتوانيم با انرژي خروجي از موشك يا همان آتش (قسمت نامرئي آتش) پر كنيم تا بتوانيم به فضا برويم. البته در حال حاظر با علم و تكنولوژي هاي موجود، چنين كاري غير ممكن است، ولي به اميد آنكه با تئوري هاي جديد، به زودي تكنولوژي هاي جديدي خلق شوند.
حال مي رسيم به اين نكته كه هنگامي كه موشك در فضا-زمان پلاسما قرار گرفت، چگونه با آتش خروجي خود به سمت جلو حركت مي كند. توجيه اين مسئله را با يك نظريه جديد پي مي گيريم، به اين صورت كه، هر جسمي كه در فضا-زمان مطلق خود قرار گيرد، مي تواند به صورت آزادانه به هر سمتي حركت كند. البته طبق اين نظريه، هرچه فشردگي فضا-زمان كمتر باشد، آزادي حركت نيز بيشتر خواهد شد. البته حركت آن نياز به پيشرانه (حامل) از نوع همان فضا-زمان و يا با فشردگي كمتر نياز است. در نتيجه موشك باز با همان پيشرانه آتش خود مي تواند به هر سمتي كه تمايل دارد حركت كند.
حال اگر طبق تئوري هاي جديد به مسائل فكر كنيد، مي بينيد كه قوانين حاكم بر حالت هاي ديگر ماده در ارتباط با يكديگر نيز به خوبي از قوانين ذكر شده پيروي مي كنند.
سفر در زمان يا خم كردن فضا-زمان
انسان هميشه به دنبال راهي براي رفتن به گذشته و آينده بوده است و يا به بيان ديگر سفر در زمان بوده است. اما آيا واقعاً سفر در زمان امكان پذير است؟
در اين قسمت تئوري هاي موجود در مورد امكان و يا عدم امكان سفر در زمان را بررسي نخواهيم كرد. فقط اين نكته را ذكر مي كنيم كه طبق تئوري هاي موجود، امكان سفر در زمان وجود دارد و قانوني در فيزيك حاضر موجود نيست كه اين مسئله را نقض كند، در نتيجه دانشمندان راه هاي مختلفي را براي سفر در زمان ارائه كرده اند. طبق نظريه نسبيت انيشتين، نور در همه جا سرعت يكسان دارد، كه البته اين مسئله ثابت شده است ولي دليل آنرا دقيقاً نمي دانند. به همين دليل براي توجيه آن مي گويند كه در سرعت هاي بالا زمان كشيده مي شود و تا جايي كه در سرعت نور زمان براي ناظري كه با سرعت نور حركت مي كند به صفر مي رسد، يعني زمان ديگر براي او نمي گذرد. اين نظريه با آزمايشات مختلفي امتحان شده است و صحت آن تاييد مي شود. ولي اصل ماجرا از چه قرار است؟
طبق نظريه هاي جديد ارائه شده در اين مقاله، هر جسمي فضا-زمان نسبي اطراف خود دارد، در نتيجه زمان براي هر ذره اي نسبي و متفاوت است. اما، چون تمامي موجودات هستي از ذرات بنيادين مشابهي تشكيل شده اند (مانند اتم، الكترون، پروتون، نوترون، كوارك و ...)، فضا-زمان هاي مشابهي را تجربه مي كنند، ولي با قرار گرفتن در فضا-زمان هاي فشرده تر و خميده تر، مي توانند فضا-زمان نسبي خود را افزايش داده و فضا-زمان جديد (غالب) را تجربه كنند (همانگونه كه توضيح داده شد). توجه داشته باشيد كه همانگونه كه گفتيم هيچ ذره اي نمي تواند از فضا-زمان خود بكاهد و در نتيجه نمي تواند فضا-زماني كمتر از آنچه فضا-زمان نسبي خود است را تجربه كند مگر آنكه تغيير ماهيت دهد، كه در آنصورت ديگر جسم اوليه نيست. با دقت بر روي اين نكته به راحتي مي توان فهميد يك ذره نمي تواند با سرعت نور حركت كند، زيرا جسمي كه با سرعت نور حركت مي كند فاقد فضا-زمان است و اگر جسمي به غير از خود نور با سرعت نور حركت كند، ماهيت خود را تغيير مي دهد و ديگر آن جسم قبلي نيست.
حال اگر بخواهيم تصور كنيم كه انسان بتواند با سرعت نور حركت كند، مي بينيم كه طبق تئوري هاي جديد امكان پذير نيست. البته اگر به هر نحوي بتواند با سرعت نور حركت كند، ديگر ماهيت انساني ندارد و تغيير هويت داده و به جسم ديگري تبديل مي شود. پس تكليف سفر در زمان چه مي شود؟ طبق صحبت هاي گذشته، فضا-زمان نسبي است و فضا-زمان كلي براي پيمايش وجود ندارد. مانند ذرات راديو اكتيو كه نيمه عمر مخصوص خود را دارند و با قرار گرفتن در شرايط فضا-زماني مختلف، نيمه عمر آنها كاهش مي يابد (طبق نظريه جديد، هيچ وقت كاهش نمي يابد و حداقل فضا-زمان نسبي خود را تجربه مي كنند)، زمان نيز چنين خاصيتي دارد و وابسته به جسم مي باشد. ما امكان جدا سازي فضا-زمان از جسم را نداريم و ماهيت جسم در هم آميخته و متشكل از زمان و فضا (چهار بعد) است. در نتيجه در يك نگاه، امكان سفر در زمان وجود ندارد. اما آيا مي توان حالتي را در نظر گرفت كه بتوان به نحوي به گذشته يا آينده رفت و يا آن را ديد؟ در ادامه به اين مسئله مي پردازيم.
- سفر به گذشته يا سفر به آينده، كدام يك امكان پذير است؟
همانطور كه گفته شد، زمان بعد جدايي نيست كه بتوان آنرا جداگانه پيمايش نمود. اما در اينجا اين سوال مطرح مي شود كه چه راه حلي براي سفر در زمان مي توان ارائه نمود. طبق تئوري هاي ارائه شده يك حالت سفر در زمان مي توانيم داشته باشيم، البته در اين حالت ديگر نمي توان آنرا سفر ناميد و در اصل ما فقط مي توانيم برهه ديگري از زمان را مشاهده كنيم.
ابتدا بگذاريد اين مسئله را روشن كنيم كه سفر به آينده غير ممكن است. زيرا فضا-زمان نسبي جسم حداكثر مربوط به حال است و فضا-زمان آينده جسم هنوز تشكيل نشده است. بنابراين امكان سفر و يا حتي مشاهده آينده وجود ندارد.
و اما گذشته. همانطور كه گفتيم امكان سفر در زمان وجود ندارد ولي مي توانيم به نحوي گذشته را مشاهده كنيم. براي اين كار، ما مي توانيم جسم را در فضا-زماني فشرده تر از فضا-زمان خود قرار دهيم. در اين حالت، زمان براي ناظر مطابق با فضا-زمان فشرده غالب بر فضا-زمان نسبي خود خواهد شد، در نتيجه اگر به قدري فضا-زمان اطراف فشرده شود، مي تواند با خم شدن فضا-زمان اطراف خود، گذشته همان مكان را مشاهده كند. در اين حالت به نحوي مي توان گفت كه در حال مشاهده گذشته هستيم.
همانطور كه مي دانيم، مشاهده ما از جهان اطراف، بر اساس نور ستارگاني كه به ما مي رسد، مربوط به سال ها پيش است و در اصل نوري كه به ما مي رسد مربوط به گذشته جهان است. مي توان با ساختن دستگاهي كه بتواند فضا-زمان يك ناحيه را به شدت خم كند و ما از داخل آن به سمت ديگر نگاه كنيم، زمان آنسوي دستگاه، در اصل مربوط به فضا-زماني نزديك به فضا-زمان فعلي مي شود و هرچه فضا-زمان را فشرده تر كنيم، به زمان حال آن ناحيه نزديك تر مي شويم ولي باز حداكثر فشردگي و خميدگي فضا-زمان، اين امكان را به ما مي دهد تا آنسوي جهان را در زمان حال ببينيم و هر چه فضا-زمان توليد شده را كاهش دهيم، به گذشته جهان و در اصل به آنچه اكنون مي بينيم نزديكتر مي شويم.
در هر حال، ما هميشه فضا-زمان نسبي خود را همراه خود داريم و هميشه آنچه به عنوان گذشت زمان براي ما مطرح است، وجود خواهد داشت و نمي توان از آن خارج شد و تنها در صورت امكان مي توان فضا-زمان هاي اطراف را خم نمود و آنها را مشاهده كرد.
- حل پارادوكس دوقلو ها با تئوري هاي جديد
همه ما با اين پارادوكس آشنا هستيم و نياز به توضيح مجدد نمي باشد. اگر اين پارادوكس را با تئوري هاي جديد بررسي كنيم، مي بينيم كه هيچگونه پارادوكسي بوجود نمي آيد. يك قل از دوقلو ها بر روي زمين زندگي مي كند و تحت تاثير فشردگي فضا-زمان زمين است، ديگري به سفر به دور دنيا مي رود و حداكثر فضا-زماني كه تحمل مي كند، فضا-زمان نسبي خود است (زيرا كمتر از آن را نمي تواند داشته باشد). در اين حالت، اصل گذشت زمان طبيعي را فردي كه در حال سفر به دور دنياست تجربه مي كند، زيرا فقط فضا-زمان نسبي خود را تحمل مي كند و فردي كه روي زمين است علاوه بر فضا-زمان نسبي خود، فضا-زمان نسبي كره زمين نيز به آن اضافه مي شود و زمان براي او بيشتر مي گذرد. فردي كه در حال سفر به دور دنياست، عمر طبيعي خود كه طبق فضا-زمان تعريف شده براي جسمش است را تجربه مي كند، در حالي كه فردي كه بر روي زمين است، زمان بيشتري را سپري مي كند و زودتر پير مي شود. در نتيجه فردي كه روي زمين است گذشت زمان بيشتري را تجربه مي كند كه بيشتر از زماني است كه بايد در حالت عادي تجربه كند.
- حل پارادوكس پدر بزرگ با تئوري هاي جديد
اين پارادوكس را نيز همه به خوبي با آن آشنايي دارند كه البته ديگر مسئله به قدري روشن است كه نيازي به توضيح ندارد. طبق تئوري هاي جديد ارائه شده، هنگامي كه سفر به گذشته به طور كامل منتفي گردد، طرح چنين مسئله اي به خودي خود باطل است.
آيا نور هميشه با سرعت ثابتي حركت مي كند؟
طي آزمايشاتي كه به عمل آمده، نشان داده شده است كه نور در تمامي شرايط با سرعت يكساني حركت مي كند. توضيح اين مطلب مفصل است، بنابراين فرض را براين مي گيريم كه شما با اين مطلب آشنا هستيد. و اما با تئوري هاي جديد چگونه چنين حالتي قابل توجيه است.
در اينجا بايد به يك نكته جديد اشاره كنيم و يك تئوري جديد را بيان كنيم. نور فضا-زمان ندارد، در نتيجه امكان ورود به فضا-زمان را ندارد، در نتيجه مسير حركت نور از ما بين فضا-زمان ذرات است. اگر امكان عبور را داشته باشد (بستگي به شدت فضا-زمان)، به همان نسبت عبور مي كند، در غير اينصورت اگر فضا-زمان آن به قدري فشرده باشد كه امكان عبور را نداشته باشد (مانند جامدات كدر)، نور از سطح آن بازتاب مي شود.
چون نور فضا-زمان ندارد، درنتيجه امكان تعريف سرعت (كه كميتي است بر اساس زمان) را براي نور نداريم. پس چگونه سرعت نور اندازه گيري مي شود؟ نور در بين فضا-زمان، با سرعت صفر در حركت است، يعني در همه جا به صورت آني وجود دارد. اما هنگامي كه با يك جسمي داراي فضا-زمان برخورد مي كند، فضا-زمان جسم را تحت تاثير قرار داده و باعث مشاهده چيزي به نام نور با سرعتي ثابت و ماهيت دوگانه موج-ذره كه در محدوده فضا-زمان جسم وارد شده است را مي بينيم كه قابل اندازه گيري است. آنچه ما به عنوان نور مي بينيم، در اصل آن نوري كه بين فضا-زمان ها در حركت است نيست، بلكه جرمي است كه در اثر برخورد نور با فضا-زمان جسم ايجاد شده است. در ادامه با توجيه آزمايش هاي انجام شده براي اندازه گيري سرعت نور با استفاده از اين تئوري، مسئله قابل درك تر خواهد شد.
- توجيه آزمايش ناظر ساكن و ناظر در حال حركت و صاعقه نور
همه ما اين آزمايش را مي شناسيم. به طور كلي اين آزمايش مي گويد كه براي مثال قطاري در حال حركت است، يك ناظر داخل قطار نشسته است و ناظر ديگري در ايستگاه قطار ايستاده است.
هنگام رسيدن قطار به ايستگاه، دو صاعقه به دو سر قطار به صورت همزمان برخورد مي كنند. ناظري كه در ايستگاه ايستاده است، برخورد اين صاعقه به دو سر قطار را به صورت همزمان مشاهده مي كند. اما ناظري كه درون قطار است (طبق فرضيه هاي فيزيك كلاسيك) بايد صاعقه اي كه به جلوي قطار برخورد كرده است را قبل از برخورد صاعقه به عقب قطار را مشاهده كند، زيرا طبق فيزيك كلاسيك، سرعت قطار بايد با سرعت نور جمع و يا از سرعت آن كم شود.
اما نكته قابل توجه آن است كه ناظر درون قطار نيز برخورد صاعقه به دو سر قطار را به صورت همزمان مي بيند!
تنها توجيهي كه فيزيك كوانتومي و نظريه نسبيت انيشتين در اين مورد دارد آن است كه، سرعت نور هميشه يكسان است. اما چگونه مي توان اين حالت را با تئوري هاي جديد توجيه كرد؟
همانطور كه در تئوري هاي جديد خوانديد، نور سرعتي ندارد و هنگامي داراي سرعت مي شود كه با فضا-زمان ناظر برخورد كند. در اين حالت مي توان گفت، ناظر از آن زمان حركت نور تابشي برايش شروع مي شود كه نور برخورد شده به چشم ناظر، وارد محيط فضا-زمان آن جسم مي شود. در اين آزمايش نور همزمان به دو سر قطار برخورد مي كند و سپس باز هم بدون سرعت راه خود را تا چشم ناظر طي مي كند. در اين لحظه با چشم ناظر برخورد نموده و تغيير ماهيت مي دهد و وارد فضا-زمان ناظر مي شود. از آن زمان است كه سرعت نور آغاز مي شود تا زماني كه ناظر نور را ببيند و يا درك كند، كه اين قسمت است كه داراي فضا-زمان و قابليت سرعت و اندازه گيري دارد. چون چشم ناظر نسبت به ناظر ثابت است نور هم با همان سرعت حركت مي كند و همزمان از هر دو طرف رسيده و ثبت مي شود.
ما چه چيزي را مي بينيم (تو مو بيني يا پيچش مو ؟!)
در اين قسمت سوال پيش مي آيد كه اصلاً ما چه چيزي را مي بينيم؟
انيشتين گفته است كه ما سايه اجسام را مي بينيم نه خود اجسام. حال مي خواهيم با تئوري هاي ارائه شده اين نظريه را كمي اصلاح كنيم. آنچه ما مي خواهيم بگوييم آن است كه "ما مي توانيم فضا-زمان اجسام را ببينيم، نه خود اجسام را". در اين حالت، نور به فضا-زمان جسم تابيده مي شود و به محيط فضا-زمان چشم ما (يا هر گيرنده نور ديگر) با تغيير ماهيت وارد مي شود و به اصطلاح ديده مي شود. آنچه ما از اجسام مي بينيم، خميدگي فضا-زمان آنهاست نه جسم و جسم اجسام به هيچ عنوان قابل ديدن نيست.
آيا جسمي مي تواند با سرعت نور حركت كند؟
سوال ديگري كه مطرح است، آن است كه آيا يك جسم مي تواند با سرعت نور حركت كند؟ طبق تئوري هاي ارائه شده فيزيك معاصر و نظريه هاي موجود، محدوديتي براي آن وجود ندارد، ولي اگر جسمي سرعتش به سرعت نور رسيد، ديگر جسم نيست و در آن حالت يا تبديل به نور مي شود (اگر ظرفيتش را داشته باشد) و يا به ماده ديگري تبديل مي شود؟ براي درك بهتر مثال ساده تري بيان مي كنيم. ما گفتيم كه آتش (پلاسما) داراي حداقل فضا-زمان است. اگر جسمي بخواهد داراي فضا-زمان آتش شود بايد چه كند؟ خوب معلوم است بايد بسوزد! ولي آيا با سوختن تبديل به آتش مي شود يا فقط تغيير ماهيت مي دهد و تبديل به يك ماده ديگري مي شود؟ دليل آنكه تبديل به آتش نمي شود و (معمولاً) تبديل به كربن مي شود، آن است كه فضا-زمان آن متعلق به فضا-زماني فشرده تر از فضا-زمان آتش است و امكان تبديل به چيزي با فضا-زمان با فشردگي كمتر را ندارد. در مورد نور نيز همين حالت صادق است. شايد ماده به حالتي برسد كه بتواند نور تابش كند، ولي آيا هر جسمي مي تواند به نور تبديل شود؟
توجيه دوگانگي ماهيت نور
شايد پيچيده ترين پديده موجود در جهان هستي نور باشد. زيرا همانگونه كه خوانديم، نور داراي فضا-زمان نيست، در نتيجه ما هيچگاه نمي توانيم به ماهيت اصلي آن پي ببريم. تنها چيزي كه ما از نور مي توانيم درك كنيم، نتيجه اثرات آن بر اجسام داراي فضا-زمان است و از روي اثرات مي توانيم به وجود نور پي ببريم، زيرا نور ماده نيست و خارج از درك ماده است.
آزمايشات زيادي براي درك ماهيت نور انجام گرفته است. نتيجه اين آزمايشات بيان مي كنند كه نور به دو شكل موج و ذره ظاهر مي شود، كه بستگي به شرايط ناظر دارد.
در اين قسمت سعي بر توجيه ماهيت نور مي نماييم (هر چند نمي توان نور را به طور كامل درك كرد). آنچه توضيح خواهم داد، بر اساس تئوري هاي جديد خواهد بود و در اصل توجيه و تفسير ماهيت اثرات نور است نه خود نور.
همگي با آزمايش دو شكاف براي تعيين ماهيت نور آشنا هستيم. در اين آزمايش بيان مي شود كه بستگي به شرايط ناظر (چشم، دستگاه هاي شناسايي ماهيت نور يا ...)، نور دو ماهيت موج بودن و ذره بودن را دارد كه البته اين دو خاصيت را به صورت هم زمان نيز مي تواند داشته باشد.
آنچه با تئوري هاي ذكر شده مي توان درباره ماهيت نور گفت آن است كه نور فضا-زمان ندارد تا بتوان ماهيت آنرا تعيين نمود. حالت هاي مشاهده شده نيز، همانطور كه در قسمت هاي قبلي گفته شد، بستگي به ناظر دارد. يعني ناظر (دستگاه تشخيص فوتون يا موج)، پس از اينكه نور با گيرنده دستگاه برخورد كرد، بستگي به انتظار ناظر، به همان حالت تبديل مي شود. سوالي كه در اينجا مطرح مي شود آن است كه آيا نور فقط دو حالت موج يا ذره دارد؟ جواب صريح آن خير است. اين دو حالت، دو حالتي است كه براي ماده تاكنون توسط بشر كشف شده است. اگر روزي برسد و ما حالت ديگري براي ماده كشف كنيم، آنگاه با دستگاه هاي تشخيص حالت سوم هنگام تشخيص، نور به همان حالت مورد نظر ناظر، خود را نشان مي دهد. مشاهده نور به شكل هاي مختلف (طبق انتظار ناظر) به اين دليل است كه نور با برخورد به فضا-زمان جسم، تغيير ماهيت مي دهد و تبديل به هرآنچه كه ناظر مد نظر دارد تبديل مي شود.
نتيجه گيري
در اين مقاله تعدادي نظريه جديد در رابطه با فيزيك كوانتوم و ماهيت نور بيان شد كه براي اولين بار مطرح مي شوند. مشكلاتي مانند پارادوكس دوقلو ها، پارادوكس پدر بزرگ، سفر در زمان، جاذبه، دوگانگي ماهيت نور و ... مورد بررسي قرار گرفتند و راه حل هايي براي هر يك از مشكلات مطرح شد. هدف از بيان اين تئوري ها، شناخت بهتر جهان هستي و يافتن راه حل هاي جديد براي مشكلات پيش روي علم و تكنولوژي و نگاه به جهان پيرامون با ديدگاهي جديد است. اميد به آنكه اين مقاله شروعي باشد براي تكامل علم و پيشرفت هاي چشمگير جديد.
منبع: پارس اسكاي
