مؤخراً، قام علماء من جامعة كوينزلاند باستخدام  فوتونات (جزيئات ضوئية مفردة) من أجل محاكاة الجزيئات الكمية التي تمر عبر الزمن. البحث في هذا السياق بلغ مرحلة متطورة، وقد تكون النتائج المستخلصة منه مثيرة!

البحث الذي يحمل عنوان "محاكاة تجريبية للمنحنيات المتقاربة الشبيهة بالوقت" قد تم نشره في الإصدار الأخير من مجلة NatureCommunications. تقول مفارقة الجد أنه في حال سافر شخص عبر الزمن، فلربما يكون قادراً على منع جدّيه من الالتقاء والزواج، وبالتالي يمنع ولادته هو شخصياً، هذا يعني أنه لن يكون موجوداً من الأساس كي يسافر عبر الزمن ويمنع جدّيه من الزواج. المفارقات تنجم إلى حد كبير عن النظرية النسبية لآينشتاين، والحل لها الذي يتجسد بمقياس غودل.



كيف تعمل النسبية؟

تتكون النظرية النسبية لآينشتاين من قسمين، النسبية العامة والنسبية الخاصة. تفترص النسبية الخاصة أن الزمان والمكان هما جانبان لشيء واحد معروف باسم الزمكان (الزمان المكاني)، وأن الوقت يمكن أن يتباطأ أو يتسرع اعتماداً على مدى سرعة تحركك بالنسبة إلى شيء آخر.

الجاذبية أيضاً بمقدورها أن تقوم 'بثني' الزمن. وتقترح نظرية آينشتاين للنسبية العامة أنه سيكون بالإمكان السفر في الزمن للخلف عن طريق اتباع مسار زمكاني، أي منحنى خط زمني مغلق يعود إلى نقطة البداية في الفضاء (مثل نفق دائري كلما عبرت فيه تعود لنقطة البداية) لكنه يصل في وقت أبكر، حيث أن الزمن يمكن التعبير عنه بشيء مادي ملموس حسب آينشتاين، وهو يجسد البعد الرابع في عالمنا. لقد تم التنبأ في عام 1991 أن ميكانيك الكم ينبغي أن يتجنب بعض المفارقات التي تسببها نظرية آينشتاين النسبية، حيث تتصرف الجزيئات الكمومية خارج عالم الفيزياء وخارج منطق العقل البشري.

محاكاة حاسوبية لمنحنى زمني مغلق. مصدر الصورة

"مسألة ميزات السفر عبر الزمن متعلقة بالتمازج بين اثنتين من أهم نظرياتنا الفيزيائية -والغير مكتملة بعد- وهما النسبية العامة لآينشتاين والمكانيك الكمومي." قال مارتن رينغبور، طالب دكتوراه في كلية الرياضيات والفيزياء بجامعة كوينزلاند، والمؤسس الرئيسي للورقة البحثية "تصف نظرية آينشتاين النجوم والمجرات على نطاق واسع، في حين ميكانيك الكم هو وصف للعالم الدقيق جداً من الذرات والجزيئات."

محاكاة تخيلية للفوتونات.

محاكاة السفر عبر الزمن

قام العلماء بمحاكاة سلوك اثنين من الفوتونات المتفاعلة مع بعضها في حالتين مختلفتين. الحالة الأولى، أحد الفوتونات مر ّخلال ثقب ضيق، ومن ثم تفاعل مع ذاته القديمة قبل الولوج في الثقب، أي أنه عاد لحيث انطلق. الحالة الثانية هي عندما يسافر الفوتون عبر زمان مكاني (زمكان) عادي ويتفاعل مع الفوتون الآخر المحتجز في منحنى خط زمني للأبد (المنحنى الدائري الذي يشبه النفق).

"إن خصائص ميكانيك الكم هي في الواقع 'غامضة وغير واضحة المعالم' وغير مؤكدة على نحو سليم. وهذا يعطيهم يقين أكبر لاستبعاد حالة السفر غير الثابتة عبر الزمن." يقول البروفيسور تيموثي رالف المتخصص في مجال الميكانيك الكمومي "دراستنا تثبت الرؤى الأولى لأين وكيف يمكن للطبيعة أن تسلك سلوك مختلف عما هو معهود في نظرياتنا الحالية."

مصدر الصورة

على الرغم أنه صار من الممكن محاكاة السفر عبر الزمن بوساطة جسيمات كمومية فائقة الدقة، فإن الأمر قد لا ينطبق على جسيمات أكبر أو على الذرات، التي تعتبر تجمعات من الجسيمات.

المصدر :  هنا