فیلم «میانستارهای» فقط یک اثر سینمایی نیست؛ پژوهشگران اکنون میگویند ارسال پیام به گذشته با استفاده از گرانش و منحنیهای زمانمند بسته، در چارچوب نظریه نسبیت عام انیشتین کاملاً ممکن است. این یافته تازه که در آستانه انتشار در نشریه فیزیکال ریویو لترز قرار دارد، درک ما از زمان را دگرگون میکند.
در سال ۲۰۱۴، فیلم «میانستارهای» به کارگردانی کریستوفر نولان، با رویکردی عاطفی و در عین حال واقعگرایانه نسبت به ژانر علمی-تخیلی، مخاطبان جهانی را شگفتزده کرد. با این حال، بخشی از این فیلم بود که حتی برخی از فیزیکدانان را نیز دچار حیرت ساخت.
به نقل از BGR، بخش قابلتوجهی از روایت داستان بر پیامهایی استوار است که به نظر میرسد موجودات فرازمینی از خود به جای گذاشتهاند؛ اما بعداً معلوم میشود که این پیامها در واقع توسط شخصیت اصلی فیلم، «جوزف کوپر» (با بازی متیو مککانهی)، در طول زمان ارسال شدهاند. هرچند فیلم «میانستارهای» به دلیل نمایش دقیقترین و واقعگرایانهترین تصویر از یک سیاهچاله در تاریخ سینما تحسین شده است، شاید عجیب به نظر برسد که همین اثر سینمایی، مفهوم باورنکردنی ارسال پیام به گذشته را نیز به تصویر بکشد.
اما پژوهشهای جدید نشان میدهند که به لطف پدیده «اتساع زمان»، شاید بتوان تا حدی، همانند شخصیت «کوپر»، گرانش را در طول زمان بهطور مستقیم دستکاری کرد. این یافتهها بخشی از مطالعهای نوین هستند که برای انتشار در مجله «فیزیکال ریویو لترز» (Physical Review Letters) پذیرفته شده و نسخه اولیه آن نیز در سرور پیشچاپ «arXiv» در دسترس است. محققان در این پژوهش، محتملترین گزینه را «منحنی زمانمانند بسته» (Closed Timelike Curve - CTC) تشخیص داده و پژوهش خود را بر همین مبنا آغاز کردند.
منحنی زمانمانند بسته، وضعیتی است که در آن مسیر حرکت یک جسم در فضازمان، آن را بهطور همزمان به گذشته و آینده میبرد و با اتصال این دو نقطه، امکان سفر در زمان را فراهم میآورد. پژوهشگران استدلال میکنند که این پدیده در چارچوب نظریه نسبیت عام، کاملاً امکانپذیر است. نظریهای که آلبرت انیشتین بر اساس آن اثبات کرد، گرانش صرفاً یک نیروی جاذبه در جهان نیست، بلکه در حقیقت، خمیدگی و اعوجاج واقعی در بافت فضا-زمان است که توسط اجرام عظیم ایجاد میشود.
چالش اثبات «غیرممکن»
#محققان برای اثبات نظریه خود، ابتدا رابطه پدر و دختری را که در فیلم «میانستارهای» به تصویر کشیده شده و این که چگونه «کوپر» قادر به ارسال پیام برای دخترش بوده، مورد بررسی قرار دادند. آنها دریافتند که «کوپر» از طریق مکانیسمی به «مکانیسم نویزی» توانسته است پیام خود را ارسال کند. با این حال، به منظور نمایش درست این موضوع در پژوهش خود، دانشمندان از نوع خاصی از منحنیهای زمانمانند بسته به نام «پس از انتخاب» (Post-selected CTC - P-CTC) استفاده کردند که به مسافران زمان اجازه میدهد از پارادوکس معروف «پدربزرگ» (که در آن بازگشت به گذشته و جلوگیری از تولد فرد، وقوع سفر در زمان را ناممکن میکند) اجتناب کنند.
نظریه منحنیهای «پس از انتخاب» بیان میکند که به جای حلقه زدن زمان در تعداد نامحدودی از خطوط زمانی ممکن، تنها حلقههای زمانیِ «پس از انتخاب» هستند که برای یک خط زمانی مشخص، در دسترس قرار میگیرند. این بدان معناست که هر حلقه زمانی که منجر به بروز پارادوکس شود، پیشاپیش از فرآیند انتخاب حذف شده است. این مفهوم میتواند توضیح مناسبی برای چگونگی ارتباط «کوپر» با دخترش ارائه دهد. افزون بر این، به دلیل وجود حافظه از پیامها، شخصیت اصلی فیلم میتواند محتوای دقیق پیامها را منتقل کند، حتی اگر پژوهشگران معتقد باشند نویز به نوعی بر محتوای آنها تأثیر میگذارد.
در حال حاضر، تمامی این مفاهیم صرفاً در چارچوب یک نظریه مطرح شدهاند. با این حال، بر اساس گزارشهای موجود، این تیم تحقیقاتی قصد دارد مدلی را برای آزمایش عملی این نظریه با استفاده از فوتونها (ذرات بنیادی نور) طراحی و اجرا کند.
