شمار روزها و نگاهداشت زمان

شمار روزها و نگاهداشت زمان

  چندی پیش دوستی در جائی انتقاد کرده بود که با اینکه گذر زمان فرایندی خطی و فزاینده است، چرا ما از پدیده های دوره ای مثل شب و روز و امثال آن برای حساب گذشت زمان استفاده میکنیم.  چرخش دایره وار عقربه های ساعت این حس نادرست را در ما القا میکند که گوئی زمان تکرار پذیر است و روزها و ایام آتی همگی تکرار مکررات گذشته است.  بنظر میرسد به نکته ظریفی اشاره میکنند که کمتر بدان فکر کرده بودیم.  اکنون میخواهیم تلاشی برای فهم بیشتر مطلب بخرج داده و اصولاً از زاویه متفاوتی به آن نگریسته و حالات دیگری را که ممکنست بر این مسأله مترتب باشد بررسی کنیم. 

  سیاره نپتون، دورترین سیاره منظومه خودمان را در نظر بگیریم.  با اینکه درجه حرارت سطح آن منهای 200 درجه سانتیگراد بوده و از هر لحاظ غیر قابل زیست برای ما زمینی هاست، ولی عجالتاً فرض بفرمائید روی آن ساکن هستیم.  حرکت انتقالی این سیاره بدور خورشید 165 سال طول میکشد.  بعبارت دیگر سال نپتونی 165 سال زمینی است.  در عوض، گردش وضعی آن خیلی سریع و حدود 18 ساعت است.  بیائید فرض کنیم که حرکت وضعی آن مشابه ماه خودمان است، یعنی یک نیمه آن همواره متوجه خورشید باشد.  اگر شما ساکن نیمه روز آن باشید، همواره در روشنائی روز بسر برده و اگر در نیمه تاریک آن اقامت داشته باشید در یک تاریکی جاودانی بسر خواهید برد!  واقعاً وضع عجیبی است و بنظر میرسد باور کردن آن مشکل باشد ولی چه باور کنید و چه نکنید وضع همین خواهد بود که عرض شد.  البته در این فاصله از خورشید (حدود 30 برابر فاصله زمین از خورشید) نور روز کم زور و بی رمق است ولی بهر حال نیمه روشن آن روشن و نیمه تاریک آن تاریک بوده و این وضعیت دائمی است.  حال بیائید فرض کنید که در نیمه روشن آن اقامت دارید، خورشید بالای سر شما باشد و به اصطلاح ظهر باشد، در اینصورت با گذشت 12 ساعت (ساعت ما زمینی ها) باز هم همچنان ظهر خواهد بود و نه تنها این، بلکه روزها و ماه های بعد هم همچنان ظهر خواهد بود.  اصلاً در هنگام ظهر متولد شده اید، کودکی و جوانی را هنگام ظهر سپری کرده و همواره هنگام ظهر سرکار بوده و سر ظهر خوابیده اید و پس از مدتی بیدار شدنتان هم طهر خواهد بود.  صبحانه و ناهار و شامتان و بلکه همه وعده های غذائی شما در اوقات ظهر صرف شده است.  و بالاخره عمر شما هرچقدر هم دراز باشد بسلامتی شاید بعد 120 سال (سال زمینی!) وقتی دنیا را ترک میفرمائید همچنان صلاۀ ظهر است!  البته برای هرکس دیگری در هر جای دیگر سیاره، زندگی در وضعیت خاصی از خورشید منجمد میشود.  مثلاً اگر ساکن جائی باشید که خورشید در افق باشد همه این اتفاقات عیناً برای شما در شرایط طلوع (یا غروب) رخ خواهد داد.  لابد فکر میکند این شرایط عجیب به دلیل طولانی بودن سال نپتونی نسبت به عمر  ماست و مثلاً اگر 1650 سال عمر کنیم مسأله فرق خواهد کرد.  در واقع اینگونه نیست و وضع همینست که هست.  چون سیاره حرکت وضعی محسوس ندارد لذا آنچه که ما روی زمین شبانروز مینامیم شما آنجا چنین پدیده ای ندارید.  پس گذشت زمان بصورت شبانروز بی معنی مینماید.  برای کسی که آنجا به دنیا آمده نمیتوانید قرار فردا یا پس فردا را بگذارد، چون حرکت روزانه ای وجود ندارد.  متشابهاً چون تغییر فصول هم نداریم بنابراین وعده سر خرمن دادن نیز مشکل مینماید.  البته اگر که منجمینی باشند که اطلاعات خود را به نسل های آتی انتقال دهند، شمارش تعداد دورهائی که سیاره به گرد آفتاب میگردد غیر ممکن نیست اما بهر حال تغییرات دوره ای مشهود که ملاک ما برای شمار ایام باشد ظاهراً وجود ندارد.  تکلیف چیست؟  آیا این به معنی اینست که استمرار زمان وجود ندارد؟  اگر دارد چگونه آنرا بسنجیم؟

نتیجه گیری

  باید گفت که برخلاف آنچه مشاهدات فوق القا میکند، نه تنها استمرار زمان در چنین شرایطی کماکان وجود دارد بلکه قابل اندازه گیری نیز هست.  برای اندازه گیری هر کمیت فیزیکی کافیست بخشی از آن کمیت را بعنوان یکای اندازه گیری معرفی و آنرا مرجع گرفت.  مثلاً  طول مشخصی را بعنوان یکای طول معرفی و سایر طولها را نسبت به آن سنجید و دید که چند برابر این یکا است.  طبعاً بهتر است این یکا در طی زمان چنان ثابت و پایدار بماند که اندازه گیری های حال و آینده معتبر باقی بمانند.  متشابهاً در مورد زمان نیز بهمینگونه میتوان رفتار کرد.  روی کره زمین طبیعی ترین یکای زمان همانا گردش محوری زمین به دور خود میباشد که آنرا شبانروز مینامیم.  بعدها آنرا به 24 ساعت تقسیم و هر ساعت به 60 دقیقه و هر دقیقه به 60 ثانیه تقسیم شد.  بنابراین اینجا روی زمین به دلایل طبیعی، یک پدیده دوره ای بنام شبانروز برای اندازه گیری زمان اختیار شد.  البته واحد های بزرگتر بنام ماه و سال نیز بترتیبی که فعلاً بحث ما نیست در نظر گرفته شد که خود داستان جالبی دارد.  بعدها با طلوع تکنیک های دقیقتر، ثانیه تعریف محکم تری بر مبنای فرکانس نوسانات اتم خاصی پیدا نمود.

  اکنون اگر به سیاره نپتون با آن شرایط فرضی بازگردیم خواهیم دید که اگرچه پدیده دوره ای مشهودی مشابه آنچه روی زمین میبینیم نداریم، معهذا اندازه گیری زمان کماکان امکانپذیر است.  جالب اینکه  همینجا روی زمین خودمان در مناطقی همان شرایط را نیز داریم.  مثلاً در قطبین زمین که روزها و شبها گاهی ممتد و پیوسته است، مردم کارهای خود را کماکان با کمک ساعت تنظیم میکنند.  برای فضانوردان مقیم ایستگاه فضائی نیز شرایط روزانه بسیار غیر عادی است ولی آنجا نیز استمرار زمان با ساعت معمولی خودمان سنجیده میشود باوجودیکه طول شبانروز بسیار کوتاهتر از 24 ساعت است!  لذا استمرار زمان کماکان روی سیاره مورد نظر ما ادامه داشته و همین ساعت های زمینی نیز آنجا کاربرد پیدا خواهد کرد.  با اینکه پیشروی زمان یک فرایند خطی میباشد، با این وجود یک پدیده دوره ای همانند گردش عقربه های ساعت وسیله مناسبی برای اندازه گیری خواهد بود و مانعی نخواهد داشت.  اما شما هر نحوه اندازه گیری دیگری را هم که پیشنهاد کنید همچنان معتبر خواهد بود مثلاً تعداد تیک های ثانیه را میتوان بصورت انباشت شده روی هم جمع کرده و معیاری از گذشت زمان تلقی کرد؛ درست همانگونه که از خط کش برای اندازه گیری طول استفاده میکنیم.

  اما میپرسید تیک تاک ساعت چه ربطی به گذر زمان دارد؟!  هنگامی که از خط کش برای اندازه گیری طول استفاده میکنیم به روشنی برایمان واضح و مبرهن است که دو چیز هم جنس و هم سنخ را با یکدیگر مقایسه میکنیم.  متشابهاً همین امر در مقایسه توده ماده با یک توده ثابت موسوم به کیلوگرم صادق  است.  اما درباره گذر زمان چنین مشابهتی وجود ندارد و خود تأمل برانگیز است.  تیک تاک ساعت امریست مکانیکی اما گذر زمان؟!  راستی گذر زمان چیست؟  ممکنست نتوانیم توضیح قانع کننده ای ارائه کنیم ولی همه ما احساسی شهودی نسبت به آن داریم چه اینکه تحول ماده را در ظرف زمان احساس میکنیم.  دستکم اینکه پیر شدن وجود خویش را در ارتباط مستقیم با گذر زمان به رأی العین مشاهده میکنیم.  بنابراین وقتی میبینیم گذر زمان در همه اشیاء عالم به یکسان جاری و ساری است لذا این گذر زمان را برای هر چیز دیگری بدلخواه میتوان به عنوان مبنای مقایسه بکارگرفت.  و چه بهتر، پدیده ای را انتخاب کنیم که منظم و ثابت باشد.  از اینرو پیشینیان شبانروز را بعنوان طبیعی ترین مبنای مقایسه اختیار کرده و آنرا به واحدهای کوچکتری تقسیم کردند.  اما بررسی های دقیقتر قرن گذشته نشان داد که شبانروز کاملاً ثابت نیست بلکه تدریجاً و به میزان فوق العاده کوچکی افزایش میابد.  از اینرو تعداد مشخصی از نوسانات الکترون اتم خاصی مبنای جدید ثانیه مقرر گردید.  لذا چه با در دست داشتن ساعت مچی و چه با ساعت اتمی، همواره میتوانید گذر زمان را در هر شرایطی اندازه بگیرید.  اما اینکه دقیقاً گذر زمان چیست موضوع دیگری است که پهنه وسیعی برای تفکر درباره آن گشوده است بطوری که گاهی ما را به حوزه داستانهای علمی تخیلی میکشاند.