معمای زمان
اکنون که موسم بهار رسیده و سال ها بسرعت یکی پس از دیگری بدون اعتنا به آرزوهای ما آمده و میروند، زمانه را مورد پرسش قرار میدهیم. آیا زمانه با ما سر ناسازگاری دارد؟ آیا راهی هست که زمان را به عقب بُرد؟ اصلاً زمان چیست؟ بارها اتفاق افتاده که دوستی همین معنا و مفهوم زمان را پرسیده و پاسخی درخور نگرفته است. پرسش درباره اینکه زمان چیست؟ و یا پیش از مهبانگ چه بوده؟ و امثال اینها که علم جواب مشخص ندارد گاهی انگیزه ای میشود برای متقاعد شدن مخاطب که علم کلاً خاصیتی نداشته و هیچگاه قادر به جواب دادن سر راست نیست! حال آنکه روش علم، ارتباط منطقی بین رویدادهای متفاوت طبیعت، فرموله کردن، وحدت بخشیدن به آنها، و پیش بینی است. و این میسر نیست مگر با تماشا به طبیعت و دقت در جزئیات و بکار گیری ریاضیات در نظام بخشیدن به تصویر کلی. با این وجود، این به معنای آن نیست تلاش خود را برای گمانه زنی در خصوص اینگونه سوألات و نظریه پردازی ها بیان نکنیم. اکنون میخواهیم باتکای آنچه آموخته ایم تلاشی در گشودن معمای زمان داشته و آنرا برای نقد مخاطبان عرضه کنیم.
یکی از سوألات رایج اینست که برخلاف مکان که میتوان پس و پیش رفت چرا حرکت در زمان فقط رو به جلوست و چرا نمیتوان به گذشته بازگشت؟ آیا جریان زمان یک امر عمومی در کل کیهان است و آیا زمان "حاضر" در همه جا حاضر است؟ البته نسبیت به این پرسش آخر پاسخ منفی داده و گذر زمان را برای کاربران مختلف، متفاوت قلمداد کرده است. با اینحال گذر زمان بهر صورت رو به جلوست. اما آیا واقعاً چنین است؟!
درس فیزیک بما آموخته که پیکان زمان همواره و بدون تخطی رو به جلوست. اگر کاسه ای از روی میز بزمین افتد و بشکند، هیچگاه عمل وارون میسر نیست یعنی اینکه اجزاء شکسته خود بخود جمع شوند و کاسه سالم برگردد روی میز! این واقعیت چنان در ضمیر ما جایگیر شده که کمترین شکی در حقیقت آن روا نمیداریم. واقعیت هم همینست اما حقیقت ممکنست چیز دیگری باشد. نکته اخلاقی لابلای این مطالب همین نکته است که همواره باید ذهن را برای دریافت گزینه های غیر معمول باز نگاه داریم. حقیقت، لزوماً درک شهودی ما از اطراف نیست. زمانی بقدمت عمر بشر، تصور اجداد ما از زمین و آسمان همان بود که همه میدانیم و چنان طبیعی بود و در ضمیر ما حک شده بود که حتی پشتیبانی ادیان را هم با خود داشت و پذیرش غیر آن گناه محسوب میشد. این است که برای رد یا قبول هر چیزی باید به مدارک و دلایل روی آورد. باری، وضعیت زمان در مقیاس میکروسکوپیک ممکنست چیزی بکلی متفاوت باشد که با تجربیات حسی ما همخوانی نداشته باشد.
فرض کنید ظرفی مطابق شکل، پر از هواست و توسط شیری به ظرف مشابه دیگری خالی از هوا متصل است. شیر را باز میکنید تا هوا وارد ظرف دوم شده فشار به تعادل برسد. این تجربه و نظایر آن معیاری از گذشت زمان است و جهت پیشرونده آنرا نشان میدهد. آیا هیچ انتظار هست که هوای خارج شده مجدد از طریق شیر که همچنان باز است بداخل ظرف اول هجوم برد؟ خیر، ابداً چنین انتظاری نیست و این خلاف جریان زمان، و البته خلاف انتظار ماست مثل اینکه فیلمی را که از آن گرفته ایم بخواهیم برعکس نمایش دهیم. واقعیت اینست که تراکم ذرات هوا عددی فوق العاده بزرگ، حدود 1019 خارج از تصور ما میباشد.
حال، فرض کنید تعداد ذرات هوا در ظرف اول فوق العاده کم مثلاً 2 عدد باشد. باز کردن شیر مترادف با ظهور فقط 4 حالت ممکن است. یا هردو ذره در ظرف چپ یا هردو در ظرف راست و یا یکی این طرف و یکی آن طرف خواهد بود با فرض اینکه ذرات نشان دار هستند. لذا برخلاف تصور شهودی ما احتمال اینکه هوا در یک سمت بماند همانقدر محتمل است، 50%، که حصول تعادل محتمل باشد! یک حساب ساده نشان میدهد که با افزایش تعداد ذرات هوا، احتمال در یک سمت بودن هوا کمتر و کمتر و احتمال حصول تعادل بیشتر و بیشتر میشود تا حدی که در تراکم هوای عادی احتمال اولی عملاً صفر و دومی عملاً 1 خواهد شد. لذا اگر خود را تا حد موجودات میکروسکوپیک کوچک کرده باشیم عقب گرد زمان، یعنی بازگشت هوای چند ذره ای از ظرف دوم به اول، همانقدر عادی است که پیش رفت زمان! شاید بتوان گفت اصولاً زمان در این شرایط بی معناست یا دستکم آن معنائی که برای ما دارد در حوزه بینهایت کوچک ها و کم مقدارها ندارد.
پس چه چیز معنا دارد؟ بنظر میرسد مفهوم اصیل تر همانا حرکت باشد. لابد خواهید گفت حرکت در ظرف زمان معنا دارد و بدون زمان که حرکت معنی ندارد؟ البته درست است ولی این چیزی است که ما با درک تجربی خودمان خو گرفته میگوئیم و معلوم نیست چرا باید اینطور باشد. شاید از دوست کوچکمان در حوزه بینهایت کوچک ها همین را بپرسیم او متعجب شده بگوید منظور شما چیست؟! چون برای او پیشرفت یا پسرفت زمان علی السویه است یا اصلاً زمان معنائی نداشته باشد.
مجدد، ممکنست ایراد گرفته بگویند که آنجا که حرکت نیست چطور؟ مثلاً برگ سبز درخت در جای خودش زرد میشود، مگر این در زمان نیست؟ البته بازهم اینجا حرکت دخیل است و آن ماده شیمیائی که عامل تغییر رنگ است در آوندها حرکت کرده تغییر رنگ را موجب میشود. آنچه موجب پیری ما و سایر جانداران و نهایتاً مرگ شده و گذشت یکسویه زمان را بوجود میآورد ناشی از "کُپه شدن" یا پرشماری اجزاء سازنده است. ساده ترین جزء زنده که یک سلول باشد، بعد مدتی متلاشی شده میمیرد. اما اجزاء او مسیر عکس طی نمیکند که مجدد زنده شود. چرا؟ دلیلش همان کاسه شکسته است که قبلاً گفتیم. سلول، هرقدر هم ساده، متشکل از تعداد پُرشماری ذره است که از میان تقریباً بینهایت واریاسیون مختلف، فقط یکی، باحتمال نزدیک صفر، منجر به وجود میشود. اما درباره جمعیت های کم در مثال ظرف هوا، جریان امور میتواند شکل دیگری بخود بگیرد. برای یک یا چند ذره منفرد در فضای تهی، جریان زمان و بلکه اصل زمان بی معناست. ذرات میتوانند کنار هم جمع شوند یا از هم دور شوند بدون آنکه صحبتی از زمان در بین باشد.
درک اینکه حوزه میکروسکوپیک با حوزه ماکروسکوپیک تفاوت ماهوی دارد شاید در مثال زیر مفهوم باشد. ساختمان ها بر اساس طرح معمار شکل های متفاوتی دارند ولی همه از آجر ساخته میشوند. آجرها همه آجر و یکسان هستند اما ساختمانها برحسب شکل یا اندازه بینهایت متفاوت و کاربردهای متنوعی دارند. علم به ماهیت آجر، ما را به شکل ساختمان راهنمائی نمیکند و برعکس، یعنی فورم و معماری ساختمان چیزی راجع به آجر بما نمیگوید. گویا کپه شدن ماده نیز از همین قسم باشد و شکل های بسیار متنوع و شگفت انگیزی که از کنار هم قرار گیری هاست زندگی ما را تشکیل میدهد (18/2/1399). بهر حال رفتارها در این دو حوزه میتواند بکلی متفاوت باشد.
سابقاً در بحث "علیت" نیز به مشکل مشابه برخورده بودیم که آنچه در بزرگ مقیاس تجربه میکنیم، لزوماً در کوچک مقیاس صادق نیست. در این ارتباط مثال رادیواکتیویته را آوردیم که چگونه در مورد یک هسته منفرد رادیواکتیو ابداً قادر به پیشگوئی نیستیم ولی جمعیت که زیاد شود بر اساس آمار میتوان پیشگوئی کرده و دید که منحنی عمر جمعیت آن چه تفاوت ماهوی با منحنی عمر ما و سایر جانداران دارد (17/4/1397 ). تجزیه شدن خود نشانه حرکت است و اگر حرکت نباشد، زمان بلاموضوع میشود.
ممکن است گفته شود که حرکت خود نشانه زمان است زیرا حرکت در بافت زمان ممکن میشود و اگر زمان موجودیت نداشت حرکت غیر ممکن میبود. حال آنکه نظر مخالف، وارون این عقیده است و حرکت را میتوان علت و زمان را معلول آن دانست. بدین معنا، زمان، به اصطلاح فلاسفه، جوهر نیست بلکه این حرکت است که به زمان معنا میبخشد. تازه این در شرایطی است که موجودات پُرشمار باشند. بطور مثال اگر فقط یک ذره منفرد در عالم موجود باشد، چه حرکت داشته باشد چه نداشته باشد حرکت آن معلوم نخواهد شد یعنی حرکت نیز بلاموضوع خواهد شد. اما اگر تعداد ذرات 2 عدد باشد، همواره میتوان یکی را مبداء گرفته و دیگری را نسبت به آن دارای حرکت دانست. این دو نسبت بهم یا دور میشوند و یا نزدیک، همین. لذا اگر تعداد ذرات 2 و بیشتر باشد، باید پرسید اینجا زمان چه معنی میدهد؟ اگر معنائی وجود داشته باشد شاید ناشی از سلیقه و یا اصلاً بخاطر عادات ذهنی ما باشد که همواره در تارو پود عادت اسیر بوده و هستیم. بماند که عقربه زمان بکلی بی معنا میشود.
خلاصه اینکه، با وجودی که زمان یکی از کمیات اصلی فیزیک است، منتها درک ما از آن همان شفافیتی را که از کمیت های دیگر داریم ندارد. با وجودی که مقالات علمی زیادی درباره مفهوم زمان وجود دارد ولی در اینجا گمانه زنی خاص و غیر رایجی از زمان و درک فلسفی آن را ارائه دادیم تا انگیزه بیشتری برای اینگونه تأملات بوجود آورد.
