تدريب "جول فيرن" من الجزء الثالث من "العودة إلى المستقبل". ربما لم يتخيل أينشتاين ذلك على الإطلاق عندما صاغ تجارب فكره المتعلقة بنظرية النسبية ، ولكن لا يزال من الممكن تقدير درجة العلمية.الطريقة التي نسافر بها عبر الزمن ، بسرعة ثانية واحدة في الثانية ، مملة للغاية لدرجة أننا نعتبرها أمرا مفروغا منه. ومع ذلك ، وفقًا لنظرية آينشتاين النسبية ، يمكننا السفر في الوقت المناسب ليس فقط بسرعات مختلفة (إذا قمنا بزيادة السرعة إلى قيم قريبة من سرعة الضوء) ، ولكن أيضًا في اتجاهات مختلفة ، إلى الأمام أو الخلف ، وبناء جسر بين مكانين غير متصلين في الفضاء الوقت. السفر عبر الزمن ، للأمام أو للخلف ، كان منذ فترة طويلة أحد الأفكار الرئيسية لخيالنا وقصصنا. من لا يرغب في دراسة المستقبل المجهول أو العودة في الوقت المناسب لتصحيح أخطاء الماضي؟ ومع ذلك ، فإن تأليف قصة صحيحة علمياً مهمة مختلفة تمامًا. ما هي الأفلام التي قدمت أفضل أداء؟ هذا ما يريد القارئ معرفته:
أنا من أشد المعجبين بأفلام السفر عبر الزمن (بغض النظر عن كيفية شرحها). أي الأفلام تستخدم أداة القصة هذه بشكل أفضل وأكثر دقة؟
دعونا نفكر في ما يجب أن يكون في فيلم جيد عن السفر عبر الزمن ، وكيف تتعامل معه أفلامك المفضلة.
رحلة نسبية إلى كوكبة الجبار. كلما اقتربت من سرعة الضوء ، زادت المساحة المشوهة وقلت المسافة المرئية إلى النجوم ، وقل الوقت الذي يمر خلال رحلتك. تم استخدام StarStrider ، القبة السماوية النسبية من FMJ-Software ، لأغراض التوضيح.إذا كنت تريد مراسلات علمية ، فأنت بحاجة إلى فهم كيف يبدو السفر عبر الزمن. واحدة من أكثر الأفكار ثورية لنظرية النسبية لأينشتاين كانت أن المكان والزمان لا ينفصلان عن بعضهما البعض. يتكون الكون من نسيج رباعي الأبعاد للزمكان ، وتوجد جميع الأجسام والجسيمات والإشعاع على خلفيته. وهذا يؤدي إلى ظاهرة غريبة وغير بديهية: تتأثر حركتك عبر الزمن بحركتك عبر الفضاء ، والعكس صحيح.
ستسير ساعات الضوء بشكل مختلف بالنسبة للمراقبين الذين يتحركون بسرعات مختلفة ، بسبب ثبات سرعة الضوء. يتحدث آينشتاين STO عن كيفية تحويل هذه الأوقات والمسافات.سيلاحظ أي كائن موجود في الزمكان على الفور الأشياء الثلاثة التالية:
- بالنسبة للأجسام الأخرى التي تتحرك بالنسبة لها ، سيتم تقليل المسافات ، وسيتم إطالة الوقت.
- فيما يتعلق بهم ، يتحرك الضوء دائمًا بنفس السرعة c ، سرعة الضوء في الفراغ.
- يتم تحديد حركتها عبر الزمكان من خلال انحناء الزمكان ، الذي يعتمد على المادة والطاقة المحيطة.
إذا كنت في إطار مرجعي معين (على سبيل المثال ، تقف بلا حراك على سطح الأرض) ، فإن كل من يتحرك بالنسبة لك سيسافر مسافة أكبر في الفضاء ، مما يعني وقتًا أقل.
ستؤدي الحركة بسرعة قريبة من سرعة الضوء إلى حقيقة أن الوقت سيتدفق بشكل مختلف بالنسبة للشخص المتحرك وللشخص المتبقي في إطار مرجعي ثابت.لذلك ،
فإن المفارقة التوأم تعمل تمامًا مثل هذا: الشخص الذي ترك الأرض ويتحرك بسرعة قريبة من سرعة الضوء سوف
يقل عمره عن التوأم المتطابق المتبقي على الأرض. سيواجه الشخص الذي يتحرك عبر الفضاء بسرعة أكبر حركة بطيئة عبر الزمن. إذا بدأنا في مراعاة النظرية النسبية العامة ، وتأثيرات الجاذبية ، فإن البقاء في مجال جاذبية قوي سينتج عنه تأثير مشابه عليك: ستشعر بمرور الوقت كالمعتاد ، لكن أولئك البعيدين عنك سيقدمون في السن بشكل أسرع. يكون هذا التأثير أكثر وضوحًا بالقرب من خصوصية الثقب الأسود ، بعد أن تمر عبر أفق الحدث.
المخطط الرياضي للثقب الدودي لورنتزيان. إذا تم إنشاء أحد نهاياته من طاقة كتلة موجبة ، والآخر من سلبي ، فيمكن أن يصبح الثقب قابلاً للتمرير.ولكن في GRT هناك احتمال آخر مثير للاهتمام: ظهور الثقوب الدودية. غالبًا ما يُنظر إلى الثقوب الدودية على أنها مسار قصير في الفضاء ، ولكن لا يوجد سبب يدفعها للذهاب عبر الفضاء فقط ؛ الزمكان مناسب هنا أيضًا! يمكنك استخدامه إذا تمكنت من إنشاء واستقرار ومتابعة (أو إرسال معلومات) من خلاله ، والمضي قدمًا أو للخلف لفترة زمنية تعسفية. يمكنك حتى إنشاء حلقات ، أو
منحنيات تشبه الوقت مغلقة ، وحلول رياضية صالحة موجودة في ظروف معينة.
على سبيل المثال ، في سياق النسبية العامة ، يمكن للمرء أن يعود بالزمن إلى مكان معين ؛ ما عليك سوى إجراء تعديل معين.
يصور محرك الاعوجاج لوكالة ناسا. إذا قمت بإنشاء ثقب دودي بين نقطتين في الفضاء ، حيث يتحرك أحد المدخلات بسرعة نسبية بالنسبة للآخر ، فإن المراقبين من طرفي العمر سوف يتقدمون في السن بسرعات مختلفة جدًا.إذا قمت بإنشاء ثقب أسود ضخم من المادة ، ثم BH آخر من كتلة سالبة (والتي يجب أن توجد نظريًا) ، فيمكنك إنشاء ثقب دودي بينهما. انشرها على أي مسافة وقم بتسريع أحد طرفي الثقب إلى سرعة قريبة من الضوء. وأثناء تقدمك مع النهاية المتسارعة ، يمكنك المرور بها في أي وقت ، وتبين أنها آمنة وسليمة على الجانب الآخر من الثقب الدودي. والأهم من ذلك ، بما أنك تحركت بسرعة قريبة من الضوء ، فقد مر الوقت بشكل مختلف بالنسبة لك. عندما تتحرك في الاتجاه المعاكس ، اتضح أنه لم يتغير شيء تقريبًا في المنزل. يمكنك السفر لمئات السنين ، ثم العودة إلى نقطة المغادرة بعد بضع ثوانٍ من مغادرتها. وبهذا المعنى ، فإن السفر عبر الزمن هو أمر ممكن جسديًا.
هل السفر عبر الزمن ممكن؟ مع وجود ثقب دودي كبير إلى حد ما ، على سبيل المثال ، تم إنشاؤه بمساعدة ثقب أسود فائق الكتلة ، مرتبط بتوأمه ، والذي يتكون من طاقة الكتلة السالبة ، فهو تمامًا.هناك العديد من الاحتمالات ، بالإضافة إلى العديد من الأفلام التي استفادت من مزيج آلة الزمن والرواية الإبداعية. بالطبع ، هناك العديد من الأفلام بهذا المعنى التي توفر المصداقية العلمية.
بالكاد تذكر أي شخص الأفلام Timecop أو Hot Tub Time Machine أو Bill & Ted's Excellent Adventure لوصف السفر عبر الزمن بدقة لا تصدق مع آلات الزمن. في فيلم "Idiocracy" يستخدم السفر عبر الزمن بالمعنى الوحيد الذي يمر به الوقت ، وتبقى الأشياء والأشخاص دون تغيير. يأخذ سوبرمان بعض الوقت لإنقاذ حياة لويس لين في فيلم سوبرمان الأصلي ، لكنه لم يكن في العلوم ، ولكن في القوى العظمى. ويمكن قول الشيء نفسه عن الفيلم الأخير عن الدكتور سترينج أو عبادة "وارلوك" ، أو عن فيلم "هاري بوتر وسجين أزكابان" ؛ استخدام السحر لتحريك النقاط العلمية لن يضيف لك. في العديد من الأفلام ، يتم استخدام السفر عبر الزمن في الغالب كخطوة مؤامرة ، بغض النظر عن المصداقية العلمية. حتى في فيلم "جيش الظلام" ، رغم أنه مضحك ، لا توجد آلية موثوقة لحركة الوقت التي تحدث في المؤامرة.
قراءة تعويذة من Necronomicon ونقلها إلى الماضي - هذه المؤامرة مناسبة لفيلم ترفيهي ، لكنها لا تجتاز التحقق العلمي.لكن بعض الأفلام ، على الرغم من أنها لا تروي ، ولا تظهر مباشرة آلية الحركة في الوقت المناسب ، تصف بشكل مفاجئ بدقة ما قد تبدو عليه الرحلة في الوقت المناسب. إن المضي قدمًا أمر بسيط للغاية: تحتاج إلى الاقتراب من سرعة الضوء والعودة إلى نقطة البداية ، وستجد نفسك في المستقبل البعيد. هذه هي الطريقة التي أرسل بها كوكب القردة شخصًا إلى المستقبل البعيد على أرض معادية للطوباوية ، وبالتالي فإن حرب النجوم مزعجة للغاية مع "محركها المفرط". الحركة السريعة لها تأثير كبير على سرعة مرور الوقت ، وتأخذك إلى المستقبل بغض النظر عما تفعله.
يبدو أن محرك الأقراص من Star Wars يصور الحركة النسبية في الفضاء بالقرب من سرعة الضوء. لكن لا أحد يشيخ بسرعة مختلفة عن الطبيعي ، وهذا ينتهك مبادئ النسبية.العودة إلى الماضي ، وخاصة في لحظة معينة ، هي أساس القصص في الأفلام حول السفر عبر الزمن. هناك نظريتان فيما يتعلق بتشغيل هذه الآلية:
- مرور الوقت ثابت. يتم تسجيل كل ما حدث بالفعل ، وعندما تعود إلى الوراء ، لا يمكنك تغيير مسار الأحداث. حركتك مضمنة بالفعل في مسار الأحداث.
- يمكن تغيير الجدول الزمني ؛ التغييرات التي تجريها عند العودة تؤدي إلى ظهور مستقبل آخر ، وربما حتى رفض وجودك.
مثالان ممتازان للنظرية الأولى هما The Twelve Monkeys و The Time Loop ، حيث تم تسجيل المستقبل بالفعل. يتيح لك الوقت أن تعيش وتتفاعل مع الماضي ، لكنه لا يغير مجرى التاريخ. الأحداث التي تتكشف حتى تعود إلى الماضي قد حدثت بالفعل. أنت تعيش حياتك فقط ، مع العلم تمامًا بمصير العالم.
كانت فكرة الانتقال إلى الماضي تشغل بالناس منذ فترة طويلة - على سبيل المثال ، باستخدام Delorean DMC-12 من العودة إلى المستقبل. بعد عقود من البحث ، ربما نكون قد توصلنا إلى حل ممكن جسديًا ، لكن ديلوران على الأرجح ليست هناك حاجة إليه.من ناحية أخرى ، هناك احتمال ألا يتم تسجيل مستقبلك ، حتى لو كنت أنت من المستقبل. في مسلسل "العودة إلى المستقبل" وأفلام "Terminator" 1 و 2 ، تم بناء الكثير على ذلك. على الرغم من أنهم يصفون بالضبط كيفية عمل السفر عبر الزمن ماديًا ، مع حذف بعض المكونات الرئيسية ، يمكن لأفعال المسافرين أن تغير المستقبل. يمكن لكايل ريس وسارة كونور منع أو تأخير Doomsday من خلال القتال مع فاصل أرسل إلى الماضي لقتل أو منع وجود صبي سيقاتل بالسيارات. يسافر مارتي ماكفلي في الوقت المناسب لإنقاذ حياة صديقه ، لكنه يحتاج إلى التأكد من أنه في هذه العملية لا يمحو نفسه من القصة. هذان مثالان من أفضل الأمثلة للأفلام ذات المستقبل المتغير. أيضًا ، أفلام من سلسلة Star Trek - فيلم 2009 ، First Contact و The Way Home ، تقوم بعمل جيد في هذا الشأن.
تم تصوير الثقب الأسود بشكل أفضل في فيلم Interstellar ، وهو يصور بدقة أفق الحدث لفئة محددة جدًا من الثقوب السوداء الدوارة. في أعماق بئر الجاذبية ، لا يسير وقت المراقب كما يفعل في الخارج.يبرز فيلمان لمصداقيتهما العلمية ومستوى التفاصيل: Interstellar and Contact. ومن المثير للاهتمام ، أن العالم نفسه ، كيب ثورن ، عمل مستشارًا لكلا الفيلمين ، وكلاهما يستخدم فكرة الثقوب السوداء والثقوب الدودية. في أعماق بئر الجاذبية للثقب الأسود في Interstellar ، يسير وقت المراقب بسرعة مختلفة ، مما يؤدي إلى تحول نسبي للمؤامرة. في فيلم "Contact" ، تقابل لحظة على الأرض جولة ليوم كامل تقريبًا في المجرة ، وربما في جميع أنحاء الكون. تظهر فيزياء الثقوب السوداء ، والثقوب الدودية والنسبية العامة في هذه الأفلام في كل مجدها ، وتبدو رائعة الجمال.
بيل موراي يشرب وعاء قهوة أمام آندي ماك دويل في أحد مشاهد يوم جرذ الأرضأخيرًا ، هناك فيلم آخر ، ربما يكون الأكثر واقعية وإثارة للاهتمام ، يستخدم السفر عبر الزمن في شكل "حلقة زمنية": جراثيم هوج. عادة ما يتم رفض أي حل GRT يسمح بوجود منحنيات شبيهة بالوقت بسبب المفاهيم الفلسفية مثل "
مفارقة الجد "
، ولكن هذه الحلول الرياضية متناسقة ويمكن أن تصف الواقع ، خاصة إذا افترضنا أن بداية الحلقة "تعيد تعيين" حالة النظام. يتم استخدام هذه اللحظة بشكل مثالي في يوم جرذ الأرض ، ويتم تدمير حلقة الوقت فقط عندما تتراكم التغييرات الكافية في هذه الحكاية الأخلاقية السخيفة عن الخير وتقرير المصير. على الرغم من أنها تفتقر إلى المعرفة العلمية ، إلا أن صورة حلقة الوقت هنا تتم بأفضل طريقة (على الرغم من أنني لم أر حتى الآن حافة المستقبل).
هنا أفلام من تلك التي رأيتها تصف السفر عبر الزمن بشكل صحيح من وجهة نظر علمية.