آیا زمان وجود دارد؟

آیا زمان وجود دارد؟ پاسخ به این سوال ممکن است بدیهی به نظر برسد: البته که این‌طور است! فقط به تقویم یا ساعت نگاه کنید. اما پیشرفت‌های فیزیک نشان می‌دهد که عدم وجود زمان یک احتمال ممکن است و ما باید آن را جدی بگیریم.

عدم وجود زمان چگونه می‌تواند باشد، و چه معنایی دارد؟ توضیح آن کمی طول می‌کشد، اما نگران نباشید: حتی اگر زمان وجود نداشته باشد، زندگی ما طبق روال پیش خواهد رفت.

یک بحران جدی در فیزیک

علم فیزیک در بحرانی جدی به سر می‌برد. در حدود یک قرن گذشته، ما جهان را با دو نظریه فیزیکی بسیار موفق توضیح داده‌ایم: نسبیت عام و مکانیک کوانتومی.

مکانیک کوانتومی نحوه عملکرد اشیا را در دنیای فوق‌العاده کوچک ذرات بنیادی و برهمکنش بین ذرات را توصیف می‌کند. نسبیت عام تصویر بزرگ-مقیاس گرانش و نحوه حرکت اجسام در مقیاس بزرگ را توصیف می‌کند. هر دو نظریه در نوع خود بسیار خوب عمل می‌کنند، اما تصور می‌شود که این دو با یکدیگر در تضاد هستند. اگرچه ماهیت دقیق تعارض بینشان بحث‌برانگیز است، اما عموم دانشمندان موافق هستند که هر دو نظریه باید با یک نظریه جدید و کلی‌تر جایگزین گردند.

فیزیکدانان می‌خواهند نظریه‌ای به نام «گرانش کوانتومی» بسازند که جایگزین نسبیت عام و مکانیک کوانتومی شود و در عین‌حال موفقیت خارق‌العاده‌ی هر دو را به تصویر بکشد. چنین نظریه‌ای توضیح می‌دهد که چگونه گرانش در مقیاس زیراتمی ذرات بنیادی کار می‌کند.

زمان در گرانش کوانتومی

به نظر می‌رسد که ساختن یک نظریه گرانش کوانتومی فوق العاده دشوار است. چندین دهه است که فیزیکدانان در تلاش برای ساخت یک نظریه صحیح گرانش کوانتومی هستند. یکی از این تلاش‌ها برای غلبه بر تضاد بین نسبیت عام و مکانیک کوانتومی، نظریه ریسمان است. نظریه ریسمان، ذرات را با ریسمان‌هایی که در ۱۱ بعد ارتعاش می‌کنند، جایگزین می‌کند.

با این‌حال، نظریه ریسمان با مشکل دیگری روبرو است. نظریه‌های ریسمان طیف وسیعی از مدل‌ها را ارائه می‌دهند که جهان را به طور گسترده شبیه به جهان ما توصیف می‌کنند، ولی در واقع هیچ‌کدام پیش‌بینی واضحی را که بتوان با در آزمایشگاه برای تشخیص این‌که کدام مدل مناسب است آزمایش کرد، ارائه نمی‌دهند.

در دهه‌های ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰، بسیاری از فیزیکدانان از نظریه ریسمان ناامید شدند و طیف وسیعی از رویکردهای ریاضیاتی جدید را برای گرانش کوانتومی ارائه کردند.

یکی از برجسته‌ترین آن‌ها گرانش کوانتومی حلقه‌ای است که پیشنهاد می‌کند تار و پود فضا- زمان از شبکه‌ای متشکل از تکه‌های گسسته‌ی ‌بسیار کوچک یا “حلقه‌ها” ساخته شده است. یکی از جنبه‌های قابل توجه گرانش کوانتومی حلقه این است که به نظر می‌رسد زمان را به طور کامل حذف می‌کند. گرانش کوانتومی حلقه در حذف زمان تنها نیست: تعدادی از رویکردهای دیگر گرانش کوانتومی نیز به نظر می‌رسد زمان را به عنوان یک جنبه اساسی از واقعیت حذف می‌کنند.

زمان پدیدار شونده

بنابراین می‌دانیم که برای توضیح جهان به یک نظریه‌ی فیزیکی جدید نیاز داریم و در این نظریه ممکن است زمان وجود نداشته باشد. فرض کنیم چنین نظریه‌ای درست باشد. آیا به این نتیجه می‌رسیم که زمان واقعا وجود ندارد؟ پاسخ این سؤال پیچیده است، و بستگی دارد که منظور ما از وجود داشتن چه باشد.

تئوری‌های فیزیک شامل هیچ میز، صندلی یا مردم نمی‌شوند، و با این‌حال ما هنوز می‌پذیریم که میز، صندلی و افراد وجود دارند. چرا؟ زیرا ما فرض می‌کنیم که چنین چیزهایی در سطحی بالاتر از سطح توصیف شده توسط فیزیک وجود دارند. طور مثال می‌گوییم که میزها، از یک فیزیک زیربنایی که بر دنیای ذرات حاکم است «پدیدار می‌شود».

اما در عین حال که ما درک بسیار خوبی از نحوه‌ی تشکیل میز از ذرات بنیادی داریم، نمی‌دانیم که چگونه زمان ممکن است از چیزی بنیادی‌تر «پدیدار شود». بنابراین، تا زمانی‌که نتوانیم توضیح خوبی درباره چگونگی ظهور (پدیدار شدن) زمان داشته باشیم، معلوم نیست که بتوانیم به سادگی وجود زمان را فرض کنیم.

زمان ممکن است در هیچ سطحی از جهان وجود نداشته باشد.

زمان و عاملیت

گفتن این‌که زمان در هیچ سطحی وجود ندارد مانند این است که بگوییم اصلا میزی وجود ندارد. تلاش برای سپری کردن زندگی در دنیای بدون میز ممکن است سخت باشد، اما مدیریت در دنیای بدون زمان کاملا فاجعه بار به نظر می‌رسد.

کل زندگی ما بر اساس زمان ساخته شده است. ما با توجه به آن‌چه درباره گذشته می‌دانیم، برای آینده برنامه‌ریزی می‌کنیم. ما افراد را از نظر اخلاقی در قبال اعمال گذشته‌ی خود مسئول می‌دانیم، تا بعدا آن‌ها را توبیخ کنیم. ما معتقدیم که خودمان تا حدودی عامل هستیم (یعنی موجودی که می‌تواند اقدام کند) زیرا می‌توانیم به گونه‌ای برنامه‌ریزی کنیم که تغییراتی را در آینده ایجاد کنیم.

اما فایده نقش آفرینی در ایجاد تغییر در آینده چیست، وقتی که به معنای واقعی، آینده‌ای برای عمل کردن وجود ندارد وقتی گذشته‌ای وجود ندارد و ظاهرا عملی اتفاق نیافتاده، مجازات کسی به خاطر عمل گذشته‌اش چه فایده‌ای دارد؟

به نظر می‌رسد کشف این‌که زمان وجود ندارد، کل جهان را به یک توقف بزرگ می‌کشاند. دیگر هیچ دلیلی برای بلند شدن از رختخواب نخواهیم داشت.

کار همیشگی

اما راهی برای خروج از این آشفتگی وجود دارد. در حالی‌که فیزیک ممکن است زمان را حذف کند، به نظر می‌رسد علیت را دست نخورده باقی می‌گذارد: بدین معنا که یک چیز می‌تواند چیز دیگر را بوجود آورد.

پس شاید آن‌چه فیزیک به ما می‌گوید این باشد که علیت و نه زمان، ویژگی اساسی جهان ماست. اگر این درست باشد، عاملیت همچنان می‌تواند زنده بماند. زیرا می‌توان حس عاملیت را به طور کامل به صورت علّی بازسازی کرد.