با دقیق تر شدن ساعت ها، وقت گُنگ تر می شود!

با دقیق تر شدن ساعت ها، وقت گُنگ تر می شود!

عبارات مهم : تاثیر گذار – مکانیک

زمان چیز عجیبی هست. علی رغم تصورات ما، وقت با یک ساعت بزرگ کار نمی کند. همین عامل ما را قادر می سازد تا بسته به نحوه حرکتمان یا میزان فشار وارد شده است بر ما از طرف گرانش، وقت را بطور متفاوتی تجربه کنیم.

با دقیق تر شدن ساعت ها، وقت گُنگ تر می شود!

ذرات زیر اتمی و نیروهائی در فواصل کوتاه با مکانیک کوانتومی بررسی می شوند

اکنون فیزیکدانان به ترکیب دو نظریه بزرگ فیزیک پرداخته اند تا نتیجه زیر را تایید نمایند: «نه تنها وقت یک امر سازگار در سطح جهانی نیست، بلکه از هر ساعتی هم جهت اندازه گیری آن استفاده کنیم، جریان وقت را در فضای اطراف آن مختل خواهد کرد.» دلواپس نباشید. این بدان معنا نیست که ساعت دیواری تان روند پیری شما را تسریع خواهد بخشید. ما راجع به وقت نگهدارهایی در آزمایشات بسیار دقیق صحبت می کنیم، مثل ساعت های اتمی.

تاثیر گذار | مکانیک | انرژی | چرا ، لیکن و چگونه

تیمی از فیزیکدانان دانشگاه وین و آکادمی علوم اتریش با بکارگیری مکانیک کوانتومی و نظریه نسبیت عام مدعی شده است اند که زیاد کردن دقت اندازه گیری در ساعت ها باعث زیاد کردن تحریف وقت می شود. بگذارید جهت لحظه ای یک گام به عقب بازگردیم و به هر آنچه که امروز فیزیک می گوید، نگاهی بیندازیم. مکانیک کوانتومی به نحوه باورنکردنی در توصیف کیهان در مقیاس بسیار کوچک بافایده هست. ذرات زیر اتمی و نیروهائی در فواصل کوتاه با مکانیک کوانتومی بررسی می شوند.

محاسبات دقیق ریاضی با پشتیبانی از مکانیک کوانتومی یک سری آینده نگری هایی می کند که در تناقض با تجربه های روزانه قرار دارد. یکی از این آینده نگری ها “اصل عدم قطعیت هایزنبرگ” نام دارد. بنا به این اصل نمی توان دقیقا در یک لحظه از تکانه(سرعت) و مکان یک ذره آگاهی پیدا کرد. ورنر هایزنبرگ اظهار داشت که مشاهدۀ یک ذره، شاخصه های آن را عوض کردن می دهد و داشتن اطلاعات دقیق را ناممکن می سازد. بنابراین واکنش‌ها گذشته و آینده هیچ یک از ذرات بنیادی را نمی توان دقیقا آینده نگری کرد، یعنی قطعیت از بین می رود.

رفتار گذشته و آینده هیچ یک از ذرات بنیادی را نمی توان دقیقا آینده نگری کرد

با دقیق تر شدن ساعت ها، وقت گُنگ تر می شود!

برای مثال، هر قدر زیاد موقعیت یک شی را در فضا و وقت معلوم کنید، به همان اندازه اطمینان خود را نسبت به شتاب موزیک آن از دست می دهید. این پرسش به باهوش بودن یا دستیابی به تجهیزات بهتر ربطی ندارد. اساساً کیهان به این شکل کار می کند. به پاس تعادل عدم قطعیت موقعیت و شتاب آهنگ، الکترون ها از فروپاشی به پروتون ها خودداری می کنند. به روش دیگری هم می توان به این مسئله نگاه کرد: اشیایی که موقعیت فوق دقیقی دارند، ما را مجاب می کنند تا مقادیر عظیمی از انرژی را در ذهن تجسم کنیم. این مقدار انرژی می تواند مضحک به نظر برسد.

یک ساعت فرضی را در نظر بگیرید. تقسیم یا شکافت لحظه های یک ثانیه در ساعت از اطمینان ما نسبت به انرژی ساعت می کاهد. اینجاست که از نظریه نسبیت عام استفاده می شود. نسبیت عام که یکی از مطمئن ترین نظریات در دنیای فیزیک به شمار می آید، می تواند به خوبی نحوه تاثیر گذاردن اشیای بسیار بزرگ را بر یکدیگر در یک فاصله توضیح بدهد. به پاس فعالیت های آلبرت اینشتین، می دانیم که یک هم ارزی میان جرم و انرژی وجود دارد. این توصیه در معادله زیر کاملا مشخص است: E=mc^2 .

تاثیر گذار | مکانیک | انرژی | چرا ، لیکن و چگونه

شما فقط می توانید هر دو کمیت را در یک بازه زمانی اندازه گیری کنید، ولی هر چه اندازه این بازه جهت یکی کوچکتر شود، دقت اندازه گیری جهت دیگری کمتر می شود. این عدم قطعیت یک نتیجه اساسی جهت مکانیک کوانتوم بود که نمی توانست جهت فقدان توانایی یا دقت در اندازه گیری کاری انجام دهد. ما همچنین می دانیم که فضا و وقت به هم پیوسته اند؛ به همین علت است که می توانیم شاهد پدیده های قشنگی مثل عدسی گرانشى باشیم. اجرام بزرگی مثل ستارگان و سیاهچاله ها به قدر زیادی فضا را گودالی به دام می اندازند، طوری که نور می تواند مستقیما از درون آن گذر کند یا در اطراف آن خم شود.

با دقیق تر شدن ساعت ها، وقت گُنگ تر می شود!

پس اندازه گیری ها در دستگاه های وقت سنج با کم کردن دقت روبرو می شود

علاوه بر این، جرم می تواند در اثر پدیده ای به نام اتساع وقت گرانشى بر وقت تاثیر بگذارد؛ یعنی شاید به نظر برسد که وقت با نزدیک تر شدن به منبع گرانشى بصورت کند تری حرکت می کند. متاسفانه، گرچه آزمایشات از این نظریه ها حمایت می کنند، ولی معمولا همکاری خوبی با یکدیگر ندارند. این امر فیزیکدانان را مجبور به بکارگیری نظریۀ دیگری می کند. همچنین این توصیه حائز اهمیت فراوانی است که ما به درک نحوه توصیف یک پدیده (مثل زمان) به وسیله هر دو نظریه یاد شده است بپردازیم. این مقاله تازه در صدد تحقق بخشیدن به چنین کاری می باشد.

در این مورد، فیزیکدانان فرض می کنند که عمل اندازه گیری وقت با دقت و شرح زیاد به احتمال زیاد کردن مقدار انرژی نیاز دارد. بعد اندازه گیری ها در دستگاه های وقت سنج با کم کردن دقت روبرو می شود. محققی به نام استبان کاسترو اظهار داشت: « یافته های ما نشان می دهد که هنگامی که مکانیک کوانتومی و نظریه نسبیت بصورت همزمان مد نظر قرار بگیرند، باید ایده های خود را راجع به ماهیت زمان، مجددا بررسی کنیم.»

خب این آزمایش چگونه بر زندگی روزانه ما تاثیر می گذارد؟ به مانند بسیاری از نظریه های فیزیک، شاید چندان تاثیرگذار ظاهر نشود. دستیابی به درکی بهتر از نحوه عملکرد ساعت ها و وقت سنج ها (حداقل به لحاظ نظری) می تواند ما را در فهم هر چه بهتر کیهان یاری کند. شاید روزی هم پرده از ماهیت وقت برداشته شود.

منبع: bigbangpage.com – sciencealert.com

واژه های کلیدی: تاثیر گذار | مکانیک | انرژی | چرا ، لیکن و چگونه

با دقیق تر شدن ساعت ها، وقت گُنگ تر می شود!