فيزيائي يزعم أنه حل "مفارقة الجد"

مفارقة الجد هي مجرد واحدة من المشاكل المنطقية الشائكة التي تنشأ مع مفهوم السفر عبر الزمن. لكن أحد الفيزيائيين يقول إنه حلها. يعرف جميع سياح الزمن قاعدة واحدة: لا تغير الماضي أبدًا. سواء كان ذلك يمنع تصورك الخاص أو تسليم المخططات إلى آلة الزمن لنسخة أصغر منك، فإن توليد سلسلة متناقضة من الأحداث هو أمر محظور تمامًا يلغي إمكانية السفر عبر الزمن. لا يعتقد الفيزيائي بجامعة فاندربيلت لورينزو جافاسينو أن هذا يمثل عقبة كبيرة كما صورها المتشائمون من المسافرين عبر الزمن. في فحص حديث للتفاصيل الدقيقة حول الإنتروبيا والمكان والزمان، وجد أنه يمكننا قتل جميع الأجداد الذين نريدهم. "مفارقة الجد" هي موقف متناقض بذاته؛ السفر عبر الزمن وقتل جدك عندما كان طفلاً سيمنع ولادتك. مما يعني أنك غير موجود الآن، فكيف يمكنك العودة وقتله؟ من الممكن أنك قمت بذلك بالفعل، في الواقع، ونسيت الأمر تمامًا.

فيزياء حلقات الزمن

يستمد فهمنا اليومي للزمن جذوره من فيزياء نيوتن، حيث تتطور الأحداث خطياً من الماضي إلى المستقبل. لكن نظرية النسبية العامة لأينشتاين، التي أُنجزت عام ١٩١٥، تتحدى هذا الافتراض البديهي. فهي تكشف أن نسيج الزمكان يمكن أن يتصرف بطرق تتحدى المنطق السليم، كما يتضح من ظواهر مثل الثقوب السوداء. من أكثر تنبؤاتها إثارةً للاهتمام احتمال وجود منحنيات زمنية مغلقة - مسارات عبر الزمكان تدور عائدةً على نفسها، مما يسمح نظريًا للمسافر بالعودة إلى الماضي. قال لورينزو غافاسينو، مؤلف الدراسة والفيزيائي في جامعة فاندربيلت، لموقع لايف ساينس عبر البريد الإلكتروني: "في النسبية العامة، تعمل جميع أشكال الطاقة والزخم كمصادر للجاذبية - وليس فقط الكتلة". وأضاف: "هذا يعني أنه إذا كانت المادة تدور، فيمكنها أن "تسحب" الزمكان معها. وبينما يكون هذا التأثير ضئيلًا على الكواكب والنجوم، ماذا لو كان الكون بأكمله يدور؟" في كون تدور فيه جميع المواد، قد يصبح الزمكان مشوهًا لدرجة أن الزمن ينحني عائدًا على نفسه، مشكلًا حلقة. يمكن لمركبة فضائية تسير على طول هذه الحلقة أن تعود نظريًا إلى نقطة انطلاقها، ليس فقط في المكان، بل أيضًا في الزمان. وبينما لا يبدو أن كوننا ككل يدور بهذه الطريقة، فإن الكتل الدوارة - مثل الثقوب السوداء - يمكن أن تُحدث تأثيرات مماثلة، مما يخلق بيئات محتملة لمنحنيات زمنية مغلقة.

مفارقات السفر عبر الزمن

تكمن إحدى أكبر تحديات السفر عبر الزمن في المفارقات التي يُنشئها. ومفارقة الجد ليست سوى مثال واحد. تنشأ هذه المشكلات لأننا نفترض أن قوانين الديناميكا الحرارية، القوانين التي تحكم الحرارة والطاقة، ستعمل بشكل طبيعي في حلقة زمنية. يقول غافاسينو: "في الواقع، قانون زيادة الإنتروبيا - وهي كمية ترموديناميكية تقيس درجة الفوضى في نظام ما - هو القانون الفيزيائي الوحيد الذي يُميز بين الماضي والمستقبل".

ويضيف: "على حد علمنا، الإنتروبيا هي السبب الوحيد الذي يجعلنا نتذكر أحداث الماضي ولا نستطيع التنبؤ بأحداث المستقبل". تُحكم الإنتروبيا العديد من تجاربنا اليومية، بدءًا من كيفية تقدم أجسامنا في السن ووصولًا إلى كيفية معالجتنا للذكريات. حتى الأفعال البسيطة، كالمشي، تعتمد على الاحتكاك، الذي بدوره يزيد الإنتروبيا. فكيف ستتصرف هذه العمليات في حلقة زمنية؟

حل كمي للمفارقات

يقدم بحث جافاسينو، المنشور في ١٢ ديسمبر ٢٠٢٤ في مجلة "الجاذبية الكلاسيكية والكوانتية"، حلاً مثيراً للاهتمام. مستوحياً من عمل الفيزيائي كارلو روفيلي، أثبت أن سلوك الديناميكا الحرارية يتغير جذرياً على منحنى زمني مغلق. في هذه الحلقة، تنشأ تقلبات كمية يمكنها محو الإنتروبيا - وهي عملية تختلف اختلافاً جوهرياً عما نختبره في حياتنا اليومية. يمكن أن يكون لهذه التقلبات آثار دراماتيكية على المسافر عبر الزمن. على سبيل المثال، مع انخفاض الإنتروبيا، قد تختفي ذكريات الشخص، وتنعكس الشيخوخة. تساءل جافاسينو: "زيادة الإنتروبيا هي سبب موتنا. ماذا يحدث عندما نعكس الموت؟". يمكن لهذه الظاهرة أن تجعل الأحداث التي لا رجعة فيها، مثل قتل الجد، مؤقتة على حلقة زمنية، مما يلغي المفارقة تماماً. قال غافاسينو: "جادل معظم الفيزيائيين والفلاسفة في الماضي بأنه إذا وُجد السفر عبر الزمن، فستجد الطبيعة دائمًا طريقةً لمنع المواقف المتناقضة. وقد طُرح مبدأ "الاتساق الذاتي"، الذي يشير إلى أن كل شيء يجب أن ينسجم لخلق قصة متماسكة منطقيًا. يقدم عملي أول اشتقاق دقيق لمبدأ الاتساق الذاتي هذا مباشرةً من الفيزياء الراسخة. وتحديدًا، طبّقتُ الإطار القياسي لميكانيكا الكم - دون فرضيات إضافية أو افتراضات مثيرة للجدل - وأثبتُ أن الاتساق الذاتي للتاريخ ينبع طبيعيًا من قوانين الكم."

التداعيات النظرية والعملية

في حين تُقدم نتائج غافاسينو إطارًا نظريًا مُقنعًا للسفر عبر الزمن، يبقى السؤال مطروحًا: هل توجد بالفعل منحنيات زمنية مغلقة في الكون الحقيقي؟ يُشكك معظم الفيزيائيين في ذلك. ففي عام ١٩٩٢، على سبيل المثال، اقترح ستيفن هوكينغ "تخمين حماية التسلسل الزمني"، مُشيرًا إلى أن قوانين الفيزياء قد تمنع تشكّل الحلقات الزمنية من الأساس. قد يتضمن هذا تفرد الزمكان - أو انهياره - قبل أن تتشكل الحلقة مباشرةً. ومع ذلك، يُعدّ عمل غافاسينو قيّمًا في توسيع آفاق فهمنا. يقول غافاسينو: "ما أجده مثيرًا للاهتمام في هذا الموضوع هو الطريقة التي يُجبرنا بها على التفكير في دور الإنتروبيا في تكوين تجربتنا للكون، وهو على الأرجح موضوعي المُفضّل في الفيزياء". حتى لو لم تكن الحلقات الزمنية موجودة، فإن فهمها ونمذجتها يُمكن أن يُوفر رؤىً ثاقبة حول الظواهر الحقيقية. على سبيل المثال، فإن استكشاف كيفية تطور الإنتروبيا الحقيقية وسلوكها على طول مسار مغلق على المستوى دون الذري قد يؤدي إلى رؤى رائعة في سلوك الأنظمة دون الذرية والديناميكا الحرارية الخاصة بها.