Iranian Futurist
Iranian Futurist
Ayandeh-Negar
Welcome To Future

Tomorow is built today
در باره ما
تماس با ما
خبرهای علمی
احزاب مدرن
هنر و ادبیات
ستون آزاد
محیط زیست
حقوق بشر
محیط زیست
صفحه‌ی نخست
آرشیو
اندیشمندان آینده‌نگر
تاریخ از دیدگاه نو
انسان گلوبال
دموکراسی دیجیتال
دانش نو
اقتصاد فراصنعتی
آینده‌نگری و سیاست
تکنولوژی
از سایت‌های دیگر


انجماد زمان در دستگاه مختصات لاک پشتی

اگر عضو یکی از شبکه‌های زیر هستید می‌توانید این مطلب را به شبکه‌ی خود ارسال کنید:
Twitter Google Yahoo Delicious بالاترین دنباله

[2013-11-16]   [ وحید وحیدی مطلق]

 

هندسه اقلدیس در برابر هندسه ریمان

در دبیرستان های معمولی هندسه اقلیدس به دانش آموز یاد داده می شود که می گوید یک بردار فقط با اندازه و جهت اش مشخص می شود و بنابراین شما می توانید این بردار را هر جا که خواستید ببرید و حرکت دهید و چیزی عوض نمی شود.

اما در دبیرستان های اینشتین هندسه ریمان به دانش آموز یاد داده می شود که بر مبنای آن یک بردار فقط در همان نقطه ای که درست شده است معنی دارد و به محض تکان دادن آن اندازه و جهت اش کج و کوله می شود و همه چیز عوض می شود.

همین نکته ساده که با یک بردار هر کاری نمی شود منجر به تفاوت های اساسی در درک هستی و مثلا آینده کیهان و کهکشان ها می شود.

مثلا این واقعیت که کیهان در حال انبساط است در نظر دانش آموز دبیرستان اقلیدس به این معنی است که کهکشان ها با سرعت زیاد نسبت به هم در حال دور شدن از یکدیگر هستند. فرض پنهان در اینجا این است که زمینه این حرکت و سرعت یعنی  خود بافت فضازمان ثابت است در حالی که واقعا این طور نیست.

 در نظر دانش آموز دبیرستان ریمان سرعت نسبی مفهومی کاملا بی ربط و بی معنی است. زیرا کهکشان ها روی بافتی از فضازمان قرار دارند که با یک نرخ انبساط مثل یک بادکنک در حال باد شدن است.

در چنین بادکنکی انرژی هر ذره نور با معکوس نرخ انبساط کیهان متناسب است. از طرف دیگر چگالی ذرات نور نیز با نرخ معکوس مکعب نرخ انبساط کاهش می یابد و در نتیجه چگالی تابش، متاثر از چگالی ذرات نور و انرژی هر ذره، متناسب با معکوس نرخ انبساط به توان چهار کاهش می یابد. از روی همین کاهش چگالی تابش و نه مفهوم بی ربط سرعت نسبی می توان فهمید که کیهان چگونه و با چه نرخی در حال انبساط است.

سفر به گذشته و آینده

در فضا زمان سفر به گذشته از لحاظ هندسی - ریاضی میسر است اما معادله نسبیت عام اینشتین حکم می کند که ماده ای یافت شود با خواص عجیب و غریب که چنین بافت فضازمانی بسازد. مثلا ماده ای با چگالی منفی یا فشار منفی. حتی هندسه های لوپ یا حلقه ای پیشنهاد شده است که در آن در طی زمان گذشته با آینده یکی می شود!  شما به سمت آینده می روید اما عملا به اعماق تاریخ خواهید رفت. البته سفر به گذشته مهم ترین مشکل منطقی اش پارادوکس کشتن پدر بزرگ است. اگر او را بکشید شما چطور ممکن است به دنیا بیایید؟ اگر طوری به گذشته بروید که تاثیری بر وجود خودتان در آینده آن گذشته یعنی همین امروز ایجاد نشود این پارادوکس حل میشود! از لحاظ هندسه فضا زمان به گذشته می توان رفت اما به ماده ای خاص نیاز است که این ساختار ویژه را ایجاد کند. 
در مورد سفر به آینده نیاز به حضور در دستگاه مختصات هندسی داریم که زمان را تا جایی که می شود منجمد کند. امکان رسیدن به سرعت نزدیک به نور برای انجماد مولفه زمان از لحاظ فیزیکی برای ذرات بنیادی در دستگاه های شتاب دهنده میسر اما برای انسان میسر نیست چون سفینه اش هر چه سریعتر برود جرمش بیشتر می شود و حتی اگر کل جهان هم سوخت بشود سرعت بالاتر نمی رود که به سرعت نور نزدیک شود.

 اما استفادها از مدار گردش حول یک سیاهچاله برای انجماد زمان معقول تراست چون وقتی از سیاهچاله به اندازه کافی دور باشید تاثیر گرانش آن با یک ستاره مثل خورشید تفاوتی ندارد. هر چقدر به افق رویداد نزدیک شوید زمان منجمدتر می شود.


اکثرا برای توضیح سیاه چاله ها به زبان غلط نیوتنی می گویند که جاذبه آنقدر شدید است که ذرات نور به سرعت فرار نمی رسند. بر خلاف موشک ها که از روی زمین به سرعت فرار می رسند.

واقعیت این است که این درک کاملا بی ربطی از منظر اینشتینی است.

پس از مرزی به نام افق رویداد، هیچ چیز از جمله نور بیرون نمی آید چون انحنای فضازمان آنقدر زیاد و مخروط نوری آنقدر کج می شود که "آینده بسته می شود" و هیچ ذره دارای جرم یا فاقد جرم، صرف نظر از اینکه چقدر بخواهید به ذرات شتاب بدهید تا سرعت زیاد شود، هیچ راهی به بیرون بخشی از فضازمان ندارد.

اگر بخواهیم عامه پسندش کنیم باید گفت که آینده اش در همان منطقه از فضا زمان گیر می افتد!

تصور کنید دوست شما جرات نزدیک شدن به یک سیاهچاله را ندارد و از دور آن را تماشا می کند. اما شما به سمت آن می روید تا اندک زمانی دورش بچرخد. اما کاملا مواظب اید که از افق رویداد یعنی مرز غیر قابل بازگشت عبور نکنید تا قادر به بازگشت پیش دوست خود باشید. اما متاسفانه هرگز او را نخواهید دید.

در واقع برای دوست شما زمان خیلی عادی می گذرد اما شما عملا می توانید در یک دستگاه مختصات لاک پشتی زمان را منجمد کنید!

یعنی اینکه اگر ساعت گوشی تلفن همراه شما فقط گذشت "یک ثانیه" را نشان بدهد موقع بازگشت به جایی که دوست شما بوده است متوجه می شوید که از مرگ او به اندازه "یک میلیارد سال" گذشته است و بنابراین فقط آثار و خاطراتش به جا مانده است.

به بیان دیگر شما توانسته اید در زمان سفر کرده و مثلا به یک میلیارد سال بعد بروید.


واقع گرائی یا ذهن گرائی؟


در پاسخ به درگیری پرسابقه و رایج واقع گرا ها با ذهن گراها باید گفت که تفاوت نگاه رئالیست با نگاه ایده ایست به دنیا مانند تفاوت نگاه فیزیک دان با ریاضی دان است.

ریاضی دان وقتی معادلات مربوط به بافت فضازمان تحت هر ترکیب ممکن را می نویسد در بین همه متغیرها در فرمولی که بدست می آورد با "دو عدد ثابت" مواجه می شود اما اهمیتی نمی دهد که این ثابت ها چیستند.

اما فیزیک دان با "تفسیر پارامتر ثابت" پی می برد که یکی نشان دهنده سرعت گسترش امواج الکترومغناطیسی در خلا یا همان سرعت نور و دومی هم مثلا جرم ستاره ای است که سیاره ها دورش می گردند.

در معادله اینشتین یک طرف معادله هندسه محض و محصول ذهن خلاق انسان است و طرف دیگر مساوی با واقعیت فیزیکی که محصول قرار گیری ذرات مادی کنار یکدیگر است.

اینجاست که ارتباط متقابل نگاه ایده ایستی با نگاه رئالیستی روشن می شود.

هر دو، یعنی ذهنیت و واقعیت، باید باشند تا همدیگر باشند. وجود آنها توأمان است همچون زوج دو روی یک سکه.

اگر هندسه ای مشخص در فضازمان شکل گرفته است جرم - انرژی مشخصی آنجاست

و

اگر جرم - انرژی مشخصی در فضازمان شکل یافته است هندسه ای مشخص نیز آنجاست


کاربردهای روزمره هندسه فضازمان


گرانش در واقع جلوه ای است از هندسه و طراحی فضازمان. حتی بر روی زمین بر حسب ارتفاع مثلا داخل اتاق با پشت بام، زمان شل و سفت می شود. اگر یک ساعت خیلی حساس بگذارید این تفاوت قابل اندازه گیری است.

مثلا در کف پای شما مولکول ها زمان را سفت می بینند اما بر روی مغز مولکول ها گذر زمان را شل تر حس می کنند چون مغز از زمین هنگام ایستاده هر چند کم ارتفاع دارد و از مرکز زمین کمی دورتر است.

اما این تفاوت ناچیز برای ماهواره هایی که اندازه گیری مرتبط با جی پی اس را می کنند بسیار تعیین کننده است. در مورد ماهواره ها چون از زمین فاصله می گیرند زمان شل می شود اما چون سریع می چرخند زمان سفت می شود. این دو تاثیر مخالف همدیگر را خنثی نمی کند. بلکه مقداری شل شدگی باقی می ماند. به همین دلیل ساعت داخل ماهواره جی پی اس را قبل از ارسال به فضا کمی سفت می کنند تا این شل شدگی باقی مانده کاملا خنثی شود. اگر این کار نشود جی پی اس به هیچ دردی نمی خورد و همه مکان ها ی جغرافیایی زمین را با خطای زیاد نشان می دهد.

مثلا بر اساس نظریه نسبیت خاص، ساعت درون ماهواره نسبت به ساعت اتاق شما به اندازه هفت میکروثانیه در روز سفت یا منقبض می شود.

از طرف دیگر، بر اساس نظریه نسبیت عام ساعت درون ماهواره نسبت به ساعت اتاق شما به اندازه چهل و پنج میکروثانیه در روز شل یا منبسط می شود.

 حاصل جمع این دو اثر متضاد بر گذشت زمان مساوی است با چهل و پنج منهای هفت میکرو ثانیه یا سی و هشت هزار نانو ثانیه شل شدگی یا انبساط زمان در روز در ساعت درون ماهواره. همین تفاوت یا خطا در اندازه گیری زمان بر حسب ساعت درون ماهواره و ساعت اتاق شما موجب می شود که دستگاه جی پی اس به اشتباه مکان منزل شما را پس از یک روز ده کیلومتر آن طرف تر روی نقشه نشان دهد!

 مهندسان برای حل این معضل ناشی از نسبیت خاص و عام، گذشت زمان در ساعت درون ماهواره را پیش از پرتاب به مدار دستکاری کرده و به اندازه سی و هشت میکروثانیه سفت می کنند تا جبران همین قدر شل شدگی گذر زمان پس از پرتاب و قرار گرفتن در مدار زمین شود.

مطلب‌های دیگر از همین نویسنده در سایت آینده‌نگری:


منبع:


بنیاد آینده‌نگری ایران



پنجشنبه ۱ آذر ۱۴۰۳ / Thursday 21st November 2024

دانش نو

+ ۹ نکته که باید درباره هوش مصنوعی بدانید bbv

+ مطالعه دانشگاه استنفورد: با تغییرات هوش مصنوعی انسان‌ها نگران موقعیت خود هستند یسنا امان‌پور

+ دستور کار انسانى جديد / مقالا ای از کتاب انسان خداگونه يووال نوح

+ پلورالیسم چیست؟ قیصر کللی

+ اعضای مصنوعی رباتیک نرم مبتنی بر میکروسیالات، به کمک بیماران دیابتی می‌آیند ´-

+ مهارت تصمیم‌گیری چیست؟ هرمز پوررستمی

+ هوش مصنوعی توزیعی و تجمیعی چیست؟ 

+ تاثیر ابزارهای هوشمند بر کنترل شیوع بیماری‌های فراگیر. 

+ موانع خلاقیت کدامند؟ هرمز پوررستمی

+ نیازی بدون پاسخ! نوآوری اجتماعی را وارد کنیم!  سعید قاسمی زاده تمر

+ مهارت بهتر است یا مدرک دانشگاهی حمیدرضا تائبی

+ علم و اخلاق در گفت‌وگو با دکتر موسی اکرمی؛ دکتر موسی اکرمی

+ مدیریت آینده نگر در ICT 

+ چرا هوش و مهارت، برای داشتن یک شغل کافی نیستند؟ هرمز پوررستمی

+ شرایط اجتماعی چگونه است؟ از منظر چند جامعه شناس ساناز عباس زاده

+ بازگشت به دنیای هنرهای دیجیتال  مهدی صنعت‌جو

+ 2019 

+ مشتری رسانه است فرنود حسنی

+ چه چیزی ترقی بشریت را توجیه می‎کند؟1 یووال نوح هراری

+ تغییر پرشتاب الگو‌های سنتی را منسوخ خواهند کرد 

+ مهارت های مورد نیاز انسان آینده 

+ بازگشت به دوران دولت-شهر برگردان: سپیده جدیری

+ انسان آینده، تسخیر سیر تکامل به دست بشر 

+ نویسنده «انسان خردمند» از کتاب تازه خود گفت  یووال نوح هراری

+ مرد «شپشو» یا منادی عقلانیت؟ دکتر موسی اکرمی

+ رسالت فلسفه آسمان است یا زمین؟ دکتر محسن رنانی

+ جامعه شناسی و فردیت دکتر منیژه نویدنیا

+ تمام قدرت به کجا منتقل شد؟  یووال نوح هراری

+ دفاعم از جامعه‌شناسی مرتبط با واقعیت‌هاست تا مبتنی بر ایدئولوژی! 

+ آنچه مرا نکُشد هرمز پوررستمی

+ جامعه شناسی آموزش و پرورش- رضا جوان

+ پیامدهای مدرنیت -  آنتونی گیدنز

+ اتاق شیشه ای و هنر هشتم زندگی در واقعیت موازی  دکتر مهدی مطهرنیا

+ آزمون های انديشه ورزی در بارۀ خود انديشه حسین کاشفی امیری

+ جامعه شناسی آموزش و پرورش. 

+ گوگل و پایان آزادی اراده یووال نوح هراری

+ انسان از کجا آمد به کجا می رود؟ محمد طبیبیان

+ بازگشت به خانه میثاق محمدی‌زاده

+ هک کردن مغز، کلیدی برای موفقیت مهسا قنبری

+ چهار راهکار برای هک مغز به‌منظور افزایش موفقیت و بهره‌وری مهسا قنبری

+ نوآوری در عصر دیجیتال ؛ چشم‌اندازی جدید برای خدمات 

+ لیدرهای انقلاب صنعتی چهارم 

+ چطور می‌توانیم برای دریافت حقوق بیشتر چانه‌زنی کنیم؟ حمیدرضا تائبی

+ سرمایه اجتماعی دانش آموزان مهدی ولی نژاد

+ جامعه شناسی آموزش و پرورش 

+ ابرها دگرگون می‌شوند، دگرگون می‌کنند و دنیای فناوری را سیراب می‌کنند حمیدرضا تائبی

+ چه چیزی ترقی بشریت را توجیه می‎کند؟ یووال نوح هراری

+ چشم را باید شست…. جور دیگر باید دید دکتر سید کمال الدین موسوی

+ جنبش روش های آمیخته 

+ جامعه شناسی فرهنگی؛ انسان های جامانده دکتر منیژه نویدنیا

+ انگیزه پیشرفت پایین ‌تر از متوسط عثمان آچاک

+ جامعه شناسی شهری و حس زندگی؟ دکتر منیژه نویدنیا

+ چرا ناهنجاری؟ 

+ سخنرانی حسین پاینده در نشست روانکاوی و تحلیل‌های کلان اجتماعی (۲)؛ 

+ چرا کسب‌ و کارهای نوپای موفق به‌سادگی ممکن است شکست بخورند؟ حمیدرضا تائبی

+ بنیان‌های نابرابری اجتماعی دکتر محسن رنانی

+ روانکاوی درمان فرد یا اجتماع 

+ مقدمه‌ای بر تاریخ زیبایی‌شناسی مدرن؛  پُل گایر، ترجمه سیدجواد فندرسکی

+ ظرفیت آموزشی بازی های رایانه  

+ افراد معمولی چگونه به افرادی خارق‌العاده تبدیل می‌شوند مهسا قنبری

+ چپ و راست مرده‌اند، زمین را می‌خواهی یا آسمان را؟ 

+ مهم‌ترین فنآوری‌ها در سال ۲۰۱۸ 

+ هوش مصنوعی می تواند طی بیست سال آینده تهدیدی برای ۴۷ درصد از مشاغل باشد 

+ در حسرت توسعه رضا داوری اردکانی

+ آزادی علمی مقصود فراستخواه

+ سازماندهي گروههاي مشارکتي در سازمانهاي يادگيرنده 

+ مديريت دانش، نياز سازمان هاي امروز 

+ مديريت استرس مجيد يوسفي

+ رقابت بزرگان بر سر تراشه‌های هوش مصنوعی و خیزش آرام تکینگی به‌سمت ما! حمیدرضا تائبی

+ تغییر اجتناب ناپذیر است و باید به منظور ایجاد تحولات مدیریت شود. 

+ ⁠دانشگاه اصفهان برگزار می کند: ⁠دانشگاه اصفهان

+ به فرزندانمان رحم کنیم دکتر محسن رنانی

+ زلزله در سیارات دیگر چگونه رخ می‌دهد؟ 

+ ساختمان‌های هوشمند فرشته نجات انسان‌ها می‌شوند حمیدرضا تائبی

+ استفاده از سیل تصاویری که در زلزله به راه می‌افتد مهدی صنعت‌جو

+ توانمند باشید، تا عرصه را به سایرین واگذار نکنید. حمیدرضا مازندرانی

+ انواع سازمانها Organization Types از دیدگاه برنامه ریزی هدف ها و وسیله ها راسل ایکا ف

+ هوش سازمانیم ‌تجاری است، پس موفق می‌شوم! حمیدرضا تائبی

+ درک اشارات دست با تصویربرداری صوتی مهدی صنعت‌جو

+ نقش بی بدیل هوش مصنوعی بر شهرها و شهروندان آنها محسن راعی

+ مزایای سواد اطلاعاتی 

+ هوش مصنوعی انویدیا، هوای آفتابی را برای ماشین های خودران شبیه سازی می کند! علیرضا فرجی علیرضا فرجی

+ فراگیری: نیازی پایه ای 

+ قلسفه و زندگی روزمره. موسی اکرمی

+ خلاقیت نمادین دهه هشتادی ها 

+ فهم سواد اطلاعاتی 

+ نظریه سواد رسانه ای در گفتگو با دکتر هاشمی 

+ در سال جدید مهندسی نرم‌افزار را جدی‌تر دنبال کنیم حمیدرضا تائبی

+ باید که لذت آموختن را دوباره بیاموزیم پوریا ناظمی

+ انقلاب هوش مصنوعی و تاثیر آن بر جامعه و شرکت ها 

+ توانمند باشید، تا عرصه را به سایرین واگذار نکنید حمیدرضا مازندرانی

+ وجود یخ در مدار استوای مریخ 

+ ظهور «ابر انسان‌ها» طی ۲۰ سال آینده 

+ دانشمندان به استقبال مهمترین پرسش های بشر می روند! 

+ آینده پژوهی و انواع آینده. محسن گرامی طیبی

+ ضریب رشد استارتاپ‌های ایرانی، بالاترین در منطقه نزدیک به متوسط جهانی 

+ نگاه تان به آینده است یا اکنون؟ 

+ اینجا همه آدم‌ها این‌جوری نیستند* مهدی صنعت‌جو

+ بدرود سیارۀ زمین؟ لورین رابینسون

+ تهدیدات اینترنت اشیا 



info.ayandeh@gmail.com
©ayandeh.com 1995