كارلو روفيلي

زينب الكلبانية

لماذا نتذكر الماضي وليس المستقبل؟ ماذا يعني أن الوقت "يتدفق"؟ هل نحن موجودون في الزمن أم أن الزمن موجود فينا؟ في النثر الغنائي الذي يسهل الوصول إليه، يدعونا كارلو روفيلي إلى التفكير في أسئلة حول طبيعة الوقت، والتي لا تزال تحير الفيزيائيين والفلاسفة على حدٍ سواء. بالنسبة لمعظم القراء، هذه عوامل غير مألوفة.

كلنا نختبر الوقت، ولكن كلما عرف العلماء عنه أكثر، ظل غامضا. نعتقد أنها موحدة وعالمية، تتحرك بثبات من الماضي إلى المُستقبل، مقاسة بالساعات. يمزق روفيلي هذه الافتراضات واحدة تلو الأخرى، ويكشف عن عالم غريب يختفي فيه الوقت عند المستوى الأساسي. يشرح كيف تحاول نظرية الجاذبية الكمومية أن تفهم وتعطي معنى للمناظر الطبيعية المتطرفة الناتجة عن هذا العالم الخالد. وهو ينسج معاً أفكارا من الفلسفة والعلوم والأدب، ويقترح أن إدراكنا لتدفق الوقت يعتمد على منظورنا، وهو فهم أفضل بدءا من بنية دماغنا وعواطفنا أكثر من الكون المادي. يعد كتاب "تنظيم الوقت" من أكثر الكتب مبيعًا في العالم، وقد كتب بالحيوية الشعرية التي جعلت من سبعة دروس موجزة في الفيزياء جذابة للغاية، ويقدم تقديرا ذكياً للغاية وغنيا ثقافيا ومبتكرا لأسرار الزمن.

شرع الفيزيائي الإيطالي كارلو روفيلي في زعزعة أفكارنا الشائعة حول الوقت. بالاعتماد على أحدث الأبحاث في مجاله موجهاً قراءه بعناية من خلال الحقائق الزمنية المحيرة والمضادة للحدس. على طول الطريق، يشرح لماذا يتحرك الوقت بسرعات مختلفة في أماكن مختلفة، ولماذا يتكون العالم من أحداث بدلا من أشياء؟ ولماذا لا يوجد تاريخ البشرية بدون طاقة الشمس؟. وكذلك يتحدث الكاتب، كيف تعمل نظرية النسبية لأينشتاين؟ لماذا يجعلنا مفهومنا اليومي للوقت ما نحن عليه كنوع؟ وماذا سيحدث إذا حاولنا التواصل مع شخص ما في مجرة ​​مختلفة.

الفكرة الأولى في الكتاب هي "لا يتحرك الوقت بشكل موحد ويرتبط بشكل أساسي بالحرارة"؛ إذ إن المظاهر قد تكون خداعة. هذا أحد الدروس الأولى في العلوم. بعد كل شيء، إذا كنت تثق في عينيك وحدك، فمن المحتمل أن ينتهي بك الأمر إلى الاعتقاد بأن العالم مسطح، الشيء نفسه ينطبق على الوقت. في الحياة اليومية، نرى الوقت كحركة أمامية موحدة - شيء يحدث للتو - مثل دقات ساعة أبدية خارجة عن إرادتنا تماما، لكن هذا افتراض خاطئ.

في الواقع، يمر الوقت بسرعات مختلفة في أماكن مختلفة. قارن بين ساعتين، حيث يتم وضع إحداهما على مستوى سطح البحر والأخرى في أعالي الجبال، وستجد أن الثانية تعمل بشكل أسرع. إن وضع ساعة على الأرض وأخرى على طاولة له نفس التأثير: الاختلافات ضئيلة، وستحتاج إلى ساعة دقيقة لإثبات ذلك، لكن الساعة الثانية ستعمل دائما بشكل أسرع.

ليس الوقت فقط هو الذي يتباطأ عند القياس عند مستوى أدنى، كل العمليات تفعل ذلك. قم بتجربة فكرية بسيطة، صديقان من نفس العمر، يذهب أحدهما للعيش على الشاطئ والآخر على قمة جبل. بعد سنوات، التقيا. النتائج؟ سوف يكون ساكن الجبل قد تقدم في السن وعاش لفترة أطول من زميله في الأراضي المسطحة. حتى نباتاته المنزلية ستنمو أكثر! يبدو الأمر مستحيلا، ولكن لا يوجد شيء مثل هدف واحد أو مقياس "حقيقي" للوقت يمكن تطبيقه في الجبال وعلى مستوى سطح البحر. ذلك لأن الأوقات متناسبة مع بعضها البعض، كل نقطة على الخريطة لها وقتها الخاص. هذا، بعبارات بسيطة، كان البصيرة المركزية لنظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين.

كما لو أن هذا لم يكن محيرا بدرجة كافية، تلعب الحرارة أيضا دورا في هذه الديناميكية. في الواقع، تشترك الحرارة والوقت في تشابه أساسي، كلاهما يمكنهما السفر في اتجاه واحد فقط. ينتقل الوقت من الماضي إلى المستقبل، بينما تنتقل الحرارة دائما من الأجسام الأكثر سخونة إلى الأجسام الباردة. في كلتا الحالتين، فإن عكس تلك الحركة أمر مستحيل. ولكن هنا حيث تصبح الأشياء مثيرة للاهتمام حقًا، لا يمكننا إلا أن نفرق بين الماضي والمستقبل بسبب الحرارة.

دعونا نكسر ذلك. يختلف الماضي عن المستقبل بالتغيير. لكن التغيير ممكن فقط إذا كانت هناك حركة. وإذا نزلت حقاً، فإن الحركة هي ببساطة حرارة، حركة الجزيئات على المستوى المجهري. بعبارة أخرى، بدون حرارة، لن يتحرك شيء، ولن يكون الماضي والحاضر والمستقبل أكثر من كتلة لا يمكن تمييزها!.

أما عن الفكرة الثانية في هذا الكتاب، فقد أظهر أينشتاين أن الوقت يتغير بسرعة، وأعطانا فكرة جديدة عن الزمان والمكان. لقد رأينا أن الوقت يمر بسرعات مختلفة في أماكن مختلفة، لكن هل تعلم أنه يمر أيضا بمعدلات مختلفة في نفس المكان؟ هذا شيء اكتشفه ألبرت أينشتاين في أوائل القرن العشرين، عندما ربط مرور الوقت بالسرعة التي تتحرك بها الأجسام. وبشكل أكثر تحديدا، أظهر أينشتاين أن الوقت يتباطأ عندما نتحرك بسرعة، هذا يعني أن الوقت يتحرك بشكل أبطأ بالنسبة للشخص المتحرك من الشخص الذي يقف ساكناً.

تعني هذه العلاقة بين الوقت والسرعة أن مفهومنا الشائع عن "الآن" أو "الحاضر" هو في الأساس غير منطقي. لماذا ؟ حسنًا، تخيل أن لديك صديقا على كوكب بعيد - دعنا نقول "كوكب ب"، على بعد أربع سنوات ضوئية، أو حوالي 38 تريليون كيلومتر. تخطر ببالك فجأة وتتساءل مع نفسك عما يفعله "الآن". تمسك تلسكوبا وتوجهه نحو "كوكب ب". ماذا ترى؟

حسناً، ليست اللحظة الحالية على هذا الكوكب. السنة الضوئية هي مقياس المسافة التي يقطعها الضوء في السنة. يقع "كوكب ب" على بعد أربع سنوات ضوئية من الأرض، لذلك عندما تنظر من خلال التلسكوب الخاص بك، فإنك في الواقع تنظر إلى ما كان يفعله صديقك قبل أربع سنوات! ولكن هذا هو الشيء، حتى إذا حاولت معرفة ما ستفعله في غضون أربع سنوات، فلن تكون في "الآن" على "كوكب ب" بعد كل شيء، بحلول ذلك الوقت، قد تكون قد عدت إلى الأرض وسنوات مقبلة في زمن الأرض!

هذا يوضح فقط أن "الحاضر" يعمل حقا كمفهوم فقط عندما نطبقه على الأشياء من حولنا، هذا الفهم لنسبية الزمن كان هدية أينشتاين العظيمة لنا. قبل مجيئه، كان يُفهم الوقت كما كان منذ يوم نيوتن، أي أنه مقياس مطلق كان صحيحاً بغض النظر عن الحركة أو التغيير. وبالمثل، كان يُعتقد أن الفضاء مستقل عن الأشياء التي يحتويها. تغير ذلك بعد أينشتاين. لأول مرة، تم تصور المكان والزمان على أنهما متشابكان في هندسة مفردة ومعقدة.

وبالحديث عن الفكرة الثالثة التي تناولها الكتاب، فهي فكرة مفتاح الترتيب الزمني؛ إذ أدت ميكانيكا الكم إلى ثلاثة اكتشافات أساسية للمكان والزمان. الآن، نحن نعلم أن الوقت ليس تسلسلا سلسا للأحداث المنظمة جيدا التي تنتقل من الماضي إلى الحاضر والمستقبل، لقد رأينا أيضا أنَّ الحدث "في الوقت المناسب" لا يمكن فصله عن المكان الذي يقع فيه. إذن، ما هو الوقت بالضبط؟ حسناً، دعونا نلقي نظرة فاحصة على كيفية فهم الفيزيائيين المعاصرين لهذا المفهوم.

أفضل مكان للبدء هو ميكانيكا الكم. هذه في الأساس طريقة لدراسة الطبيعة من خلال التركيز على أصغر مكوناتها - ما يسمى الكوانتا - هذه هي اللبنات الأساسية لجميع الكيانات المادية. وهي تتراوح من "حزم" صغيرة من الضوء والطاقة إلى الجسيمات الأولية التي تشكل العالم المادي. أدى تحليل الكوانتا إلى ثلاثة اكتشافات رائدة.

يُعرف الأول بالتفصيل. لقد فهم الفيزيائيون أن الطاقة والمادة "مكمَّتان" بعبارة أخرى، يتم تجميعها في مجموعات صغيرة بدلا من التدفق بحرية بين القيم المختلفة. وقد أدى هذا بدوره إلى استنتاج مفاده أن الوقت لا يتدفق باستمرار، بل يأخذ قيما منفصلة معينة. نتيجة هذا الرأي هو أن الوقت، تماما مثل العالم المادي، يتكون من حبيبات صغيرة. كم دقيقة هي؟ حسنا، أصغر وحدة زمنية - زمن بلانك - هي فقط 10-44 ثانية، هذا واحد مقسوم على واحد متبوعًا بـ 44 صفرا!

الاكتشاف الثاني هو اللاحتمية. يعود هذا إلى استحالة التنبؤ الدقيق بالمكان الذي سيظهر فيه الإلكترون الذي تم رصده في وقت ما بعد ميلي ثانية. بين هاتين الملاحظتين، من المستحيل تحديد موقع الإلكترون الدقيق، كل ما يمكن للعلماء فعله هو عمل تخمينات احتمالية. الوقت أيضا غير محدد، فهو يتأرجح بين الماضي والحاضر والمستقبل ويمكن أن تحدث الأحداث قبل وبعد الأحداث الأخرى.

أخيرا، هناك الطبيعة العلائقية للعالم. إذا أراد العلماء مراقبة الإلكترونات، فعليهم دراسة تفاعلها مع الأشياء المادية الأخرى. بعبارة أخرى، لا يمكن معرفة الإلكترونات إلا من خلال علاقاتها بأشكال أخرى من المادة. الشيء نفسه ينطبق على الوقت. إذا كنت ترغب في تحليلها، عليك أن تنظر إلى شبكة العلاقات التي تحددها.

وأما عن الفكرة الرابعة التي ذكرها كارلو روفيلي، يتكون العالم من أحداث، وليس أشياء، ولا يوجد متغير مميز للوقت. قد يعتقد فراعنة مصر القديمة والملوك الذين حكموا فرنسا ذات يوم أنهم أبّدوا، ولكن حتى أعظم الإمبراطوريات والمؤسسات تتلاشى وتنهار. التاريخ يتأرجح ويتدفق - الثابت الوحيد هو التغيير.

يأخذ الفيزيائيون نظرة مُماثلة للعالم. كما يرون، فإن الأرض لا تتكون من أشياء، بل أحداث. ما يهم حقًا ليس المواد والكيانات الملموسة، بل الأحداث والعمليات. لا شيء، في النهاية، ولكن كل شيء يحدث. بعبارة أخرى، العالم في حالة تدفق مستمر، وليس ركودا. إذن ماذا يعني ذلك في الواقع عملياً؟

الفرق بين الأشياء والأحداث هو مدتها، إلى متى تستمر في الوقت المناسب. الحجر، على سبيل المثال، عادة ما يتم تعريفه على أنه شيء، بينما يُنظر إلى القبلة على أنَّها حدث. سوف يدوم الحجر أكثر من القبلة - لحظة عابرة - بآلاف السنين. ولكن عند التصغير واتخاذ منظور طويل الأمد حقاً، تبدو الأمور مختلفة. بعد كل شيء، الحجر ليس أكثر من تفاعل للجسيمات. في النهاية، حتى أقوى الصخور ستعود إلى الغبار مع انهيار تلك العلاقات. من هذا المنظور، أي شيء يشبه الحجر يبدأ في الظهور كحدث طويل حقا!

تؤثر هذه النظرة إلى العالم أيضًا، على كيفية فهم العلماء للوقت. عادة ما نقول فقط إن شيئاً ما حقيقيا إذا كان موجودا هنا والآن. كل شيء آخر قد انتهى بالفعل، أو أنه مجرد افتراض. يسمي الفلاسفة طريقة التفكير هذه بالحضرية. لكن هذا لا يتوافق مع النتائج التي توصل إليها علماء الفيزياء. إذن، ما هو البديل؟

كما رأينا، لا يمكن تحديد الحاضر عالميًا، لأن كل نقطة في الفضاء لها وقتها الخاص. نعلم أيضاً أن الوقت ليس تسلسلا منظما للأحداث من الماضي إلى الحاضر والمستقبل. هذا يعني أن كل شيء موجود في أي من هذه الأطر الزمنية الثلاثة يجب أن يكون حقيقيا بنفس القدر، أطلق عليه اسم الأبدية.

نتيجة لذلك، تخلى الفيزيائيون عن جميع محاولات تطبيق متغيرات زمنية مستقلة على المعادلات التي يستخدمونها لوصف العالم. في مجال الجاذبية الكمومية الجديد، على سبيل المثال، تخلى العلماء عن فكرة رسم خرائط لكيفية تغير الأشياء بمرور الوقت، وبدلا من ذلك، ركزوا طاقاتهم على وصف كيفية تغير الأشياء بالنسبة لبعضها البعض.

الفكرة الخامسة هي أن الوقت "ظاهرة ناشئة" تنشأ من إدراكنا للعالم. كما رأينا، فإن تربيع فهم الفيزيائيين للوقت مع مفاهيمنا اليومية أمر صعب للغاية. ولكن هناك طريقة للتوفيق بين تجاربنا ورؤى الفيزياء الحديثة "مفهوم الظواهر الناشئة".

تخيل مجموعة من تلاميذ المدارس الذين قرروا ممارسة لعبة كرة القدم. أول شيء عليهم فعله هو تقسيم أنفسهم إلى جانبين متعارضين. لنفترض أنهم فعلوا ذلك بمجرد رمي قطعة نقود. ولكن بمجرد اختيار الفريقين، ليس من المنطقي أن نسأل أين كانا قبل تشكيلهما. لم يكونا في أي مكان.

إذن من أين جاءا؟ حسنا، لقد ظهرا نتيجة لإلقاء العملة. بعبارة أخرى، إنها ظاهرة ناشئة. من المفيد التفكير في الوقت بمصطلحات مماثلة. إنه غير موجود "هناك" في العالم كمعيار موضوعي، بل إنه يظهر نتيجة لتصورنا الخاص للكون.

في قلب تلك النظرة إلى العالم تكمن فكرة أن الوقت يتدفق. ومع ذلك، فإن هذا يرجع إلى ما يسميه علماء الفيزياء الانتروبيا. وإليك كيف يعمل: الطريقة الوحيدة التي يمكننا من خلالها التمييز بين الماضي والحاضر والمستقبل، هي من خلال مراقبة التغيير. إذا بقي كل شيء على حاله، يصبح من المستحيل فصل هذه الأطر الزمنية الثلاثة، كل شيء يبدو كما هو. التغيير، مع ذلك، يرجع إلى زيادة في الإنتروبيا.

لكن ما هو الإنتروبيا بالضبط؟ إنها في الأساس طريقة لقياس مدى تنظيم الأشياء. تشير الانتروبيا المنخفضة إلى قدر كبير من الانتظام، بينما تشير الانتروبيا المرتفعة إلى اضطراب متزايد. إذا بدأت سيارتك الجديدة في الصدأ والانهيار، على سبيل المثال ، يمكنك التأكد من زيادة الانتروبيا.

ووفقا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية، فإن الانتروبيا تتزايد دائما، وهذا ما يضمن أن تدفق الوقت يتحرك دائما في نفس الاتجاه. لكن هذا الرأي قد يكون أيضا انعكاسا لموقفنا في الكون. إذا تمكنا من إيجاد منظور مختلف، فقد تبدو الأمور مختلفة تماما. بعبارة أخرى، لا تضمن زيادة الانتروبيا أن الوقت يتدفق حقا في الاتجاه الذي نعتقد أنه كذلك!.

أخيرا، تجربة الوقت هي من صنع أذهاننا. لقد غطينا الكثير من التفاصيل في ملخص الكتاب هذا، لذلك دعونا نختتم الأمور بالعودة إلى نقطة البداية، علاقتنا مع الوقت. إنه مكان مناسب للنهاية، لأنه أكبر لغز بينها جميعا. نحن نعلم أن الوقت ليس سمة عالمية للعالم، ومع ذلك سيكون من الصعب تخيل الحياة البشرية دون مرور الوقت. إذن، من أين يأتي تصورنا للوقت؟ حسنا، يتعلق الأمر بشكل أساسي برؤيتنا الذاتية للعالم. بعبارة أخرى، إنه جزء أساسي مما يمنحنا هويتنا كبشر.

هذا من ثلاثة مكونات. الأول هو وجهة نظرنا، وتحديد هويتنا بطريقة معينة للنظر إلى العالم، ووجهة النظر التي نعالج ونستوعب المعلومات من خلالها. ثانيا، نميل إلى تقسيم هذه المعلومات إلى أجزاء أصغر تسهل علينا فهم العالم. فكر فقط في الطريقة التي نجمع بها حزمة من المواد الصخرية معا ونطلق عليها اسم "مونت بلانك". والأهم من ذلك، أننا ندعم العمليات المختلفة التي تشكل كائنات بشرية أخرى، لنمنح أنفسنا فكرة أفضل عما هو الإنسان في الواقع. وهذه الحركة الفكرية تشكل نظرتنا إلى العالم، وتحدد كيفية تفاعلنا مع الآخرين. وبعبارة أخرى، فإن مفهومنا عن الذات لا يتشكل من خلال التأمل، ولكن من خلال التفاعل.

المكون الثالث لهويتنا هو ذاكرتنا. لا يتم تخزين تجاربنا مع مونت بلانك، أو أي شخص آخر بشكل عشوائي في أذهاننا، في الواقع، يتم حفظها بشكل مرتب على بطاقات فهرسة مرتبة ترتيبا زمنيا، مما يشير إلى فصول مميزة من ماضينا. يسمح لنا ذلك بتصور العالم على أنه نتاج لسلسلة تاريخية من الأحداث، وحياتنا كأقواس سردية تربط الماضي بالحاضر، ومن خلال التوقع، الحاضر بالمستقبل.

ومن هنا يأتي فهمنا للوقت، التخزين المنهجي للمعلومات والخبرات ذات الخبرة والذاتية. الوقت، بعبارة أخرى، متجذر في الأعمال الداخلية للعقل، ويجعلنا ما نحن عليه كنوع!.
-----------------------------------------

اسم الكتاب: تنظيم الوقت

المؤلف: كارلو روفيلي

سنة الإصدار:2019م

اللغة: اللغة الإنجليزية

عدد الصفحات: 240 صفحة