تستمر الجدالات بين العلماء والفلاسفة حول طبيعة الزمن منذ زمن بعيد. هل يتدفق الزمن بدون توقف في اتجاه واحد؟ هل إدراكنا للزمن مجرد وهم؟ هل كل لحظة موجودة إلى الأبد، ونعبر عبر سلسلة من اللحظات كما لو كنا نشاهد فيلمًا؟ وإذا كان الأمر كذلك، فهل يمكننا العودة إلى الوراء؟ وهل يمكننا في الواقع تغيير ما يحدث في هذا الفيلم؟

في كتابه الجديد بعنوان “في الوقت المحدد” وأثناء الحلقة الأخيرة من بودكاست “الخيال العلمي”، يطرح الفيزيائي البريطاني جيم الخليلي ما يراه إجابة لهذه التساؤلات.

تُظهر الأبحاث أن معظم الفيزيائيين يعتقدون أن الزمن يسير في اتجاه واحد فقط، وذلك وفقًا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية. هذا القانون ينص على أن مستوى الإنتروبيا أو الفوضى يجب أن يزداد دائمًا مع مرور الزمن في نظام معزول. وبالتالي، عدم القدرة على عكس الزمن يرتبط بعدم القدرة على عكس ارتفاع الإنتروبيا.

وقد تكهن بعض العلماء بوجود أكوان موازية نسير فيها الزمن في الاتجاه المعاكس، من الإنتروبيا العالية إلى الإنتروبيا المنخفضة. الخليلي، الذي يشغل منصب أستاذ فخري في جامعة سري، يتمتع بخبرة في فيزياء الكم، لذا لا يعتبر تفسيره لسهم الزمن مفاجئًا، بل ينطلق من الظواهر العجيبة في عالم الكم، مثل التشابك الكمي وفك الترابط الكمي.

يؤكد الخليلي: “سهم الزمن حقيقي بالفعل، وهو موجود في بنية الكون. الزمن هو مفهوم حقيقي وله اتجاه. لكن القانون الثاني للديناميكا الحرارية ليس التفسير الأساسي لهذا الاتجاه، بل هذه الفكرة تنبع من عالم الكم.”

ينطلق الخليلي من مفهوم أساس في ميكانيكا الكم، وهو التشابك، حيث يعتمد “الكيان الكمي” مثل الإلكترون أو الفوتون على وجود ارتباطات مع البيئة المحيطة به. عندما تتفاعل الكيانات الكمومية، يمكن أن تصبح خواصها مرتبطة بشكل يجعلها تعكس ما وصفه أينشتاين بـ “الفعل الشبحي عن بعد”.

ومع ذلك، عند القيام بالملاحظة، فإن “كميتها” تتسرب بعيدًا، وتحدث هذه الظاهرة في ما يعرف بفك الترابط الكمي. كما يوضح الخليلي: “لا يمكنك العودة إلى الوراء بعد أن قمت بالملاحظة. بمجرد أن تفتح صندوق شروكينغر لترى ما إذا كانت القطة حية أم ميتة، يكون كل شيء قد حدث. لا يمكنك إغلاق الصندوق مرة أخرى والبدء من جديد.”

الخليلي يرى أن كل ملاحظة تؤدي إلى تشابك الكون بأكمله وفك الترابط الكمي. ويكتب في كتابه: “يجب أن نفهم أن لأي قياس كمي نقوم به، فإننا بحاجة إلى فصل الشيء الذي نراقبه عن باقي الكون. وعملية القياس تؤدي بالضرورة إلى التشابك، ولكنها أيضًا تؤدي إلى فك الترابط الذي لا يمكن التراجع عنه.”

إذا كانت الملاحظة هي القوة الدافعة لسهم الزمن، فهل يمكن لهذا السهم أن يتجه في اتجاه مختلف إذا غيرنا الطريقة التي نلاحظ بها؟ هل كل منا يخلق واقعًا مخصصًا له؟ هذا الأمر يتكرر كثيرًا في الأدب الخيالي، بل وحتى في التكهنات العلمية. على سبيل المثال، في مسلسل تلفزيوني بعنوان “Dark Matter”، يبني عالم فيزياء صندوقًا يحمي شاغليه من التفاعل الكمي مع العالم الخارجي، مما يسمح لهم بالانتقال بين نسخ مختلفة من الكون.

يقول الخليلي إن تأثير المراقبة يحتل دائمًا قلب روايات الخيال العلمي، مشيرًا إلى أن الملاحظة ليست بحاجة إلى وجود إنسان، بل يمكن لجزيئات الهواء المحيطة أن تتسبب في فك الترابط.

ولكن بالنسبة لـ “المادة المظلمة”، فإن المملكة الحقيقية للفيزياء الكمومية تتضمن تفسير العوالم المتعددة، والذي يرى أن جميع النتائج الممكنة لحدث كمي تحدث في أكوان منفصلة. وقد نشرت هذه الفرضية العديد من القصص الخيالية، التي تعكس تناقضات السفر عبر الزمن.

يعتبر الخليلي أن تواصلنا مع واقعنا الخاص يجعل من الصعب الانتقال إلى تيار كمي مختلف، في حين أن الكون من حيث الكل قد يبدو خالدًا، إلا أن إدراك هذا الخلود لا يمكن أن يتم إلا من منظور خارجي.

وفي فصل إضافي من كتابه، يناقش الخليلي السفر عبر الزمن. عثر على أن قوانين الفيزياء الحالية توفر فقط فرصة ضيقة لإنشاء حلقة زمنية مغلقة، ومن المحتمل أن يكون ذلك عبر ثقوب دودية، على الرغم من أن الخليلي يعتبر ذلك مشكوكًا فيه وقد يحتاج إلى اكتشافات جديدة.

إذا تمكن الخليلي من السفر عبر الزمن، يتمنى أن يسأل فيزيائي المستقبل عن التفسير الحقيقي لميكانيكا الكم، بالإضافة إلى آرائه حول سهم الزمن. عبر عن تفاؤله بعمله في هذا المجال، ولكنه اعترف بأنه قد يكون مخطئًا. يتمنى أن يتوصل العلماء في المستقبل إلى تفسيرات دقيقة حول هذا الموضوع.