ثلاثة أسطر فقط من الرياضيات تستبعد السفر عبر الزمن في العديد من الأكوان المحتملة، كما يقول الفيزيائي

السفر عبر الزمن حلم مشترك بيننا جميعاً تقريباً. لكن ندرة الزوار من المستقبل – والإقبال الضعيف على حفل المسافر عبر الزمن الشهير – يثير قلق الطامحين. ومع ذلك، فإن الأفكار الافتراضية للسفر عبر الزمن كثيرة، بما في ذلك الثقوب الدودية التي يمكن عبورها والمدعومة بحالات غريبة غير مكتشفة من المادة، وسفينة صاروخية تلتف حول مليارات السنين الضوئية حول كون يدور لتنتهي في ماضيها. لكن دراسة جديدة تقدم أساسًا رقميًا بسيطًا بشكل مدهش لاستبعاد الحلقات الزمنية المغلقة في فئة واسعة من الأكوان المحتملة، استنادًا إلى دليل رياضي واحد. ومغامرة تيد الممتازة. استخدم البحث “معادلة eikonal الفارغة”، وهي أداة قديمة لاستكشاف كيفية انتشار الضوء، للحصول على تأثير مدهش. قال تشانغ لموقع ScienceAlert: “الأول هو مدى قلة احتياجات النظرية. يمتد الدليل إلى ثلاثة خطوط ويستخدم حقيقة واحدة بالضبط حول الاتجاهات: لا يمكن أبدًا أن يكون الاتجاه الشبيه بالضوء عموديًا على اتجاه المسافر في الوقت المناسب”. لذلك لا يمكن لشعاع الضوء أن يكون بزاوية 90 درجة (متعامدة) مع مسار أي كيان يتحرك عبر الزمن – مثل جسيم أو مسافر عبر الزمن مع دفتر ملاحظات مليء بأرقام اليانصيب الفائزة – مما يعني أن كمية معينة تزداد دائمًا طوال رحلتهم، لذلك لا يمكنهم العودة أبدًا. وبعبارة أخرى، في مثل هذه الأكوان فقط الحركة للأمام ممكنة. كما لو كنت تقود سيارتك في شارع لا نهاية له ذو اتجاه واحد دون وجود طرق خدمة أو انعطافات أو حتى كتف ممتد حيث يمكن للمرء التوقف لتفعيل دوران على شكل حرف U متستر (غير قانوني). وفي الواقع، هذا هو أساس السفر عبر الزمن، والذي له تعريفات مختلفة كثيرًا اعتمادًا على ما إذا كان المرء يتحدث عن العلم أو الخيال العلمي: يضيف تشانغ: “يتوقع الناس أن النتيجة المتعلقة بالسفر عبر الزمن تحتاج إلى آلات ثقيلة، وظروف طاقة، وتأثيرات كمية، وربما التفرد. إنها لا تحتاج إلى أي من ذلك. المحتوى بأكمله عبارة عن مسك الدفاتر حول الاتجاهات”. يقدم النموذج المعادلة المستخدم في هذا العمل مجموعة رابعة من المعايير لمنع الحلقات الزمنية المغلقة، مكملاً للعائلات الثلاث التالية: أولاً، تنص معايير الدالة الزمنية على استبعاد الحلقات الزمنية إذا كان من الممكن تعريف ساعة عالمية تتقدم دائمًا على طول كل مسار ممكن. ثانيًا، تفرض معايير حالة الطاقة أن تعمل الطاقة والجاذبية بطرق غير سلبية، مما يمنع السفر عبر الزمن لأنه سيتطلب طاقة سلبية أو “مادة غريبة”. ثالثًا، تتعامل المعايير الطوبولوجية مع شكل الزمكان واتصاله، وتربط الحلقات الزمنية ببنية الحدود حيث ستبدأ منطقة السفر عبر الزمن. لحسن الحظ، يضيف هذا العمل أداة إضافية إلى مجموعة أدوات السفر عبر الزمن الخاصة بالمنظرين، مما يسمح بطريقة جبرية سهلة نسبيًا لاستبعاد سيناريوهات السفر عبر الزمن بدون رياضيات فوضوية تفسر الكون الأكبر وفوضاه. اكتشاف آخر غير متوقع هو أن المرء يحتاج إلى إيجاد طريقة لتحويل جزء من الكون إلى كورو لإنشاء حلقة مغلقة للسفر عبر الزمن. وأن الجاني ليس الدوران، بل هو الالتواء. كما تم التلميح، يعتمد كلا الهروبين بشكل أساسي على طي الزمكان مرة أخرى على نفسه لإنشاء حلقة. يمكن أن يحدث هذا محليًا، كما هو الحال حول ثقب أسود ضخم دوار يحول الزمكان إلى كعكة مملحة، أو إذا كان تخطيط الكون يتضاعف بطريقة أو بأخرى على نفسه طوبولوجيًا. لا يسمح السيناريو الأول بحلقة زمنية مغلقة، لكن طرق الهروب المذكورة أعلاه قد تفعل ذلك. (Hongsheng Zhang, arXiv, 2026) بشكل عام، يقسم هذا العمل الكون بناءً على الضوء، وليس على لحظات الزمكان، مما يتجنب فهمنا للوقت. يشرح تشانغ: “شريحة من الضوء لا تتطلب أيًا من هذه الأشياء. إنها ثابتة بالهندسة وحدها”. وأخيرًا، يقدم هذا تجربة فكرية ورياضية من النوع الذي كان له تأثير عبر التاريخ العلمي، مما يسمح لنا باستكشاف المبادئ الغامضة التي تحدد وجودنا وإمكانياتنا. لكن الكون، كما هو الحال دائمًا، له الكلمة الأخيرة، ما لا يفعله هو أن يخبرنا ما إذا كانت الطبيعة تسمح بأي من هذا، وهذا هو السؤال الذي أود أن أرى إجابة عنه. “لكننا كذلك”. خطوة أقرب: “إذا كنت تريد آلة الزمن، فأنت تعرف الآن بالضبط ما يجب عليك كسره.” لم تتم مراجعة البحث بعد من قبل النظراء، ولكن النسخة الأولية متاحة على arXiv. تم تدقيق هذه المقالة بواسطة ريبيكا داير وتم تحريرها بواسطة ريبيكا داير. وبينما نفخر بعمليتنا، فإننا بشر فقط. إذا اكتشفت خطأ، يرجى إعلامنا بذلك.