آیا شتابدهنده بزرگ هادرونی سرن واقعاً زمان را کند یا دستکاری میکند؟!
چند روز پیش که خبر تعطیلی موقت بزرگترین شتابدهنده ذرات جهان منتشر شد، موجی از شایعات عجیب و غریب شبکههای اجتماعی را فرا گرفت. آزمایشگاههای پیشرفتهای مثل سرن به دنبال کشف اسرار بنیادی جهان هستند، اما ظاهراً بخش زیادی از مردم تصور میکنند دانشمندان این مرکز در حال دستکاری زمان یا تغییر در بافت هستی است! در این پست با هم میبینیم که چطور خاموش شدن شتابدهنده بزرگ هادرونی (LHC) برای ارتقای فنی، موجی از تحلیلهای عجیب درباره کند یا تند شدن زمان را به راه انداخته و واقعیت علمی پشت این ماجرا چیست.
خاموشی شتابدهنده بزرگ هادرونی و آغاز موج شایعات زمان
پس از نزدیک به ۱۸ سال فعالیت مداوم، شتابدهنده بزرگ هادرونی در مرکز پژوهشهای هستهای اروپا (CERN) در چارچوب برنامهای مشخص خاموش شد. این خاموشی به معنی پایان کار این ابزار عظیم نیست، بلکه مقدمهای برای یک ارتقای بسیار بزرگ به نام «هادرونی با درخشش بالا» یا به اختصار HiLumi است. با این حال، انتشار این خبر در شبکههای اجتماعی موجی از سردرگمی و اظهارنظرهای عجیب را میان کاربران ایجاد کرد.
بسیاری از افراد مدعی شدند از زمان خاموش شدن این دستگاه، احساس متفاوتی نسبت به گذر زمان دارند؛ برخی میگویند زمان کندتر شده و برخی دیگر حس میکنند روزها سریعتر میگذرند. حتی گروهی معتقدند حالات روحی آنها به مستقیم به برخورد ذرات در این آزمایشگاه مرتبط است. واقعیت این است که فیزیکدانان سرن اگرچه علاقه زیادی به درک ماهیت زمان دارند، اما ابزاری برای کنترل یا دستکاری احساس ما از گذر زمان در اختیار ندارند.
شتابدهنده بزرگ هادرونی دقیقاً چه میکند و چرا ساختار آن ارتقا مییابد؟
این ابزار علمی بزرگترین و قدرتمندترین شتابدهنده ذرات در جهان است که در عمق صد متری زمین و در مرز میان فرانسه و سوئیس قرار دارد. این دستگاه شامل یک تونل دایرهای ۲۷ کیلومتری است که پرووتونها را پس از عبور از چند شتابدهنده کوچکتر، به سرعتی نزدیک به سرعت نور میرساند. وقتی این ذرات به سرعت ۹۹.۹۹۹۹۹۹۱ درصد سرعت نور میرسند، در چهار نقطه اصلی مسیر با یکدیگر برخورد میکنند تا اطلاعاتی از وضعیت ماده در نخستین لحظات پیدایش جهان ارائه دهند.
هدف از ارتقای جاری و تبدیل آن به نسخه جدید، افزایش شدید میزان برخوردها یا همان درخشش دستگاه است. در این مرحله که پیشبینی میشود تا اواسط دهه آینده میلادی به بهرهبرداری کامل برسد، آهنرباهای فوقپیشرفته جدید و آشکارسازهای بسیار دقیقتری نصب خواهند شد تا حجم دادههای تولیدشده چند برابر کل دادههای جمعآوریشده در ۳ مرحله قبلی فعالیت دستگاه باشد.
آیا برخورد ذرات در سرن میتواند برای زمین یا زمان خطرساز باشد؟
از همان روزهای نخست ساخت این آزمایشگاه بزرگ، نظریههای توطئه گوناگونی درباره آن مطرح شده است. شایعترین ادعا این است که برخوردهای ذرهای درون این شتابدهنده میتوانند سیاهچاله یا پدیدههای مخربی ایجاد کنند که جهان را بلعیده یا زمان را دستخوش تغییر کند. با این حال، مقایسههای فیزیکی نشان میدهند پدیدههای طبیعی در کیهان روزانه برخوردهایی بسیار شدیدتر رخ میدهند.
به عنوان نمونه، شتابدهندههای طبیعی در فضا مانند سیاهچالههای ابرپرمصرف میتوانند ذراتی تولید کنند که انرژی آنها صدها هزار برابر بیش از انرژی برخوردهای ایجادشده در آزمایشگاههای دستساز بشر است. اگر قرار بود چنین برخوردهایی ساختار زمان یا زمین را از بین ببرند، کیهان بسیار پیش از این دچار اختلال شده بود.
ماهیت فیزیکی زمان و علت احساس متغیر بودن آن در ذهن انسان
زمان یکی از بزرگترین پرسشهای حلنشده در فیزیک بنیادین است. احساس روزمره ما از گذر یکطرفه زمان با قوانین فیزیک تفاوتهایی دارد. در بسیاری از معادلات فیزیکی، جهت خاصی برای زمان تعریف نشده است و آنچه ما به عنوان «پیکان زمان» میشناسیم، عمدتاً به قانون دوم ترمودینامیک و افزایش آنتروپی (Entropy) یا بینظمی در جهان مربوط میشود.
بر اساس نظریه نسبیت اینشتین، زمان مفهومی مطلق نیست و بسته به سرعت حرکت ناظر و شدت میدان گرانشی تغییر میکند. برای نمونه، ساعتها در ارتفاعات بالا به دلیل گرانش کمتر، اندکی سریعتر از سطح دریا کار میکنند. اگر شما یک پروتون درون شتابدهنده باشید که با سرعت نزدیک به نور حرکت میکند، زمان برای شما کاملاً متفاوت میگذرد؛ اما برای انسانهایی که روی سطح زمین ایستادهاند، زمان با همان روند همیشگی در حال گذر است.
خطاهای ادراکی و خطای شناختی در مواجهه با اخبار علمی پیچیده
پدیدهای که باعث میشود مردم تصور کنند تعطیلی یک آزمایشگاه علمی باعث تغییر در احساس زمان یا حال عمومی آنها شده است، ریشه در روانشناسی و خطاهای ادراکی دارد. پدیدههایی مانند «سوگیری تایید» (Confirmation Bias) باعث میشوند وقتی شخصی خبری درباره یک دستگاه بزرگ و مرموز میخواند، هرگونه تغییر کوچک در احساسات، خستگی یا حواسپرتی روزمره خود را به آن خبر ربط دهد.
جهان مدرن با حجم عظیمی از دادهها و تکنولوژیهای پیچیده احاطه شده است که فهم دقیق آنها نیاز به دانش تخصصی دارد. همین فاصله میان دانش عمومی و علوم پیشرفته، فضایی مناسب برای رشد شایعات و توضیحات شبهعلمی ایجاد میکند؛ چرا که ذهن انسان تمایل دارد برای پدیدههای معلول، عللی ملموس و هرچند عجیب پیدا کند.
تأثیرات جانبی غیرمنتظره فناوریهای توسعهیافته در مراکز پژوهشی بزرگ
بسیاری از افراد ناآشنا با علوم بنیادی میپرسند چرا هزینههای سنگینی صرف ساخت شتابدهندهها میشود در حالی که خطرات ادعاشده یا پیچیدگیهای آنها مردم را نگران میکند. واقعیت این است که پژوهشهای بنیادی در مراکزی مانند سرن همواره دستاوردهای کاربردی بزرگی برای زندگی روزمره انسانها داشتهاند.
شبکه جهانی وب (World Wide Web) یا همان وبسایتهایی که امروزه برای آموزش و ارتباطات از آنها استفاده میکنیم، نخستین بار در همین مرکز برای اشتراکگذاری سریعتر دادهها میان دانشمندان اختراع شد. همچنین فناوریهای بهکاررفته در تصویربرداری پزشکی، مانند دستگاههای پتاسکن (PET Scan) و درمانهای پیشرفته سرطانی از طریق پرتوهای ذرهای، مستقیم حاصل دانش توسعهیافته در همین پروژههای فیزیک ذرات هستند.
سناریوی فرضی: اگر واقعاً زمان دستکاری میشد چه اتفاقی میافتاد؟
برای درک بهتر ناممکن بودن ادعاهای مطرحشده، میتوان یک سناریوی فرضی را بررسی کرد. اگر برنامهای علمی توانایی کند کردن یا دستکاری زمان را در یک منطقه جغرافیایی داشت، نخستین اثر آن اختلال کامل در تمامی سیستمهای دیجیتال، ماهوارههای موقعیتیاب (GPS) و شبکه برق جهانی بود. این شبکهها بر پایه همگامسازی نانواثانیهای ساعتهای اتمی کار میکنند.
تغییر در سرعت گذر زمان حتی در مقیاسهای بسیار کوچک صدمتری، بلافاصله باعث از دست رفتن ارتباط ماهوارهها با زمین و فروپاشی شبکههای مخابراتی میشد. عدم وقوع چنین اختلالاتی نشان میدهد که تغییرات ادعاشده توسط افراد در شبکههای اجتماعی، صرفاً زاییده ادراک شخصی و روانشناختی است و هیچ منشأ فیزیکی ندارد.
برخلاف ادعاهای مطرحشده در شبکههای اجتماعی، خاموشی موقت شتابدهنده بزرگ هادرونی هیچ تاثیری بر روند گذر زمان یا زندگی روزمره انسانها ندارد. این دستگاه صرفاً یک ابزار پژوهشی بسیار دقیق برای شناخت اجزای بنیادی ماده است و ارتقای آن به نسخه جدید، فصل تازهای از کشفیات شگفتانگیز را در دهه آینده روی دانشمندان خواهد گشود.
با بیش از ۲۰ سال نویسندگی «ترکیبی» مستمر در زمینهٔ پزشکی، فناوری، سینما، کتاب و فرهنگ.
باشد که با هم متفاوت بیاندیشیم!
مطالب مرتبط
