اَبا اِباد

مخروط زمان یا light cone

مخروط نوری

یک رویداد جالب برای من اتفاق افتاد. من …. بودم که آن اتفاق جالب رخ داد. شما می‌پرسید کی و کجا؟

شما برای اینکه چیزی را به عنوان یک رویداد یا event بپذیرید، نیاز به مکان و زمان دارید. هر رویدادی در یک مکان و در یک زمانی رخ می‌دهد. دیروز فلان جا بودم که فلان اتفاق رخ داد. ما نمی‌توانیم رویدادی را بدون مکان و زمان بپذیریم. آن رویداد می‌تواند هرچیزی باشد. مثلا فرض کنید آن رویداد روشن کردن لامپ توسط شما باشد. این هم یک رویداد است.

فرض کنید ما در یک جهان دو بعدی و روی یک صفحه‌ی کاغذ زندگی می‌کنیم. ما یک نقطه روی صفحه‌ی کاغذ هستیم و جهان ما هم دو بعدی‌ست. رویداد هم این است که من الان به شما می‌گویم که یک ساعت بعد، ناگهان لامپ را روشن کنید. یک ساعت بعد می‌شود و ما طبق قرارمان در یک لحظه لامپ‌ را روشن می‌کنیم. من که کنار شما ایستاده‌ام، به محض اینکه‌ لامپ را روشن می‌کنید، می‌بینم‌ که لامپ روشن شد. این رویداد سریعا به من می‌رسد. از آنجایی که نور خیلی سریع و با سرعت تقریبا ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کند، دوستمان که در فاصله‌ی ده کیلومتری از ما ایستاده نیز بلافاصله می‌فهمد که لامپ روشن شده است.

دوست دیگری که در فاصله‌ی هزار کیلومتری از ما قرار دارد نیز سریعا می‌فهمد که‌ لامپ روشن شده است. موج نور‌ لامپ، به سرعت در هر‌ دو جهت جهان‌ دوبعدی ما در حال انتشار است.

اما دوستی که ۳۰۰ هزار کیلومتر آنطرف‌تر ایستاده، رویداد روشن کردن لامپ را بعد از یک ثانیه می‌بیند.

آن دوست دیگر که ۶۰۰ هزار کیلومتر دورتر ایستاده، رویداد روشن کردن لامپ را بعد از دو ثانیه می‌بیند

. کسی که ۳ میلیون کیلومتر دور از ما ایستاده، بعد از ۱۰ ثانیه متوجه این رویداد می‌شود. اما جهان‌ دو بعدی ما، از‌ همه طرف بینهایت است و این دایره‌ی‌ انتشار نور رفته رفته بزرگتر می‌شود. حالا فرض کنید ما به این جهان یک بعد سوم یعنی زمان را اضافه کنیم. دایره‌ی‌ انتشار نور طی یک ثانیه را در بالای محور زمان قرار دهیم. دایره‌ی انتشار نور طی دو ثانیه را بالاتر و همینطور زمان‌های بعدی را بالاتر بکشیم. ما می‌دانیم هرچقدر زمان بگذرد، دایره‌ای که نور‌ لامپ ما به آنجا رسیده بزرگتر می‌شود. اگر این دایره‌ها را به هم وصل کنیم، یک مخروط مانند شکل بالا به دست می‌آید.

اما از آنجایی که نور نمی‌تواند سریع‌تر از ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه حرکت کند، نقطه‌ای که در فاصله‌ی ۳۰۰ کیلومتری قرار دارد نیز نمی‌تواند زودتر از یک ثانیه از رویداد روشن شدن لامپ با خبر شود. انگار کسی نمی‌تواند بیرون از این مخروطی که ما ساختیم، از آن اتفاق با خبر شود. قوانین علیت ما نیز نمی‌تواند خارج از این مخروط رخ دهد، چرا که ما در جهان هستی سرعتی بیشتری از سرعت نور نداریم. در این شکل، نوک مخروط، خود آن رویداد در زمان حال است. هرچیزی روی این مخروط و درون این مخروط، رویدادهایی‌ست که ما به آن‌ها دسترسی داریم و می‌توانیم بر آن‌ها اثر بگذاریم. هر نقطه‌ای خارج از این مخروط نیز خارج از دسترس ما قرار دارد. این مخروط، مخروط زمان یا light cone نام دارد و یکی از مفاهیم مهم در نسبیت اینشتین است.

ما می‌توانیم این مخروط را به گذشته نیز تعمیم دهیم و یک مخروط متقارن اما در زمان منفی یعنی گذشته بسازیم. در این شکل، مخروط پایینی، تمام اتفاقاتی‌ست که در گذشته رخ داده و می‌تواند ما را تحت تاثیر قرار دهد. تمام زندگی ما محدود به همین مخروط زمان است و‌ ما به رویدادهای خارج از آن دسترسی نداریم و آن‌ها نیز بر ما تاثیری ندارند.

– اَبا اِباد

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *