ان تباطؤ الزمان وتقلص المكان هما الثمن الذي يجب أن يدفعه كل شخص في الكون، ومهما كانت حالة حركتهما فإنهما يقيسان نفس سرعة الضوء. لكن ذلك في البداية فقط.

ولنقل ان هناك نجمين وسفينة فضائية تطفو في وسط معتم بينهما. وتخيل أن النجمين ينفجران ويبدوان انهما ينفجران آنياً، وأن شخصين أعميين يشاهدان الضوء لفترة قصيرة على الجانب الآخر. والآن تخيل سفينة الفضاء تنتقل في سرعة ضخمة على طول الخط الواصل بين النجمين، وتمر بصورة ملائمة فقط كما يراه النجمان ينفجران. فماذا يرى قبطان سفينة الفضاء؟

حيث ان السفينة تتحرك باتجاه نجم واحد وتبتعد عن الآخر، فالضوء من النجم الذي تقترب منه سوف يصل قبل الضوء من النجم المبتعدة عنه. فالانفجار سوف لا يظهر آنياً. وبالنتيجة، ان مفهوم الآنية هو سببية الثبوتية لسرعة الضوء. والأحداث التي يراها المراقب آنياً هي ليست كذلك بالنسبة لمراقب آخر يتحرك نسبة إلى المراقب الأول. والمفتاح هنا هو ان النجوم المتفجرة مفصولة بمسافة مكانية. والأحداث يراها شخص واحد في مكان واحد، وشخص آخر يراها في مكان وزمان آخر، والعكس بالعكس. وكذلك الأحداث يراها شخص واحد في الزمان فقط، بينما يراها الشخص الآخر في زمان ومكان. وزمن أي شخص يقيس سرعة الضوء هو ليس فقط زمن حركة أياً كان قد سبقك في سرعة عالية متباطئة بينما المكان يتقلص فيبدو لك كوقت وبعض اوقاتهم يبدو لك كمكان. ان الفترة المكانية لشخص واحد هي فترة مكان وزمان لشخص آخر. وفترة زمان شخص ما هي فترة زمان ومكان لشخص آخر. وحقيقة ان الزمان والمكان قابلان للتبادل تخبرنا بشكل قابل للملاحظة وغير متوقع حول الزمان والمكان. وبالأساس فالأشياء نفسها تبدو جوانب مختلفة لنفس العملة.

والشخص الذي رأى هذا – كان أكثر وضوحاً حتى من اينشتاين نفسه – كان استاذ الرياضيات الاسبق لأينشتاين وهو هيرمان منكووسكي رجل شهير من المعروف أنه كان ينادي تلميذه "كلب كسول" والذي لا يساوي شيئاً. (الوضعه الدائم، وقد بلع كل كلماته). قال منكووسكي: "من الآن فصاعداً، المكان لنفسه والزمان لنفسه سيغوصان في ظلال مجردة وسيبقى نوع من الاتحاد بينهما على قيد الحياة".

عمد منكووسكي هذا الاتجاه المدهش للزمان والمكان "زمان – مكان". ومن الواضح أن وجوده سيكون شديد الصخب لنا إذا عشنا حياتنا متنقلين قريبين من سرعة الضوء والعيش في طبيعة رتيبة جداً، يجعل حياتنا بلا تواصل. فكل ما نلمحه هو اوجه زمانه ومكانه. وكما وضح منكووسكي، الزمان والمكان يشبهان الظلال للزمان – المكان. فكر بعصا معلقة من سقف غرفة لكي تبرم حول وسطها وتحدد الاتجاه أشبه بإبرة البوصلة فالضوء البراق يرمي ظل العصا على جدار واحد، بينما الضوء البراق الثاني يرمي ظل الهدف على الجدار القريب. ونحن إذا اردنا ان نسمي حجم ظل العصا على جدار واحد "طوله" وحجم ظله على الجدار الآخر "عرضه" فماذا عندئذ يحدث للعصا عندما تدور حول محورها.

وبوضوح، فحجم الظل يتغير باختلاف الجدران. فإذا كان طوله قصيراً، فعرضه يكون اكبر، والعكس بالعكس. فحقيقة، الطول يظهر ليغير العرض، والعرض ليغير الطول، كما لو أنهما مظهران للشيء نفسه. وبالتأكيد انهما مظهران للشيء نفسه. الطول والعرض ليسا أساسيين على الإطلاق. انها ببساطة صناعية الاتجاه الذي نختار أن نراقب العصا منه. والشيء الأساسي هو العصا نفسها، والتي تستطيع رؤيتها ببساطة بتجاهل الظلال على الجدار والمشي نحوها إلى مركز الغرفة، حسناً، فالزمان والمكان أكثر شبهاً بالطول والعرض للعصا. أنهما ليسا اساسيين على الإطلاق لكنهما صناعيان من وجهة نظرنا، خصوصاً مقدار سرعة انتقالنا. لكن خلال الشيء الأساسي في الزمان المكان، فإن هذا ظاهر فقط من وجهة نظر انتقال قريبة من سرعة الضوء، مما يؤكد لماذا ليست واضحة لأي منا في حياتنا اليومية. بالتأكيد العصا والظل متشابهان ككل الأشياء المتماثلة، ويصلان لنقطة واحدة. بينما الطول والعرض للعصا هما متكافئان تماماً. إن هذا ليس صحيحاً تماماً بالنسبة لأوجه المكان والزمان من الزمان – المكان. ومع أنه بإمكانك أن تتحرك في أي اتجاه تريده في الفضاء، إلا أنك وكما يعرف أي شخص تستطيع ان تتحرك في اتجاه واحد فقط في الوقت نفسه.

إن حقيقة الزمان – المكان هي صعبة، وللزمان والمكان مجرد ظلال تبرز نقطة عامة. أشبه بملاحي سفينة غارقة يتشبثون بصخرة في بحر جامح، فلصنع صدى للعالم نبحث يائسين عن أشياء لا تتغير. نحن نعرف أشياء مثل المسافة والزمان والكتلة. لكن مؤخراً نكتشف بأن الأشياء التي عرفناها لا تتغير فقط من وجهة نظرنا المحدودة. وعندما نوسع منظورنا للعالم نكتشف بأن أشياء أخرى لم نكن نشك فيها هي أشياء ثابتة. وهكذا هو الأمر مع الزمان والمكان. فعندما نرى العالم من نقطة افضلية للسرعة العالية، لا نرى المكان ولا الزمان ولكن نراه كعالم بلا اتصال مع الزمان والمكان.

فعلياً يجب المضي قدماً بأن الزمان والمكان لا سبيل لهما إلى الظفر. فكر بالقمر، فماذا يشبه الآن في هذه اللحظة؟ الجواب هو لا نعرف ابداً. وكل الذي نعرفه هو ما كان يشبهه منذ 1 ثانية مضت انه الزمان الذي يحتاجه الضوء لينتقل من القمر عبر 400,000 كم إلى الأرض. والآن فكر بالشمس. لا نستطيع معرفة ماذا تشبه، فما نعرفه هو ما كانت تشبهه منذ 4/1 8 دقيقة مضت. ولأقرب نجم، هو الفا سنتوري، فنحن نعمل الصورة التي بها نرى الوقت قبل 4.3 سنة.

الفكرة هي انه وبالرغم من اننا نفكر في الكون الذي نراه من خلال التلسكوب بأنه موجود الآن، إلا أن هذه نظرة خاطئة. فنحن لا نعرف إطلاقاً ما يشبه الكون في هذه اللحظة. فعبر الفضاء الأبعد نرى الرجوع الأبعد في الزمن. فإذا نظرنا بعيداً بما يكفي عبر الفضاء قد نستطيع فعلياً أن نرى عن قرب طريقة تكون الكون، بالعودة بالزمن 13.7 نحو الوراء. والزمان والمكان مرتبطان معاً بشكل معقد. والكون الذي نراه "خارجاً هناك" هو ليس الشيء الذي يتمدد في الفضاء، لكنه الشيء الذي يتمدد في الزمان والمكان.

إن السبب الذي نخدع به في التفكير بالزمان والمكان بأنهما منفصلان هو ذلك الضوء الذي يأخذ وقتاً قليلاً جداً ليسافر مسافات بشرية والتي نادراً ما نلاحظ فيه التأخير. وعندما تتحدث مع أحد الأشخاص، فإنك تراه قبل أن يراك بمقدار جزء من مليار جزء من الثانية. لكن هذه الفترة غير قابلة للملاحظة والسبب هو أنها أقصر 10 ملايين ضعف من أي حدث يستطيع أن يدرك بالعقل البشري. وانه لا عجب ان نعتقد بأن كل شيء ندركه حولنا موجود الآن. لكن الآن هو مفهوم خيالي، والذي يصبح متوقعاً ان الكون أوسع، حيث المسافات كبيرة جداً ويحتاج الضوء لمليارات السنين لينتشر فيها.

ان الزمان – المكان للكون يمكن أن يكون فكرة لخارطة ضخمة. وكل الأحداث – ابتداء من خلق الكون إلى ميلادك في وقت ومكان محددين على الأرض – موضوع ذلك عليها، مع زمان – مكان وحيد. ان صورة الخارطة هي ملائمة لأن الزمان – كجانب رد فعل من المكان – يمكن أن يكون كفكرة لبعد فضائي إضافي. لكن صورة الخارطة توجد مشكلة. فإذا وضع كل شيء خارجاً، مقدراً على الاغلب، فليس هناك غرفة لمفاهيم الماضي والحاضر والمستقبل. فأينشتاين لاحظ: "بالنسبة لنا كفيزيائيين، الفرق بين الماضي والحاضر والمستقبل هو الصورة المضللة فقط".

انه ظريف ان تخضع للصورة المضللة. ومع ذلك فالحقيقة تبقى بأن مفاهيم الماضي والحاضر والمستقبل لا تظهر على الإطلاق في النسبية الخاصة؛ إحدى اوصافنا الأساسية للحقيقة. والطبيعة تظهر أنها تحتاج لها. فلماذا نحن نعمل في واحد من الالغاز المستعصية الكبرى.

مواضيع ذات صلة

التفسيرات الهندسية والديناميكية لتمدد الزمن

الزمكان في تصور منكوفسكي

اصطلاح التزامن

نشر الزمن عبر الفضاء

اتساق تمدد الزمن

تمدد الزمن ومفارقة التوأم

ازدهار النسبية

مشاكل مبدأ النسبية: الضوء بصفته موجة

القصور الذاتي والجاذبية

هل يوفّر الزمكان تفسيرًا؟

مفهوم الزمكان

الأطر المرجعية القصورية