Does time exist? - Andrew Zimmerman Jones

Translator: fatemeh khani Reviewer: sadegh zabihi

The earliest time measurements were

اولین سنجش زمان،

observations of cycles of the natural world,

مشاهده چرخه‌های جهان طبیعی بود،

using patterns of changes from day to night

که با استفاده از الگوهای تغییر روز به شب

and season to season to build calendars.

و فصل به فصل تقویم‌ها را تهیه می‌کردند.

More precise time-keeping, like sundials

اندازه گیری دقیق‌تر زمان مانند ساعت آفتابی

and mechanical clocks, eventually came along

و ساعت‌های مکانیکی تا جایی پیش رفت

to put time in more convenient boxes.

که در نهایت زمان را در قالب مناسبتری قرار دادند.

But what exactly is it that we’re measuring?

اما ما دقیقاً داریم چه چیز را اندازه گیری می‌کنیم؟

Is time something that physically exists,

آیا زمان از نظر قوانین طبیعت وجود دارد

or is it just in our heads?

یا صرفاً چیزی در ذهن ماست؟

At first the answer seems obvious—

درابتدا پاسخ واضح به نظر می‌رسد -

of course time exists;

البته که زمان وجود دارد؛

it constantly unfolds all around us,

دائماً در اطراف ما اتفاق می‌افتد،

and it’s hard to imagine the universe without it.

و تصور جهانی بدون آن بسیار دشوار است.

But our understanding of time started

اما درک ما از زمان

getting complicated thanks to Einstein.

به واسطه انیشتین پیچیده شد.

His theory of relativity tells us that time

نظریه نسبیت او می‌گوید که زمان

passes for everyone, but doesn’t always pass

برای همه می‌گذرد اما همیشه

at the same rate for people in different situations,

برای افراد در موقعیت‌های گوناگون به یک سرعت سپری نمی‌شود،

like those travelling close to the speed of light

مثلا برای کسانی که با سرعت نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کنند

or orbiting a supermassive black hole.

یا درحال چرخیدن به دور یک ابر سیاهچاله هستند.

Einstein resolved the malleability of time

انیشتین انعطاف پذیری زمان را

by combining it with space to define space-time,

با ترکیب آن با فضا حل کرد تا فضازمان را تعریف کند،

which can bend, but behaves in consistent, predictable ways.

که می‌تواند خم شود اما به روشی پایدار و قابل پیش‌بینی رفتار می‌کند.

Einstein’s theory seemed to confirm that time

نظریه اینشتین ظاهراً تایید می‌کند که زمان

is woven into the very fabric of the universe.

در ساختار عالم تنیده شده‌است.

But there’s a big question it didn’t fully resolve:

اما پرسش بزرگی وجود دارد که این نظریه نتوانسته آن را پاسخ دهد:

why is it we can move through space in any direction,

چرا ما می‌توانیم در فضا در هر مسیری حرکت کنیم

but through time in only one?

اما در زمان تنها در یک مسیر؟

No matter what we do, the past is always,

صرف نظر از اینکه چه می‌کنیم، گذشته همیشه

stubbornly, behind us.

پشت سر ماست.

This is called the arrow of time.

به این بردار زمان می‌گویند.

When a drop of food coloring is

وقتی یک قطره از رنگ خوراکی

dropped into a glass of water,

در یک لیوان آب می‌افتد،

we instinctively know that the coloring

طبیعتاً می‌دانیم که رنگ

will drift out from the drop,

از قطره پخش می‌شود

eventually filling the glass.

و در نهایت لیوان را پر می‌کند.

Imagine watching the opposite happen.

برعکس این اتفاق را تصور کنید.

Here, we’d recognize time as unfolding backwards.

اینجا، زمان وارونه طی خواهد شد.

We live in a universe where the food coloring

ما در عالمی زندگی می‌کنیم که در آن رنگ خوراکی

spreads out in the water,

در آب پخش می‌شود

not a universe where it collects together.

نه جهانی که در آن ذرات رنگ خوراکی با هم جمع شوند.

In physics, this is described by

در فیزیک این اتفاق با عنوان

the Second Law of Thermodynamics,

قانون دوم ترمودینامیک توصیف می‌شود

which says that systems will gain disorder,

که می‌گوید سیستم‌ها در طول زمان بی‌نظمی

or entropy, over time.

یا انتروپی دریافت می‌کنند.

Systems in our universe move from order to disorder,

سیستم‌ها در جهان ما از نظم به بی‌نظمی انتقال می‌یابند،

and it is that property of the universe

و این خاصیت جهان است

that defines the direction of time’s arrow.

که مسیر بردار زمان را تعریف می‌کند.

So if time is such a fundamental property,

بنابراین اگر زمان این چنین خاصیت بنیادی است

it should be in our most fundamental equations

باید در بنیادی‌ترین معادلات ما

describing the universe, right?

که عالم را توصیف می‌کند وجود داشته‌باشد، درست است؟

We currently have two sets of

در حال حاضر دو معادله داریم

equations that govern physics.

که فیزیک را کنترل می‌کند.

General relativity describes the

نسبیت عمومی،

behavior of very large things,

رفتار اشیاء بزرگ را توصیف می‌کند،

while quantum physics explains the very small.

درحالی که فیزیک کوانتوم اشیاء خیلی کوچک را بررسی می‌کند.

One of the biggest goals in theoretical physics

یکی از بزرگترین اهداف فیزیک نظری

over the last half century has been reconciling

در طول نیم‌قرن گذشته تطبیق دادن

the two into one fundamental “theory of everything."

این دو به یک «نظریه اساسی همه چیز» بوده است.

There have been many attempts

تلاش‌های زیادی انجام شده‌است

—none yet proven—

- هیچ کدام هنوز اثبات نشده‌اند -

and they treat time in different ways.

و به طور متفاوت به زمان می‎پردازند.

Oddly enough, one contender called the Wheeler-DeWitt

عجیب است، یک مدعی به نام معادله ویلر دوویت

equation, doesn’t include time at all.

اصلا شامل زمان نمی‌شود.

Like all current theories of everything,

مانند همه نظریه‌های رایج درباره همه چیز،

that equation is speculative.

آن معادله فرضی است.

But as a thought experiment,

اما به عنوان یک آزمایش استدلالی

if it or a similarly time-starved equation

اگر این معادله یا معادله فاقد زمان مشابه

turned out to be true, would that mean

درست از آب دربیاید، آیا این به معنای آن است که

that time doesn’t exist, at the most fundamental level?

در ابتدایی‌ترین سطح زمان اصلا وجود ندارد؟

Could time just be some sort of illusion generated

آیا زمان تنها نوعی وهم است

by the limitations of the way

که زاییدۀ محدودیت‌هایی است

we perceive the universe?

که در درک جهان داریم؟

We don’t yet know, but maybe that’s

ما هنوز نمی‌دانیم، اما شاید

the wrong way of thinking about it.

این روش برای تفکر درباره آن اشتباه باشد.

Instead of asking if time exists as a fundamental property,

به جای پرسیدن آنکه آیا زمان به عنوان یک خاصیت بنیادی وجود دارد یا نه،

maybe it could exist as an emergent one.

شاید آن یک خاصیت نوخاسته باشد.

Emergent properties are things that don’t exist

خواص نوخاسته چیزهایی هستند که به صورت

in individual pieces of a system,

قسمت‌های مجزای یک مجموعه وجود ندارد

but do exist for the system as a whole.

اما در یک مجموعه به صورت منسجم موجود هستند.

Each individual water molecule doesn’t have a tide,

هر مولکول آب یک جزر و مد ندارد،

but the whole ocean does.

بلکه کل اقیانوس جزر و مد دارد.

A movie creates change through time by using

یک فیلم در زمان توسط

a series of still images that appear to have a fluid,

رشته تصاویر ساکن خلق می‌شود

continuous change between them.

تا یک جریان متغیر و مستمر بین آنها ایجاد شود.

Flipping through the images fast enough,

وقتی این تصاویر را با سرعت ورق بزنیم،

our brains perceive the passage of time

ذهن ما گذر زمان را

from the sequence of still images.

از این رشته تصاویر درک می‌کند.

No individual frame of the movie changes

هیچ کدام از صحنه‌های فیلم به تنهایی باعث تغییر گذر زمان نمی‌شوند

or contains the passage of time,

یا حاوی آن نیستند،

but it’s a property that comes out of how

بلکه این خاصیتی است که در نتیجه

the pieces are strung together.

روش به دنبال هم آمدن هر قطعه بوجود می‌آید.

The movement is real, yet also an illusion.

حرکت واقعی است، در عین حال هم یک توهم.

Could the physics of time somehow be a similar illusion?

آیا فیزیک زمان هم به نوعی یک وهم مشابه است؟

Physicists are still exploring these and other questions,

فیزیکدان ها همچنان در حال بررسی این پرسش‌ها و پرسش‌های دیگر هستند،

so we’re far from a complete explanation.

بنابراین از توضیح کامل آن دور هستیم.

At least for the moment.

حداقل در این لحظه.