ادراک زمان

وقتی یک حادثه خطرناک را تجربه می‌کنید،‌ زمان به نظر طولانی‌تر می‌رسد،‌ آیا واقعا زمان نسبی است یا مغز ماست که فریب می‌خورد؟ یک خبرنگار جسور با سقوط از ارتفاع 45 متری تلاش کرد پاسخی برای این سوال بیابد.گفته می‌شود که انسان در زمان‌های بحران و زمانی که خطری بزرگ تهدیدش می‌کند،‌ زمان را طولانی‌تر ادراک می‌کند. اما چرا؟

گزارشگر پاپ‌ساینس (لینک مرجع مقاله به نقل از پاپ ساینس) در اقدامی کم‌نظیر حاضر به یک سقوط آزمایشی از یک ساختمان 15 طبقه شده تا در یافتن پاسخ این سوال همکاری کند. شرح این تجربه را از زبان خود او می‌خوانیم: چند دقیقه پیش من از یک قلاب در ارتفاع 45 متری آویزان بودم. من می‌توانستم ببینم که در شعاعی چندین کیلومتری،‌ من از هر چیزی بالاتر بودم و چیزی نمانده بود که یکی از سریع‌ترین حرکت‌های یک فرد در علم را انجام بدهم.برای افرادی که از بیرون نگاه می‌کردند، همه این ابزار یک تور بیشتر نبود،‌ چون وقتی من رها می‌شدم،‌ تا زمان افتادنم درون یک تور دایره‌ای، دیگر به هیچ‌جا متصل نبودم. قرار بود این سقوط 3 ثانیه طول بکشد و من این تجربه ترسناک را طولانی‌تر ادراک کنم.

درست مانند آزمایش‌های قبلی دیوید ایگل‌من، به دست من یک کورنومتر بسته می‌شد که روی صفحه‌اش اعداد به سرعت حرکت می‌کردند، به طوری که نمی‌شد آن اعداد را خواند. اگر واقعا در طول سقوط سرعت زمان برای من کم می‌شد،‌ باید می‌توانستم اعدادی که سریع می‌گذرند را هم بخوانم، ‌تقریبا همان طور که در فیلم ماتریکس گلوله‌ها را می‌دیدند، ‌البته اگر می‌توانستم در آن شرایط چشم‌هایم را باز نگه دارم!

مغز در سفر زمان

در سال‌های اخیر دانشمندان عصب‌شناس متوجه شده‌اند که یک خوشه ده هزار سلولی مغز به نام هسته سوپراکیاسماتیک چرخه خواب و بیداری ما در 24 ساعت را تنظیم می‌کند. ایگل‌من سال‌ها پیش کار روی این موضوع را آغاز کرد و در سال 2000/ 1379 به خطای دیدی به نام اثر تاخیر فلش علاقه‌مند شد. یک دایره از نقاط روی نمایشگر،‌ یک نقطه در حال چرخش را نشان می‌دهند و برای لحظه‌ای کوتاه وسط حلقه سفیدرنگ به نظر می‌رسد. گاهی حلقه دور و نقطه سفید وسط همپوشانی پیدا می‌کردند. ایگل‌من متوجه شد که این یک خطای دید موقتی است و مغز است که فریب می‌خورد. در واقع بعد از مدتی مغز مکان آینده نقطه را پیشبینی می‌کند. این اولین باری بود که مدرکی نشان می‌داد ادراک مغز از زمان لزوما وابسته به اطلاعات واقعی که از بیرون می‌گیرد نیست.

من در دفتر ایگل‌من یک بازی رایانه‌ای با خطای شناختی انجام دادم. باید روی یک سری مربع سبز می‌پریدم. اوایل بازی، 200 میلی ثانیه تاخیر داشتم،‌ اما کم‌کم بهتر شد تا به جایی رسید که من زودتر از ظاهر شدن مربع‌ها می‌پریدم.

ایگل‌من برایم توضیح داد که وقتی در اوایل بازی 200 میلی ثانیه تاخیر داشتم،‌ مغز این تاخیر را می‌فهمد و آن را جبران می‌کند. اما وقتی محرک واقعا بدون تاخیر ظاهر شود، مغز با الگوی قبلی خودش ادامه می‌دهد و به همین دلیل به نظر می‌رسد که مربع‌ها زودتر از حرکت من ظاهر می‌شوند. بر اساس یافته‌های ایگل‌من،‌ ما دست کم دو بخش مربوط به زمان در مغز داریم، یکی ساعت اصلی است که زمان اکنون را درک می‌کند و دیگری،‌ تناقض‌های دریافتی قسمت‌های مختلف را (مثل اتفاقی که در همین بازی افتاد) با هم هماهنگ می‌کند.

در واقع مطالعات مختلف نشان می‌دهند که برخلاف کلام،‌ که مرکزش بروکا است و یا دیدن که مرکزش لوب پس‌سری مغز است، ادراک زمان منطقه کاملا مشخصی ندارد. آن‌‌ها اول باید می‌دیدند که چه طور قسمت‌های مختلف مغز با هم به یک ادراک از زمان می‌رسند. اما قبل از آن باید مطمئن می‌شدند که واقعا مغز قادر به دریافت طیفی از ادراک یافته‌هاست. در این جا بود که ایگل‌من با یادآوری تجربه سقوطش از پشت بام در کودکی، این آزمایش‌ها را طراحی کرد.

توضیح عجیب و غریب

یک، دو، سه و من سقوط کردم. نوک برج داشت دورتر می‌شد و احساس می‌کردم دلم دارد می‌رسد به حلقم. همان‌طور که ایگل‌من می‌گفت زمان کند شد. تمام توانم را به کار گرفتم تا کورنومتر را بخوانم اما هنوز هم اعدادش محو دیده می‌شدند. راستش سخت‌تر از آن چه انتظار داشتم با تور نجات برخورد کردم،‌ اما خب سالمم! من هم درست مثل 23 نفر دیگر،‌ زمان را طولانی‌تر ادراک کرده بودم (با میانگین 4 ثانیه در مقایسه با 6/2 ثانیه واقعی) اما هیچ‌کدام اعداد کورنومتر را نتوانسته بودیم بخوانیم. ایگل‌من این طور نتیجه می‌گیرد که ادراک زمان طولانی‌تر،‌ در واقع خطای یادآوری است. ما زمان را طولانی‌تر ادراک نمی‌کنیم، آن را طولانی‌تر به یاد می‌آوریم.

پیتر تسه هم در دانشگاه دورتموند روی زمان مطالعه می‌کند و توضیح دیگری دارد. او می‌گوید این یک تاکتیک حیاتی است که ما به به چیزهای غیرعادی توجه نشان دهیم. وقتی اجداد ما در جنگل سایه می‌دیدند، می‌توانست به معنای پیدا کردن شام یا تبدیل شدن به شام باشد. هر دوحالت نیاز به توجه بیشتر داشت. ما هم در موقعیت‌هایی که زندگیمان در خطر است، ذهنمان به محرک‌های بیشتری باز است. بنابراین، اطلاعات بیشتری جمع‌آوری می‌کند. در شرایط عادی ما عادت داریم این میزان اطلاعات را مثلا در 4 ثانیه به دست بیاوریم. برای همین فکر می‌کنیم که 4 ثانیه گذشته است. تسه در آزمایش خود به افراد دو تصویر تکراری و یک تصویر جدید نشان می‌داد، مثلا دو فنجان و یک گل. با این که مدت نمایش همه تصاویر یکسان بود، ‌افراد مدت نمایش گل را طولانی‌تر گزارش می‌کردند و تسه این پاسخ را مربوط به فرضیه خود می‌داند.

اما ایگل‌من با این فرضیه موافق نیست. او می‌گوید اگر این فرضیه درست بود،‌ افراد باید به یک اسلحه (که تکراری و عادی نیست)‌ توجه بیشتری نشان بدهند،‌ در حالی که این اتفاق نمی‌افتد و تصویر گل و اسلحه در نتیجه آزمایش بی‌تاثیرند. توضیح ایگل‌من،‌ سیستم اقتصاد انرژی مغز است. بر این اساس، وقتی مغز با محرک تکراری روبرو می‌شود،‌ یا می‌تواند محرک بعدی را پیشبینی کند، انرژی و زمان کم‌تری را صرف آن می‌کند که سرکوب تکرار خوانده می‌شود.

سفر زمان به عنوان درمان

یکی از کاربردهای اساس این آزمایش‌ها در مورد بیماری‌های روانشناختی است. همه ما به طور دایم در ذهن خود خودگویی داریم که دو فرایند دارد: ‌تولید صدا و شنیدن آن، که این دو فرایند همزمان ادراک می‌شوند. اما اگر مغز نتواند آن‌ها را همزمان ادراک کند،‌ به نظر شنیده شدن صدای دیگری می‌‌آید که می‌تواند توضیح توهمات شنیداری باشد. ایگل‌من با مطالعه 30 بیمار مبتلا به اسکیزوفرنیا نشان داد که آن‌ها سرکوب تکرار ندارند و همه محرک‌ها را به عنوان یک محرک جدید می‌بینند.

ایگل‌من معتقد است که درست مانند بازی مربع‌های سبز، ‌می‌توانیم ذهن بیماران اسکیزوفرنیک را با بازی‌ها به ادراک زمان عادت بدهیم. در حال حاضر وی به کمک روانشناسان در حال طراحی یک بازی ویدئویی برای بیماران اسکیزوفرنیک است و امیدوار است در آینده‌ای نزدیک بتواند آن را آزمایش کند. تا ایگل‌من ثابت کند که ادراک انسان‌ها از زمان فردی است و زمان یک مفهوم ثابت نیست، هنوز راه درازی مانده است،‌ اما این دانشمند 38 ساله بسیار امیدوار است.

برگرفته از وبلاگ زیباترین علم به نقل از انجمن فیزیک دانشگاه آزاد مشهد

پدیدار آگاهی از کجا وچگونه پدید آمده است ؟

پرسش بی پاسخ دیگری که ذهن فیزیکدانان را به خود مشغول داشته این است که چرا برخی از جریانهای الکتریکی نظیر آنها که در مغز وسلسله اعصاب جریان دارد با خود احساس وآگاهی به همراه می آورد در حالی که برخی دیگر از جریانهای الکتریکی نظیر آنها که در شبکه های سراسری برق سیر می کنند ظاهراً چنین آثاری با خود به همراه نمی آورند.

مساله را به صورت معکوس نیز می توان مطرح کرد چگونه است که آگاهی واحساسات که احیاناً مادی نیستند می توانند الکترونها ویونها را در مدارهای مغز به حرکت در آورند و موجب بروز پدیدارهای فیزیکی شوند سوال دیگری که می توان مطرح کرد این است که آیا اساساً این قبیل پرسشها معنا دار هستند؟ واگر چنین است آیا پاسخگویی به آنها وظیفه فیزیکدانان است؟ برخی از فیزیکدانان معتقدند که اگر فیزیک یک رشته فراگیر است واگر علم نهایتاً قابل تحویل به امور فیزیکی است در آن صورت فیزیکدانان باید به اینگونه پرسشها نیز بپردازند گاهی اوقات گفته می شود که حیات در لابلای قوانین فیزیکی مندرج است.

البته هر چند این نکته درست است که اگر قوانین فیزیکی اندکی متفاوت می بودند حیات شکل نمی‌گرفت و اما اگر اصلی تحت عنوان « اصل حیات» وجود داشته باشد نمی توان رد آن را در قوانین فیزیکی به دست آورد . برای دستیابی به این اصل باید به سراغ نظریه های ریاضی نظیر نظریه مربوط به سیستمهای بسیار پیچیده یا نظریه های اطلاعات رفت هر چه باشد هر سلول زنده به یک معنا عبارت است از سیستمهای بسیار پیچیده ای که فعالیت اصلیش پردازش اطلاعات و باز تولید است.

آیا کل جهان یک تصویر 3 بُعدی است؟

آیا ما هم اکنون در یک تصویر سه بُعدی کیهانی زندگی می کنیم؟ تصویری که انعکاسی از یک حقیقت فراکیهانی است؟

نظریه "جهان هولوگرافیک" پاسخ شگفت انگیزی به این معمای اسرارآمیز ارائه میدهد. براساس نظریه "جهان هولوگرافیک" در فیزیک، کل جهان درواقع تصویری از یک حقیقت برتر است، حقیقتی اسرارآمیز که در فراسوی کائنات است. 

برای درک بهتر این مطلب ابتدا باید با مفهوم هولوگرام آشنا شویم. هولوگرام درواقع یک تصویر سه بُعدی است که به کمک پرتوهای لیزر شکل می گیرد. در عکاسی معمولی وقتی از یک صحنه واقعی (که سه بُعدی است) عکس می گیریم، تصویر حاصله یک تصویر دو بُعدی خواهد بود اما به کمک روش هولوگرافی (تمام نگاری) و به کمک پرتوهای لیزر می توان برخلاف عکاسی معمولی، تصاویر سه بُعدی اجسام را نیز ثبت کرد، تصاویری که همانند شکل اصلی، واقعی به نظر می رسند. پدیده عجیبی است اما از این عجیب تر آنکه کل جهان هم ممکن است دقیقاً چنین حکایتی داشته باشد.

در واقع براساس برخی از جدیدترین نظریات مطرح در فیزیک، جهان ما هم درواقع یک هولوگرام عظیم کیهانی است و ما اکنون در یک تصویر کیهانی زندگی می کنیم. بر این اساس، آنچه ما به عنوان جهان درک می کنیم درواقع حقیقت هستی نبوده بلکه صرفاً تصویر یا تجسمی از آن است و حقیقت هستی در فراسوی این تصویر عظیم کیهانی است. به عبارتی، جهان، تصویر یا انعکاسی از یک حقیقت غایی کیهانی است که برای همیشه خارج از دسترس اندیشه های ما باقی خواهد ماند.

آیا ما رویای شعور خلاق کائنات هستیم؟ به راستی مفهوم زندگی چیست؟ نقش ما در این فیلم سه بُعدی جهان چیست؟ چگونه پیش از آنکه فرصت مان تمام شود نقش خود را در این فیلم به بهترین، خوب ترین و عاشقانه ترین شکل ممکن ایفا کنیم؟

 

آری، به راستی مفهوم زندگی چیست؟

گریزی بر نظریه اورت درباره جهان های موازی

این پست اختصاص به پاسخ سوالی که یکی از علاقه مندان مطرح کرده اند دارد. سوال مطرح شده مربوط به پست جهان موازی اثبات شد است. سوال: در آزمایش مطرح شده کاسه مخروطی و براده؛ منظور از اینکه ماده در زمان واحد حرکت کرده و متوقف می شود چیست؟
علاقه مندان و خوانندگان عزیز؛ در ابتدا این نکته را مد نظر داشته باشید که اصولا برای درک یک آزمایش بایستی آن آزمایش را به طور کامل مطالعه کرد. چیزی که ما در اینجا از آن یاد کردیم، استفاده از این آزمایش برای توضیح یک سری از مفاهیم بوده است. اما سعی بنده بر این است که مقاله ایی که این آزمایش در آن چاپ شده است را در اختیار علاقه مندان قرار دهم.

مسئله دیگری که وجود دارد، این است، از آنجایی که بحث جهانهای موازی شامل مفاهیمی از فیزیک کوانتومی، فلسفه مکانیک کوانتومی و حتی در بعضی از موارد نیز احتیاج به مفاهیم متافیزیکی دارد بایستی بتوانیم این مفاهیم درک کنیم.

در این پست؛ هدف ایراد توضیحاتی مفصل درباره مفاهیم ابتدایی جهانهای موازی و مکانیک کوانتومی است و امید بر این است که با این توضیحات علاوه بر آشنایی بیشتر علاقه مندان با نظریه جهانهای موازی، پاسخ سوال دوست عزیزم «صبـا» رو هم داده باشم.(لازم به ذکر است؛ تصاویری که استفاده شده، از کتاب «فرد آلن ولف» با عنوان «متافیزیک، از دیدگاه فیزیک؛ زمان و جهانهای موازی» استخراج شده است.)

در ابتدا باید گفت؛ همانطور که بر طبق مکانیک کوانتومی میدانیم، تعیین مکان دقیق یک ذره امکان پذیر نیست (اصل عدم قطعیت) بعبارتی دیگر و به عنوان مثال؛ یک الکترون هم میتواند در یک تراز اتمی مفروض باشد و هم نباشد! حال میتوان گفت که آزمایش جدید تعمیمی بر این اصل است به نحوی که ذره هم میتواند حرکت کند و هم ساکن باشد! و همچنین بدین دلیل است که ما در مکانیک کوانتومی از احتمال حضور ذره صحبت میکنیم.

حال این موضوع را بسط داده و مبحث را با رفتار الکترون در ترازهای اتمی شبیه سازی میکنیم.

 

*** برطبق این شکل؛ حرکت هر الکترون در هسته، بر حرکت سایر الکترونها دیگر تاثیر گذار است.

 

 

*** الکترون بطور همزمان ترازهای زیادی برای حرکت و جابجـایی می بیند.

 

*** چیزی که ما از آن به عنوان تراز اتمی و یا اوربیتال اتمی یاد میکنیم صرفا مربوط به یک تک الکترون نیست و بایستی تمام الکترونهای یک اتم را در نظر داشته باشیم. (مدل ابر الکترونی) این الکترونها در ترازها قوانین حرکت خاص خود را دارند.

برای توضیح بیشتر؛ ابتدا لازم است که بداینم، رویه شکل گیری هر جسم قبل از اینکه ماده شکل خارجی به خود بگیرد شروع میشود که فیزیکدانان کوانتوم آنرا فاز «پیش ماده» مینامند؛ تابع موج کوانتومی. و این خود دلیلی بر این است که در مکانیک کوانتومی، توالی زمانی مفهوم خود را از دست میدهد. یکی از عقاید منتج از فیزیک کوانتومی، قضیه اورت درباره جهانهای موازی است. اورت در پایان نامه دکترای خود بر آن شد که موج کوانتومی را به عنوان نشانگر احتمال وقوع اتفاق در نظر نگیرد، بلکه آن را چیزی بداند که حقیقتا واقع میشود. بدین علت این مسئله تا این حد گیج کننده است که موج، جریان را در فضا زمان همه رویدادهای محتمل نمایش میدهد، حتی اگر رویدادها باهم در تناقض باشند!!! مثلا، وقتی سکه ای را به هوا ی اندازید، از یک طرف بر زمین می نشیند و شما یک روی آنرا می بینید، هرگز همزمان دو روی سکه دیده نمیشود. ولی موج کوانتومی سکه، همیشه احتمال برابری از نمایش هر دو روی آن ارائه میدهد.

حال سوال این است که چگونه موج کوانتومی میتواند واقعیت را نمایش دهد؟ اورت و پیروانش به این نتیجه رسیدند که برای هر احتمالی، جهانهای موازی وجود دارد که در انجا تمامی احتمالات مختلف به صورت حقیقی اتفاق می افتد. بنابراین، در یک جهان، سکه از یک رو بر زمین می افتد و در جهان دیگر از روی دیگر. و حتی شگفت انگیز تر اینکه، شما در هر دو جهان نظاره گر سرنوشت سکه هستید!  و در هر دو جهان حاضرید.!!!

و سوال بعدی که مطرح میشود این است که؛ آیا این جهانهای مجزا برهم اثر نمی گذارند؟ در حقیقت اثر می گذارند؛ این اثر گذاری متقابل آنهاست، یا به تعبیر بهتر، جمع اثر آنهاست که احتمالهای جدیدی را می آفریند. به عبارت دیگر؛ با افزودن شاخه های متفاوت موج به یکدیگر، جایی که هر شاخه مربوط به جهان خودش است، می توانیم جهان جدیدی ایجاد کنیم.

و در پایان ضروری است که بدانیم؛ هیچ جهانی برای جهان دیگر لزوما شناخته شده نیست و هر نتیجه در جهانی متفاوت روی میدهد.. پس هر جنبه «مـا و یا شما» فقط از جهان خودش آگاه است. اگر هر دو جنبه به هم برسند، آنگاه همه نتایج ممکن حاصل از برهم کنش واقعا رخ میدهد!