هل فعلاً تمكن العلماء من السفر عبر الزمن؟

وردت أنباء مؤخراً، عن مصادر مثل مجلتي The Sun وDaily Mail البريطانيتين، عن نجاح العلماء في بناء أول آلة للزمن في تجربة علمية تم نشرها في ١٣ مارس في Scientific Reports، حيث تمكن فريق علمي في روسيا من تحريك جزيئات صغيرة، إلكترونات، جزء من الثانية إلى الماضي باستخدام ميكانيكا الكم من خلال استخدام حاسب الكم الخاص بشركة IBM في تجربة أشبه بإعادة ترتيب كرات البلياردو المبعثرة بعشوائية إلى وضعها الأول في نظام مرتب. وقد نفت لاحقاً MIT Technology Review إمكانية تحقيق ذلك. فيما يلي شرح هذه التجربة.

وحدة حوسبة الكم هي qubit وبعكس ال bit، وحدة المعلومات في الحاسب الآلي، والتي قد تساوي إما صفر أو واحد في أي وقت، أي أن عدد الحالات الممكنة لها حالتان، تمتلك وحدة ال qubit عدد من الحالات يجعلها تستطيع تخزين كم كبير من المعلومات. لذلك تمتلك الحاسبات التي تعمل في هذا النطاق قدرة حسابية هائلة.

من ناحية أخرى لا توجد حتمية فيما يتعلق بتحديد مكان جزيء الإلكترون خلال مراقبته، أي أن مكانه يحدد بالتقريب، ومع تقدم الوقت، خلال الملاحظة، يصعب تحديد مكانه حيث أن المحيط الذي يتواجد فيه يتمدد بطريقة فوضوية. 

وقد عكف فريق علمي على حساب احتمالية ملاحظة إلكترون يعود دون تدخل خارجي من هذه الحالة الفوضوية التي يصعب تحديد مكانه فيها إلى الوضع الأول الأكثر احتواءاً. أي نفس تأثير رجوع الزمان الي الوراء.

تبين أن ذلك يتطلب نظرياً مراقبة ١٠ مليارات إلكترون من موقعهم المبدئي كل ثانية لمدة ١٣،٧ مليار سنة. هذا مؤشر للقدرة الحسابية المطلوبة إذا أراد فريق علمي استرجاع الإلكترون من الوضع الفوضوي الي وضعه المبدئي بطريقة اصطناعية.

لأنك مثلاً إذا كنت تبحث عن شخص محدد ضمن مليار شخص فاحتمالية أن تجده صدفة ضئيلة جداً، في إشارة إلى احتمالية ملاحظة إلكترون يعود من حالته الفوضوية إلى وضعه المبدئي دون تدخل من الفريق، وهي تعبر عن كم الجهد المطلوب لإيجاده عن عمد، في إشارة إلى القوة الحسابية الكبيرة المطلوبة لخلق حالة اصطناعية يعود فيها الإلكترون الي وضعه المبدئي.

وهو ما تمكن منه مؤخراً فريق بحثي بقيادة Dr Gordey Lesovik من معمل الفيزياء التابع لمعهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا، بطريقة مشابهة بالرجوع بالزمن إلى الوراء، باستخدام القدرة الحسابية الهائلة لحوسبة الكم من خلال استخدام حاسب الكم لشركة IBM والذي يستخدم وحدتان من الqubit يمكن أن تتواجد في حالات صفر أو واحد كما في الحاسب الآلي العادي أو في حالة مركبة من الحالتين السابقتين متبعة قوانين ميكانيكا الكم. 

من ناحية أخري هناك رأي معاكس وفقاً لتقرير MIT Technology Review مفاده أن إعادة تسلسل أحداث الي الوراء، كما في حال تشغيل شريط فيديو في الاتجاه المعاكس، لا تعني بالضرورة التحرك عكس اتجاه الزمن.

 أوضح التقرير، أن في العالم الحقيقي، تبدو الأشياء مختلفة في الاتجاه المعاكس للزمن عن الاتجاه الطبيعي للزمن طبقاً لقوانين الفيزياء، في إشارة إلى قانون الديناميكا الحرارية الثاني، وهو أن، الأنتروبي، وهي مقياس لعشوائية نظام، لنظام معزول، يمكن أن تزداد لكن لا تقل مع مرور الوقت. إذن هذه التجربة لم تستطع خرق قوانين الفيزياء لكنها بالتأكيد، كما ذكر Dr Lesovik، ستساعد على تحسين القدرة الحسابية الكمية واختبار البرامج المستخدمة في هذا المجال.