لقد كنت أصنع برامج عن الكون لأكثر من عشر سنوات.
ومكاننا فيه.
ها هو! ها هو!
أستطيع رؤية المظلات.
لقد خضت لقاءات رائعة ...
لا أصدق أنه يمكنك الوقوف بجانب مركبة فضائية.
التخلي عن.
.. تجارب لا تنسى ...
لقد هبطوا بالضبط نفس الشيء. رائع.
.. وشرح بعض العلوم الرائعة حول كيفية عمل كوكبنا.
هذا حقًا هو الخط الأزرق الرفيع الذي يحمينا.
انظر إلى ذلك!
الآن أنظر إلى تلك البرامج من الماضي بنظرة جديدة.
إنه بالتأكيد أقرب ما سأكون في الفضاء.
أعتقد أن معرفتنا قد زادت حقًا منذ أن صنعنا هذه الأفلام.
لذا من المثير حقًا أن أعود مرة أخرى
حول بعض الأسئلة الأساسية.
هل نحن لوحدنا في الكون؟
ما هي الجاذبية بالضبط؟
إلى أين سيأخذنا استكشاف الفضاء؟
وما هو الوقت؟
التصفير ليس جيدًا أبدًا.
لقد عدت إلى المعهد الملكي
إعادة مشاهدة بعض أفلامي القديمة .
ولفحص ذلك الذي نقيس به حياتنا.
زمن.
إنه مفهوم مألوف جدًا ،
ومع ذلك فقد كشفت الاكتشافات الحديثة أنه أغرب بكثير
مما كنا نتخيله.
أعتقد أن السؤال "ما هو الوقت؟"
هي واحدة من أكثر الأسئلة العلمية روعة واستثارة.
لأنها أساسية جدًا للتجربة البشرية.
تجربتنا في العالم أن الماضي مكتوب ،
لقد حدث والمستقبل لم يكتب بعد.
إنها مفتوحة.
ولكن ما هذا الشيء بعد كل ما تفعله الساعة ،
دقات الساعة؟
إنه أحد أكثر الأسئلة المحيرة في العلوم.
ممتاز ، ها أنت ذا. أين أنا؟ قليلا معقدة.
نوع من تجمع آلة وقت سفينة الفضاء.
رف معطف اختياري. أحتاج 5 دقائق من وقتك وبالطبع
إذا قلت 5 دقائق ، فأنا أكذب. لا ، سأقوم فقط بإلقاء محاضرة.
أنا أعلم ، لقد رأيتهم للتو. هذا رائع. لكنني لم أعطيهم بعد.
صعب الشرح. رأيته على أي حال.
حسنًا ، تمسك بشيء ربما عقلك.
تم الانتهاء من؟
عادة ما يدور فقط.
ربما هذا. اخرس يا براين!
كثيرًا ما أتلقى أسئلة حول السفر عبر الزمن ،
ونعم ، بعضها يأتي من دكتور هو.
سيكون من الرائع ، أليس كذلك ، أن يكون لديك TARDIS والعودة
للذهاب ومشاهدة بعض اللحظات العظيمة في التاريخ.
إنه احتمال مغري.
ولكن قبل أن نبدأ في التفكير في السفر عبر الزمن ،
يجب أن نفحص كيف نختبر الوقت.
الطريقة التي نختبر بها الوقت ونتحدث عنه
هو في الواقع ، إذا فكرت في الأمر ، غريب تمامًا.
لأنه ، كما تعلمون ، هناك 60 ثانية في الدقيقة ، و 60 دقيقة
في ساعة و 24 منهم في اليوم ،
ثم هناك 365 يومًا في السنة.
من المثير للاهتمام ، على ما أعتقد ، أن معظمنا تمامًا
منفصل عما يخبرنا به ذلك في الواقع.
أي أننا نعيش على كرة حجرية ،
الذي يدور على محوره
مرة كل 24 ساعة تقريبًا.
وفي طائرة يمكنها التحرك بسرعة كبيرة ،
يمكنك توضيح ذلك جيدًا.
لأننا نعيش على كرة دوارة ،
ونحن نشغل الحارق ونطارد غروب الشمس ،
يحدث شيء مثير للاهتمام.
هذا هو يوروفايتر تايفون.
يطير بسرعة 1.85 ماخ على الأقل ضعف سرعة الصوت.
لا استطيع ان اقول لكم بالضبط كيف سريع ، لأنه سر.
يرتفعون إلى ما لا يقل عن 16700 متر
لكن مرة أخرى لا أستطيع أن أخبرك ، إنه سر.
ولا يمكنك تصوير مآخذ الهواء هذه
لأنها سرية أيضًا.
هذه هي طائرة التطوير الخاصة بشركة BAE Systems.
سأدخل على الفور
وجميع برامج الاختبار موجودة فيه وقد أخبرني الطيار بذلك ،
كما تعلم ، فوضوي بعض الشيء ، لذا اضغط على "تحكم ، بديل ، حذف" بين الحين والآخر
عندما يصاب كل شيء بالجنون ، وعادة ما يعود مرة أخرى.
ما هو جيد.
ادخل. قدم أولاً ، مريح؟ جيد. هذا هو.
هذا عندما تريد السيطرة عليه في أي وقت.
هذا غير محتمل. من غير المرجح.
هل لديك حقيبة تقيؤ؟
ني.
إذا لزم الأمر ، ضعه في قفازك.
تشارلي 69 ، المدرج 07 ، واضح للإقلاع.
الرياح السطحية 350 درجة ، سبع عقد فوقها.
وانتهى؟ - نعم. سوف تذهب لذلك.
ها نحن ذا.
إنه جيد كما يمكنك أن تتخيل.
انه جميل. يا لها من طائرة.
كل شيء يصبح مظلمًا جدًا على الجانب الشرقي
عندما تبدأ الشمس بالغروب.
وعلى الأرض إنه بالفعل ، إنه مظلمة على الأرض الآن ،
أما الشمس.
لذا تسريع.
هذا ماخ 0.78. - نعم.
وهنا يأتي دور G-suit. - نعم.
أنتقل مباشرة إلى غروب الشمس ،
يتسارع الإعصار لمواكبة دوران الأرض.
تحتنا تدور صخرة مقدارها 6000 مليار مليار طن
إلى 1050 كم / ساعة.
لكن اذهب أسرع من سطح الكوكب
وينعكس المسار الطبيعي لليوم.
حقًا ، اسرع. تسريع.
أوه ، ها نحن ذا ، هذا هو التسارع. ماخ 1.
من خلال جدار الصوت.
مع تسارع الطائرة ،
يبدأ في اللحاق بتناوب الأرض.
شروق الشمس من جديد.
بدأت في النمو قليلا. - في الواقع. استطيع رؤيته.
نحن نتغلب على الأرض.
جميل للغاية.
يبدأ في الصعود مرة أخرى ، تراهم قادمون. - نعم.
هذا هو 1.4 ماخ.
إذن هذا 1600 كم / ساعة.
نعم ، ما يقرب من 1600 كم / ساعة.
والآن الشمس ، تقريبا القرص بأكمله فوق الغيوم.
الشروق. - في الواقع.
شروق الشمس في يوم واحد.
وكل ما تحتاجه هو الطائرة المقاتلة الأكثر تقدمًا في العالم.
ها نحن ذا.
جميلة.
لقد فعلنا ذلك ، وكنا خارج الأرض في عجلة من أمرنا.
وداعا الشمس! - جيد.
حسنًا ، لنعد إلى المنزل مرة أخرى.
قيل لي أننا تسببنا في حادث في جزيرة مان
لأن الدوي الصوتي تسبب في هز بعض النوافذ.
لذا اعتذاري لجميع سكان جزيرة مان!
هذه الديناميكية السماوية الخفية ، دوران الأرض ومدارها
حول الشمس ، يوفر تجربتنا اليومية والسنوية من الوقت.
يتحول الربيع إلى صيف ، ويتحول الصيف إلى خريف ، ويتحول إلى شتاء.
ونعيش موسمًا آخر وعامًا آخر.
لكن بالطبع ليسوا متشابهين دائمًا ،
لأننا نكبر في كل عام يمر.
وبهذا المعنى أعتقد أن الوقت مرتبط بالمأساة المركزية
من الخبرة البشرية ،
حقيقة أننا لا مفر منه ولا مفر منه
نتقدم في السن ونموت في النهاية.
لذلك نحن نولد ونموت.
وهذا نتيجة مرور الوقت ،
على الأقل من وجهة نظرنا ، كأشخاص ضعفاء.
إذا كنت تريد أن تفهم شيئًا ما ، فيجب أن تكون قادرًا على قياسه
والمراقبة والحساب.
وإذا نظرت إلى العديد من الحضارات القديمة ،
نادرًا ما تكون محاولات قياس مرور الوقت صغيرة.
غالبا ما تكون ضخمة.
إنها معابد ضخمة شيدها الناس.
لذلك من الواضح أنه ليس هناك فقط حاجة عملية لفهم مرور الوقت
التدبير ، ولكن هناك طقوس معنية.
هذا Chankillo على الساحل الشمالي الغربي لبيرو
وهي من المواقع الأثرية الأقل شهرة في أمريكا الجنوبية.
لكن بالنسبة لي هي بالتأكيد واحدة من أكثر الأشياء روعة.
منذ حوالي 2500 سنة ، بُنيت حضارة
التي لا نعرف عنها شيئًا تقريبًا ،
هذا المعبد المحصن في الصحراء.
كانت الجدران ذات يوم بيضاء ناصعة ومغطاة بأشكال مرسومة.
اليوم ذهب كل شيء ما عدا أصغر شظايا الزينة.
لقد ضاعت تفاصيل هذه الثقافة وكل آثار اللغة.
ومع ذلك ، إذا كنت في المكان المناسب ،
هل لا يزال بإمكانك تجربة الغرض الحقيقي من Chankillo
بنفس الطريقة تمامًا مثل يوم بنائه.
ولكن للقيام بذلك ، يجب أن تكون هنا قبل أن تشرق الشمس.
تشكل هذه الأبراج تقويمًا شمسيًا قديمًا.
الآن ، في أوقات مختلفة من العام ،
نقطة شروق الشمس في مكان مختلف في الأفق.
في الواقع ، 21 ديسمبر ، هنا في نصف الكرة الجنوبي ...
الانقلاب الصيفي ، أطول يوم ،
عندما تشرق الشمس على يمين البرج الموجود في أقصى اليمين.
ثم ، مع مرور العام ، تتحرك الشمس عبر الأبراج
حتى 21 يونيو ، الانقلاب الشتوي ، أقصر يوم
ثم تصعد إلى يسار البرج الموجود في أقصى اليسار.
في الواقع فقط بين ذلك الجبل الذي يمكنك رؤيته من بعيد
والبرج الموجود في أقصى اليسار.
لذلك ، في أي وقت من السنة ، عندما ترى شروق الشمس ،
هل يمكنك قياس موضعها وهل يمكنك ذلك بدقة
من يومين أو ثلاثة ، تعرف على التاريخ.
تاريخ اليوم هو 15 سبتمبر.
وهذا يعني أن الشمس تشرق
بين البرجين الخامس والسادس.
لا يزال Chankillo يعمل كتقويم لأن الشمس لا تزال تشرق
في نفس المكان اليوم عندما وضعت هذه الحجارة لأول مرة.
هذا مشهد جميل عندما تحترق الشمس في الأبراج.
يمكنك أن تشعر بوجود الماضي تقريبًا هنا.
تخيل ما كان يجب أن يكون عليه ، وقف آلاف المواطنين هنا
لتحية الشمس ، التي كانت شبه إلهية ،
يكاد يكون من المؤكد إلههم.
يا له من إنجاز رائع.
قد تكون إحدى محاولاتنا الأولى لبدء القياس
من السماء.
لعب الزمن دورًا مركزيًا في دراما التجربة الإنسانية
على مدى آلاف السنين.
لكن فقط عندما نحاول قياسه بدقة ، نبدأ
لتقدير لغزها.
إذن الطريقة التي نقيس بها بشكل تقليدي مرور الوقت
ينظر إلى السماء ويراقب عندما تكون الشمس
تصل إلى أعلى نقطة في السماء ، والتي نسميها ظهرًا.
تبين أن هذا غير كافٍ ، لأنه ليس دقيقًا بما فيه الكفاية.
لا تدور الأرض حول محورها بسرعة ثابتة.
في الواقع ، تتذبذب الأرض قليلاً.
مدار الأرض ليس دقيقًا تمامًا.
الأشياء تتغير.
لذلك إذا أردنا قياس فترات زمنية أصغر وأصغر بدقة ،
ثم الجنة ليست هي الطريقة للقيام بذلك.
وحتى نتمكن من صنع ساعات ميكانيكية ،
وهذا ما فعلناه في البداية عندما أصبح لدينا الوقت أكثر دقة
كان على قياس لأغراض الملاحة.
ولكن حتى القطع ، كما تعلمون ، التروس والتروس والينابيع ،
هذا ليس دقيقًا أيضًا.
وهكذا إذا كنت تريد حقًا تقسيم الوقت
في فترات زمنية صغيرة جدًا ، وهو ما يتعين علينا القيام به اليوم لأسباب عديدة ،
ثم عليك أن تنظر إلى العالم دون الذري
وتجد ذلك في عالم الذرات والجسيمات دون الذرية ،
يمكنك التعرف على الساعات الطبيعية الدقيقة للغاية.
سأحاول الإجابة
لواحد من أبسط الأسئلة
قد تسأل كم الساعة الآن؟
هذه هي الأيام الأولى ، صحيح.
هذا واحد من أوائل البرامج التلفزيونية التي صنعتها.
إذا كان هناك مكان واحد على الأرض يمكنك أن تجد فيه الوقت ،
ثم هنا في واشنطن العاصمة.
هذا موطن المرصد البحري الأمريكي ،
واحدة من مجموعة منتقاة من أمراء الوقت المنتشرين في جميع أنحاء الكوكب
الذين هم حفظة الوقت على الأرض.
التوقيت العالمي ، 19 ساعة ، 54 دقيقة بالضبط.
وقت مشتق الآن من الساعات الذرية.
دينيس مكارثي ، مدير الوقت.
حددنا وقتًا في الخمسينيات بناءً على موقع القمر
فيما يتعلق بالنجوم.
كنا بحاجة إلى نوع أكثر دقة من الوقت.
لا يتعلق الأمر فقط ... هل يجب أن يكون أكثر دقة؟
ولكن يجب أن يكون الوصول إليها أكثر سهولة.
يتم توفير هذا النوع من الوقت الذي يمكن الوصول إليه بواسطة الساعات الذرية.
ما نحتاج إلى إخباره بالوقت هو شيء يعيد نفسه
مع انتظام كبير يمكنك الاعتماد عليه.
يعتمد مدى قدرتنا على قراءة الوقت على الذرة التي تستخدمها.
لذلك نختار بعضها ... لاستخدامها في تتبع الوقت الذري.
يوجد داخل الساعات ذرات معدن نادر يسمى السيزيوم.
تتكون الإلكترونات الموجودة في ذرات السيزيوم لتقفز لأعلى.
عندما يسقطون مرة أخرى ، ينبعثون من الضوء.
تبلغ ذروتها هذه الموجات الضوئية أكثر من تسعة مليارات مرة في الثانية
وهذا الضوء هو الذي يقود الساعة ،
فعالة بإنتاج تسعة مليارات قرادة لكل ثانية ذرية.
هذه الأغنية لا تتغير أبدا ، لا تتغير أبدا
وهذا هو السبب في كونها دقيقة للغاية.
إذن فالساعة الذرية تعطي إشارة إلكترونية
وهو ما يماثل في الأساس دقات ساعة البندول.
كما تعلم ، ساعة بندول يمكن أن تدق كل ثانية
أو مرة كل بضع ثوان.
هذا الشيء يعطينا شيئًا
تضرب تسعة مليارات مرة في الثانية.
لذلك فهو يعطينا تعريفًا دقيقًا جدًا للوقت.
لدينا في الواقع بعض الساعات في المرصد البحري
منتشرة في الموقع.
هنا ... هنا واحد منهم.
هذا هو نظام الساعة الرئيسي واحد. - أوه نعم.
هذا هو نظام الساعة الرئيسي الثاني.
إذا أردت إجابة على السؤال كم الساعة؟
ذلك هو؟ هذا هو.
التوقيت العالمي 20 ساعة ، صفر دقيقة بالضبط.
لماذا أحتاج إلى ساعة بهذه الدقة؟
حسنًا ، هذا ضروري.
إذا كنت تستخدم الوقت لقياس المسافة ، مثل GPS
يعمل نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية ، فهو مهم إذن.
إذا كانت ساعتك معطلة بمقدار نانوثانية واحدة ،
عندها سينحرف قياس موقعك بحوالي 30 سم.
يمكن للساعات الذرية قياس الوقت وتقسيمه إلى فترات
التي هي صغيرة جدًا لدرجة أنها تتجاوز الإدراك البشري.
لكن هذه الدقة لا تعني شيئًا يذكر عندما نبدأ في النظر في المقاييس الزمنية
التي تحدد مصيرنا النهائي ، الزمن الكوني.
المقاييس الزمنية في الكون تبدو كبيرة بشكل لا يمكن تصوره ،
يكاد يكون من المستحيل الارتباط به.
ومع ذلك ، هناك أماكن على الأرض يمكننا أن نبدأ فيها
مع مرور الوقت على هذه المقاييس العالمية.
هذا هو Ostional على ساحل المحيط الهادئ الشمالي لكوستاريكا ،
وقد جئت إلى هنا لأشهد حدثًا طبيعيًا
حدث بالفعل ، قبل وقت طويل من وجود الناس لرؤيته.
وأعتقد أنها حقًا نافذة على الماضي البعيد
من الحياة على كوكبنا.
حالما تغرق الشمس تحت الأفق
وتآمر القمر ليصحح المد والجزر ،
يتردد على هذا الشاطئ مخلوقات ما قبل التاريخ.
تحت جنح الظلام يخرجون من المحيط.
يعد Playa Ostional أحد الشواطئ القليلة في العالم
حيث تصنع أعداد كبيرة من السلاحف البحرية أعشاشها.
ولكن ما يجعل هذا رائعًا حقًا هو طول الوقت
حيث تحدث مثل هذه المشاهد.
حسنًا ، هذا جزء من إحدى أقدم دورات الحياة على الأرض.
في ليالٍ كهذه ، على مدار المائة مليون سنة الماضية ،
هل جرّت سلاحف كهذه نفسها خارج المحيط
لوضع بيضهم.
إنها فترة زمنية غير مفهومة تقريبًا.
أعني ، قبل 100 مليون سنة كانت هناك ديناصورات تتجول
على الأرض ، لكن الأرض نفسها بدت مختلفة جدًا.
أعني ، أمريكا الجنوبية لم تكن مرتبطة بأمريكا الشمالية.
كانت أمريكا الشمالية في مكان ما أقرب إلى أوروبا.
كانت أستراليا مرتبطة بالقارة القطبية الجنوبية.
من الجيد حقًا أن أكون قريبًا جدًا
أن تكون دورة حياة قديمة.
يمكنك في الواقع سماع تنفسها.
لذلك كانت تجربة رائعة.
أعني ، من الجميل حقًا رؤية تلك الليلة
لمئات الملايين من الليالي
العودة في الماضي.
وذهبت.
إن مشاهدة لحظة كهذه يعني فتح اتصال
إلى الماضي البعيد.
لتجربة فترات زمنية أطول من ذلك بكثير
من تاريخ جنسنا البشري.
ولكن حتى قصة السلاحف التي عمرها 100 مليون عام
بدأ للتو في ربطنا بالمدى الشاسع للزمن الكوني.
يسافر نظامنا الشمسي بأكمله
في وظيفة كبيرة لا يمكن تصورها ،
تدور حول مركز مجرتنا.
يستغرق الأمر 250 مليون سنة لعمل جولة واحدة فقط من مجرة ​​درب التبانة.
عبر تاريخ البشرية ،
لقد غطينا أقل من عُشر 1٪ من ذلك المدار.
إن المقاييس الزمنية لمجرتنا تكاد تتجاوز إدراك الإنسان.
لكن إذا وسعنا نظرنا إلى ما وراء مجرة ​​درب التبانة
وفي الكون ،
ثم نواجه وقتًا عميقًا حقًا.
الوقت الذي يدق على ساعتك هو الوقت الآن ،
وقت الحاضر.
لكن الشعور الذي نعيشه هو الوقت الحاضر
هو شيء لا يجب أن نأخذه كأمر مسلم به.
الكثير مما نؤمن به في الحاضر مأخوذ من الماضي.
ما نشعر به يحدث الآن ، حدث منذ فترة.
نشعر أننا نشهد "الآن" من حولنا.
كل ما نراه قد حدث الآن.
لكن الضوء الذي يسقط في عينك من بعيد
في الواقع يستغرق وقتًا للوصول إلى هناك.
لذا ... أنت تنظر إلى الشمس.
تبعد الشمس 150 مليون كيلومتر.
هذا يعني أن إضاءة عيني تستغرق أكثر من 8 دقائق
ليحقق. لذلك أرى الشمس كما كانت منذ ثماني دقائق.
يمكن أن تنفجر ولن ألاحظ ذلك لمدة ثماني دقائق.
كنت أرى فقط تلك الصورة الجميلة لغروب الشمس.
حقيقة أن الضوء ينتقل بسرعة محدودة
يقدم لنا فرصة فريدة.
يسمح لنا بالنظر إلى الوراء ، ليس فقط 8 دقائق ، ولكن الملايين ،
حتى بلايين السنين.
لقد جئت إلى بالتيمور للنظر إلى الوراء في الوقت المناسب.
المدير السابق لتلسكوب هابل الفضائي ستيف بيكويث
كان مسؤولاً عن إنشاء صورة غير عادية.
بصفتي مديرًا ، كان لدي 10٪ من وقت التلسكوب وفقًا لتقديري
سنويًا ، والذي يمكنني استخدامه لجميع أنواع الأشياء.
سنة واحدة أخذت كل وقتي ، في الواقع أخذت أكثر من ذلك بقليل
من كل وقتي ، وقررت أن ننفقه
إلى أعمق صورة تم التقاطها للكون على الإطلاق.
في عام 2004 ، وجه ستيف تلسكوب هابل إلى بقعة صغيرة
من سماء الليل والتقط صورة تسمى الحقل شديد العمق.
استغرق الأمر مليون ثانية من التعرض
على تلسكوب هابل الفضائي ، أقوى تلسكوب في العالم ،
وفي هذه الصورة يمكننا أن ننظر إلى الوراء 13 مليار سنة في الزمن.
يكاد يكون من الصعب فهم الصورة ، أليس كذلك؟
لأنه بطريقة ما ... 3D هي الكلمة الخطأ.
لكنها منطقية ... - أوه لا ، إنها الكلمة الصحيحة.
إنه ثلاثي الأبعاد. ننظر إلى الوراء في الوقت المناسب.
يمكن تأريخ كل مجرة ​​في هذه الصورة.
تشع هذه المجرة بضوءها
عندما كان عمر الكون 8.8 مليار سنة.
ثم إذا عدت بالزمن إلى الوراء ، فهذه مجرة ​​تشع ضوءها
عندما كان عمر الكون 3.3 مليار سنة.
يمكنك أن ترى أنها تبدو مختلفة للغاية.
إنها فوضوية حقًا.
وهذا بعد مليار سنة من الانفجار العظيم.
أحمر جدًا ، ذيل صغير جدًا.
المجرة الأبعد في مجال فائق العمق
هو أحمر موجود هنا. - هذه هنا؟
انبعث نوره عندما انبعث الكون
من 700 إلى 800 مليون سنة.
إذن هذا حقًا أحد الهياكل الأولى
تشكلت في الكون؟
هذا هو واحد من الهياكل الأولى التي تم تشكيلها
وهي من أولى الهياكل التي تمكنا من رؤيتها.
بطريقة ترى هذا ...
.. تقريبًا ، كنت سأقول المفارقة ،
لكن سلوك الكون غريب كما كشفه علم الفلك.
لأنني أحاول أن أقول ، كيف يبدو ذلك الآن؟
كما ترى ، كيف سيبدو ذلك الآن؟
بطريقة ما ، إنها لغة خاطئة ، أليس كذلك؟
هكذا تبدو الآن. - صحيح.
حول ستيف صورته إلى فيلم للعودة في الوقت المناسب.
هل ترى تلك القطع الصغيرة تأتي في طريقنا؟ نعود بالزمن إلى الوراء
ويمكنك أن ترى التأثير ثلاثي الأبعاد.
بعض من هؤلاء الآخرين بعيدون قليلاً
لكن ها نحن نعود ، ربما نكون الآن
منذ حوالي ثلاثة مليارات سنة من الوقت الحاضر.
إذا واصلنا الوصول إلى الأصغر ،
تعود حوالي ثمانية أو تسعة مليارات سنة.
وبعد ذلك ، عندما نصل إلى أبعد نقطة ،
ربما كنا 10 أو 11 مليار سنة في الوراء.
ونحن في أعماق الكون ونحن نشاهد فقط
إلى أصغر الهياكل التي تعود إلى حوالي 13 مليار سنة ،
وفجأة لم يتبق لنا شيء.
يستطيع تلسكوب هابل الفضائي رؤية المجرات
مثل تلك كانت حوالي 500 مليون سنة بعد الانفجار العظيم.
لكنه لا يستطيع أن ينظر أبعد من ذلك.
السبب هو أن الكون يتمدد.
وبينما ينتقل الضوء عبر الكون المتسع ،
امتدت.
وهذا يعني أنها تزداد احمرارًا وأكثر احمرارًا
حتى يتحول إلى اللون الأحمر لدرجة أن تلسكوب هابل الفضائي
لم تعد حساسة لها.
لذلك لا يمكنه رؤية ما هو أبعد من ذلك.
لكن تلسكوب جديد مع هذا الاحتمال
سيتم إطلاقه في وقت لاحق من هذا العام.
يصبح تلسكوب جيمس ويب أكثر حساسية بكثير
لما نسميه ضوء الأشعة تحت الحمراء ،
لذلك فإن الأطوال الموجية الطويلة جدًا.
وهذا يعني أنه يمكن أن يرى ما وراء تلك المجرات
التي يمكن أن يراها هابل ، حتى التاريخ المبكر للكون.
سنكون قادرين على رؤية تشكيل النجوم والمجرات الأولى.
يمكننا أن ننظر بعيدًا جدًا إلى الماضي ،
لكننا لا نستطيع أن نتطلع إلى المستقبل.
الذي يطرح السؤال ،
ما الفرق بين هذين؟
لماذا يبدو أن الوقت يتدفق في اتجاه واحد فقط؟
لقد أربك هذا السؤال العديد من أعظم عقول العلم.
كل قوانين الطبيعة التي لدينا اليوم والتي نحن
تعتبر أساسية ، مثل معادلات أينشتاين أو قوانين نيوتن
كلهم لا فرق
في اتجاه تدفق الوقت ، إذا صح التعبير.
لا يوجد سوى قانون فيزيائي واحد يحمل اتجاهًا واضحًا للوقت ،
وهذا القانون يتعامل مع شيء يسمى الإنتروبيا.
يشرح الانتروبيا لماذا ، تركت تحت رحمة العناصر ،
انهيار قذائف الهاون وتكسير الزجاج وانهيار المباني.
وطريقة جيدة لفهم ما يشبه التفكير في الأشياء
ليس كأشياء منفصلة ، ولكن يتكون من العديد من الأجزاء المكونة ،
مثل الحبوب الفردية التي تشكل كومة الرمل هذه.
الانتروبيا هو مقياس لعدد الطرق
يمكنني إعادة ترتيب تلك الحبوب مع الاحتفاظ بكومة الرمل كما هي.
وهناك تريليونات وتريليونات وتريليونات
طرق للقيام بذلك.
أعني إلى حد كبير كل ما أفعله بهذه الكومة من الرمال ،
وأنا أتعبث وأحرّك الرمل ،
ثم لا يغير الشكل أو الهيكل على الإطلاق.
لذا ، بلغة الإنتروبيا ،
هل هذه الكومة من الرمل بها إنتروبيا عالية
لأن هناك العديد والعديد من الطرق التي أكون بها من مكوناتي
يمكن إعادة ترتيبها ولا تزال لا تغيرها.
ولكن الآن اسمحوا لي أن أضع بعض النظام في الكون.
الآن ، يوجد ما يقرب من حبات الرمل في هذه القلعة الرملية
مما يوجد في تلك الكومة من الرمل.
لكن الآن إلى حد كبير أي شيء أفعله به سيقتلها ،
سيزيل الترتيب الجميل من هذا الهيكل.
وبسبب ذلك ، فإن القصور الرملية ذات إنتروبيا منخفضة.
إنها دولة أكثر تنظيماً.
طرق عديدة لإعادة ترتيب حبات الرمل
بدون تغيير الهيكل ، إنتروبيا عالية.
طرق قليلة جدًا لإعادة ترتيب حبيبات الرمل بدون هيكل
للتغيير دون إزعاجها ، إنتروبيا منخفضة.
تخيل لو تركت هذه القلعة في الصحراء طوال اليوم ...
ثم يتضح ما سيحدث.
رياح الصحراء سوف تهب الرمال حولها
وهذه القلعة سوف تنهار.
يصبح أقل ترتيبًا.
سوف ينهار.
لكن فكر فيما يحدث على المستوى الأساسي.
تأخذ الرياح الرمال من القلعة
ونفخه هناك في مكان ما ويصنع كومة من الرمل.
لا يوجد شيء أساسي في قوانين الفيزياء يقول:
أن الرياح لا تستطيع التقاط الرمال هنا ،
قم بإيداعه هنا ، وقم بإيداعه بالضبط
على شكل قلعة رملية.
من حيث المبدأ ، يمكن للريح أن تبني قلعة من الرمال بشكل تلقائي
من كومة من الرمل.
لا يوجد سبب لعدم حدوث ذلك ، إنه مجرد أمر متطرف ،
غير مرجح لأن هناك طرقًا قليلة جدًا لتنظيم هذه الرمال
لذلك يبدو وكأنه قلعة.
من المرجح بشكل كبير
أنه عندما تهب الرياح على الرمال ،
سيستغرق الأمر هيكل الكون المنخفض ، والقلعة ،
والتي تتحول إلى بنية عالية من الإنتروبيا ، كومة الرمل.
لذا فإن الانتروبيا تتزايد دائمًا.
لماذا هذا؟
لأنه من المرجح أن يحدث ذلك.
كانت هناك عاصفة رملية ضخمة وكنا جميعًا مختبئين ،
وكان مجرد قاسية.
وعندما خرجنا ،
كان لدينا كاميرات فتحناها وأزلنا العدسات
وتخلص من الرمال!
يوضح القانون الثاني للديناميكا الحرارية كل شيء بالنسبة لي
وهو قوي وجميل وعميق في الفيزياء.
هذا قانون دخل العلم كطريقة للتحدث عن الحرارة
الدوران وكفاءة المحركات البخارية.
لكن في النهاية يمكن أن تفسر أحد الألغاز العظيمة
في تاريخ العلم.
لماذا يوجد فرق بين الماضي والمستقبل؟
ترى ، القانون الثاني يقول كل شيء على ما يرام
إلى الفوضى.
هذا يعني أن هناك فرق
بين الماضي والمستقبل.
في الماضي ، كان الكون أكثر تنظيمًا
وفي المستقبل سيكون الكون أقل تنظيمًا.
وهذا يعني أن هناك اتجاه لمرور الوقت.
لذلك قدم القانون الثاني للديناميكا الحرارية المفهوم:
لسهم الوقت في العلم.
ما يسمى سهم الديناميكا الحرارية للوقت ،
هذه الفكرة القائلة بأن الانتروبيا تتزايد دائمًا ،
مفهومة جيدًا ، لكن أصلها في الواقع على مستوى عميق
ليس واضح جدا.
يبدو أن السبب له علاقة به
أصل الكون نفسه ووجوده
من ذلك الشيء الغريب المسمى بالانفجار العظيم منذ زمن بعيد في ماضينا.
لماذا كانت الأشياء مرتبة بشكل جميل في الماضي ،
أن الكون يمكن أن ينكسر بهدوء وفي هذه العملية ،
في الانتقال من النظام إلى الفوضى ،
هذه الهياكل الضخمة ،
التي نحن أروع مثال على ذلك ،
يمكن أن توجد لفترة قصيرة في الكون؟
هناك آراء أكثر من الفيزيائيين النظريين تقريبًا
حول هذا السؤال!
يشرح القانون الثاني للديناميكا الحرارية السهم
من الزمن وهذا ما يجعل الماضي مختلفًا عن المستقبل.
لكنها صامتة عن سؤال يثير اهتمام كتاب الخيال العلمي
وكذلك الفيزيائيين.
عندما أكون وسط حشد كبير من الناس ويقول أحدهم:
"هل السفر عبر الزمن ممكن؟" ربما يعتقد شخص ما
مع العلم بذلك ، ثم أضف القليل من الضحك والضحك.
إنه سؤال جيد جدًا.
الجواب: لا نعرف على وجه اليقين.
أعتقد في النهاية
الرغبة في العودة في الوقت المناسب
مرتبطة بمأساة التجربة الإنسانية.
لدينا جميعا...
لا توجد لحظات فقط نود أن نعيشها من جديد ،
هناك أشخاص نود رؤيتهم مرة أخرى.
الناس الذين لم يعودوا معنا.
لذا فإن فكرة إمكانية الوصول إلى الماضي إلى حد ما فكرة متطرفة
مغرية وقوية وعاطفية.
لكن هذا مستحيل إذا كان الماضي موجودًا فقط في ذاكرتنا.
كان هذا هو الرأي المقبول.
لكن أينشتاين غير ذلك.
إذا قبلنا بشكل أعمى نظريته في النسبية ،
ثم كل لحظة من ماضينا لا تزال موجودة.
نشعر وكأننا نتحرك عبر الفضاء مع مرور الوقت.
لكن هذا مجرد وهم.
الفصل بين المكان والزمان غير صحيح.
أول من أدرك ذلك كان ألبرت أينشتاين.
لقد فكر بعمق في الحركة ، في الفكرة التي لا يمكننا قولها
سواء تحركنا أم لا.
وحاول التوفيق بين ذلك ونظرتنا للقوانين العالمية للطبيعة ،
ووجد أنه يمكنه فعل ذلك ،
على حساب التخلي عن المكان والزمان ككيانات منفصلة
ونجمعهم معًا في وحدة موحدة ،
يسمى نسيج الكون الزمكان.
بينما تتحرك الأرض عبر الزمكان ،
مداره يتبع دوامة وهو يدور حول الشمس
وفي المستقبل.
إنها لا تعود إلى نفس المكان أبدًا
لأن كل لحظة مكان مختلف
في نسيج الكون.
ومثلما تسافر الأرض بلا هوادة
في طريقها عبر الزمكان ،
لذلك يجب علينا.
هكذا يطلب منا أينشتاين أن نتخيل معنى حياتنا ،
تجربة الحياة.
حياتنا هي سلسلة من اللحظات
وهي مرتبة كأماكن على الخريطة.
ها أنا مثل طفل صغير.
والدي مع جدي.
هذا الصيف المثالي في مكان ما في أوائل السبعينيات في حوض تجديف
مع أختي.
عندما كان عمري حوالي أربع سنوات.
وعيد الميلاد المثالي مع أجدادي
في وقت ما في السبعينيات.
أنا هناك عندما كان عمري 20 عامًا بقصة شعر سخيفة
أداء في مكان ما في وسط أوروبا.
في بودابست ، على ما أعتقد.
يوم الزفاف.
وأنا في أولدهام ، حيث نشأت ،
مع ابني الصغير جورج.
كان هذا مشهدًا شخصيًا للغاية.
لقد كانت شخصية للغاية ، لأنها في الواقع لم تكن طويلة
بعد وفاة والدي.
لذلك في رأيي كان هناك شيء طبيعي ، مثل أي شخص آخر
من يمر بهذه التجارب مثلنا جميعًا ،
هل هناك واحد ، كما تعلم ،
إعادة النظر أو إحياء ذكرى الماضي.
تجد أن عقلك يتجول في الماضي والأحداث الماضية.
هذا ليس بالضبط مثل الخريطة.
انظر ، يمكنني العودة إلى هذه الأماكن في الفضاء ، إلى أولدهام ،
إلى وسط أوروبا ، إلى دولوث ، مينيسوتا ، حيث تزوجت ،
العودة إلى أولدهام.
لكن لا يمكنني العودة إلى هذه اللحظات ،
لهذه الأحداث في الزمكان.
بسبب هندسة الزمكان نفسه ،
نحن مضطرون للتحرك بلا هوادة في المستقبل.
المثير للاهتمام هو أنه في نظرية النسبية لأينشتاين ،
الماضي لا يمكن الوصول إليه
لكنها لا تزال موجودة بالمعنى الحقيقي.
أعتقد أن الاستنتاج النهائي هو ، لا ، لا يمكنك السفر إلى الماضي.
المحتمل!
لكن تفسير ذلك ليس شيئًا تافهًا.
لكن السفر عبر الزمن إلى المستقبل هو أمر آخر.
كلنا نسافر إلى المستقبل طوال الوقت.
لكن نظرية النسبية لأينشتاين تخبرنا أننا كل واحد منا
تفعل بسرعات مختلفة.
نحن نمر بمرور الوقت لأننا جميعًا نسافر
على طول البعد الزمني.
لكن الغريب أن أينشتاين قال أيضًا:
لا نختبر جميعًا نفس الوقت.
يمكن تصوير الزمكان كنوع من الأنسجة
حيث الزمان والمكان متشابكان بشكل لا ينفصم .
هذا يسمح لأبعاد المكان والزمان بالتشابك.
على الرغم من أننا جميعًا نسافر عبر الزمكان
بسرعة الضوء ، هو اختلاط الزمان والمكان
الأمر الذي ، وفقًا لآينشتاين ، يتسبب في اختلاف الوقت بالنسبة لكل واحد منا.
بالنسبة لأينشتاين ، لم يكن الوقت مثل المسرع
وهو الأمر نفسه بالنسبة للجميع.
الأمر مختلف بالنسبة لي ولكم
وفي جميع أنحاء الكون ، تتحرك المسيرات بسرعات مختلفة.
قال أينشتاين أن شخصين سيوافقان فقط
حول السرعة التي يمر بها الوقت عندما يكونان جنبًا إلى جنب.
إذا طرت أمامك بسرعة لا تصدق ،
كنت أرى أن وقتك يمر أبطأ بكثير من وقتي.
هذه الفكرة هي جوهر نظرية النسبية لأينشتاين.
لا يحق لأحد أن يدعي أن وقته هو الوقت المناسب ،
الوقت المطلق.
يعتمد الأمر فقط على من يتحرك مقابل من.
من خلال مزج المكان والزمان ،
الوقت يختلف بالنسبة لك عن الأشخاص الآخرين ،
اعتمادًا على مدى سرعة تحرك الجميع.
عندما يتحرك شخص نحوي ،
يستخدمون جزءًا من سرعتهم للضوء عبر الزمكان
للتنقل عبر الفضاء.
لذلك لم يتبق لديهم الكثير للتنقل عبر الزمن ،
وهذا يعني أن سرعتها أبطأ إلى حد ما بمرور الوقت.
لقد استهلكوا القليل منه بالفعل.
إنها طريقة متعمقة للغاية
لفهم نظرية أينشتاين في الزمكان.
ولا تتوقف الطبيعة الغريبة للزمن عند هذا الحد.
لا يقتصر الأمر على السرعة التي تتحرك بها
لكن ما بجانبك يؤثر أيضًا على الوقت.
وفقًا لأينشتاين ، يجب أن ترى الوقت يمر ببطء أكثر
عند قدمي من أعلى رأسي.
هذا لأنه كلما اقتربت من جسم كبير مثل الأرض ،
كلما كان الزمكان أكثر انحناءًا وتشوهًا ،
والوقت الأبطأ يبدأ.
التأثير ضئيل على كوكبنا
ولكن هناك في الكون ، فإن الكتلة الهائلة تنحني وتتشوه
النجوم والمجرات في الزمان والمكان لدرجة أن الوقت يمر في كل مكان.
هناك تجربة مشهورة جدًا في عام 1971 قام بها هافيل وكيتنغ
الذي قرروا فيه
قل ، وضع أينشتاين على المحك.
لديهم ساعات ذرية وطاروا معهم
حول العالم في طائرة مدنية ذات اتجاه واحد ، وحول العالم
في الطائرات المدنية على العكس من ذلك ، قاموا بمزامنتها جميعًا
قبل مغادرتهم ومقارنتهم عندما عادوا.
والساعات التي انطلقت شرقا حول العالم
فقدت 59 نانوثانية ،
59 ألف جزء من المليون من الثانية.
وتلك التي اتجهت غربًا حصلت على 273 نانوثانية.
عمر الأشخاص على تلك الطائرات بمعدلات مختلفة ،
نفس مقدار التحول في فارق التوقيت
التي كانت تقاس بالأجراس.
وحتى نتمكن من السفر إلى المستقبل ،
لكن في الحقيقة يمكننا السفر إلى المستقبل بسرعات مختلفة.
لنفترض أنني ركبت مركبة فضائية الآن وأطير إلى Alpha Centauri
و ارجع. يمكنني ترتيب تلك الرحلة
وإذا كان بإمكاني السفر بسرعة كافية حتى أكون بعد 1000 عام
أعود في المستقبل أو 10000 سنة في المستقبل.
في الواقع ، كلما اقتربت من سرعة الضوء ،
كلما تقدمت في المستقبل.
أعتقد أنه كلما عرفت المزيد عن الوقت ،
كلما فكرت في الطبيعة الأساسية للواقع نفسه
ولا يجدها مثل تجربتنا مع العالم ،
كلما اندهشت أكثر!
وفي وقت ما قد أكون مندهشا جدا
لن أتمكن من الحديث عنها بعد الآن!
بينما لا يزال الفيزيائيون يتصارعون مع الأساسيات
طبيعة الوقت التي نعرفها بقدر معقول من اليقين
كيف سينتهي الوقت في النهاية.
هناك عدد قليل من الأماكن على وجه الأرض حيث يمكنك التخمين
لما يخبئه المستقبل البعيد.
هذا هو ساحل الهيكل العظمي لناميبيا ، حيث الماء البارد
من جنوب المحيط الأطلسي يلتقي بصحراء ناميب.
وهي من أكثر الأماكن قسوة على وجه الأرض.
في القرن السابع عشر ، أطلق البحارة البرتغاليون على هذا المكان
بوابات الجحيم لأن هذا الضباب الكثيف أنت
تقريبًا كل صباح على طول هذا الساحل ، جنبًا إلى جنب مع الثابت
كان تغيير شكل الضفاف الرملية يعني على مر السنين
حرفيا الآلاف من السفن تحطمت على طول هذا الساحل.
وحتى لو وصلت إلى الشاطئ ، لم تكن هذه نهاية مشاكلك
لأن التيار قوي هنا
أنه لا توجد طريقة للرجوع إلى البحر.
إذا نظرت بهذه الطريقة ، هناك مئات الأميال فقط
من الصحراء القاسية.
لذلك كان حقًا مكانًا لم يكن هناك عودة منه.
إذا كنت قد غرقت هنا ، فستكون هذه نهاية كونك.
هذا هو إدوارد بوهلين.
كانت ذات يوم سفينة بخارية تنقل الركاب والبضائع
بين هنا وأوروبا.
في 5 سبتمبر 1909 ، جنحت في ضباب كثيف.
ولكن مثل كل السفن التي غرقت على طول هذا الساحل ، الوقت الذي ...
يتطلب الأمر تركها تهلك إلى لا شيء ،
تدوم أطول بكثير من وقتها في البحر.
وفي المستقبل البعيد ، بعد فترة طويلة من نفاد وقود شمسنا ،
مصير مماثل ينتظر آخر نجوم الكون.
سيكون القزم الأسود هو المصير النهائي لتلك النجوم الأخيرة ،
الأقزام البيضاء الذين أصبحوا باردين لدرجة أنهم بالكاد يستطيعون ذلك
لم تنبعث منها حرارة أو ضوء بعد.
الأقزام السوداء عبارة عن أوعية مظلمة وكثيفة ومتحللة من مادة متحللة ،
أكثر بقليل من رماد النجوم.
يتم سحق ذراتها المكونة بشدة
أن الأقزام السوداء أقرب مليون مرة من شمسنا.
تستغرق النجوم وقتًا طويلاً للوصول إلى هذه النقطة
أنه بعد ما يقرب من 14 مليار سنة ،
لا نعتقد أن هناك أي أقزام سوداء في الكون الآن.
ولكن على الرغم من أننا لم نشهد واحدة من قبل ، لا يزال بإمكاننا التنبؤ
كيف سينتهون ايامهم.
تمامًا مثل الحديد الذي بنيت منه هذه السفينة سوف يصدأ في النهاية
وتحمله رياح الصحراء ،
لذلك نعتقد أن الأمر داخل الأقزام السوداء ، آخر شيء
في الكون ، سوف يتبخر في النهاية ويذهب بعيدًا
في الفراغ مثل الإشعاع ،
لا تترك أي شيء وراءك.
في الواقع ، كانت هناك كلاب برية في كل مكان عندما صورنا ذلك.
وهكذا ... أنا أقف هناك لوحدي وقد ذهبوا جميعًا ،
إنهم جميعًا في الهليكوبتر ، وفكرت ،
آمل حقا أن يعودوا
لأن الكلاب تدور ، كما تعلم.
مع ذهاب الأقزام السوداء
لن يتبقى ذرة واحدة.
كل ما تبقى من كوننا غنيًا في يوم من الأيام
ستكون جزيئات الضوء والثقوب السوداء.
بعد وقت لا يمكن تصوره ،
حتى الثقوب السوداء سوف تبخر والكون
لا تكون أكثر من بحر من الفوتونات
التي تميل تدريجيًا إلى نفس درجة الحرارة ،
بينما يؤدي توسع الكون إلى تبريدها إلى الصفر المطلق.
وعندما أقول " وقت لا يمكن تصوره" ، فأنا أعني ذلك حقًا.
إنها 10000 تريليون ، تريليون ، تريليون ، تريليون ، تريليون ،
تريليون ، تريليون ، تريليون سنة.
ما هو حجم هذا الرقم؟
حسنًا ، إذا بدأت العد باستخدام ذرة واحدة
سنة ، لن يكون هناك ما يكفي من الذرات في الكون كله
للاقتراب من هذا الرقم.
بمجرد أن تكون آخر بقايا النجوم الأخيرة
يموتون من لا شيء ، وكل ذلك في نفس الشيء
تأتي درجة الحرارة ، وستكون هناك نهاية في النهاية
ننتقل إلى قصة الكون.
لأول مرة في حياته ،
سيكون الكون دائمًا ولا يتغير.
لا شيء يحدث ،
ولن يحدث شيء على الإطلاق.
في الواقع ، يسألني الناس دائمًا ، لماذا تضحك عندما تتحدث عن
الانحلال الحتمي للكون وانحلال كل شيء
أكثر ما نحمله في حمام الإشعاع
التي سوف ... سوف تتلاشى؟
حتى الشفق اللاحق لوجودنا في الكون
سيصبح غير قابل للكشف ولن تكون هناك ذاكرة على الإطلاق ...
من كل شيء أو أي شيء أنشأناه.
لن يكون هناك أي بصمة لنا على الإطلاق في المستقبل البعيد.
لماذا تضحك؟
وأعتقد أنه أمر مضحك حقًا.
لهذا السبب أضحك ، على ما أظن!
إنه بالتأكيد يضعنا خطوة إلى الأسفل ، أليس كذلك؟
كما تعلم ، أريد أن أبني تمثالًا لنفسي ، احتفالًا كبيرًا ،
نصب تذكاري دائم لإنجازاتي.
لن يكون هناك نصب تذكاري دائم لإنجازاتك.
لا تقلق بشأن التماثيل. لا تقلق عليهم.
سوف تذوب جميعًا في حمام من الفوتونات!