يقترح العلماء: تشير جسور أينشتاين-روزين إلى اتجاهين لتدفق الوقت

يشير بحث جديد أُجري في 22 مايو 2026 إلى أن جسر أينشتاين-روزين، الذي كان يُنظر إليه ذات يوم على أنه اختصار فضائي، يكشف شيئًا مختلفًا. يمكنه ربط نسخ معكوسة من الزمن، مما يشير إلى تدفق ثنائي الاتجاه عند أصغر مقاييس الفيزياء. يعيد هذا الاكتشاف تعريف المفاهيم الأساسية حول الزمان والمكان في الكون.

وتنشأ إعادة التفسير من الحاجة إلى التوفيق بين ميكانيكا الكم ونظرية النسبية العامة، وهي واحدة من أعظم الألغاز في الفيزياء الحديثة. قد يوفر هذا الفهم الجديد طريقًا لحل مفارقة معلومات الثقب الأسود. علاوة على ذلك، يثير البحث احتمال وجود الكون قبل الانفجار الكبير، مما يعيد تحديد نقطة البداية لعلم الكونيات. قاد فريق سرافان كومار وجواو مارتو هذا النهج المبتكر.

إعادة تفسير جسر أينشتاين-روزين

عادة ما يتم تصور الثقوب الدودية على أنها أنفاق عبر المكان أو الزمان. ومع ذلك، فإن هذا المفهوم الشائع مستمد من سوء تفسير العمل الأصلي لألبرت أينشتاين وناثان روزين. في عام 1935، كان الفيزيائيون يدرسون سلوك الجسيمات في بيئات شديدة الجاذبية. لقد قدموا “جسرهم” – وهو اتصال رياضي بين نسختين متماثلتين من الزمكان، وهو أمر بالغ الأهمية للاتساق الكمي. هذا الاتصال غير مصمم للسفر. ومن ثم، فإن الارتباط بين جسور أينشتاين-روزن والثقوب الدودية، حدث بعد عقود من الزمن، ولا علاقة له بالاقتراح الأولي.

يوضح البحث الحالي أن جسر أينشتاين-روزين الأصلي يشير إلى ظاهرة أكثر جوهرية وغرابة. إنها تعمل كمرآة في الزمكان، حيث تربط بين سهمين مجهريين للزمن. اللغز الذي كان أينشتاين وروزن يحلانه لم يكن يتعلق أبدًا بالسفر إلى الفضاء.

الزمن في اتجاهين متزامنين

لقد ركزوا، في الواقع، على سلوك الحقول الكمومية داخل الزمكان المنحني. ومن هذا المنظور، يعمل جسر أينشتاين-روزن مثل مرآة في الزمكان، حيث ينشئ اتصالاً بين سهمين زمنيين على نطاق مجهري. تصف ميكانيكا الكم الطبيعة على أصغر المقاييس، مع التركيز على الجسيمات. تتناول نظرية النسبية العامة لأينشتاين الجاذبية وبنية الزمكان. ويمثل التوفيق بين هاتين النظريتين العظيمتين أحد التحديات الأكثر تعقيدًا في الفيزياء، وقد تشير إعادة التفسير الجديدة إلى طريق واعد نحو هذا التوحيد.

معظم قوانين الفيزياء الأساسية لا تفرق بين الماضي والمستقبل. إذا تم قلب الزمان أو المكان في معادلاتهما، تظل القوانين سارية. إن أخذ هذه التماثلات على محمل الجد يؤدي إلى تفسير متميز لجسر أينشتاين-روزين. بدلًا من النفق الفضائي، يمكن فهم الجسر على أنه مكونان متكاملان للحالة الكمومية. في أحد هذه العناصر، يتقدم الزمن؛ وفي الآخر يتراجع عن موقفه المنعكس.

ولا يمثل هذا التناظر مجرد تفضيل فلسفي، بل مطلبًا نظريًا أساسيًا. يجب أن يظل التطور الكمي كاملا وقابلا للعكس على المستوى المجهري، حتى في وجود الجاذبية.

يعبر “الجسر” الرياضي عن الحاجة إلى كلا المكونين الزمنيين لوصف نظام فيزيائي كامل. في ظل الظروف المعتادة، يختار الفيزيائيون تجاهل المكون الزمني المقلوب، ويعتمدون سهمًا واحدًا للوقت. ومع ذلك، في السيناريوهات المتطرفة، كما هو الحال في محيط الثقوب السوداء أو في الأكوان المتوسعة والمنهارة، يجب أخذ كلا الاتجاهين الزمنيين في الاعتبار للحصول على وصف كمي متسق. في هذه المواقف تنشأ جسور أينشتاين-روزين بشكل طبيعي. وتشمل النقاط الرئيسية حول هذا المنظور الجديد ما يلي:

• يربط الجسر نسخًا معكوسة من الزمن، وليس أماكن بعيدة في الفضاء.
• يحدث تدفق الوقت في اتجاهين في وقت واحد على المقاييس المجهرية.
• قد يحل البحث مفارقة معلومات الثقب الأسود
• ويشير إلى أن الكون ربما كان موجودا قبل الانفجار الكبير.
• التوفيق بين مبادئ ميكانيكا الكم والنسبية العامة.

حل مفارقة معلومات الثقب الأسود

على المستوى المجهري، يسمح جسر أينشتاين-روزين للمعلومات بتجاوز ما نعتبره أفق الحدث. المعلومات لا تتفكك. فهو يستمر في التطور، ولكن في الاتجاه الزمني المعاكس، في حركة معكوسة. يقدم هذا الإطار حلاً طبيعيًا لمفارقة المعلومات المعروفة حول الثقوب السوداء، والتي صاغها ستيفن هوكينج.

في عام 1974، أثبت ستيفن هوكينج أن الثقوب السوداء تنبعث منها إشعاعات ويمكن أن تتبخر في النهاية، مما يؤدي على ما يبدو إلى محو جميع المعلومات المتعلقة بالمادة التي سقطت فيها. إن اختفاء المعلومات هذا يتناقض مع المبدأ الكمي الأساسي القائل بأن تطور النظام يجب أن يحافظ على المعلومات. وتنشأ المفارقة بشكل رئيسي إذا أصر وصف آفاق الحدث على استخدام سهم واحد أحادي الجانب للزمن، يتم استقراءه إلى ما لا نهاية. وهذا افتراض لا تفرضه ميكانيكا الكم نفسها. إذا كان الوصف الكمي الكامل يشمل كلا الاتجاهين الزمنيين، فلن يضيع شيء حقًا. المعلومات ببساطة تترك اتجاهنا الزمني وتعاود الظهور في الاتجاه العكسي المعكوس. وبهذه الطريقة، يتم الحفاظ على الاكتمال والسببية، دون الحاجة إلى اللجوء إلى الفيزياء الغريبة وغير المختبرة.

إرث من سوء الفهم في العلم والثقافة

ظهر تفسير “الثقب الدودي” لجسور أينشتاين-روزين بعد عقود من العمل الأصلي. حدث هذا بشكل رئيسي من الأبحاث التي أجريت في أواخر الثمانينيات، عندما تكهن الفيزيائيون بإمكانية العبور بين جوانب مختلفة من الزمكان. ومع ذلك، أوضحت هذه التحليلات نفسها مدى تخمينية هذه الفكرة. وضمن النظرية النسبية العامة، فإن هذه الرحلة محظورة، حيث ينغلق الجسر بشكل أسرع من قدرة الضوء على عبوره، مما يجعله غير قابل للعبور. وبالتالي فإن جسور أينشتاين-روزن غير مستقرة وغير قابلة للملاحظة، وتعمل مثل الهياكل الرياضية أكثر من كونها بوابات مادية.

على الرغم من القيود النظرية، ازدهرت استعارة الثقب الدودي بشكل مكثف في الثقافة الشعبية والفيزياء النظرية التأملية. إن فكرة أن الثقوب السوداء يمكن أن تربط مناطق بعيدة من الكون، أو حتى تعمل كآلات زمنية، ألهمت عددًا لا يحصى من المقالات والكتب وأفلام الخيال العلمي. وقد تم توحيد هذه الصورة وخروجها عن المفهوم العلمي الأصلي. ومع ذلك، لا يوجد دليل رصدي على الثقوب الدودية العيانية. كما لا يوجد أي مبرر نظري مقنع لوجودها ضمن نظرية أينشتاين. على الرغم من أن الامتدادات التأملية للفيزياء، مثل الأشكال الغريبة للمادة أو تعديلات النسبية العامة، قد تم اقتراحها لدعم مثل هذه الهياكل، إلا أنها تظل غير مختبرة وتخمينية للغاية، دون أي أساس تجريبي قوي. ويقدم هذا البحث الجديد، الذي نُشر في 22 مايو 2026، وجهة نظر مختلفة.