"آیا می توان گذشته را در کیهان دید؟ بررسی و نقد علمی یک باور رایج با رویکرد فیزیک نوری، اخترشناسی و ترمودینامیک اطلاعاتی"

: "آیا می توان گذشته را در کیهان دید؟ بررسی و نقد علمی یک باور رایج با رویکرد فیزیک نوری، اخترشناسی و ترمودینامیک اطلاعاتی"

مقدمه:

 جذابیت افسانه ای دیدن گذشته یکی از تصورات رایج و اغلب تکرار شده در محافل عمومی و حتی برخی محافل علمی عامه فهم این است که اگر در نقطه ای بسیار دور از زمین، مثلا در فاصله ای به اندازه چند میلیون یا میلیارد سال نوری قرار بگیریم، می توان با یک تلسکوپ بسیار قوی گذشته ی زمین را دید. برخی پا را فراتر گذاشته و ادعا می کنند که می توانند با این روش چهره ی یک شخصیت تاریخی مثل کوروش کبیر یا وقایع گذشته ی خاصی را به طور مستقیم مشاهده کنند؛ گویی تاریخ، در نوار نوری کیهان ذخیره شده و قابل بازپخش است.

در این یادداشت، این فرضیه را از جنبه های گوناگون فیزیکی، نوری، اخترشناختی، و اطلاعاتی بررسی می کنیم و نشان می دهیم که چرا این برداشت، گرچه از نظر تخیل قابل توجه است، اما از دیدگاه علمی کاملا نادرست و گمراه کننده است.

بخش اول: ریشه ی نظری - چرا این تصور شکل گرفته است؟ ادعای مذکور بر اساس چند اصل درست علمی بنا شده که در ترکیب نادرست، به نتیجه ای اشتباه منجر شده اند:

سرعت محدود نور: نور با سرعت تقریبی 299,792 کیلومتر بر ثانیه حرکت می کند. بنابراین، نوری که اکنون از خورشید به ما می رسد، حدود ۸ دقیقه پیش از سطح خورشید منتشر شده است.

مشاهده ی کهکشان های دور، یعنی مشاهده ی گذشته ی آن ها: وقتی ما کهکشانی را در فاصله ی ۱۳ میلیارد سال نوری مشاهده می کنیم، نوری را می بینیم که ۱۳ میلیارد سال پیش آن کهکشان ساطع کرده است. پس ظاهرا دیدن گذشته ممکن شده است.

امکان نظری بازتاب نور از زمین به اعماق کیهان: اگر نوری که از سطح زمین بازتاب یافته، به سوی فضا برود، ممکن است در جایی دوردست توسط ناظر دیگری دریافت شود.

اما در کنار این واقعیت های درست، یک پرش غیرمنطقی رخ داده: اینکه چنین نوری بتواند «تصویر دقیق و قابل تماشای» از گذشته ی انسان ها ارائه دهد.

بخش دوم: تحلیل علمی - چرا این تصور نادرست است؟

۱. افت شدید شدت نور بازتابی از اجسام کوچک

بر اساس قانون مربع معکوس شدت نور (Inverse Square Law)، هر چه فاصله ی نور از منبع آن بیشتر شود، شدت آن به صورت نمایی کاهش می یابد. نوری که از بدن یک انسان (مثلا کوروش کبیر) بازتاب یافته باشد، حتی اگر از جو زمین بگذرد و به سمت فضا حرکت کند، پس از چند صد کیلومتر شدت آن تقریبا به صفر میل می کند، چه برسد به میلیاردها سال نوری.

نتیجه: هیچ تلسکوپی، هرقدر هم پیشرفته، توانایی آشکارسازی چنین نوری را ندارد.

۲. شکست، پراکندگی و جذب نور در محیط های میان ستاره ای

نور در مسیر خود با محیط بین ستاره ای (Interstellar Medium) که شامل گاز، غبار، میدان های مغناطیسی و حتی تابش پس زمینه کیهانی است، تعامل می کند. این تعامل باعث:

شکست نور (Refraction)

پراکندگی رایلی یا می (Scattering)

جذب فوتون توسط ذرات

تداخل با امواج دیگر می شود. در نتیجه، نور حاوی اطلاعات تصویری دقیق، دچار تخریب، تغییر مسیر، و افت کیفیت می شود.

۳. فقدان جهت مندی و تمرکز در بازتاب انسانی

بازتاب نوری از یک انسان یا شیء کوچک معمولا به صورت پراکنده و در تمام جهات است. برخلاف لیزر یا تابش ستاره ای که متمرکز و شدید است، بازتاب بدن انسان، فاقد جهت مندی و انرژی کافی است تا مسیر بلندی را طی کند و تصویری قابل رمزگشایی بسازد.

۴. عدم قابلیت استخراج اطلاعات میکروسکوپیک از نور پراکنده

اطلاعات میکروسکوپیک مثل حالت چهره، لباس، حرکت، یا گفتار یک فرد، نیازمند ثبت فوتون های جهت دار دقیق با فرکانس های مشخص و ثابت است. اما در مقیاس کیهان، فوتون های مربوط به این اطلاعات:

یا به سرعت گم می شوند،

یا جذب می شوند،

یا کاملا با نورهای دیگر تداخل پیدا می کنند.

در نتیجه، تصویر نهایی فقط یک «نویز نوری» است که حاوی هیچ اطلاعات قابل رمزگشایی نیست.

بخش سوم: چه چیزهایی واقعا قابل مشاهده اند؟ تلسکوپ هایی مانند جیمز وب، هابل یا رادیوتلسکوپ ها قادر به دریافت نورهایی هستند که:

از ستارگان یا کهکشان ها ساطع شده اند،

دارای شدت کافی در فرکانس های فروسرخ، مرئی یا فرابنفش هستند،

به صورت کلی رفتار یک منظومه یا ساختار بزرگ را بازتاب می دهند.

این اطلاعات شامل:

طیف نوری (Spectral Signature)

حضور یا نبود گازهایی مانند اکسیژن، متان، بخار آب

دمای کلی سطح سیارات

درصد بازتاب (Albedo) است و نه جزئیاتی مانند چهره ی انسان یا ساختمان خاص.

بخش چهارم: حتی در منظومه های با ستاره درخشان تر هم چیزی تغییر نمی کند فرض کنید یک منظومه دارای ستاره ای باشد که ۱۰ برابر خورشید درخشان است، و سیاره ای داشته باشد که بازتاب نوری آن ۵ برابر زمین باشد. باز هم:

تمام نوری که بازتاب می شود، فقط کلیات سطح آن را نشان می دهد.

هیچ دوربینی قادر نیست اطلاعات دقیق یا تصویری انسانی از آن به دست آورد.

شدت نور بیشتر فقط امکان ردیابی ترکیبات شیمیایی یا نقشه حرارتی سطح را فراهم می کند، نه مشاهده زندگی موجودات یا تاریخ آن ها.

جمع بندی: نور، حامل تاریخ نیست؛ حامل انرژی و ساختار است ادعای مشاهده ی دقیق گذشته ی زمین یا انسان ها از فواصل دور کیهانی، گرچه در چارچوب تخیل علمی جذاب است، اما از دیدگاه فیزیکی و نوری مردود است. نور، در بهترین حالت، فقط حامل انرژی و اطلاعات آماری از سطح بازتابنده است.

هیچ تلسکوپی، حتی با حساسیت بی نهایت، نمی تواند تصویر دقیقی از یک رویداد انسانی در گذشته ی زمین را بازیابی کند. تاریخ در نور ثبت نمی شود؛ بلکه در ماده، حافظه، و داده های زمینی باقی می ماند.