زمان عامل تعیین کننده در تمام فرآیندهای حقیقی و مجازی در جهان می باشد. گذر زمان در نقاط مختلف متفاوت است و اگر دو نقطه را در دو فضای مختلف داشته باشیم و گذر زمان در این دو نقطه برابر باشد جرمی که در این دو نقطه وجود دارد دارای بار و جرم برابر است. یعنی عاملی که ما به عنوان جرم میشناسیم تابع گذر زمان است و اگر بتوان بر روی یک جرم گذر زمان را کاهش داد می توان به جرم بزرگتری دست یافت و اگر بتوان بر روی یک جرم گذر زمان را افزایش داد یعنی زمان با سرعت بیشتری بگذرد میتوانیم جرم را کاهش دهیم و این موضوع میتواند تا جرم صفر و حداکثر گذر زمان ادامه یابد که این موضوع نشان میدهد برای کاهش جرم هسته ای حتما نیاز به واپاشی و یا همجوشی هسته ای نیست بلکه ما میتوانیم با تغییر در گذر زمان بر روی ذرات مختلف جرم آنها را تغییر دهیم. برای نمونه اگر گذرزمان را بر روی هسته هیدروژن افزایش دهیم جرم هسته کمتر می شود و تفاوت این جرم میتواند به انرژی تبدیل شود این همان چیزی است که از فرمول ها استخراج می شود تنها در این قسمت ما فقط از زمان به عنوان شالکه انرژی و جرم بهره میبریم.
با افزایش گذر زمان یا سریعتر کردن گذر زمان ما میتوانیم جرم را کاهش دهیم و معادل آن انرژی به دست آوریم واکنش هسته ای نیز در حقیقت همین تعادلات زمانی را در سطح ذرات برهم میزند و انرژی حاصل از کاهش جرم به دست می آید.
زمان میتواند هم ارز انرژی باشد بنابراین انرژی جرم و زمان هم ارز میباشند . بنابراین ما میتوانیم در نقطه ای از فضا که گذر زمان به کندی میگذرد بدون داشتن جرم در آن نقطه جرم را احساس کرده با آن نقطه به صورت جرم برخورد نماییم این موضوع در کوانتم اهمیت فوق العاده ای پیدا میکند به این صورت که در پدیده های مختلف کوانتمی ما همواره ذراتی را در نظر میگیریم که در مکان های غیرمجاز وجود دارند مانند تونل زدن ذرات و یا عبور از دیوار با انرژی پتانسیل بالاتر از انرژی جنبشی ذرات. این موضوع همان تعامل زمان و جرم میباشد به این طریق که عواملی که میتواند ناشی از تاثیر ذرات و یا میدان های کوانتمی باشد میتواند گذر زمان را در یک فضای عمیق تغییر دهد و متناظر آن به صورت حضور جرم احساس می شود و این جرم به صورت یک جرم پخشیده و یا یک بسته موج خود را نشان میدهد در حقیقت این موضوع که جرم به صورت یک موج حرکت میکند خود ناشی از تغییرات گذر زمان در آن فضایی است که جرم در آن حرکت میکند به این صورت ما میتوانیم مقداری از جرم را که به واسطه کاهش گذر زمان از دست داده است در یک نقطه تعادلی با افزایش گذر زمان به وجود آوریم و به این صورت جرم پخشیده شامل یک بسته موج در حال حرکت میباشد.
اگر به راستی ما تنها یک عنصر در طبیعت داشته باشیم و آن عنصر زمان باشد چگونه می توان ذرات و بر همکنش های آنها را با یکدیگر توجیه نمود. در مبحث قبل گفتیم که زمان در ورای اجرام با سرعت c برابر (c سرعت نور)در حال گذر میباشد و با نزدیک شدن به جرم این مقدار کاهش یافته تا در سطح فوتون به صفر میرسد. اما در سطوح ذرات دیگر مقدار گذر زمان متفاوت می باشد که این موضوع را ما به عنوان اثراتی از جرم و برهم کنش های الکتریکی و مغناطیسی درک مینماییم. به این صورت گذر زمان بر روی یک الکترون بسیار کندتر از گذر زمان بر روی هسته اتم یا یک پروتون است و ما این موضوع را در افزایش جرم یک پروتون نسبت به یک الکترون دریافت می نماییم.
یک الکترون با سرعت بیشتری نسبت به پروتون حرکت می کند که این انرژی زا تنها میتواند از وجود تفاوت در درک گذر زمان به دست آورد زمان برروی یک الکترون بسیار کندتر از یک پروتون می گذرد و به این سبب در یک بازه فضایی مشخص می تواند فضای بزرگتری را در نوردد و به نظر ما سرعت بالاتری در حرکت دارد ولی در حقیقت گذر زمان برای آن کند است و به این سبب سرعت بیشتری به دست می آورد و این موضوع بخشی از ماهیت هر ذره را در یک فضا زمان کوانتمی شکل می دهد.
در بحث وجود نیروهای کششی و دافعه نیز موضوع گذر زمان در یک فضای کوانتمی پر رنگ می باشد ذراتی که گذر زمان بر روی آنها برابر باشد یکدیگر را دفع می کنند و ذراتی که گذر زمان بر روی آنها متفاوت است یکدیگر را جذب می نمایند و این موضوع به صورتی است که ذرات با گذر زمان متفاوت با یکدیگر فضایی را به وجود می آورند که گذر زمان در یک برآیند فضا زمانی افزایش پیدا کرده و گذر زمان به حداکثر ممکن دریک مجموعه دست یابد.
موضوع برآیند گذر زمان در یک فضای کوانتمی نتایج شگفت آوری به دنبال دارد با این استدلال در صورتی که دو جرم بزرگ از اتم های یکسانی تشکیل شده باشد و شمارش اتمها در آنها برابر باشد و به عبارتی حتی به اندازه یک اتم نیز تفاوت در جرم نداشته باشند این دو جسم نیروی دافعه به یکدیگر وارد کرده و جاذبه ای بین آنها وجود نخواهد داشت این موضوع نشان میدهد که ممکن است بتوان نیروی ضد جاذبه را براحتی به دست آورد و اثبات آن میتواند به دانش ما در زمینه زمان و رخدادهای مربوط به گذر زمان و اثرات آن بر روی ذرات بنیادی کمک نماید.
موضوع زمان از ابتدای پیدایش نظریه کوانتمی ماده و نیز نسبیت دارای اهمیت بسیاری بوده است . بسط نظریه های کوانتمی ماده نشان دهنده اهمیت مافوق تصور زمان در معادلات مختلف میباشد. از آنجا که گذر زمان و مفهوم آن تابع موقعیتی است که ماده در آن قرار دارد بنابراین زمان های نسبی در حقیقت تفاوت های گذر زمان با یک مرجع را نشان میدهد. در مورد گذر زمان میتوانیم فضایی بسیار دور از کهکشانها را که نیروهای وارد از طرف ماده صفر می باشد به عنوان مرجع در نظر بگیریم سرعت گذر زمان در این مرجهع حداکثر سرعت زمان در طبیعت می باشد که خود تابعی از سرعت نور میباشد در این خصوص با توجه به ثابت بودن سرعت نور در تمام مرجع ها میتوان نتیجه گرفت که گذر زمان در این مرجع دور ثابت می باشد و در صورت تغییر گذر زمان در آن ما سرعت نور را متغییر میبینیم که این چنین نیست. البته در صورتی که بتوان اثبات کرد که سرعت نور در چند سال اخیر کمتر یا بیشتر شده است ممکن است ناشی از همین تغییرات در مرجع زمان باشد.
زمان در مرجع مورد انتخاب ما با سرعت بسیار زیادی در حال گذر است و هر چه از این مرجع به سمت اجرام نزدیک میشویم زمان کند تر و کندتر میشود تا به گذر زمان بر روی زمین و رویدادهای حاضر میرسیم . هر چه از رویدادها به سمت داخلی اجرام و رویدادهای کوانتمی نزدیک میشویم باز زمان کنتر شده و کندترین زمان را میتوانیم بر روی یک فوتون به دست آوریم که گذر زمان صفر میباشد. بنابراین ما میتوانیم یک نمودار زمانی از بینهایت تا روی یک فوتون رسم نماییم و بقیه ذرات را در این نمودار قرار دهیم با این نمودار ما میتوانیم گذر زمان بر روی اجرام دیگر را به دست آوریم و یا ذرات ناشناخته ای که رفتار زمانی مشخصی دارند را در مکان مناسب قرار دهیم درست مانند جدول مندلیف . به این ترتیب ما میتوانیم به چینش جدیدی به غیر از جرم و بار الکتریکی برای ذرات دست یابیم که این موضوع میتواند اهمیت موضوع زمان و گذر آن را دو چندان نماید.
پس از این ویرایش از دیدگاه زمان ما به هر ذره و جرمی برچسب زمان و گذر آن را میزنیم و برای بررسی اثرات کوانتمی فارق از جرم و الکترومغناطیس و نیروهای الکتریکی تنها از دیدگاه گذر زمان بر روی هر ذره اثرات متقابل آن با ذرات دیگر را بررسی مینماییم و پیچیدگی های موجود در تعاملات ذرات گوناگون را با استفاده از برهم کنش های گذر زمان در ذرات گوناگون بررسی مینماییم. این موضوع در کوانتم زمانی بسیار مهم و به درک مفاهیم نسبیتی کمک مینماید.
برهمکنش های ذرات در جذب و دفع و به وجود آمدن نیروهای دافعه و جاذبه نیز حاصل همین تقابلات در قالب های زمانی مختلف می باشد به عنوان مثال دو ذره ای که هر کدام درک زمانی یکسانی از فضا دارند یکدیگر را دفع میکنند و ذراتی که گذر زمان برای آنها متفاوت است یکدیگر را جذب میکنند. این موضوع در به وجود آمدن نیروهای مختلف دخیل بوده و درک ما را از فضا و زمان متحول مینماید.
برای غلبه بر جاذبه ابتدا باید ماهیت آن را شناخت. جاذبه عاملی است که باعث کند شدن زمان می شود و گذر زمان را کند مینماید بنابراین جاذبه را باید در یک سیستم تعادلی با زمان در نظر گرفت و این موضوع رسیدن به ماهیت نگرانش را آسان مینماید. گرانش یعنی عامل کند کردن زمان از حالت ایده ال که هر چه جرم بیشتر باشد گذر زمان را کندتر مینماید و با توجه به این موضوع میتوان بر جاذبه غلبه کرد در فاصله بسیار زیاد از اجرام گذر زمان بسیار سریعتر از حالتی است که به اجرام نزدیک میشود و اجرام برای گذر زمان اصطکاک ایجاد می‌نمایند و باعث کند شدن زمان میشود این یک موضوع هماهنگ میباشد و در نقاطی از فضا که زمان کندتر از حالت ایده ال (حالتی که جرمی تا بینهایت وجود ندارد) باشد نیروی نگرانش ایجاد میشود و در حالتی که جرمی در فضا وجود ندارد ما با کند کردن بیشتر زمان میتوانیم فضایی را ایجاد نماییم که مانند جرم عمل نماید و این موضوع میتواند حالت معکوس نیز داشته باشد یعنی میتوان با برداشتن این اصطکاک زمانی به نیروی جاذبه غلبه نمود بدین ترتیب میتوان با افزایش گذر زمان فضایی را ایجاد کرد که جاذبه منفی ایجاد نماید و میتواند جاذبه موجود را خنثی نماید.بنابراین ما برای غلبه بر جاذبه باید موتوری بسازیم که بتواند زمان را سریعتر کند و این موتور میتواند از ذرات زیر اتمی استفاده نماید که دارای حرکت سریعی میباشند و با کند کردن ناگهانی حرکت آنها زمان را در نقطه ای از فضا کند کرد. به عنوان مثال الکترونها با سرعت یک صدم سرعت نور حرکت میکنند و با استفاده از موتوری که سرعت ذرات الکترون را کند می کند می توان در نقطه خاصی به کند کردن زمان و گریز از جاذبه اقدام نمود. سرعت نیز مانند جاذبه از عوامل کند کننده زمان میباشد و شناختن عوامل دیگر کند کننده زمان میتواند برای غلبه بر جاذبه مفید باشد. تنها مشکلی که باید در این خصوص حل شود جهت بروز جاذبه منفی میباشد و باید به نحوی این نیرویی که از طریق افزایش گذر زمان در نقطه خاصی ایجاد میشود را افزایش و نیروهای نقاط مختلف را روی هم قرار داده تا بتوان به طور کاربردی و موثر از این عامل استفاده نمود.
موضوع فضا و زمان در بررسی های کوانتمی و نسبیتی موضوع بسیار مهمی بوده و همواره در معادلات نسبیتی و کوانتمی به آن پرداخته می شود. به علت پیچییدگی موضوع فضا-زمان ما در این بخش فقط به ویژگی های زمانی می پردازیم تا اهمیت این موضوع به طور مستقل درک شود.
تعریف ما از زمان بسیار نزدیک به فضا می باشد به این ترتیب که قرار گرفتن هر جسم یا ماده در یک فضای مشخص زمان مشخصی را برای جسم رقم خواهد زد . به این ترتیب ما درون اجسام زمان های متفاوتی را می توانیم بر مبنای مکان آنها داشته باشیم. به عنوان مثال در موضوع گرانش ما با پدیده تا شدگی فضا-زمان روبرو هستیم که بر روی نوارهای مشخصی امتداد پیدا می کند و موجب نیروی گرانش می شود. برای درک بهتر گرانش ما موضوع فضا را موقت کنار گذاشته و تنها از منظر زمان به موضوع نگاه می کنیم. هر جسم در اطراف خود زمان متفاوتی را احساس می کند و دلیل آن نیز به زمان های متفاوت پیدایش ذرات بنیادی ارتباط دارد بنابراین تجمیع زمان های ذرات بنیادی هر جسم نماینده درک زمانی آن جسم از محیط پیرامونی خود است. بنابراین می توان گفت دو جرم به این دلیل همدیگر را جذب می نمایند که زمان های متفاوتی را درک می نمایند و این اختلاف زمانی باعث ایجاد نیروی کشش در جهت تعدیل این تفاوت می شود حال موضوع این است که چه نوع اختلاف زمانی باعث بروز جاذبه و چه نوعی باعث بروز دافعه شده است.
بر مبنای اختلاف زمانی جرم های مختلف سه حالت متصور است اگر ما فضای خالی و بسیار دور از کهکشان ها را به عنوان زمان صفر در نظر بگیریم برخی از ذرات در زمان منفی قرار گرفته و برخی از ذرات در زمان مثبت قرار می گیرند بنابراین ما باید برمبنای زمان صفر به بررسی ماهیت اشیاء بپردازیم. این اختلاف زمانی با زمان صفر بسیار ناچیز و در حدود -30 10 ثانیه می باشد . با توجه به همین اختلاف زمانی اندک نیروی بسیار عظیمی ایجاد می شود و در صورتی که این اختلاف زمانی بین حالت صفر بیشتر باشد این نیرو افزایش می یابد. با توجه به این موضوع ذراتی که یک بعد زمانی را تجربه می کنند یکدیگر را دفع نموده و ذراتی که با یکدیگر اختلاف زمانی داشته و بعدهای مختلف فضا و زمان را درک می نمایند یکدیگر را جذب می نمایند. به عنوان مثال الکترون ها به عنوان یکی از ذرات بنیادی به دلیل قرار داشتن در یک بعد زمانی یکدیگر را دفع می نمایند و اگر بتوان الکترون را از بعد زمانی خود خارج نمود می توان دو الکترونی به وجود اورد که یکدیگر را جذب نمایند. ولی الکترون ها به دلیل اختلاف زمانی بسیار ناچیز با پروتون ها انها را جذب و این دو ذره به سوی هم کشیده می شوند. در مورد جاذبه نیز به همین شکل می باشد تمام ذرات مادی زمان های متفاوتی را احساس می نمایند (موضوع دافعه تنها در ذرات بنیادی با ابعاد زمانی برابر حادث می شود) بنابراین نیروی زمانی جاذبه بین انها شکل می گیرد. هر جسم بر مبنای شکل و جرم خود درک مشخصی از زمان دارد و این موضوع می تواند به عنوان یکی از ویژگی های اختصاصی آن جسن در نظر گرفته شود و حتی می توان این ویژگی را اثر انگشت آن جسم بنامیم زیرا هیچ دو جسمی نمی توانند درک یکسانی از زمان داشته باشند زیرا در این صورت نیروی جاذبه بین ان ها به نیروی دافعه تبدیل می شد و البته همین موضوع می تواند نشان دهد که نیروی ضدجاذبه امکان پذیر است.
موضوع اختصاصی بودن زمان برای هر جسم در شکل گیری نیروهای طبیعی بسیار موثر می باشد. با توجه به این موضوع می توان گفت هیچ دو جسمی در جهان در یک زمان به وجود نیامده و ما یک مرحله بسیار فشرده در چینش مواد و شکل گیری اجسام را داشته ایم که هر جسم برای خود یک ویژگی اثرانگشتی به نام بعد زمانی دارد و این موضوع باعث شکل گیری نیروهای طبیعی شده است.
این موضوع نشان می دهد که کوانتیده بودن زمان و موضوع کوانتمی بودن فضا -زمان بسیار پیچیده تر از موضوع انرژی می باشد و اختلاف فازها در کوانتیدگی فضا-زمان بسیار ناچیز و بسیار کوچکتر از آن است که ما بتوانیم آن را اندازه گیری نموده و یا به درک درستی از آن برسیم.