جهان در پوست گردو

کتاب جهان در پوست گردو از دانشمند معاصر استیون هاووکینگ (1942-2018) کتابی است که در سال 2001 منتشر شده است و در سال 2002 هم جایزه اونتیس برای کتاب های علمی را برده است و کتابی است که در ادامه کتاب پرفروش تاریخچه مختصر زمان ( که به مدت چهار سال در صدر کتاب های پرفروش روزنامه ساندی تایمز لندن قرار داشت) نگارش شده است. در این کتاب هاووکینگ سعی می کند که مفاهیم نوین فیزیک و کیهان شناسی را در قالبی تا حدی ساده و عامه فهم و بدور از فرمول های پیچیده شرح دهد. من کتاب را با ترجمه خانم ماندانا مظاهری و انتشارات ندای معاصر مطالعه کردم. کتابی با ترجمه ای متوسط به بالا و کیفیت نشر بسیار ضعیف!! متاسفم که تا این حد صریح در مورد ناشر می نویسم ولی در عجبم که چطور کتابی تا این حد بی کیفیت اجازه نشر می گیرد. آیا نظارتی بر روی کتاب های منتشر شده در بازار وجود ندارد. به عنوان چند نمونه از ضعف ناشر می توانم اشاره کنم به اینکه

1.  ناگهان رشته کلام گسسته می شد و ادامه مطلب را با جستجو در چند سطر بعد یا حتی صفحه بعد می یافتم.
2. توضیحاتی که برای شکل ها نوشته شده هیج تفاوتی در فونت و سایز فونت با متن نداشت و می بایست حدس زد که نوشته آیا مربوط به شکل است یا متن اصلی
3. در متن اشاره به رنگ های شکل ها می شود در حالی که شکل ها به صورت سیاه سفید چاپ شده اند!
4. و چند مورد کوچتر که از اشاره به آنها خودداری می کنم.

 ولی مجددا باید اشاره کنم که سوای این مشکلات خود متن کتاب بسیار جذاب بود و مطالب آموزنده فراوانی در کتاب وجود داشت.

عنوان کتاب از نوشته ای از شکسپیر در نمایشنامه هملت اخذ شده است که می گوید« من می توانم در پوست گردویی محصور باشم و خودم را پادشاه جهان بی کران بدانم». هاووکینگ اشاره می کند که ممکن است منظور هملت این باشد که اگرچه ما انسان ها به لحاظ فیزیکی بسیار محدودیم، اما ذهن ما آزاد است تا کل جهان را بکاود و شجاعانه پیش رود.

حال در ادامه اشاره به برخی مطالب کتاب می کنم.

«آلبرت اینشتین کودکی نابغه نبود اما به نظر می رسد ادعاهای مطرح شده در این مورد که وی در مدرسه شاگردی ضعیف بوده است، اغراق آمیز باشند. ماهیت جدل آفرین و نفرت وی از قدرت موجب شد که نزد استادانش- در دانشگاهی که فارغ التحصیل شده بود- هیچ گونه محبوبیتی نداشته باشد و هیچ یک از آنها وی را برای پست دستیاری که مسیری عادی برای حرفه دانشگاهی بود انتخاب نکردند.

در اواخر قرن 19 دانشمندان معتقد بودند که به توصیف کامل جهان نزدیک شده اند. آنها تصور می کردند که جهان با ماده ای به نام اتر پر شده است. پرتوهای نور و سیگنال های رادیویی امواجی هستند که در این اتر حرکت می کنند.

اینشتین معتقد بود که قوانین طبیعت باید برای همه ناظرانی که حرکتی آزادانه دارند یکسان به نظر برسد و این بنیادی برای نظریه نسبیت شد یعنی تنها حرکت نسبی مهم است.

برخی اینشتین را مسبب بمباران اتمی ژاپن می دانند، اما این امر مانند این است که نیوتن را مسبب سقوط هواپیماها بدانیم چراکه او جاذبه زمین را کشف کرده است. اینشتین شخصا در پروژه منهتن شرکت نکرد و از بمباران هیروشیما و ناکازاکی دچار وحشت شد. پس از جنگ جهانی دوم اینشتین متفقین را ترغیب کرد که بمب اتمب را کنترل کنند. در سال1948 ریاست جمهوری اسرائیل به وی پیشنهاد شد ولی وی آن را نپذیرفت. او زمانی گفته بود سیاست گذراست ولی معادلات تا ابد برجای می مانند.

رابطه میان جرم و انرژی، یکی از پیامدهای مهم نظریه نسبیت است. فرضیه اینشتین مبنی بر اینکه سرعت نور باید برای همه یکسان به نظر برسد حاکی از این است که هیچ چیز نمی تواند سریعتر از نور حرکت کند. هنگام به کار گیری انرژی برای شتاب بخشیدن به هر چیزی جرم آن افزایش می یابد و شتاب دهی بیشتر به آن دشوارتر می گردد. شتاب دادن به یک ذره تا حد سرعت نور غیر ممکن است زیرا انرژی لازم برای این کار بی نهایت است.

جهان درحال انبساط است و فاصله میان دوکهکشان با گذر زمان افزایش می یابد و هرچه کهکشانی از ما دورتر باشد با سرعت بیشتری از ما دور می شود. ادوین هابل  در سال 1920 نشان داد که همه کهکشان ها با سرعت V  که با فاصله آنها از زمین(R) متناسب است از ما دور می شوند.

V=H*R      در این رابطه H   ثابت هابل است.

اگر کهکشان ها از هم دور می شوند پس باید در گذشته به هم نزدیک بوده باشند. با استفاده از سرعت گسترش کنونی جهان می توانیم تخمین بزنیم که آنها 10 یا 15 میلیارد سال پیش به هم بسیار نزدیک بوده باشند و بصورت نقطه ای با چگالی بینهایت بوده باشند.

ما نشان دادیم که نسبیت عام پیش بینی می کند زمان درون سیاه چاله ها به پایان می رسد اما آغاز و پایان زمان مکان هایی خواهند بود که معادلات نسبیت عام در آنها قابل تعریف نیستند. به همین دلیل است که این نظریه نمی تواند پیش بینی کند که ماحصل مهبانگ چه خواهد بود. دلیل آنکه نسبیت عام در هنگام مهبانگ بی فایده است این است که با نظریه کوانتوم سازگار نیست.

در سال 1900 مکس پلانک در برلین کشف کرد که تشعشع حاصل از جسمی که در اثر داغی سرخ شده است تنها در صورتی قابل توصیف است که نور به صورت بسته هایی به نام کوانتوم ساتع یا جذب شود. این فرضیه تا سال 1920 ناشناخته بود و در این زمان فیزیکدان آلمانی ورنر هایزنبرگ اصل مشهور عدم قطعیت را بنا نهاد. او پی برد که فرضیه پلانک نشان می دهد هرقدر مکان ذره دقیق تر مشخص شود به همان نسبت از دقت تعیین سرعت آن کاسته می شود. او نشان داد عدم قطعیت مکان ذره ضرب در عدم قطعیت اندازه حرکت آن باید همواره از ثابت پلانک بزرگتر باشد.

 اینشتین هرگز بطور کامل نظریه کوانتوم را نپذیرفت. او در جمله معروفی گفته است که خدا تاس بازی نمی کند. اما اغلب دانشمندان این نظریه را پذیرفته اند. چراکه طیف وسیعی از پدیده هایی را که تا پیش از آن توضیحی برای آن نداشتند، توصیف کرد. این قوانین مبنای پیشرفت های مدرن در شیمی، زیست شناسی مولکولی و الکترونیک بود.

نسبیت عام بعد زمان را با سه بعد دیگر فضا ترکیب می کند تا فضا زمان را بسازد. این نظریه بیان می کند که توزیع انرژی و ماده در جهان، در فضا زمان انحنا ایجاد می کند و آن را منحرف می سازد - تاثیر جاذبه منظور می گردد- و به همین دلیل فضا زمان مسطح نیست. در نظریه نیوتن که زمان مستقل از هرچیز دیگری موجود است می توان سوال کرد که خداوند پیش از خلق جهان چه می کرد؟ اما در نسبیت عام فضا و زمان مستقل از یکدیگر نیستند و بنابراین اگر زمان بدینگونه در درون جهان تعریف شود باید مقداری کمینه یا بیشینه- یعنی آغاز و پایان- داشته باشد. و در نتیجه دیگر معنی ندارد که سوال کنیم پیش از آغاز و یا پس از پایان چه رخ داده است زیرا این زمان ها تعریف ناپذیرند.

بسیاری از فیزیکدانان از نتیجه ما دلخور شدند، ولی رهبران مذهبی جهان از آن خرسند شدند زیرا شواهد علمی خلقت را بدست آورده بودند. ما با رد فرض ضمنی کانت مبنی بر اینکه زمان معنایی مستقل از جهان دارد اثبات کردیم در مدل ریاضی نسبیت عام آغاز زمان باید در مهبانگ باشد و با استدلال هایی مشابه پایان زمان هنگامی است که ستاره ها یا کهکشان ها پس از پایان انرژی سوخت هسته ای خود تحت جاذبه خود مچاله شده و سیاهچاله ها را تشکیل دهند.»