پاسخ های کوتاه به پرسش های بزرگ

چند روزی است که خواندن کتابی از دانشمند بزرگ استیون هاکینگ را شروع کردم. کتابی جذاب و با ترجمه ای زیبا از آقای مزدا موحد از انتشارات نشر نو.

قبل تر نیز کتاب جهان در پوست گردو از این دانشمند بزرگ را معرفی کرده بودم.

غالب ترین نظریه در مورد آغاز کیهانِ ، مهبانگ است. این نظریات در یک مسئله مهم با هم اختلاف دارند و می توان بر این اساس آنها را به دو دسته تقسیم کرد. اختلاف اساسی این دو دسته زمان است. آیا قبل از مهبانگ زمان وجود داشته است یا نه؟ یک دسته از نظریات زمان را مقوله ای بنیادین و ازلی می دانند. در دسته دیگر نظریات که استیون هاکینگ به آن باور دارد زمان همراه با مهبانگ آغاز شده است و هیچ چیز پیش از مهبانگ ممکن نبوده است. از میان کسانی که مهبانگ را آغاز زمان نمی دانند می توان به Renato Renner مدرس فیزیک نظری در دانشگاه زوریخ و David Sloan مدرس کیهان شناسی در دانشگاه آکسفورد اشاره کرد.

تنها دو نوع موج است که می تواند در کیهان سفر کرده و برای ما اطلاعاتی در مورد پیزهای دوردست بیاورد: امواج الکترومغناطیسی و امواج گرانشی.

بررسی کیهان با تلسکوپ های الکترومغناطیسی با گالیله آغاز شد.

در سپتامبر سال 2015 آشکارسازهای رصدخانه موج گرانشی با تداخل سنج لیزری (LIGO) برای اولین بار امواج گرانشی را آشکار کردند. بررسی های بیشتر نشان دادند که امواج آشکار شده وقتی ایجاد شده بودند که دو سیاه چاله در فاصله 1/3 میلیارد سال نوری از زمین با هم تصادم کرده بودند. این سرآغاز اخترشناسی امواج گرانشی بود.

در تاریخ علم هرگاه نظریه علمی مطلق پنداشته شده، پیشرفت علمی متوقف شده است. شاید بهترین مثال اروپای قرون وسطا باشد که اقبال تمام عیار نظریات علمی ارسطو پیشرفت علم را متوقف کرد.

دانشمندان، شخصیت های مهم تجارت، رهبران سیاسی و عامه اغلب از استیون هاکینگ جویای نظرش در مورد پرسش های بزرگ بودند. هاکینگ آرشیو خصوصی عظیمی از پاسخ های خود نگاه داشته بود. این کتاب برگرفته از این آرشیو خصوصی است.

هاکینگ  بطور خلاصه اشاره ای به گذشته اش می کند:

در دبیرستان از شاگردان متوسط کلاس بودم ولی همکلاسی هایم مرا انیشتین صدا می کردند. شاید چیزی در من دیده بودند.

امتحان نهایی را زیاد خوب ندادم. باید از من مصاحبه گرفته می شد اگر درجه یک می گرفتم اکسفورد می رفتم و اگر درجه دو می گرفتم کمبریج می رفتم. مدرک درجه یک دادند.

سال سوم در اکسفورد متوجه شدم که کم کم دارم دست و پا چلفتی می شم. تشخیص پزشکان ALS بود نوعی بیماری نورون حرکتی که در آن سلول های عصبی مغز و ستون فقرات تحلیل می روند و بیماران به تدریج توانایی بیان خوردن و در نهایت تنفس را از دست می دهند. در ابتدا افسرده شدم ولی وقتی رشد بیماری بعد از مدتی اندکی کند تر شد امیدوارتر شدم. پس از اینکه انتظاراتم به صفر رسید، هر روز جدید مثل جایزه بود. تا وقتی زندگی هست امید هم هست.

در سال 1985 ذات الریه گرفتم. به سرعت من را به بیمارستان رساندند. پزشکان به همسرم جین اشاره کردند که بیماری به مرحله ای رسیده است که دیگر کاری نمی توان کرد و پیشنهاد دادند که دستگاه تنفس را خاموش کنند. اما جین حاضر نشد و من را با آمبولانس هوایی به بیمارستانی در کمبریج برد.

امروزه راه ارتباطم با اطرافیان برنامه ای به نام اکات است که شرکت اینتل نوشته و حرکات لپم از طریق حسگری کوچک روی عینکم آن را کنترل می کند. یک گوش همراه هم دارد که به من امکان دسترسی به اینترنت را می دهد.

می توانم ادعا کنم که مرتبط ترین انسان دنیا هستم!

بخش دوم از فاشیسم ابدی

• امروز قصد دارم بخش پایانی از کتاب فاشیسم ادبی از امبرتو اکو را را بنویسم
• «  دوران ما شاهد چنان سرعت دگرگونی است که وقایع رخ داده طی پنج قرن امروزه طی پنج سال اتفاق می افتد.
• جوزپه ساکو جغرافی دان ایتالیایی نظریه قرون وسطایی شدن شهرها را مطرح ساخت . اقلیت هایی که قبول نمی کنند جذب جامعه شوند دسته های بزه کار تشکیل می دهند و هرکدام محله ای را قرق می کنند.
• امروزه سفید پوستان طبقه متوسط نیویورک بعد از پنج عصر پا به سنترال پارک نمی نهند و یا بعد از نیمه شب سوار ترن زیرزمینی نمی شوند.
• حالتی است که در اصطلاح علمی به آن Serendipity می گویند. یعنی انسان دنبال چیزی می گردد و بطور تصادفی چیز دیگری را پیدا می کند. مثل کشف آمریکا . کریستف کلمپ به جستجوی هند رفته بود و آمریکا را پیدا کرد.
• چیزهای جعلی و اشتباه می توانند موجب رویدادهای تاریخی واقعی شوند. مانند نامه پرستر جان ( prester john) که جعلی بود. در قرون وسطی همین نامه جعلی بود که باعث کاوش های قاره آسیا شد. چون این نامه یک حکومت افسانه ای مسیحی را توضیح می داد که در مشرق زمین افسانه ای در حال رشد و شکوفایی بود . یکی از مثال های مشهور پروتکل های بزرگان صهیون است. این یک سند جعلی است که ایدئولوژی ناری ها را تقویت کرد و راه را برای هولوکاست هموار کرد. هیتلر از این سند برای توجیه نابودی یهودی ها استفاده می کرد.
• آدم برای اینکه بتواند در دنیای وحشتناکی مثل دنیای ما زندگی کند  باید حداقل در یکی از این دو کار موفق باشد: یا کتابی بنویسد یا بچه ای درست کند.
• مابعدالطبیعه ارسطو با این جمله شروع می شود که: انسان برای پاسخ گفتن به یک حیرت به فلسفه روی می آورد.
• من فکر می کنم موفقیت یک کتاب یک راز است. هیچ کس نمی تواند موفقیت یک کتاب را پیش بینی کند. فکر می کنم رمان به نام گل سرخ را اگر ده سال زودتر یا دیرتر می نوشتم این طور نمی شد. چرا اینطور شد این دیگر یک راز است.
• ایده ای که شما دارید ممکن است نو نباشد؛ بطور قطع ارسطو چنین فکری را پیش از شما داشته است. اما با خلق یک رمان از آن ایده می توانید آن ایده را کاملا اصیل کنید.
• در پاسخ به یک مصاحبه گر که سوال می کند « راز این همه اثر و پرکار بودن شما چیست؟»  چنین پاسخ می دهد: « همیشه به خودم می گویم که قادر به استفاده از شکاف ها هستم . اگر ماده هستی را با حذف فاصله های میانی کاهش دهیم آنگاه کل هستی به صورت یک توپ فشرده می شود. زندگی ما پر از روزنه ها و شکاف هاست.  امروز شما زنگ در را زدید . باید منتظر آسانسور می ماندید و در طول این ثانیه هایی که منتظر شما بودم داشتم در مورد چیزی فکر می کردم که می خواهم راجع به آن بنویسم. من حتی در دستشویی و در قطار هم کار می کنم.
• تاثیر گذار ها: بی شک جویس و بورخس. همچنین ارسطو، توماس آکوئیناس و جان لاک
• اگر آدم بی سوادی هم سن من بمیرد، تنها یک زندگی را زیسته اما من زندگی های ناپلئون، سزار و آرتاگنان را زیسته ام. به همین خاطر همیشه جوانان را به خواندن کتاب تشویق می کنم، زیرا راهی است ایده آل برای تقویت حافظه و پرورش شخصیتی چند لایه و پراشتیاق. در این صورت در پایان زندگی خود زندگی های بسیاری را زیسته اید که این امتیازی باور نکردنی است.
• اگر همه ما از دانش بیکران شبکه جهانی برخوردار بودیم، همه احمق می شدیم! برای شما و من کافی است که بدانیم انیشتین نظریه نسبیت را مطرح کرده است، اما درک مطلق این نظریه را باید به متخصصان واگذار کنیم. مشکل اصلی این است که بیش از حد، حق متخصص شدن به آدم ها داده شده است.
• در پاسخ به یک مصاحبه گر که سوال می کند « در این لحظه از زندگی هیچ احساس پشیمانی دارید ؟»  چنین پاسخ می دهد: « از همه چیز پشیمانم. زیرا در همه جنبه های زندگی اشتباه های زیادی کرده ام اما اگر مجبور بودم از اول شروع کنم، صادقانه فکر می کنم که همان اشتباه ها را مرتکب می شدم؛ جدی می گم»
• بعضی ها می گویند که من نویسنده شدم چرا که حرف هایی برای گفتن داشتم. ولی صادقانه بگویم حرف هایی برای گفتن بعدها از راه می رسند.
• انسان ها در واقع حیواناتی اهل دین و ایمانند. به لحاظ روحی و روانی بسیار دشوار خواهد بود که آدمی بدون امید و توجیهی که دین در اختیار او می گذارد همچنان به راه خود ادامه دهد.
• به گفته جان چادویک عطش هویدا کردن رازها عمیقا در سرشت انسان نهفته است؛ حتی بی تفاوت ترین انسان ها شیفته شنیدن اطلاعاتی پوشیده از دیگران هستند.
• قرون وسطی قبل از سال 1000 ، دوره فقر و تهیدستی، گرسنگی و نا امیدی بود.
• گسترش کشت سبزیجات در قرن دهم تاثیر شگرفی بر اروپا داشت. کارگران با مصرف پروتئین بیشتر قویتر شده، عمر طولانی تری یافتند، بیشتر زاد و ولد کردند و قاره دوباره پر جمعیت شد. اغلب، دگرگونی در زندگی انسان را مدیون اختراع ماشین های پیچیده می دانند اما واقعیت این است ادامه زندگی ما اروپایی ها مدیون لوبیاست. بدون لوبیا جمعیت اروپا در عرض چند قرن دو برابر نمی شد. کاهش جمعیت در قرون وسطی بخشی به دلیل گرسنگی بود. کاهش رعب آور جمعیت تا بعد از سال 1000 را کشت لوبیا ، عدس و سایر مواد مغذی درمان کرد و گرنه اروپا از فقر تغذیه از بین می رفت.
• امروزه شرایطی وارونه ما را به خانه اول برگردانده است: پیشرفتی عظیم در فناوری باعث ترافیک ، کژ کاری ها شده است و صنایع کشاورزی منجر به تولید خوراک های سمی و سرطان زا شده است.
• مغرب زمین سرمایه و انرژی زیادی صرف مطالعه آداب و رسوم دیگران کرده است در حالی که دیگران هیچگاه فرصت مطالعه آداب و رسوم غربی ها را نیافته اند. چند انسان شناس آفریقایی یا چینی می شناسید که به مغرب زمین آمده ، در احوال مردمان آن کنکاش کرده و سرانجام حاصل تتبعات خود را با مردم هم زبانشان در میان گذاشته باشند؟
• یکی از ارزش هایی که تمدن غرب خیلی به آن می بالد پذیرفتن بی قید و شرط آراء مختلف است.
• هرگز نتوانسته ام آن رمان نویس هایی را که هر سال کتابی منتشر می کنند درک کنم.
• توصیه به نویسندگان جوان و تازه کار: « زیاد به این فکر نکن که حتما هنرمند خواهی شد. خودت را زیاد جدی نگیر. احساس نکن برای نوشتن الهام نازل می شود. نود درصد کار عرق ریختن و مابقی الهام.  تو نمی توانی ژنرال شوی ، اگر قبل از آن سرباز صفر ، گروهبان نشده و دوره افسری را طی نکرده باشی. خیال نکن بلافاصله باید نوبل ادبی را از آن خود کنی؛ چنین باوری خلاقیت و نبوغ ادبی را محو و مضمحل خواهد کرد. من همیشه از دست افرادی که درصددند در بدو جوانی بلافاصله کتابی منتشر کنند، به شدت عصبانی ام. »

اومبرتو اکو

مدت ها بود به علت مشغله های گوناگونی ( البته با چاشنی اندکی تنبلی) موفق به بروزرسانی وبلاگ نشده بودم.

تصمیم دارم به روال سابق حداقل ماهی یک مطلب را کار کنم.

مدتی است که کتاب « فاشیسم ابدی» از امبرتو اکو – که از خواهر عزیزم  هدیه گرفته ام- را مطالعه می کنم. کتابی ارزشمند از یکی از فیلسوفان و ادیبان معاصر.

امبرتو اکو فیلسوف، رمان نویس، متخصص قرون وسطی و نشانه شناس ایتالیایی (1932-2016) وی را غول قرن می خوانند و سیارک 13069 در کهکشان به نام وی ثبت شده است.

اگر چه اکو را بیشتر به رمان نویسی می شناسند ولی در برابر بیش از 40 کتاب علمی و صدها مقاله تنها هفت رمان نوشته است و اولین رمان را نیز حدود پنجاه سالگی نوشته است.

اکو این بخت بلند را داشت که در زمان زندگی اش کتاب هایش به بیش از 30 زبان ترجمه شوند و برخی از کتاب هایش بیش از 30 میلیون نسخه انتشار یابد.

اکو در دهه پنجاه سال ها قبل از آنکه حتی اسمی از رولان بارت در میان باشد به نقد برهنه نمایی و گوینده های تلوزیون پرداخت.

محل زندگی اکو یک آپارتمان و یک ویلا بود. در اولی کتابخانه ای با 30 هزار جلد و در دومی کتابخانه ای با 20 هزار جلد وجود داشت. مردی که یک بار تا جایی پیش رفت که اعلام کرد « کتابخانه می تواند جای خدا را بگیرد.»

دیوید لاج رمان نویس انگلیسی یک بار گفته بود: « من نمی فهمم چطور انسانی می تواند همه کارهایی را که اکو انجام داده انجام دهد.»

کتاب حاضر شامل مجموعه ای از یادداشت ها و مصاحبه های انجام شده با وی می باشد که توسط آقای غلامرضا امامی ترجمه شده است و انتشارات گویا آن را چاپ نموده است.

اکنون فرازهایی از این کتاب را ادامه نقل می کنم:

«

•  در همه دوران دبستان و کودکی به اجبار باید سخنرانی های موسولینی را از بر می کردیم.
• نازیسم ضد مسیحیت بود و گرایش به خدایان طبیعت داشت و موسولینی در ابتدا یک بی خدای تندرو بود اما پس از آنکه اسقف های کلیسای رم مبانی فاشیسم را پذیرفتند با آنها معاهده بست و هم صدا شد. و در سال های بعد بارها در سخنرانی هایش نام خدا را بر زبان آورد.
• در مدرسه در دوران فاشیسم به ما آموخته بودند تا با آواز بلند بخوانیم: " خداوند انگلیسی ها را لعنت کند زیرا مردمانش روزی پنج وعده غذا مو خورند و در مقایسه با مردم مقتصد ایتالیا پست و شکم باره اند."
• تمدن غرب اغلب به سبب مسائل اقتصادی خود مشتاق شناخت تمدن های دیگر بوده و اغلب هم تمدن های دیگر را تحقیر می کند. یونانی ها اقوام و ملت هایی را که به زبان آنها سخن نمی گفتند « بربر» می نامیدند و می پنداشتند که آنها اصلا نمی توانند حرف بزنند. هنوز آمریکایی ها فرانسوی ها را قورباغه خوار می خوانند.
• بنابراین برای توصیف یک فرهنگ اینکه بگوییم این فرهنگ از آن یکی بهتر است کافی نیست. خردمندانه آن است که از تمامی ارزش ها بهره بگیریم و احساس نکنیم می توانیم کنارشان بگذاریم.
• از یاد نبریم که دنیای اسلام مردانی چون ابن سینا، ابن رشد، الکندی، ابن باجه، ابن طفیل و مورخ بزرگ قرن چهاردهم ابن خلدون را- که غربی ها وی را پدر علم جامعه شناسی می دانند- به جهان تقدیم کرده است.
• عرب های مسلمان اسپانیا دانش هایی چون جغرافیا، نجوم، ریاضیات یا پزشکی را در دوره ای که جهان مسیحیت در خواب غفلت به سر می برد گسترش دادند.
• به یاد داشته باشیم زمانی که ما یهودی ها را در " گتو" کرده بودیم اعراب مسلمان اسپانیا در حق مسیحیان و یهودی ها رواداری و تسامح روا داشتند.
• صلاح الدین ایوبی هنگامی که قدس را برای دومین بار فتح کرد رفتارش نسبت به مسیحیان بسیار مهربان تر از رفتار مسیحیان در غلبه مجدد بر قدس بود.
• بیشتر متفکران سنتی مهم در کنار توجه به  اسطوره ها و  مناسک انسان های ابتدایی و آموزه های بودا ، به اسلام به عنوان یک سرچشمه غنی معنویت جایگزین نگریسته اند.
• من تربیت کاتولیکی دارم و دنیای فرقه های مذهبی و صومعه ها را خوب می شناسم. زمانی که مشغول تحقیق درباره توماس آکویناس و جویس بودم ایمانم لطمه دید.
• به تصور من نود درصد خواننده های کتاب جنگ و صلح آن را از روی ترجمه انگلیسی خوانده اند.
• در مقام نویسنده از مشارکت با مترجمان کتاب هایم چیزهای زیادی آموخته ام. خیلی وقت ها که در ترجمه کتاب هایم به مشکلی برخورد شده است در چاپ های بعدی متن ایتالیایی را تغییر داده ام ولی  من هیچوقت نمی توانم در ترجمه ژاپنی کتابهایم کمک زیادی بکنم. گر چه سعی خودم را کرده ام. برای من درک فرآیندهای اندیشیدن در زبان ژاپنی سخت است.
• زبان های اروپایی اغلب ریشه مشترکی دارند و تنها تجزیه است که آنها را به شکل های گوناگون در آورده است.
• بارها شاهد بوده ایم که برخی مدعی شده اند که زبان کامل در کشور آنها تکلم می شود. جرج فیلیپ ادعا می کرد که هیچ زبانی به غیر از زبان آلمانی کامل نیست. حتی هایدگر گفت که آدمی تنها می تواند به زبان آلمانی و با تخفیف زبان یونانی و آن هم در حوزه فلسفه حرف بزند.  آنتوان دوریوارل درباره زبان فرانسه گفته بود تنها زبانی که در آن به خرد انسانی ارج نهاده می شود فرانسوی است و این زبان تنها زبان با منطق و اصول جهان است.
• دستور زبان در عصر بابلیان از بین رفته بود اما قوم یهود آن را حفظ کردند و زبان عبری شکل گرفته است.  »

CRT

 

CRT

امروز اشاره ای می کنم به آزمون CRT  از فصل 63 کتاب هنر شفاف اندیشیدن  با عنوان منطق ساده که برای من بسیار جالب بود:

یک قلم و کاغذ بردارید و به این سه سوال پاسخ داده و یادداشت کنید:

1. قیمت یک راکت تنیس و توپ آن 1100 دلار است اگر قیمت راکت 1000 دلار بیش از توپ باشد قیمت توپ چقدر خواهد بود؟

2. در یک کارخانه نساجی 5 دقیقه طول می کشد تا 5 دستگاه 5 دست لباس را تولید کنند. حال چقدر طول خواهد کشید که 100 دستگاه 100 دست لباس را تولید کنند؟

3. استخری داریم که در آن نیلوفرهای آبی رشد می کنند و هر روز فضایی را که اشغال می کنند دو برابر می شود. اگر 48 روز طول بکشد تا کل استخر پوشیده شود بعد از چند روز نصف استخر پوشیده خواهد شد؟

برای هر کدام از سوال ها یک جواب حسی وجود دارد و یک جواب درست. ابتدا جواب های حسی را مشاهده کنیم:

1. 100 دلار

2. 100 دقیقه

3. 24 روز

اما همه این جواب ها اشتباه هستند.

جواب هاب درست اینها هستند:

1. 50 دلار

2. 5 دقیقه

3. 47 روز

این سوال ها مربوط به تست CRT هستند که اول بار توسط شین فردریک طراحی شده اند.

فردریک کشف کرده است که افراد محتاط امتیاز CRT کمی کسب می کنند و افراد ریسک پذیر امتیاز بالاتری را بدست خواهند آورد. عاملی که این گروه ها را از هم متمایز می کند توانایی آنها در کنترل امیالشان است. ترجیح می دهی الان 3400 دلار بگیری و یا ماه بعد 3800 دلار؟ در کل افراد با CRT پایین تر مقدار کمتر ولی زودتر را ترجیح می دهند. برای چنین افرادی صبر کردن یک چالش بزرگی است و بیشتر اهل وسوسه هستند. در مقابل افراد با امتیاز بالاتر ترجیح می دهند کمی صبر کنند ولی مقدار بالاتر را بدست آورند. این افراد در مقابل صرفنظر از خوشی های لحظه ای پاداش های بیشتری را نصیب خواهند شد. 

اگر از امتیاز CRT خود راضی نیستی و می خواهی آن را بهبود دهی با هر سوال به ظاهر ساده انتقادی برخورد کن. جواب های ساده ای را که به ذهنت می رسد را رد کن و یکبار دیگر تلاش کن.

حال با نگرش جدید به این سوال جواب بده:

داری از نقطه الف به نقطه ب حرکت می کنی متوسط سرعت در مسیر رفت 100 کیلومتر بر ساعت و در مسیر برگشت 50 کیلومتر بر ساعت است. متوسط سرعت در کل مسیر چقدر بوده است؟

اگر جوابت 75 کیلومتر بر ساعت است پس هنوز کار داری و باید بیشتر تلاش کنی.

فرازمینی ها

اخیراً کتابی به نام « گفتگو با فرزندانم درباره فرازمینی ها» از رولان لوئوک و با ترجمه آی از آقای مهدی ضرغامیان از انتشارات  نشر آفرینگان خواندم. کتابی مناسب رده سنی جوانان و نوجوانان و با ترجمه ای گیرا.

در این کتاب نویسنده سعی می کند که اشاره ای به گونه های مختلف حیات بر روی زمین داشته باشد تا از این طریق ذهن ها را آماده پذیرش گونه های غیر متعارف حیات نماید.

 

بنا بر نظریه داروین علت چهار پا بودن برخی از موجودات کره زمین این است که همگی از نیای مشترکی پدید آمده اند. این نیای مشترک، که خزنده و قبل از آن دوزیست بوده، دو جفت زایده داشته است.

سکویاها بزرگ ترین درخت های کره زمین اند که در کوه های کالیفرنیا می رویند و حدود 100 متر ارتفاع و 10 متر قطر دارند.

بررسی ها نشان داده اند که اگر ارتفاع درختی چهار برابر درخت دیگری باشد تنه اش چهار برابر دیگری نخواهد بود بلکه هشت برابر خواهد بود. چرا که هرچه درختی بیشتر رشد کند در برابر هرگونه انحراف از خط عمود آسیب پذیرتر خواهد بود بنابراین باید رشد ضخامت تنه سریعتر از رشد ارتفاع درخت باشد.

از جمله بزرگترین پرندگان موجود آلباتروس و کرکس کوه های آند هستند که بال هایی با بیش از سه متر طول دارند. سنگین ترین پرنده امروزی که پرواز می کند هوبره ریش دار است که 20 کیلوگرم وزن دارد.

پرنده های امروزی بازمانده های دایناسورها هستند. پرندگان بینایی بسیار کارآمدی دارند و در مقایسه با ما دید رنگی بهتر و دقیق تری دارند. به طور کلی چشم پرندگان در مقایسه با چشم پستانداران نسبتاً بزرگ تر است. مثلاً چشم های سار نزدیک به 15 درصد حجم سرش را اشغال کرده است در حالی که این نسبت در ما به دو درصد هم نمی رسد.

اصلاً مطمئن نیستیم که حیات فرازمینی مبتنی بر سلول باشد؛ سلول واحد اساسی زندگی زمینی است. حیات زمینی اساساً از چهار عنصر اصلی شیمیایی- کربن، هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن-  همراه اندکی فسفر و گوگرد تشکیل شده است.

گونه مهره داران فقط پنج درصد کل گونه های موجود در زمین را تشکیل می دهند.

وقتی جثه انسانی دو برابر می شود سطح مقطع استخوان چهار برابر می شود(4=2×2) زیرا سطح مقطع کمیتی دو بعدی است. همچنین می توان نشان داد که رشد جثه حد و اندازه ای دارد و اگر بیش از آن شود جرم آن جانور چنان زیاد خواهد شد که اسکلتش نمی تواند تحمل کند. در مورد جانوری زمینی اندازه این جانور حدود سی متر است. این اندازه با اندازه های بدست آمده از بزرگترین فسیل دایناسورها منطبق است. همچنین می توان نشان داد قد یک موجود انسان ریخت دو پای زمینی که می تواند در برابر زمین خوردن مقاومت کند حدود سه متر است. بلند ترین انسان در تمام طول تاریخ بشر رابرت وادلو با 72/2 متر قد است.

 برای تقلیل اثر محدود کننده جاذبه زمین چه پیشنهاداتی می توان داشت:

1.  زندگی در آب: نهنگ آبی بزرگترین پستاندار دریایی از فیل بزرگترین پستاندار خشکی بسیار بزرگتر است.
2. حرکت نکردن: ارتفاع درخت های سکویا به 100 متر می رسد.
3. زندگی در فضا: اگر از اجرام بزرگ دور باشیم جاذبه به قدری کوچک خواهد شد که مشکل تا حد زیادی رفع خواهد شد.

احساس سرما

جثه فردی بزرگسال را دو برابر کودکی فرض کنید. گرمای لازم برای حفظ دمای درونی ما بر اساس حجم بدنمان تولید می شود. بنابراین بزرگسال هشت برابر بیشتر گرما تولید می کند( زیرا حجم کمیتی سه بعدی است و 8=2×2×2). اتلاف دما از سطح بدن که کمیتی دو بعدی است رخ می دهد و چون بزرگسالی که دو برابر کودک است سطح بدنش  2×2=4 برابر کودک خواهد بود و بنابراین شخص بزرگسال 8 برابر کودک گرما تولید می کند ولی 4 برابر کودک سریعتر گرما از دست می دهد. بنابراین بزرگسالان کمتر از کودکان به سرما حساس خواهند بود.

فقط مهره داران گوش دارند. گرگ ها می توانند زوزه سایر گرگ ها را از فاصله ده کیلومتری بشنوند. خفاش ها با امواج صوتی شان موقعیت قرار گرفتن موانع و طعمه هایشان را تشخیص می دهند.

پیشرفته ترین حس بویایی زمینی متعلق به پروانه ای به نام طاووس شب است. پروانه نر این گونه می تواند از فاصله چند کیلومتری پروانه ماده را پیدا کند. مارها بینی ندارند و بوها را از طریق زبانشان می چشند. با اینکه مارها می توانند ارتعاشات زمین را بفهمند ولی بهتر است بگوییم که مارها کر هستند.

میدان الکتریکی

طعمه کوسه با انقباض ماهیچه ای میدان الکتریکی ضعیفی تولید می کند که کوسه آن را دریافت می کند. جیمنوتوس نوعی ماهی آب شیرین است که می تواند تخلیه الکتریکی چند صد ولتی با جریان یک آمپر داشته باشد که برای کشتن یک انسان کافی است. طبعیتاً پوست این جانور لایه محافظی دارد که اجازه نمی دهد اندام های داخلی آن صدمه ببینند.

منابع انرژی

در سال 1977 راهیابی به عمق 2500 متری گسل گالاپاگوس به کشف اجتماع هایی از کرم های غول پیکر انجامید. این موجودات به رغم نبود نور خورشید تکثیر شده اند چراکه اساس منبع انرژی شان از اکسیده شدن مولوکول هایی مثل سولفور هیدروژن می باشد. این امر نشان داد که فتوسنتز گیاهان و نور خورشید تنها منابع انرژی ممکن نیستند. یک منبع انرژی شیمیایی یا گرمایی کافی است تا زندگی گسترش یابد.

به اعتقاد عده ای تمدن پیشرفته به جایی می رسد که منابع خود را ازبین برده و از تحول باز می ماند و خودش خودش را از بین می برد.

تا این لحظه هیچ پیام فرازمینی غیر طبیعی ای دریافت نشده است اما آسمان بسیار بزرگ است. نخستین موج رادیویی که فیزیکدان آلمانی هاینریش بل در سال 1887 تولید کرد هنوز در حال انتشار در فضاست. این موج پس از طی مسافت 130 سال نوری نابود می شود. هر تمدنی که دورتر از این مسافت باشد نمی تواند این موج را مشاهده و دریافت کند.

نخستین پیام انسان برای موجودات فرازمینی در سال 1969 از طریق سفینه آپولو 11 ارسال شد. این پیام حاوی معرفی زمین و پیام صلحی از طرف نیکسون رییس جمهور آمریکا بود که به کره ماه ارسال شد.

پیام های دیگر همچنین از طریق وویجر یک و دو در سال 1977 به مقصد مشتری، زحل و فضای ماورای آنها ارسال شده است. در آنها دایره المعارفی چند زبانه برای فرازمینی ها گذاسته شده است: 110 تصویر، یک ساعت و نیم صدای انسان ها و موسیقی آن دوره، ورقه ای با روکش طلا که بر روی آن پیامی کدگذاری شده است. این کاوشگرها بسیار دور شده اند و همچنان در حال حرکت اند و هنوز کسی نمی داند که آیا این پیام ها به دست کسی می رسد یا نه.

عرفان شرقی

امروز به آخرین قسمت از کتاب به دنبال وحدت از فیزیک تا عرفان می پردازم که متفاوت تر از سایر قسمت های کتاب است و اشاره ای به عرفان شرقی دارد:

« عرفای ایرانی پیش از اسلام در آیین مهر و یا مذهب مانی طی طریق می کردند. به روایت شاهنامه فردوسی آیین مهر کهن ترین آیین عرفانی در ایران بوده است و خیلی پیش از مذهب زرتشت و در دوران اساطیری ضحاک پدید آمده است.

از دیگر مکاتب عرفان شرقی که قدمت آن به 1500 سال پیش از میلاد می رسد هندوئیسم یا مذهب برهمایی است. یکی از طرق مهم آزاد سازی شخص از حجاب تن و الحاق به روح جهان( برهمن ) یوگاست که نوعی مراقبه محسوب می شود. در این آیین لذات نفسانی، جزیی از کلیت انسان محسوب می شوند و جلوگیری و سرکوب آن جایز نیست.

مکتب دیگری که می توان از آن یاد کرد آیین بوداست. در حدود 600 پیش از میلاد سیدارتاگوتاما( بودای مشهور ) پس از هفت سال ریاضت در جنگل زیر درخت بودهی بیدار شد( بودا: بیدار شده) و به آگاهی در تردید های خود رسید. گویند وی شاهزاده ای هندی بوده و در 29 سالگی ترک جاه و مقام نموده است و به سیر و سیاحت پرداخته است و در 40 سالگی نور حقیقت بر وی تابیده است. پس از مرگ سیدارتا آیین بودایی به دو شاخه هینایانا و ماهایانا تقسیم می شود. هینایانا که متکی بر تعالیم و رساله بوداست در تبت و نپال، چین و ژاپن گسترش می یابد. اما ماهایاما در هندوستان با مذهب برهمایی در می آمیزد. مذهبی منعطف تر است و بر این باور است روح اصول نظریه بودا مهم است و اگر در جزئیات آن تغییری حاصل شود از ارزش آن کاسته نمی شود. بودایی ها این جهان متغیر را سامسارا می نامند که به معنب پیوسته متغیر است و معتقدند که چیزی در این جهان لایق دل بستن نیست.

در طول سده ششم پیش از میلاد تفکر چینی در دو مکتب فلسفی متمایز کنفسیوسی و تائویی انتشار یافت. اصول مکتب کنفوسیوسی  مبتنی بر سازماندهی اجتماعی، معرفت علمی، وضع مقررات دقیق و سخت در آداب و معاشرت و  مراسم آبا و اجدادی بود. اما مکتب تائویی که گرایشی عرفانی داشت، در پی مشاهده طبیعت و کشف طریقت بود. بنیانگذار مکتب تائویی، لائوتزو بود که کتاب روایت قصارش، کتاب مقدس پیروان این آیین است. تائویی ها معتقدند که همه چیز به شکل گذرا در حقیقتی پیوسته و جاری (تائو) شارش دارد. چینی ها همچون ایرانیان و هندی ها بر این باور بوده اند که یک حقیقت غایی وجود دارد که بنیان تمام اجزای جهان را گذارده و آن را تائو نامیده اند. از دیدگاه چینی ها تمام تجلیات تائو از برهم کنش زوج اضداد پدید می آید. آرم باستانی چین گویای این حقیقت است. "یین" و "یانگ" که دو قطب متضاد یکدیگرند اعضای پیکری اند که در کنار هم تکمیل می شوند. یانگ به معنی نور و مظهر قدرت است و یین نمودار تاریکی و ظلمت بوده است. طب سنتی چینی هم بر پایه تعادل یین و یانگ در انسان است. هرگاه این تعادل به هم بخورد، بیماری بر بدن چیره می شود».

پیدایش حیات و میدان حیات

 امروز قصد دارم اشاره ای به پیدایش حیات و مفهوم میدات حیات از کتاب " به دنبال وحدت، از فیزیک تا عرفان" از دکتر بهزاد زمانی مقدم اشاره کنم. البته لازم به توضیح است که قبلا نیز اشاره ای به پیدایش حیات از دیدگاه داروین داشته ام.

زمین و پیدایش حیات:

« پیدایش منظومه خورشیدی ما به حدود پنج میلیارد سال پیش بر می گردد. خورشید که یک ستاره نسل دوم یا سوم( پس از انفجار بزرگ است) است، در اثر انفجار ستاره مادری متراکم و شعله ور شده است. پس از این شعله وری برای به تعادل رسیدن نیروی گرانش و نیروی بیرون ریزی ناشی از انفجارات هسته ای، بخشی از جرم خورشید به اطراف پراکنده شده است. این اجرام به مرور در اثر نیروی جاذبه خود فشرده تر شده و سیارات و سیارکها را در اطراف خورشید پدید آورده اند.

نخستین سلولهای حیات از اولین مواد آلی در حدود سه تا سه و نیم میلیارد سال پیش در روی زمین ایجاد شده اند. یعنی هنگامی که عمر زمین بین یک تا یک و نیم میلیارد سال بوده است. کشت این مولوکول های آلی در داخل اقیانوس ها، مرداب ها و به خصوص خاک های رُسی پایه های مولوکول های اولیه زندگی ، DNA و RNA را بنا نهاده است. خاک های رسی به عنوان کاتالیزور نقش مهمی در تکوین مولوکول های خارق العاده حیات را داشته اند. (خلق الانسان من صلصال کالفخّار : انسان را از گل رس همچون سفال آفرید)

در مراحل اولیه حیات، شرایط محیطی به گونه بود که سیر تکاملی ابتدا در جهت تولید گیاهان برآمد و دنیایی سبز که بر عمل فتوسنتز استوار بود و کلروفیل مسئول آن بود پدید آمد. عمل فتوسنتز مقدار بسیار زیادی اکسیژن در جو آزاد کرد، به طوری که لایه اُزن کنونی ناشی از آن دوران است. با افزایش میزان اکسیژن شرایط جوی تغییر کرد و روند تکاملی را به جهتی سوق داد تا برخی از مولوکول های زنده، مازاد اکسیژن را مصرف کنند و از آنجا دنیای سرخ ایجاد شد که بر پایه تنفس و متکی بر هموگلوبین بود. سپس زمانی رسید که باکتری ها و سلول ها به حداکثر تکامل خود رسیده بودند و دیگر نمی توانستند به تنهایی تحولات بیشتری داشته باشند و تنها راه تکاملشان اتحاد با یکدیگر بود. بدین ترتیب تنوع زیادی پس از به وجود آمدن چند سلولی ها در حیات جانداران ایجاد شد: قارچها، خزه های چند سلولی، آبزی های دریایی، انواع ماهی ها، انواع حشرات و پرندگان و بالاخره پستانداران.

از پیوند اتم ها و مولوکول ها دو نوع ماده به وجود می آید، مواد معدنی و مواد آلی. مواد معدنی دارای میدان حیاتی جمادی هستند و مواد آلی که به مرور تکامل یافته و سلولها و اندام ها را پی ریزی کرده اند می توانند حاوی دو میدان حیاتی گیاهی یا جانوری باشند که به ترتیب پیشرفته تر از حیات جمادی هستند.

ساده ترین شکل حیات را می توان در فتون ها یا ذرات بنیادی جستجو کرد. فوتون ها می دانند چه وقت به شکل ذره باشند و چه وقت به شکل موج. اگر شیار باریکی در سر راه یک فوتون قرار دهیم که نتواند عبور کند، بلافاصله پس از بزخور با لبه های شیار کد تبدیلی فعال می شود و فوتون ماهیت موجی پیدا می کند و از شیار عبور می کند.

میدان حیات:

در سال 1936 هارولد بور پی به وجود میدانی در اطراف موجودات زنده برد. وی سمندری را در یک ظرف آب نمک قرار داد و ظرف را به دور سمند چرخاند. الکترودهایی که در این ظرف وجود داشتند یک جریان متناوب را نشان دادند. هنگامی که بور این آزمایش را بدون سمند انجام داد هیچ جریانی مشاهده نشد. این بدان معنی است که در اطراف موجودات زنده میدانی وجود دارد که خاصیت مغناطیسی دارد».

مکانیک کوانتوم

مکانیک کوانتوم

 امروز قصد دارم اشاره ای به مکانیک کوانتوم از کتاب " به دنبال وحدت، از فیزیک تا عرفان" از دکتر بهزاد زمانی مقدم اشاره کنم. در اینجا اشاره ای - تا حد ممکن ساده - به تاریخچه و مفهوم مکانیک کوانتوم می شود:

« اگر قطعه ای فلز را گرم کنیم، دمای این جسم قابل حس می شود و با افزایش دما جسم شروع به رنگین شدن می کند و چهره ای سرخ به خود می گیرد و پس از آن پرتقالی و سپس زرد و الی آخر رنگ های دیگر می شود. در سال 1900 میلادی ماکس پلانک فیزیکدان آلمانی اظهار داشت که مواد، گرمای جذب شده را به صورت بسته های  انرژی نوری به نام کوانتوم منتشر می کند. بر طبق این نظریه نور در بسته های ( کوانتوم های) مشخصی منتشر می شود که انرژی هر کوانتوم آن وابسته به فرکانس نور تابش شده و ثابتی به نام ثابت پلانک می باشد ( E=hv).  هرگاه بخواهیم از دنیای عادی فیزیک کلاسیک خارج شده و به دنیای غیر عادی و شگفت انگیز کوانتومی وارد شویم ناگزیر از گذر از دریچه بسیار تنگ ثابت کوانتوم هستیم.

اینشتین در سال 1905 با استفاده ازفرضیه کوانتومی پلانک توضیحی در مورد ماهیت نور ارائه داد. وی کوانتوم های نور را که طبق نظریه پلانک بسیار ریز و گسسته بودند فوتون نامید. فیزیکدانان نور را پدیده ای دو گانه( موجی- ذره ای) در نظر می گیرند. جنبه های موجی و ذره ای نور خصوصیات ذاتی تابش های الکترومغناطیسی هستند ولی هیچگاه هر دو بطور همزمان آشکار نمی شوند. هرگاه نور به شکل موج ظاهر شود، خاصیت ذره ای آن بکلی محو می شود و برعکس. پس فوتون ها موجوداتی هستند با دو جایگشت ظاهراً متفاوت موج و ذره.

عقاید فلسفی اینشتین به وی اجازه نمی داد که اصول مطرح شده در مکانیک کوانتوم را بپذیرد و معتقد بود که خداوند طاس بازی نمی کند و با اینکه بالاخره پذیرفت که اصل عدم قطعیت عاری از تضاد درونی است ولی تا پایان عمر از این اصل رضایت خاطر نداشت.

در سال 1924 لویی دوبروی شاهزاده فرانسوی طول موج الکترون را بصورت رابطه زیر نشان داد:

h/mv=h/p=λ

بر این اساس هرچه جرم و سرعت ذره بیشتر باشد، طول موج مربوط به آن ذره نیز کوتاهتر است. بنابر نظریات دوبروی ما در جهانی با ماهیت دوگانه موج- ذره زندگی می کنیم. تمام ذره ها می توانند به صورت موجی نیز ظاهر شوند و هرچه جرم ذره ها  کوچکتر باشد این خاصیت موجی بارزتر خواهد بود و هرچه جرم ذره ها بیشتر شود ( به حیطه مکانیک کلاسیک نزدیک تر شویم) خاصیت ذره ای نمایانتر می گردد.

در مکانیک نیوتونی مشخصات آینده یک ذره با توجه به موقعیت اولیه اش، اندازه حرکتش و نیروهایی که بر آن اعمال می شود کاملا قابل پیشگویی است اما مکانیک کوانتومی بیان می کند که قطعیت در پیشگویی آینده وجود ندارد چراکه اندازه گیری های ما دقت کافی را ندارند. به عبارتی آینده ناشناخته است.

براین اساس نسبت دادن یک شعاع ثابت برای مدار الکترونی در اتم هیدروژن (R= 5.3*10^-11m) توصیفی دقیق از مدار حرکت الکترون درون اتم هیدروژه نخواهد بود. چرا که الکترون دقیقا به شکل ذره ای نیست که روی مدار مشخصی با شعاع R حرکت کند بلکه الکترون به صورت امواجی اطراف هسته را پوشانده است و می تواند در مدارهایی با شعاع کمتر و یا بیشتر از R دوران کند و تنها می توان گفت احتمال اینکه در شعاع R حرکت کند بیشتر است.

با تعمقی  بیشتر در مکانیک کوانتوم می توان گفت که مکانیک کلاسیک در واقع تفسیری تقریبی از مکانیک کوانتوم است و حوزه عملکرد قوانین فیزیک کلاسیک جهان ماکروسکوپی است. روابط فیزیک کلاسیک محدود به سرعت هایی خیلی کمتر از سرعت نور و جرم هایی بسیار بیشتر از جرم اتم است. همچنین نسبیت با سرعت های بسیار زیاد و مقیاس های بزرگ کیهانی سروکار دارد و مکانیک کوانتومی با سرعت های بسیار کمتر از سرعت نور و جهان بسیار خرد اتمی

اصل عدم قطعیت:

در سال 1927 هایزنبرگ حدس زد که دو مفهوم ذره و موج را که در ابعاد اتمی به خوبی صادق اند را نمی توان به طور همزمان بکار برد و اگر خطای اندازه گیری مکان را با Δx و خطای اندازه گیری اندازه حرکت را با Δp نشان دهیم آنگاه حاصلظرب این دو خطا همیشه بزرگتر از ثابت پلانک خواهد بود. یعنی حتی خطاهای اندازه گیری انسانی و ابزار آلات را هم به صفر برسانیم باز هم این حاصلضرب هیچگاه کوچکتر از ثابت پلانک نخواهد بود پس اگر با تمرکز بر یک بعد دقت اندازه گیری در آن را بالا ببریم آنگاه از جنبه دیگر غافل شده ایم و خطای اندازه گیری آن جنبه دیگر افزایش یافته است. این یک محدودیت طبیعی است که خطای اندازه گیری جنبه های موجی - ذره ای هیچگاه صفر نخواهد شد همانگونه که هیچگاه به سرعت نور نخواهیم رسید، هیچگاه بازده ماشینی صد درصد نخواهد شد، هیچگاه نمی توانیم موی سر خود را گرفته و خود را از روی زمین بلند کنیم و بسیاری محدودیت های دیگر.

تاثیر مشاهده و اندازه گیری بر یک پدیده

در فیزیک کلاسیک جهان به شکل ماشینی در نظر گرفته می شود که به حضور ناظر وابستگی ندارد یعنی مشاهده و پدیده را دو امر مجزا از هم می داند اما در جهان های زیر اتمی و فیزیک کوانتوم ناظر بخشی از جهان است بگونه ای که مشاهده و اندازه گیری اش پدیده ای را تغییر می دهد و یا حتی ایجاد می کند.

یک سوال فلسفی قدیمی وجود دارد که می گوید اگر در جنگلی که هیچ شخصی وجود ندارد درختی بیافتد آیا صدایی تولید می شود؟ بنا بر فیزیک کلاسیک یک واقعه مستقل از ناظر و مشاهده است بنابراین پاسخ مثبت است و صدا تولید می شود. اما بنا بر مکانیک کوانتوم پاسخی منفی خواهیم داشت چرا که در مکانیک کوانتوم معتقدیم پدیده بدون مشاهده و اندازه گیری وجود ندارد بنابراین صدایی تولید نمی شود.

نیمه عمر تمام مواد رادیواکتیو مشخص است و بنابراین می توان گفت که مثلا یک کیلوگرم از رادیوم چند سال طول می کشد تا تماماً به مواد سبکتر تجزیه شود اما در مورد یک اتم خاص در آن ماده نمی توان نظری داد شاید یک ثانیه بعد و شاید یک سال دیگر.

مثالی دیگر: یک داوطلب کنکور را نخواهیم دانست که در آزمون سالیانه کنکور چگونه عملکردی داشته است اما به کمک علم احتمالات می توان عملکرد کل داوطلبان را با دقت بالایی پیش بینی کرد.

شرودینگر  دانشمند اتریشی در سال 1935 از این عدم قطعیت در طرح معمایی موسوم به گربه شرودینگر استفاده کرد: جعبه ای در بسته را در نظر بگیرید که درون آن یک گربه و یک بطری گاز سمی وجود دارد و شمارنده ای روی یک اتم خاص رادیوم متمرکز شده است که در صورت تجزیه شدن آن فرمانی صادر می کند و بطری می ترکد و گربه خفه می شود. اما طبق آنچه گفته شد نمی توان پیش بینی کرد که چه وقت اتم تجزیه می شود, یک ثانیه بعد یا سال دیگر. در نتیجه گربه به احتمال 50 درصد مرده و 50 درصد زنده است و مادامی که در جعبه باز نشود نمی توان نظری در مورد زنده بودن گربه داد. مکانیک کوانتوم بیان می کند که تنها، مشاهده تکلیف گربه را مشخص می کند و آن را از حالت شبح گونه ی مرده- زنده بیرون می آورد.

ماهیت نور نیز با توجه به وسیله اندازه گیری مشخص می شود که موجی است یا ذره ای و هر دو حالت ممکن است.

جهان های موازی:

اگر در جعبه را باز کردیم و گربه را زنده یافتیم چه بر سر گربه مرده آمده است. یک پاسخ ممکن این است که در لحظه مشاهده هر دو حالت رخ می دهد بدین گونه که جهان و ناظر به دو ناظر و جهان تقسیم می شوند و هر ناظر در جهان خود یکی از حالات گربه را مشاهده می کنند. این دو جهان مستقل از یکدیگر و به موازات هم ادامه دارند. در یک جهان ناظری با گربه زنده و در جهان دیگری ناظر با گربه مرده مواجه می شود.

نظریه جهان های موازی اول بار توسط hug evert در سال 1957 مطرح شد. بر طبق این نظر تمام حالات ممکن اتفاق می افتند ولی در جهان های موازی و غیر قابل دسترس. ارتباط با جهان های موازی تنها در یک صورت ممکن است و آن نیز برگشت زمان به عقب. شاید هم یک پل ارتباطی بین این جهان های موازی، رویاهای انسان باشد.

پاد ذره و پاد ماده:

در سال 1930فیزیکدان جوانی به نام دیراک با خلق معادله ای پیوندی بین مکانیک کوانتوم و نسبیت ایجاد کرد. از دستاوردهای وی تعریف دو جهان مثبت و منفی بود. جهانی که ما در آن هستیم , با قوانین مخصوص به خود را جهان مثبت نامید و جهان دیگر را جهان منفی. در جهان منفی انرژی یک ذره منفی است و اگر نیرویی به آن وارد شود در خلاف جهت نیرو به حرمت در خواهد آمد. قوانین حاکم بر جهان منفی کاملاً متضاد جهان مثبت است. الکترون در جهان ما بار منفی و انرژی مثبت دارد در حالی که در جهان منفی کاملاً برعکس است. مطابق هر ذره ای در این جهان ذره ای متناظر در جهان منفی وجود دارد که پاد ذره نامیده می شود. ذرات و پاد ذرات بلافاصله پس از ملاقات با هم جرقه ای تولید کرده و از بین می روند.

هایزنبرگ که به شدت تحت تاثیر نتایج معادلات دیراک قرار گرفته بود بیان داشت:" من واقعاً فکر می کنم که قاطع ترین کشف در ارتباط با خواص و طبیعت ذرات ابتدایی کشف ذرات پادماده توسط دیراک باشد".

مطابق نظریه میدان کوانتوم، اجسام به طور معمول دارای تعداد مساوی از بارهای مثبت و منفی هستند بنابراین نیروهای الکترومغناطیسی جاذبه و دافعه بین آنها همدیگر را خنثی نموده و می توان گفت نیروی الکترومغناطیسی خالص در اجسام وجود ندارد، مگر اینکه تعادل این بارها را به هم بزنیم. در حالتی که ذره باردار ساکنی( الکترون ساکن) داشته باشیم، در اطراف آن میدان الکتریکی وجود دارد. اگر این ذره با سرعت ثابتی حرکت کند( مانند جریان الکترون ها در یک سیم) آنگاه میدان مغناطیسی ظاهر خواهد شد و در حالتی که این ذرات به طور شتابدار حرکت کنند ، میدان الکترومغناطیسی نمایان خواهد شد.»

نسبیت عام و خاص

امروز قصد دارم به بخشی دیگر از کتاب " به دنبال وحدت، از فیزیک تا عرفان" اشاره کنم و تعریفی از نسبیت عام و نسبیت خاص از دید نویسنده را بیان کنم:

« نسبیت خاص

در سال 1900 آلبرت اینشتین جوان خسته و نا امید از بیکاری خویش سعی در گذران امور بصورت معلم نیمه وقت داشت. تا اینکه در سال 1902 توانست در اداره ثبت اختراعات سوئیس مشغول به کار شد. اینشتین از معادلات ماکسول دریافت که سرعت نور بایستی برای هر ناظر با هر سرعتی، ثابت باشد.

در سال 1967 جیمز کلرک ماکسول به رابطه ای مهم که بیانگر ارتباطی مابین خواص الکتریسیته, مغناطیسی و اپتیک بود دست یافت:

این معادله یکی از مهمترین کشفیات قرن نوزدهم نام گرفت. اینشتین  در اهمیت معادلات ماکسول گفته است:" نظریه نسبیت خاص پیدایش خود را مدیون معادلات ماکسول است".

اینشتین  نظریه نسبیت خود را بر دو اصل ینا نهاد: اصل اول اینکه قوانین فیزیک در کلیه دستگاه های لخت( دستگاه های مرجعی که با سرعت ثابت نسبت به هم حرکت می کنند) یکسان است و اصل دوم اینکه سرعت نور در خلا مقدار ثابت 300000 km/h و مستقل از هر ناظر لخت است.

یکی از پیامدهای نظریه نسبیت این بود که یک قطعه سنگ در شرایط خاص می تواند طبق رابطه E=mc² منبع بیکرانی از انرژی را در اختیار ما قرار دهد.

به طور کلی در فیزیک کلاسیک ما محدود به انرژی و سرعت های کم هستیم اما اگر سرعت اجسامی که در اطراف ما هستند از 100,000 km/h بیشتر باشد آنگاه هیچیک از قوانین فیزیک کلاسیک کارایی نخواهند داشت. در این حالت قوانین فیزیک نسبیت هستند که حکم فرما خواهند بود. هرچه این سرعت بیشتر باشد آهنگ گذر زمان کندتر خواهد بود و اگر این سرعت به سرعت نور برسد( که برای هیچ جسمی امکان پذیر نیست) آنگاه زمان متوقف می شود. پس برای فوتون ها گذر زمان معنی و مفهومی ندارد.

حرکت نه تنها بر آهنگ گذر زمان اثر می گذارد بلکه بر فضا هم اثر کرده و آن را فشرده می کند و تمام طول های هم جهت با حرکت را فشرده می کند. این مطلب ارتباطی به خطای دید ناظر ندارد و حرکت واقعا فضا را منقبض می کند. بنابراین حداکثر طول یک میله در حالتی است که آن میله نسبت به ناظر ساکن باشد.

نسبیت عام

در نظر بگیرید که خورشید ناگهان ناپدید شود چه اتفاقی خواهد افتاد؟ از نظر فیزیک نیوتونی با ناپدید شدن ناگهانی خورشید، نیروی جاذبه آن نیز ناگهان ناپدید می شود و زمین نیز بلافاصاله از مدار گردش خود خارج می شود. این پاسخ برای اینشتین قابل قبول نبود، چرا که هیچ چیز قادر به حرکتی سریعتر از نور خورشید نیست. بنابراین حداقل هشت دقیقه طول خواهد کشید تا کره زمین از مدارش خارج شود( مدت زمانی که طول می کشد تا نور فاصله زمین تا خورشید را طی کند). راه حل اینشتین برای این سوال ارائه نظریه نسبیت عام در سال 1915 بود.

فرض کنید چندین نفر چادری را از چند طرف بکشند تا سطحی صاف ایجاد شود. حال اگر گلوله سنگینی را درون چادر قرار دهیم، طبعاً چادر اندکی فرو خواهد رفت. در این حالت اگر تیله کوچکی را بر لبه چادر قرار دهیم تیله به سمت گلوله بزرگ سرازیر خواهد شد و اگر تیله بجای رها شدن با سرعت ثابتی در امتداد حاشیه پرتاب شود آنگاه تیله در مداری دایره ای به دور گلوله به گردش در خواهد آمد.

در این فرض گلوله یعنی خورشید و تیله یعنی زمین و چادر همان فضا- زمانی است که در اثر وجود جرم انحنا یافته است. وجود ماده- انرژی سبب خمشی در فضا- زمان می شود که همان جاذبه است. اگر گلوله ناگهان از مرکز چادر برداشته شود، چادر به بالا جهش می کند. این جهش همچون موجی در سطح چادر منتشر و پس از کسری از ثانیه به تیله منتقل می شود. در صورتی که خورشید به صورت ناگهانی ناپدید شود، امواج غیر مادی (الکترومغناطیسی) با سرعت نور در فضا- زمان حرکت کرده و تقریباً پس از 8 دقیقه به زمین رسیده و آن را از مدارش خارج می کند. بر اساس نظریه نسبیت عام علاوه بر سرعت که باعث می شود آهنگ گذر زمان کندتر شده و طولها کوچکتر شوند( همانگونه که در نسبیت خاص مطرح شد) فاصله از مرکز گرانش نیز همین اثر را دارد. بطوری که هرچه به مرکز گرانش نزدیکتر شویم آهنگ گذر زمان کندتر و طول ها کشیده تر می شوند. یعنی ساعتی که در ارتفاع بالاتری قرار دارد به علت کمتر بودن نیروی جاذبه تندتر کار می کند. به عنوان مثال افرادی که در برج های بلند زندگی می کنند زودتر از افراد دیگر پیر می شوند!! ( البته چون این ارتفاع از زمین بسیار ناچیز است، کاهش عمر آنها نیز در حد چند میلیونیوم ثانیه است).

به دنبال وحدت

 

اخیراً کتابی با عنوان « به دنبال وحدت، از فیزیک تا عرفان» که از دوستی عزیز هدیه گرفته بودم، مطالعه کردم. کتابی به غایت زیبا که به سیر تکامل علم فیزیک از دوران باستان تا معاصر با زبانی ساده و گیرا می پردازد. کتاب اثری از دکتر بهزاد زمانی مقدم و انتشارات اطلاعات است. در ادامه به بخش هایی از این کتاب اشاره می کنم:

« بابلیان و ایرانیان خدای خود را در آسمانها می جستند و به این دلیل سعی در شناخت آسمان و حتی رسیدن به آن را داشتند. اما خدایان یونانیان قابل دسترس در سطح زمین مثلا ارتفاعات قله المپوس بودند. بنابراین توجه آنها به وقایع زمینی بیشتر از اقوام دیگر بوده است. برای مثال منشاء علم مغناطیس را زمانی دانسته اند که چوپانی یونانی به اسم ماگنتس متوجه شد که نوک عصایش هنگام نزدیک شدن به قطعه سنگ معدنی که در مسیر هر روزه اش بود، جذب می شود.

در زبان یونانی «فیلو» یعنی عشق و «سوفس» یعنی خرد و بنابراین فیلوسوفس به معنی دوستدار و عاشق خرد است.

مستندترین تاریخی را که می توان برای شکل گیری فیزیک نام برد, قرن ششم پیش از میلاد است. فیثاغورس در این ایام می زیسته و معتقد به نظم جهانی بوده است که اعداد بر آن حاکم اند.

پس از فیثاغورس می توان به نظریه پرداز بزرگی به نام دموکریتوس - 470 پیش از میلاد- اشاره کرد که نظریه مهمش- تعبیری از اتم- توسط بزرگان پس از خودش به مدت دو هزار سال مدفون ماند.

هنگامی که دموکریتوس از دنیا رفت ارسطوی جوان فقط چهارده سال داشت. ارسطو بعدها معلم اسکندر مقدونی شد و مورد حمایت وی قرار داشت و بنابراین عموم مردم برای نظریاتش احترام فراوانی قائل بودند. با اینکه ارسطو در توسعه علم تاثیر بسزایی داشت ولی در نظریه های فیزیکی اش اندیشه انسانی را به مدت دو هزار سال عقب انداخت. نقطه ضعف ارسطو تمایل نداشتن به ریاضیات بود. وی هرگونه تحقیق و تجربه ای را درباره طبیعت و جنس چیزها غیر ضروری می دانست. ارسطو معتقد به زمین مرکزی بود. در اواخر قرون وسطی اندیشه های ارسطو چنان غالب شده بود که اشاره به نام وی بدون کلمه «فیلسوف» میسر نبود.

از جمله اولین کسانی که در شکستن سد افکار ارسطویی- کلیسایی پرچمدار شد کوپرنیک لهستانی(1473-1543) بود. وی در کتابش اشاره به مرکزیت خورشید کرد ولی برای اینکه مورد تکفیر کلیسا قرار نگیرد در مقدمه کتابش ذکر کرد این صرفا یک فرضیه  است که در آن جنبه تمرین ریاضی پررنگتر است.

تقریبا در اواسط قرن هفدهم جنبشی با عنوان علوم تجربی برپا شد که عرصه را بر فلسفه طبیعی باستان تنگ کرد و تاکیدش بر تجربه و ریاضی بود نه بر تفکر انتزاعی و خیال پردازی ساده.

کسی که شاید بتوان گفت پایه گذار فیزیک کلاسیک شد کسی نیود جز ایزاک نیوتن که در سال 1642 در انگلستان متولد شد. نیوتن در سال های اولیه زندگی اش نشانه ای از نبوغ در وی مشاهده نمی شد. وی مرد خوش سلوکی نبود و غالب اوقات ظاهری ژولیده داشت و آدمی فراموشکار و بی توجه به مسایل پیرامونش بود و اغلب با همکاران دانشگاهی خود در مناقشه بود و بیشتر اکتشافات خود را پنهان می کرد. نیوتن با ابداع حساب دیفرانسیل- که خود انقلابی در ریاضیات بود- ، قانون گرانش عمومی و همچنین ارائه سه قانون مهم در مکانیک، چهره فیزیک را دگرگون کرد و این تحول به اندازه ای بارز بود که از آن پس علم فیزیک به فیزیک نیوتونی معروف شد. در باب ماهیت نور برخلاف هویگنس اعتقادی به موجی بودن آن نداشت و آن را متشکل از ذرات مادی بسیار ریز می  پنداشت. تا اوایل قرن نوزدهم فیزیک نیوتونی بدون هیچ مرزی بر تمام پدیده های طبیعی حکومت می کرد.

لاپلاس ارادت خاصی به نیوتن داشت و در مورد وی گفته که « کشف نیوتن بهترین و بالاترین فراورده هوش و ادراک بشری است». تحسین ریاضیدان مشهور دیگری به نام لاگرانژ از این هم بالاتر رفته و گفته که « در این دنیا هیچگاه کسی قادر نخواهد بود کشفی بالاتر از کار علمی نیوتن انجام دهد و نیوتن خوشبخت ترین فرد روی زمین است».

بر اساس نظریه نیوتن می توان سرعت فرار از زمین( سرعتی که جسم از کمند جاذبه زمین رها شده و جو زمین را ترک می کند) را دقیقاً محاسبه کرد. این سرعت در روی زمین برابر 11.2 km/s است. در سال 1796 لاپلاس به کمک اصول ریاضی و اصول نیوتونی وجود سیاهچاله ها را پیش بینی کرد. در حقیقت لاپلاس اولین کسی بود که پی به وجود اجسام نامرئی در آسمان برد.