Blog

  • آیا علم می‌تواند به پرسش‌های فلسفی پاسخ دهد؟

    آیا علم می‌تواند به پرسش‌های فلسفی پاسخ دهد؟

     عرفان کسرایی| مجله دانستنیها ، آبان ۱۳۹۳

    طبیعت از دیدگاه اجداد انسانی ما دو چهره کاملاْ متفاوت داشت. هم حاصلخیزی و باران، هم طوفان و طغیان رودخانه‌ها یا صاعقه و خشکسالی و فوران خاکستر آتشفشان‌ها. آنها جهان را به عنوان عرصه مناقشات ارواح و خدایان یا واجد یک روح انسانی تصور می کردند که گاهی مهربان و شفیق و گاهی خشمگین و عصبانی می شد.

    اجداد انسانی ما با این تخیل می توانستند رفتار متناقض طبیعت را از دیدگاه خود توجیه کنند. این تلاش برای تفسیر جهان را شاید بتوان جد پدری علم امروزی نامید. دستکم از این منظر که به هر حال؛ بشر طبیعت و تحولات جهان را مشاهده می کرد و سپس در جستجوی یافتن ربط میان رویدادها برمی آمد. اگر چه که همه‌ی کار علم ، تفسیر نیست و یک نظریه علمی باید بتواند پیش بینی هم بکند. مثلاً باید بتواند مانند فیزیک با دقت قابل ملاحظه ای بگوید اگر یک جسم را از یک ارتفاع بخصوص رها کنیم چقدر طول می کشد که آن جسم به زمین برسد یا اینکه با چه سرعتی به زمین برخورد خواهد کرد. اما الگوی نیاکان ما در تفسیر جهان ، از آنجا که روی اسطوره ها و افسانه ها بنا شده بود قادر به پیش بینی دقیق احوالات بعدی جهان نبود.

    آنها برای مهار قهر طبیعت در پی چاره بودند و با به کارگیری عقل و استدلال و منطق و با آزمون و خطا، روش ها و ابزارهایی طراحی می کردند که زندگی روی زمین را ایمن تر و یا کم خطر تر می کرد. مثلاْ ابداع چرخ، اهرم و سایر ابزارها کارها را ساده تر می کرد. بشر با به کار گیری قوه‌ی تعقل و با تجربه در یافت که می تواند با گذاشتن تنه‌ی درخت در عرض یک رودخانه و عبور از آن به سوی دیگر رودخانه دسترسی پیدا کند. این راه حل ها هم عموماْ در گذر زمان تصحیح می شدند و از دل آنها راه حل های بهتر و کارامد تر خلق می شد. مثلاً شاید نیاکان ما طی سالها آزمون و خطا شکل تنه درخت که بعنوان پل روی رودخانه سوار شده بود را بهبود دادند و نقایص آن را رفع کردند. شاید به تجربه در یافتند که بهتر است دو سر چوب را محکم کنند و یا حتی از چوب های دیگری استفاده کنند.

    در حقیقت همه‌ی این راه حل ها و ابزارها پاسخی به این پرسش بودند که چگونه می توان بهتر و آسوده تر زندگی کرد. اما همه پرسش های بشر به همین جا ختم نمی شدند. یعنی پاسخ بسیاری از پرسش ها با آزمون و خطا و تجربه مشخص نمی شد. برای مثال پرسش هایی مانند (هدف از زندگی چیست؟) ، (ما از کجا آمده ایم؟) ، (پس از مرگ چه خواهد شد؟) جواب های صریحی نداشت. امروزه ما به این دسته از پرسش ها پرسش های فلسفی می گوییم. یعنی پرسش هایی که پاسخ آنها هر چه باشد در آزمایشگاه یا به کمک آزمون‌های تجربی مشخص نمی شود.

    در آزمایشگاه می توان آزمود که آیا مس رسانای جریان الکتریسیته هست یا خیر و اگر هست به چه میزان. اما نمی‌توان با همین روش به سوالی درباره هدف از زندگی پاسخ داد. اما همه‌ی داستان این نیست. بسیاری از مسائل علمی ، تبعات و پیامدهای فلسفی به دنبال خود دارند. در مقابل؛ بخش هایی از مسائل فلسفی هم در کشاکش اکتشافات و یافته های علمی جدید بشر ؛ روشن تر می شوند. مثلاً پای نظریه تکامل داروین اگرچه که روی استخوان‌های علم و تجربه و شواهد علمی بنا شده ، به فلسفه هم باز می شود. از دیگر سو پژوهش هایی که در مرکز تحقیقات فیزیک سرن انجام می شود اگرچه صرفاً آزمون‌هایی تجربی هستند و در چارچوب روش علمی شناخته شده در فیزیک انجام می شوند، اما در حاشیه خود به بحث ها و مناقشات فلسفی دیرینه ای دامن میزند.

    در آنجا فیزیکدانان در پی کشف ذرات بنیادی تشکیل دهنده جهان هستند اما به صورت ضمنی به درک این مساله فلسفی که (آغاز جهان هستی چه بود؟) یاری می رسانند. همچنین “آیا ذهن همان مغز است؟” یک پرسش فلسفی است اما علم و پژوهش هایی که در زمینه نوروساینس انجام می شود روز به روز ابعاد بیشتری از این پرسش اساساْ فلسفی را واکاوی و روشن می کند. شاید بهتر باشد در عنوان این مطلب بازنگری کنیم. جواب “آیا علم می تواند به پرسش های فلسفی پاسخ دهد؟” نه آری است و نه خیر. شاید روزی علم؛ ساز و کار دقیق فهم و اندیشه ورزی و ساختار ذهن انسان را مشخص کند و بفهمیم که ماهیت منطق؛ استدلال ، زبان یا افکار و اندیشه های فلسفی انسان چیست. اما در این صورت یک مشکل فلسفی همچنان سر جای خود باقی می ماند. مغز ما یک سیستم خود-ارجاع (Self-reference)  است. به عبارتی ما با مغز درباره مغز می اندیشیم و به همین جهت این پرسش که “ماهیت فهمیدن چیست؟” همچنان بی پاسخ باقی خواهد ماند.

    فایل پی دی اف این مقاله در مجله دانستنیها

  • می‌توان به علم و تکنولوژی امیدوار بود؟ برنامه پرگار ، تلویزیون بی بی سی فارسی | سپتامبر 2017

    می‌توان به علم و تکنولوژی امیدوار بود؟ برنامه پرگار ، تلویزیون بی بی سی فارسی | سپتامبر 2017

     

    در عصری زندگی می‌کنیم که درگیر یک تناقض بزرگ است، هر روز خبرهای ناگوار از جنگ و زوال محیط زیست و بحران های دیگر می شنویم ولی هر روز خبری از حوزه‌ی علم و تکنولوژی به ما قوت قلب می‌دهد. آیا می‌توان به علم و فناوری امید بست؟

    مهمان‌های برنامه: عرفان کسرایی، پژوهشگر مطالعات علم
    سعید پیوندی، جامعه‌شناس
    حسین دباغ، پژوهشگر فلسفه‌ی اخلاق

    لینک مستقیم این برنامه در یوتیوب

    :فایل صوتی

    :برشی از این برنامه

  • می دانم که نمی دانم، یادداشتی درباره‌ی خود دانشمند پنداری

    می دانم که نمی دانم، یادداشتی درباره‌ی خود دانشمند پنداری

    عرفان کسرایی| روزنامه شرق ، شماره ۲۳۴۰ ، شنبه ۱۳ تير ۱۳۹۴

    جمله ای مشهور، منسوب به سقراط است که می گوید: « می دانم که نمی دانم» جمله ای که در زمانه ما به ندرت شنیده می شود. در مراودات روزمره، در خلال گفت و گوهای رایج ساده، لاجرم به افرادی بر می خوریم که خود را در هر موضوعی فوق تخصص و شنیدن عباراتی مانند« نمی دانم »یا اطلاعی در این زمینه می ندارم، از دهان آنها تقریبا محال است. آنها تصور می کنند همه چیز را می دانند و به همین دلیل در قبال هر موضوعی، نظری دارند. چنین افرادی با خواندن یک یا دو کتاب روانشناسی خود را روانشناس و با مطالعه سرسری یکی، دو کتاب فلسفی، خود را فیلسوف می دانند.
    کم نیستند افرادی که به موضوعات علمی علاقه مندند و حتی اخبار رویدادهای علمی را پیگیری می کنند و احتمالا گاهی کتاب های علم عمومی در حوزه های غیر از رشته تحصیلی شان را نیز مطالعه می کنند. تا اینجای کار هیچ مشکلی نیست و بلکه باعث خوشحالی نیز است. مشکل از جایی پیش می آید که آنها در برآورد میزان فهم و درک و به عبارتی در حجم دانش خود دچار سوءبرداشت می شوند. آنها راجع به کرمچاله ها، جهان های موازی، سفر در زمان، بوزون هیگز، شبیه سازی و مسئله سلول های بنیادی، بیگ بنگ و… چیزهایی شنیده اند و به صورت پراکنده اینجا و آنجا راجع به آنها مطلب خوانده اند. از طریق برنامه های تلویزیونی، مجلات، گپ و گفت با دوستان راجع به روانشناسی، فرهنگ، سیاست، تاریخ و… اطلاعاتی گرفته اند ولی به تبع آن، این تصور برایشان پیش آمده که درباره تمامی موضوعات مذکور صاحب نظر هستند.

    البته بدیهی است هر فردی در جامعه انسانی آرای مخصوص به خود را دارد و می تواند در لابه لای گفت و گوها، نظریات شخصی و برداشت های خود را از موضوعات مختلف بیان کند، اما مشکل از آنجایی آغاز می شود که فرد توقع داشته باشد نظریات شخصی اش به عنوان نظریات کارشناسی پذیرفته شود و نه به عنوان نظریات شخصی. خود دانشمند پنداری تعریف دقیق و به خصوصی ندارد و طیف گسترده ای را نیز در بر می گیرد؛ از افرادی که صرفا در میهمانی های خانوادگی کوچک به اظهار فضل و ایده پردازی های خام می پردازند گرفته تا کسانی که پا را فراتر گذاشته و هیچ فرصتی را در شبکه های اجتماعی مجازی و نظایر آن برای فضل فروشی و ابراز نظر درباره مسائلی که کمترین اطلاعی از آن ندارند، از دست نمی دهند.

    دانش ها و فناوری ها، روز به روز تخصصی تر می شوند و هرکس در نهایت می تواند در یک یا شاید دو شاخه علمی متخصص باشد. به عبارتی، همه ما نسبت به دانش های دیگر خارج از حیطه صلاحیت مان، بی سواد یا کم سواد هستیم. ممکن است یک کیهان شناس از جغرافیای آسیای جنوب شرقی هیچ نداند و یک مهندس مکانیک از دیالوگ دو نفر پزشک درباره نوار قلبی یک بیمار حتی یک کلمه هم سر در نیاورد. اینکه یک جراح متخصص بسیار باسواد و حاذق، کمترین اطلاعی از روش اویلر در حل معادلات دیفرانسیل مرتبه اول نداشته باشد، نه نقص است و نه کم سوادی. همان گونه که یک نفر مهندس بسیار خبره، کمترین اطلاعی از روشهای جراحی مغز در درمان پارکینسون ندارد. اگر ما درباره موضوع به خصوصی اطلاعاتی نداریم یا تنها چند کلمه و عبارت ناپخته از آن مبحث می دانیم، هیچ مشکلی پیش نمی آید اگر که فقط شنونده باشیم. هیچ کس ما را بابت چیزهایی که نگفته ایم سرزنش نمی کند، اما زمانی که درباره موضوعاتی اظهار فضل می کنیم که کمترین سر رشته ای از آن نداریم، در حقیقت نادانی خود را آشکار کرده ایم. گفتن عباراتی نظیر « نمی دانم» یا « بایستی در این زمینه مطالعه کنم » یا «اطلاع دقیقی ندارم » نه تنها نشان نادانی نیست، بلکه نهایت فهم و روحیه جست و جو گرانه فرد را می رساند.
    یکی از پرسش های مؤسسه یوروبارومتر* در گزارش سال ۲۰۰۵ پیمایش فهم عمومی از علم چنین بود: « دایناسورها همزمان با انسان زندگی می کردند.» این گزاره غلط؛ در بین افراد مورد پژوهش نتایج زیر را در برداشت: ۸۷ درصد از سوئد یها، ۸۰ درصد از آلمانی ها، ۷۹ درصد از دانمارکی ها و ۵۰ درصد یونانی ها و… به درستی تشخیص دادند که این گزاره غلط است. بیشترین انتخاب گزینه (نمی دانم) در کشور بلغارستان بوده که در آن ۳۹ درصد نسبت به درست یا غلط بودن این گزاره اظهار بی اطلاعی کرده اند. هر چند در جدول نهایی، کشورها براساس جواب های درست رده بندی می شوند و تفاوتی میان آنهایی که جواب غلط داده اند و کسانی که گفته اند (نمی دانم)، لحاظ نشده ام اگر نیک بنگریم، گزینه ی « نمی دانم» وضعیت میانه ای را توصیف می کند. وضعیتی که فرد به صحت پاسخ اطمینان ندارد از طرفی لزومی هم نمی بیند هر طور که شده و به هر قیمتی حتما گزینه صحیح را علامت بزند. گزینه ی « نمی دانم» نیز یک پاسخ است و از قضا (ندانستن) متضمن هیچ بار مفهومی حقارت بار نیز نیست.
    عموما افرادی که مطالعات عمیق تر و دقیق تری از یک موضوع به خصوص داشته اند، به دلیل آنکه با چالش ها و مسائل پیرامونی آن موضوع آشناترند، به حجم نادانسته های خود نیز آگاه ترند. به عبارت ساده تر، فرد دانا می داند که چه چیزهایی را نمی داند. اما کسی که با موضوع درگیر نبوده و درک صحیحی از جوانب موضوع ندارد، به همان درک سطحی بسنده کرده و ممکن است خود را صاحب نظر ارزیابی کند و به همین جهت از گفتن « نمی دانم» پرهیز کرده و هرطور که شده، نظری له یا علیه یک موضوع ارائه می کند. از دیگر سو از آنجایی که فرد به اسلوب و قواعد منطق گفت و گو آگاه نیست، صورتبندی و فرمالیسم منطقی باطلی را پیش می گیرد و با فرافکنی و به کارگیری مغالطات منطقی، تلاش می کند به هر قیمتی پیروز میدان باشد. به بیان دیگر، هدف خود دانشمند پندارها از اینکه خود را به بحث ها و دیالوگهایی که اطلاعات مخدوش و سطحی از آن دارند، وارد می کنند، دستیابی به حقیقت یا فهم بهتر یک موضوع نیست. ورود به یک دیالوگ برای خود دانشمند پندارها فرصتی برای ابراز نظر است. منش فرزانگی و دانایی اما به گونه ی دیگری است و دانایی چون سقراط، دلیلی برای تظاهر به دانایی نمی بیند و می گوید:  می دانم که نمی دانم.

    *Eurobarometer

     

    فایل پی دی اف این مقاله در وبسایت روزنامه شرق

  • پروژه «مارس‌وان» ، طرحی بزرگ یا بزرگ‌نمایی رسانه‌ای؟

    پروژه «مارس‌وان» ، طرحی بزرگ یا بزرگ‌نمایی رسانه‌ای؟

    عرفان کسرایی| روزنامه شرق، شماره ۲۳۴۳ – سه شنبه ۱۶ تير ۱۳۹۴

    مارس‌وان*  نام پروژه بلندپروازانه‌ای است که از سال‌٢٠١١ میلادی به‌این‌سو، سروصدای زیادی در رسانه‌ها و اخبار علم و فناوری به پا کرده است؛ پروژه‌ای که ظاهرا قرار است تا سال ‌٢٠٢٥ مجموعه سکونت‌پذیری در مریخ راه‌اندازی کند و در سال ‌٢٠٢٧، از میان داوطلبان سفری بی‌بازگشت و یک طرفه، عده‌ای را به آن سیاره ببرد و آنجا اسکان دهد؛ اما اینکه اساسا چنین پروژه‌ای قابلیت اجرائی دارد یا خیر، همچنان محل مناقشه است.
    از زمان آغاز نام‌نویسی داوطلبان، یعنی آوریل سال ‌٢٠١٣، بیش از ٢٠٠ هزار نفر برای این سفر بی‌بازگشت و ترک زمین ثبت‌نام کردند؛ داوطلبانی که نه فضانورد بودند، نه برای چنین پروژه‌ای آموزش دیده بودند، از سراسر جهان برای شرکت در این پروژه درخواست دادند. تهیه یک ویدئوی کوتاه، پرداخت ٣٨ دلار هزینه، داشتن سلامتی کامل، توانایی مکالمه به زبان انگلیسی و سن بالای ١٨سال، از معدود پیش‌شرط‌های ثبت‌نام در این طرح بود. از این تعداد، صد نفر شامل ٥٠ مرد و ٥٠ زن به مرحله بعدی راه یافتند.
    «فلوریان فرایشتتر»، روزنامه‌نگار علمی اتریشی و اخترفیزیک‌دان در دانشگاه ینا آلمان، معتقد است برنامه‌ریزی و اجرای چنین پروژه عظیمی که ظاهرا می‌خواهد انسان‌ها را از زمین به سیاره‌ای دیگر ببرد، بسیار جدی‌تر از اینهاست؛ چیزی ورای یک وب‌سایت با عکس‌های گرافیکی زیبا از مجتمعی مسکونی در مریخ یا ثبت‌نام اینترنتی داوطلبان غیرحرفه‌ای فضانوردی.  فضانوردان واقعی که راهی مأموریت‌های فضایی ایستگاه بین‌المللی می‌شوند، دوره‌های طولانی‌مدت‌ آموزش را می‌گذرانند؛ ضمن اینکه ساخت هر قطعه از راکت یا اجزای ایستگاه، سال‌های سال زمان می‌برد. این در حالی است که ایستگاه فضایی تنها حدود ٤٠٠ کیلومتر از زمین فاصله دارد و فضانوردان برای رسیدن به آن، مدت زیادی در راه نیستند. سفر فضانوردان آپولو-١١ برای رسیدن به ماه، تنها حدود چهار روز طول کشید؛ اما سفر فضایی برای رسیدن به مریخ ماه‌ها طول خواهد کشید. او می‌افزاید: «من نمی‌گویم چنین چیزی یعنی مأموریت فضایی سرنشین‌دار به مریخ، اساسا ناممکن است، حتی نمی‌گویم که ساکن‌شدن در مریخ غیرممکن است، اما به‌نظر من چنین پروژه‌ای، آن‌گونه که مارس‌وان درصدد اجرای آن برآمده، شدنی نیست».مأموریت مریخ‌نورد «کنجکاوی»** در پروژه ناسا با نام «آزمایشگاه علمی مریخ»*** حد‌ِفاصل ماه آگوست ‌٢٠١٢ تا ماه ژوئن ‌٢٠١٣ نشان داد میزان تشعشعات کیهانی در راه رسیدن به مریخ و همچنین در سطح مریخ، می‌تواند خطر ابتلا به سرطان را افزایش دهد. براساس داده‌های دستگاه تشخیص و ارزیابی تشعشع**** ،  تشعشعات در زمان اقامت در مریخ و همچنین در طول زمان مسیر، بدن انسان را در معرض تشعشع بیش از حد مجاز، یعنی یک سیورت قرار می‌دهد. دریافت یک سیورت تابش روی زمین خطر ابتلا به سرطان را نزدیک به پنج‌درصد افزایش می‌دهد. البته این موضوع در قیاس با سایر خطرات، چندان توجه‌برانگیز نیست، حتی اگر مسافران مریخ بپذیرند که ریسک بالاتری برای ابتلا به سرطان در سطح مریخ دارند، باید از دیگر خطرات این مأموریت جان به در برده باشند؛ توفان‌های غباری شدید و دمایی که از ۵۵- درجه سانتیگراد تا ۲۷+ درجه تغییر می‌کند و گاهی در شرایطی ممکن است به ۱۳۳- درجه نیز برسد.

    تأمین بودجه پروژه مارس‌وان

    از قرار معلوم، بودجه پروژه مارس‌وان بناست از طریق برنامه‌های تلویزیونی زنده******، تأمین شود. برآوردها نشان می‌دهد چنین پروژه‌ای تا مرحله فرود (با سرنشین) بر خاک مریخ در حدود شش ‌میلیارد دلار هزینه در بر خواهد داشت. نگاهی به تاریخچه سفر به مریخ نشان می‌دهد از ١٥ مورد تلاش برای راه‌یابی به مریخ (بدون سرنشین)، تنها هشت مورد آن موفق بوده است؛ یعنی به لحاظ آماری، معادل ٥٣ درصد، از فضاپیمای روسی مارس‌-٣ ، که پس از ارسال داده فقط برای مدت ١٤,٥ ثانیه، پس از فرود در روز دوم دسامبر سال ‌١٩٧١ خاموش شد، گرفته تا فضاپیمای بریتانیایی بیگل دو ***** در سال ‌٢٠٠٣، که با فرود روی مریخ، هیچ علامتی به زمین مخابره نکرد و درنهایت نیز مشخص نشد چه بلایی بر سر آن آمده است! تاکنون فقط ناسا توانسته است فرود موفقیت‌آمیزی روی مریخ داشته باشد. دستیابی به مریخ، حتی با فضاپیمای بدون سرنشین هم به‌مراتب سخت‌تر و پیچیده‌تر از آن چیزی است که ظاهرا در پروژه مارس‌وان در جریان است. فرود در سیاره‌ای با ضخامت اتمسفر در حدود یک‌درصد اتمسفر زمین و گرانش تقریبا ٣٨ درصد گرانش زمین، چندان هم ساده نیست.
    همان‌طور که گفتیم تقریبا حدود نیمی از تلاش‌های راه‌یابی به مریخ، که بدون سرنشین هم بوده‌اند، به شکست انجامیده‌اند. درحالی‌که ایالات متحده و روسیه دست به چنین مأموریت‌هایی نمی‌زنند، چطور یک شرکت خصوصی می‌تواند از پس چنین مأموریت عظیمی برآید؟ به‌سختی می‌توان باور کرد شرکتی که پیش‌از‌این، حتی یک مریخ‌نورد کوچک در مریخ پیاده نکرده است، بتواند یک مجتمع اقامتی بزرگ در آن سیاره برپا کند. برای احداث و پیشبرد چنین پروژه‌ای، نه‌ فقط به تجربه و دانش فنی عظیمی نیاز است، بلکه باید بودجه فوق‌العاده سرسام‌آوری نیز در اختیار داشت. کسب شش‌ میلیارد دلار از برنامه تلویزیونی تا حد زیادی شبیه به بلندپروازی و خیال‌پردازی به نظر می‌رسد.
    دکتر «فرایشتتر» روزنامه‌نگار می‌گوید: «قسمت برنامه تلویزیونی در حقیقت واقعی‌ترین بخش پروژه مارس‌وان است، هرچند من تردید دارم این پروژه بتواند چنین مبلغی را از برنامه تلویزیونی به‌دست آورد و همچنین تردید دارم این پروژه بتواند، حتی یک راکت از زمین به‌سوی مریخ بفرستد، چه رسد به فضاپیمای حامل سرنشین». درحالی‌که قرار بود نخستین سفینه پروژه مارس‌وان، در سال ‌٢٠١٨ در مریخ فرود بیاید، هنوز هیچ کار مفیدی انجام نشده است و در فوریه ‌٢٠١٥، شرکت‌های طرف قرارداد مارس‌وان اعلام کردند هنوز از طرف مارس‌وان با آنها تماسی گرفته نشده است و فعالیت‌ها متوقف شده است. با وجود این، من فکر می‌کنم بشر روزی پا بر خاک مریخ خواهد گذاشت؛ اما قطعا این فرد، یکی از صد کاندیدای پروژه مارس‌وان نخواهد بود. پروژه مارس‌وان به‌وضوح شکست‌خورده است.

    *Mars One

    **Curiosity

    ***Mars Science Laboratory

    ****RAD (Radiation Assessment Detector)

    *****Beagle 2

    ******Reality TV Show

    فایل پی دی اف این مقاله در وبسایت روزنامه شرق

     

  • این روزها همه از فیزیک کوانتومی صحبت می‌کنند

    این روزها همه از فیزیک کوانتومی صحبت می‌کنند

    عرفان کسرایی| مجله دانستنیها ، شهریور ۱۳۹۴

    این روزها همه از فیزیک کوانتومی صحبت می کنند. از رمال ها و فالگیرها و شیادان مستند راز و درمانگرهای معنوی و شعور کیهانی گرفته تا سایر مروجان شبه علم و خرافات. کافیست نگاهی به شبکه های اجتماعی و رسانه ها و نشریات زرد بیندازید تا ببینید بسیاری از باورهای شبه علمی معاصر با کلماتی مانند فیزیک کوانتوم، الکترومغناطیس، فرکانس، انرژی و نظایر آن توضیح داده می شوند. بسیاری از افراد خرافاتی و مروجان شبه علم در صحبت های خود اصرار دارند که بگویند از علم و مفاهیم علمی سر در می آورند. در این بین؛ فیزیک کوانتومی به دلیل نام پرطمطراق و پرطنینی که دارد و همچنین به دلیل پیچیدگی محتوایی اش بیش از هر شاخه دیگر علمی، مورد سوء استفاده مجریان برنامه فریب عمومی و اصحاب شبه علم قرار گرفته است.

    این گزافه گویی از آنجا ناشی می شود که این افراد نمی خواهد به کهنه پرستی و خرافه باوری متهم شوند. چنین افرادی اغلب به صورت ناشیانه از کلمات و واژگان حیطه علم مانند انرژی و کوانتوم و کوارک و … استفاده می کنند تا عقاید خود را سازگار با علم جا بزنند. فیزیک کوانتومی از هر جهت سوژه جذاب ای برای سوء استعمال مجریان برنامه فریب عمومی است. اجازه بدهید بدون تعارف بگویم. عباراتی نظیر “اسرار کوانتومی موفقیت” یا “اندیشه کوانتومی مولانا” و “روانشناسی کوانتومی“ و نظایر آن بی محتوا هستند. نه موفقیت انسان، اسرار کوانتومی دارد و نه اندیشه مولانا ارتباطی به فیزیک کوانتومی دارد.

    کوانتومی بودن یک چیز در حقیقت یک آپشن برای آن مفهوم محسوب نمیشود و من متوجه نمی شوم اساسا چه اصراری هست که هر چیزی کوانتومی باشد و چرا هواخواهان شبه علم و خرافات این همه تلاش می کنند که از کیسه‌ی فیزیک خرج کنند؟ چه بخواهند چه نخواهند، چه خوششان بیاید و چه بدشان بیاید؛ نه هاله و چاکرا توسط روش علمی تایید می شود و نه شعور کیهانی و قانون جذب. کلماتی مانند، انرژی مثبت و انرژی منفی در خارج از حیطه فیزیک، بی پایه و بی معنا هستند و درمانگرهای انرژی درمانی، ذهن خوان ها و کسانی که از روی زمین بلند می شوند ، میخ می خورند و سیخ در حلق خود فرو می کنند یا پرواز می کنند؛ آنهایی که فال قهوه یا فال تاروتی می گیرند که درست از آب در می آیند جز شیادی و حقه و نیرنگ، هنری ندارند.

    در خلال بسیاری از گفتگوهایم با هواخواهان شبه علم و چاکرادرمانی، غالبا از آنها می‌پرسم که چرا برای توضیح و تفسیر ایده و ادعای خود دست به دامان کلماتی می‌شوند که معنای صحیح آنها را نمی‌دانند. آیا ایده و ادعای شبه علمی آنها کمبودی دارد که بایستی آن را با وام گرفتن کلمات و اصطلاحات علمی جبران کرد؟ اغلب این افراد حتی بدون داشتن درک پایه ای از ساده ترین مفاهیم و تعاریف فیزیک دبیرستان، تلاش می کنند که لابلای صحبت هایشان از کلماتی مانند کوانتوم؛ فوتون؛ پوزیترون؛ الکترون و … استفاده کنند. غافل از آنکه ادعای آنها با به کار بردن یک تعداد اصطلاح و کلمات علمی؛ علمی نمی شود و همچنان در دایره خرافات و شبه علم باقی می ماند.

    استقبال عمومی از هر تعبیری که یک پیشوند یا پسوند ٬کوانتوم٬ به آن چسبانده شده باشد چنان مبتذل و لوث شده است که می توان هر جا رد پایی از آن یافت. مثلا در ماجرای آلن سوکال* که به نیرنگ سوکال یا ماجرای سوکال** مشهور است باز هم یک سوی داستان؛ بحث سوء استعمال از مفاهیم و اسم فیزیک کوانتومی است. آلن سوکال برای شماره ۴۶ و ۴۷ بهار و تابستان ۱۹۹۶ یک نشریه مطالعات فرهنگی آمریکا به نام سوشال تکست *** تعمدا یک مقاله مهمل و بی سر و ته با عنوان پرطمطراق٬ تخطی از حدود؛ به سوی تاویلی متحول کننده از گرانش کوانتومی٬ ارسال کرد. در نهایت تعجب مقاله اش در نشریه پذیرفته و در صفحات ۲۱۷ تا ۲۵۲ منتشر شد. در این مقاله آسمان و ریسمان به هم بافته می شود و آلن سوکال از کلمات و واژگان درهم و مغشوش استفاده می کند. کلماتی مثل علم پسا کوانتومی را به دیالکتیک گرایی ربط می‌دهد، هرمنوتیک نسبیت عام کلاسیک را با توپولوژی دیفرانسیلی مخلوط می کند و از دل این معجون ؛ نتایج مغالطه آلود و بی سر و تهی هم می گیرد. او بعد از انتشار این مقاله، نقشه خود را بر ملا کرد تا نشان دهد که چگونه فضاهای ادبی و روشنفکری تحت تاثیر زرق و برق ادعاهای توخالی قرار می‌گیرند. ادعاهای پوچی که با روکش کلمات علم مدرن پوشانده شده اند و طنین شان مخاطب ناآگاه را مرعوب می‌کند.

    یکی از مجریان فریب عمومی که خود را مربی متافیزیک معرفی می کند (متاسفانه این افراد تصوری از متافیزیک ندارند و فکر می‌کنند متافیزیک به معنای اعمال خارق العاده و ماوراء الطبیعی است) در یکی از برنامه های تبلیغاتی خود می نویسد: « علم فیزیک کوانتوم که ذرات زیر اتمی را بررسی می کند توانسته تمام پدیده های عجیب و شگفت انگیز ماورائی را به اثبات برساند، پدیده هایی نظیر: پرواز جسم، تصرف در ماده، تله پاتی، آینده نگری و غیره .»

    دیگری که خود را پزشک و دکتر بیورزونانس می‌داند (اما در واقع مروج درمانهای جعلی شبه علمی است) در وبسایت خود ؛ مانند اغلب گروه های مروج شبه علم و خرافات سرفصل هایی را به چاکرادرمانی؛ قانون جذب و طبق معمول (فیزیک کوانتوم) اختصاص داده است. آقای دکتر در یکی از توضیحات سراسر مغشوش و اشتباه اش با عنوان “آیا می‌دانید فیزیک کوانتوم چیست؟”می‌فرمایند: « بر اساس فرضیه نسبیت اینشتن الکترون گاه ذره ای و گاه موجی است . پس اگر الکترون میداند که کجا باید ذره ای باشد و کجا باید موجی باشد، دارای شعور است.»

    متاسفانه مجریان فریب عمومی در سوء استفاده از مردم کم اطلاع و ساده دل هیچ مرز اخلاقی را مراعات نمی کنند. آنها درآمد هنگفتی از این راه عاید خود می کنند. فروش کتاب و سی دی موفقیت کوانتومی یا سنگ جذب کننده انرژی مثبت و بازکننده چاکرای سوم ؛ راهی است برای کسب درآمد از مردمی که حاضرند برای خوشبخت شدن هزینه کنند. عده ای پا را از این فراتر گذاشته و برای عکسبرداری از هاله و چاکرا و تفسیر آن نوبت می دهند. این روش های شیادانه متاسفانه روز به روز گسترش پیدا می کنند و در نهایت تاسف کاری هم از دست ما برنمی آید. صفحات فریب عمومی در شبکه های مجازی با استقبال هزاران نفر روبرو می شوند در حالیکه حرف ها و نوشته های ما در اغلب موارد لابلای هیاهو و اظهار فضل رمالان و شیادان شبه علم و دکترهای قلابی انرژی درمانی که از فیزیک کوانتومی و شعور آب می نویسند گم می شود.

    *Alan Sokal

    **Sokal affair یا Sokal hoax

    ***Social Text

    فایل پی دی اف این مقاله در مجله دانستنیها

  • آزمودن نظریه ریسمان، ابر تقارن و ابعاد بالاتر در شتاب دهنده هادرونی

    آزمودن نظریه ریسمان، ابر تقارن و ابعاد بالاتر در شتاب دهنده هادرونی

    عرفان کسرایی| مجله دانستنیها، مرداد 1394

    مدتی پیش کتابی به دستم رسید با عنوان „ماده و پاد ماده“ که نویسنده آن هرویگ شوپر؛ فیزیکدان برجسته آلمانی و یکی از مدیران ارشد مرکز تحقیقات هسته ای اروپا، شرح و بسط خواندنی و جذابی از آنچه که در سرن می گذرد به رشته تحریر در آورده بود. شوپر در مقدمه کتاب با نقل خاطره بازدید فردریش دورنمات*  نویسنده سوئیسی از سرن می نویسد: زمانی که فردریش دورنمات در ماه جون ۱۹۸۸ از سرن بازدید کرد گفت : در این قرن؛ فیزیک بیش از خود فلسفه به پیشرفت فلسفه کمک خواهد کرد. شتاب دهنده ال.ای.پی ** سرن یک ماشین فلسفی است!

    خبری که چندی پیش توجهات خبری دنیای علم و فناوری را به سرن جلب کرد اما این بار ال. اچ. سی بود. برخورد دهنده بزرگ هادرون یا همان ال. اچ. سی ***  پس از یک وقفه طولانی با خروج از فاز تعمیرات و نوسازی؛ دوباره به کار افتاد و داده های علمی جدیدی به دست پژوهشگران داد. انرژی برخورد دهنده ذرات در این شتاب دهنده بالغ بر ۱۳ ترا الکترون ولت است. تقریبا دو برابر بیشتر از آنچه که در فاز قبلی پیش از بازسازی در سال ۲۰۱۳ بود. این میزان انرژی که در ای اچ سی شاهد آن هستیم در هیچ شتابدهنده ای در هیچ کجای دیگر دنیا نمی تواند تولید شود. بی جهت نیست که دانشمندان تا بدین پایه خوشبین اند که در سالهای آینده اکتشاف بزرگی در عرصه فیزیک نظری انجام خواهد شد.

    کشف ذره بنیادی هیگز پس از مدتهای طولانی انتظار؛ تنها ماموریت ال اچ سی نبود. هرچند که این شتاب دهنده در واقع به گونه ای طراحی شده بود که با آن یا بتوان هیگز را یافت یا عدم وجودش را اثبات نمود. اما فیزیکدانها می خواهند بسیار فراتر از اینها بدانند و اکتشاف کنند. برای مثال چالش هایی مانند توضیح سرشت ماده تاریک و کشف ذرات بنیادی تشکیل دهنده آن. طبیعتا می توان امیدوار بود که چیزهایی کشف شوند که تابه حال هیچکسی تصورش را هم نکرده است. همچنین می توان به یافتن پاسخ برای پرسشی که همواره در صدر پرسش های فیزیک ذرات است؛ امید داشت:

    آیا برخورد دهنده بزرگ هادرون می تواند دلیلی بر اثبات اعتبار نظریه ریسمان در اختیار ما بگذارد؟

    نظریه ریسمان****  گاهی به اینکه فانتزی و خیالی است متهم می شود. با این توجیه که تا این لحظه هیچ گواه آزمایشگاهی آن را اثبات نکرده است. اما این ادعا صحیح نیست. نظریه ریسمان اساسا آنطورها هم نیست که قابل آزمون تجربی آزمایشگاهی نباشد. (هرچند که در حال حاضر صورتبندی چنین آزمایشی ابدا ساده نیست). فرضیه های غیرقابل آزمایش به صورت بنیادین قابلیت آزمون ندارند. مثلا اگر من ادعا کنم که خانه ام را با حرارت یک اژدهای بزرگ گرم می کنم که در انباری ام زندگی می کند، لیکن هربار که کسی بخواهد او را ببیند به محض باز کردن در ناپدید می شود. چنین ادعایی از بنیاد غیرقابل آزمودن است. نظریه ریسمان اما دقیقا بالعکس ادعایی می کند که می توان آنرا به محک آزمون تجربی آزمایشگاهی گذاشت. مشروط بر آنکه ابزار آزمایشگاهی مناسب را در اختیار داشته باشیم. چیزی که دستکم تا امروز در اختیار بشر نیست. اما این موضوع ابدا بدان معنا نیست که شرایط کاملا ناامید کننده است. زابینه هوسنفلدر فیزیکدان دقیقا در همین رابطه مقاله جالب توجهی نوشته است که مهمترین قسمت های مقاله وی را می توان چنین خلاصه نمود:

    او در ابتدا توضیح می دهد که نظریه ریسمان به چه معناست. زمانی که در دهه ۸۰ میلادی مبانی این نظریه توسعه پیدا کرد ؛ هنوز مانند آنچه که نظریه ریسمان اکنون در پی آن است؛ علاقه ای مبنی بر سازگاری مکانیک کوانتومی و نظریه نسبیت وجود نداشت. در آن زمان تمامی تلاش ها صرفا معطوف به آن بود که راهی برای توضیح نیروی هسته ای قوی پیدا شود. نیرویی که عامل نگه داشتن کوارک ها در کنار یکدیگر بود. به همین جهت فرمالیسم ریاضی مساله به گونه ای پیش رفت که در آن، با ذره به عنوان خط یک بعدی (ریسمان) رفتار می شد. این روش امروزه همچنان برای تبیین و پیش بینی فرایند برخورد ذرات در شتاب دهنده ها به کار گرفته می شود و از قضا روش کارامدی نیز هست.

    تازه پس از آن بود که از دل الگو و مفهوم ریاضی نظریه ریسمان؛ توصیف واقعیت فیزیکی در آمد و فرضیه هایی بیان شدند که در آنها ذرات ؛ (واقعا) از ریسمان های یک بعدی تشکیل شده اند. در ادامه نشان داده شد که چنین نظریه ای قادر است به نظریه گرانش کوانتومی منجر شود. دقیقا همان چیزی که دانشمندان دهه های متمادی در پی یافتن آن هستند. نظریه ریسمان اگر درست از آب در بیاید؛ می تواند (نظریه همه چیز) با به عبارتی فرمول جهان باشد، نظریه ای که با کمک آن تمامی پدیده های فیزیکی جهان را بتوان در قالب یک فرمت و صورتبندی یکتا تبیین کرد.

    مساله دقیقا بر سر همین است. برای اثبات وجود ریسمان ها؛ نیاز به یک شتابدهنده داریم. شتابدهنده ای تقریبا با یکصد میلیارد بار انرژی بیش از آنچه که در  ال اچ سی در جریان است. چنین چیزی ورای فناوری های حال حاضر بشریت است. ابعاد چنین دستگاهی به فرض وجود؛ برابر با تمامی کهکشان ها خواهد بود. اما آنگونه که زابینه هوسنفلدر می گوید، برخی پیش بینی های نظریه ریسمان را می توان با انرژی های کمتری در آن میزان که در دسترس ال اچ سی هم هست در معرض آزمون گذاشت. برای مثال نظریه ریسمان وجود ابعاد اضافی را پیش بینی می کند. اگر واقعا ابعاد بیش از سه بعد مختصات فضایی وجود داشته باشد؛ گرانش در مقیاس های بسیار کوچک به گونه دیگری رفتار خواهد کرد. به عبارت درگیر قوی تر عمل خواهد کرد و برای مثال می تواند در برخورد ها ؛ سیاهچاله های کوچکی ایجاد کند. ال اچ سی قادر است برخی از این پدیده ها را اثبات کند. فقط دو مساله در این رابطه هست. اول اینکه وجود ابعاد اضافی؛ الزاما پیش شرط اعتبار و صحت نظریه ریسمان نیست! دوم اینکه تا کنون نشانه متقنی از وجود ابعاد اضافی یافت نشده است.

    همین مساله برای ابرتقارن***** نیز برجاست. بسط مدل استاندارد فیزیک ذرات کلاسیک؛ نقش مهمی در مسایل فیزیک جدید دارد. مساله ابرتقارن کلید حل معماهای بسیاری است و پیش بینی می کند که برای هر ذره شناخته شده یک ذره متناظر ابرتقارنی وجود دارد. بسیاری از فیزیکدانان بر این باورند که ذره مورد نظر تقریبا به زودی در ال اچ سی کشف خواهد شد. اما متاسفانه حتی به فرض کشف چنین چیزی باز هم دلیلی بر صحت نظریه ریسمان به دست نیامده است! زیرا هرچند که نظریه ریسمان وجود ابرتقارن را پیش فرض می گیرد؛ ابرتقارن اما می تواند حتی بدون نظریه ریسمان هم وجود داشته باشد.

    به هر حال اگر ابعاد اضافی و ابرتقارن در ال اچ سی کشف شوند؛ حجت و گواه قوی به سود نظریه ریسمان خواهد بود. دستکم نشان خواهد داد که نظریه ریسمان واجد چیزی است که ارزش بررسی های بیشتر و بیشتر را دارد. زابینه هوسنفلدر در پایان مقاله اش می نویسد: به هر حال از نظریه ریسمان به عنوان الگوی ریاضیات محض برای توضیح برخورد ذرات استفاده خواهد شد. یا برای مثال زمانی که صحبت از پلاسمای کوارک گلوئون باشد یا وضعیت ماده در دماهای فوق العاده بالا هماهنگونه که لحظاتی پس از بیگ بنگ رخ داد. برای چنین مواردی اعتبار نظریه ریسمان می تواند در ال اچ سی مورد آزمون قرار بگیرد و آن وضعیت های فیزیکی بازسازی شود. زابینه هوسنفلدر فیزیکدان می گوید: مهم نیست که ال اچ سی اعتبار نظریه ریسمان را تایید یا مردود کند آنچه مهم است این است که آزمایشهایی که طی سالهای آینده در آنجا انجام می گیرد رازهای تازه ای از ساختار جهان را برای ما افشا می کند. کسی چه می داند، شاید در پایان نظریه ای بهتر از نظریه ریسمان عایدمان کند.

    *Friedrich Dürrenmatt

    **LEP

    ***The Large Hadron Collider

    ****String Theory

    *****Supersymmetry

    لینک خرید این مقاله در وبسایت مجله دانستنیها

  • آیا زمین دوم کشف شده است؟

    آیا زمین دوم کشف شده است؟

    عرفان کسرایی|روزنامه شرق، شماره ۲۳۶۳ – سه شنبه ۱۳ مرداد ۱۳۹۴

    آنچه درباره «کپلر٤٥٢بی» می‌دانیم و نمی‌دانیم
     فایل پی دی اف این مقاله در وبسایت روزنامه شرق
  • زمین، سوزنی در انبار کاه

    زمین، سوزنی در انبار کاه

    عرفان کسرایی| مجله دانستنیها، مرداد 1394

    جایگاه ما در جهان هستی کجاست؟ آیا جهان هستی آغازی دارد؟ ابعاد جهان چقدر است؟ آیا جهان بی انتهاست؟ اینها بخشی از پرسش های بنیادین کیهان شناسی هستند. انسان ها از دیرباز در پی یافتن پاسخی برای این پرسش ها بوده اند و پیشینیان ما در طول تاریخ، با سر هم کردن افسانه ها و داستان ها، تلاش می کردند پاسخی برای این پرسش ها پیدا کنند.

    مثلا در اسطوره چینی ها، جهان با موجودی به نام پان-گو آغاز می شد، طبق تصورات اسطوره ای آنها در آغاز پیدایش جهان، تمام هستی درون چیزی شبیه به تخم مرغ جای داشت و داخل این تخم مرغ نیز پر بود از توده‌ای درهم ریخته و مخلوطی از زمین آسمان. طبق این اسطوره در زمانی که زمان و آسمان با هم یکی بودند ناگهان پان- گو، نخستین موجود سر برآورد و با جدا کردن زمین از آسمان، به جهان هستی نظم بخشید.

    پیشینیان را نمی توان بابت این داستان سرایی ها و اسطوره سازی ها سرزنش کرد. دانش انسان از جهان هستی هنوز هم با وجود حجم عظیم داده های علمی که پژوهشگران همه روزه از طریق رادیوتلسکوپ ها؛ تلسکوپ های فضایی و آزمایشگاه های عظیم فیزیک مانند مرکز سرن و نظایر آن دریافت می کنند، اندک است. هنوز بسیاری مسائل حل نشده باقی مانده و خیلی چیزهاست که مبهم و مجهول است.

    چند روز پیش که خبر کشف سیاره شبه زمین کپلر 452 بی  در فاصله ۱۴۰۰ سال نوری دور از ما توسط ناسا منتشر شد یک محاسبه سرانگشتی نشان می داد ابعاد فضا تا چه حد بی کران و غیرقابل دسترس است. انسان حتی برای دسترسی به یک سیاره داخل همین منظومه شمسی مانند پلوتو نیز باید حدود ۱۰ سال منتظر بماند. حتی با فضاپیمای افق های نو که سرعتی بین ۵۰ تا ۶۰ هزار کیلومتر در ساعت راهی پلوتو بود؛ چنین سفری فوق العاده طولانی است. بشر از اینکه توانسته از سیاره ای که در مقایسه با ابعاد نجومی، همین بیخ گوش خودمان است و تنها چهار و نیم ساعت نوری از ما دور است عکس واضحی بگیرد خوشحال است. چه رسد به اینکه بخواهد راهی سیاره‌ی تازه کشف شده کپلر 452 بی بشود. چنین سفری با فضاپیمایی مانند فضاپیمای افق های نو  در حدود ۲۸ میلیون سال طول خواهد کشید.

    بماند که ۱۴۰۰ سال نوری در قیاس با ابعاد و اعداد و ارقام نجومی ؛ خیلی هم نزدیک محسوب می شود. قطر کهکشان ما یعنی راه شیری حدود ۱۰۰ هزار سال نوری تخمین زده می شود. کهکشانی که طبق محاسبات کیهان شناسان؛ شاید شامل ۴۰۰ میلیارد ستاره باشد. جایی روی انتهای یکی از شاخه های یک ابرخوشه به نام لانیکیا به ابعاد ۵۲۰ میلیون سال نوری و شامل حدود یکصدهزار کهکشان. بماند که ابعاد جهان هستی بسیار بیش از اینها تخمین زده می شود و کیهان شناسان قطر جهان قابل مشاهده را ۹۳ میلیارد سال نوری برآورد می کنند.

    آنچه که انسان را بیش از هر چیز به حیرت وا می دارد این است که تا همین ۹۲ سال پیش؛ یعنی سال ۱۹۲۳ میلادی بشر گمان می کرد که تمام جهان هستی تنها از کهکشان راه شیری درست شده است. این ادوین هابل کیهان شناس بود که نشان داد کهکشان آندرومدا متعلق به کهکشان راه شیری نیست و میلیون ها سال نوری بیرون از کهکشان ما قرار دارد. ظرف همین چند ده سال، فهم و دانش بشر از جایگاهش در جهان هستی به صورت اعجاب انگیزی افزایش یافت. اما همچنان مجهولات و موانع بسیاری بر سر راه فهم انسان از جهان وجود دارد.

    فهم ما از جهان هستی اگر چه محدود و اندک است؛ اما در آن حد کم نیست که برای چیزهایی که نمی دانیم؛ داستان و اسطوره سر هم بندی کنیم. مثلا برای بخش های ناشناخته جهان و اینکه در ورای ابرخوشه لانیکیا چه می گذرد دست به دامان خرافات و اسطوره ها نمی شویم و منتظر می مانیم تا علم و روش علمی، شناخت دقیق تری در اختیارمان بگذارد.

    فایل پی دی اف این مقاله در  مجله دانستنیها

     

  • چگونه تب یونجه دنیای فیزیک را تغییر داد؟

    چگونه تب یونجه دنیای فیزیک را تغییر داد؟

    عرفان کسرایی | روزنامه شرق، شماره ۲۳۶۸ – دوشنبه ۱۹ مرداد نود و چهار 

     دستاورد «ورنر هایزنبرگ» در هلگولاند

    تب یونجه* یکی از مصائب فصل بهار و تابستان در سرزمین ژرمن‌‌هاست. شروع بهار و فصل گرده‌افشانی گل‌ها و گیاهان، بسیاری را به بستر بیماری می‌اندازد و ظاهرا چاره‌ای هم جز تحمل و کنارآمدن با آن وجود ندارد. «ورنر هایزنبرگ»  در ماه می ‌سال ‌١٩٢٥، چنان از تب یونجه به تنگ آمده بود که مجبور شد از «ماکس بورن» در دانشگاه گوتینگن تقاضای مرخصی دو هفته‌ای کند، تصمیمی که دنیای فیزیک را به‌صورت بنیادینی تغییر داد.
    باری! «هایزنبرگ» ٢٣ساله تا آن حد از تب یونجه بدحال و ناخوش بود که صورتش ورم کرده بود و حالش روزبه‌روز وخیم‌تر می‌شد. به‌همین‌دلیل راهی جزیره «هلگولاند»  در دریای شمال شد تا آنجا با دوری از گرده‌افشانی گل و گیاه، بتواند سلامتی خود را بازیابد. اتاق «هایزنبرگ» آن‌گونه که خودش بعدها در اتوبیوگرافی‌اش می‌نویسد، در طبقه دوم مهمان‌خانه‌ای قرار داشت که روی بلندی مشرف به سمت جنوبی این جزیره صخره‌ای واقع شده بود. «هایزنبرگ» می‌نویسد: «از روی بالکن، می‌توانستم چشم‌انداز فوق‌العاده‌ای از دریا را مقابل خود ببینم و گاهی به یاد این حرف نیلز بوهر می‌افتادم که می‌گفت ما (دانمارکی‌ها) با نگاه به دریا احساس می‌کنیم بخشی از بی‌نهایت در دسترس ماست». نقل‌قول «هایزنبرگ» از این سخن «بوهر» مربوط است به سفرش به دانمارک در سال ‌١٩٢٤، یعنی یک سال پیش از مرخصی استعلاجی «هایزنبرگ» در جزیره هلگولاند.


    او در تعطیلات عید پاک سال ‌١٩٢٤، با کشتی و از طریق «وارن مونده» عازم دانمارک شده بود تا در «انستیتو نیلز بوهر» مشغول‌به‌کار شود. «بوهر» چند روز بعد از «هایزنبرگ» می‌خواهد برای گپ‌و‌گفت به یک پیاده‌روی طولانی بروند. در خلال این گفت‌وگوها، که عمدتا درباره سیاست و تاریخ بود، در حوالی ساحل شمالی «زیلند»، «بوهر» به «هایزنبرگ» می‌گوید: «تو در مونیخ بزرگ شده‌ای، نزدیک کوهستان! ما درباره کوهنوردی‌هایت پیش‌از‌این با هم زیاد صحبت کرده‌ایم. دانمارک برای کسانی که به زندگی در کوهستان‌ها عادت کرده‌اند، هموار و ملال‌آور است. شاید تو هرگز نتوانی کشور ما را دوست داشته باشی. برای ما مهم‌ترین چیز، دریاست! وقتی به دریا می‌نگریم گویی به بخشی از بی‌نهایت دست یافته‌ایم». «بوهر» ادامه می‌دهد: «مرتفع‌ترین کوه ما در دانمارک ١٥٠متر است. همین ارتفاع به نظر ما آن‌قدر باشکوه می‌آید که به آن کوه آسمان** می‌گوییم

    یک روز یک دانمارکی تلاش کرد به باور خود، توجه یک نروژی را به این کوه مرتفع جلب کند. میهمان نروژی نگاهی به میزبان می‌اندازد و می‌گوید: «ما در نروژ به چنین چیزی می‌گوییم تپه!» باری! «هایزنبرگ» آن‌گونه که خود می‌نویسد در بالکن اتاقش در مهمان‌خانه جزیره هلگولاند به این سخن از «بوهر» می‌اندیشیده است که در آن پیاده‌روی خاطره‌انگیز گفته بود: «ما وقتی به دریا می‌نگریم، گویی به بخشی از بی‌نهایت دست یافته‌ایم».
    «هایزنبرگ» جوان در جزیره هلگولاند و در آن شبی که صورت‌بندی مکانیک ماتریسی را انجام می‌داد، دچار شعف زایدالوصفی بود و از اشتیاق این فکر که فرم جدید مکانیک کوانتومی، هم به‌لحاظ فیزیکی و هم ساختار ریاضی، سازگار است، ذوق‌زده شد. او اصلا و ابدا نمی‌توانست بخوابد و پس از آنکه نخستین قسمت محاسباتش در ساعت سه بامداد، درست از آب درمی‌آیند، راهی ساحل جنوبی جزیره شد و از یک صخره بلند بالا رفت تا طلوع آفتاب را به تماشا بنشیند! محاسبات اولیه او نشان می‌داد که صورت‌بندی مکانیک جدید، با اصل بقای انرژی هم‌خوانی دارد. این موضوع وی را به قدری هیجان‌زده می‌کند که به گفته خودش، در محاسبات بعدی دچار اشتباهات بسیاری هم می‌شود. او این ماجرا را بعدها برای شاگرد و البته دوست خود «کارل فریدریش فون وایتسزکر»*** این‌چنین روایت کرده است:

     «واقعا هرگز نمی‌توانستم چشم بر هم بگذارم. یک‌سوم از شبانه‌روز را روی محاسبات مکانیک کوانتومی کار می‌کردم، یک‌سوم دیگر را از صخره‌های ساحل بالا می‌رفتم و در یک‌سوم باقی‌مانده، اشعار دیوان غربی – شرقی گوته را از بر می‌کردم».

    او نتایج کار خود را پس از بازگشت از این سفر اعجاب‌انگیز با «ولفگانگ پائولی» و همچنین «ماکس بورن» در گوتینگن در میان می‌گذارد. «پائولی» این‌بار برخلاف سابق، که همواره به «هایزنبرگ» انتقاد می‌کرده، تحت‌تأثیر کار او قرار می‌گیرد و صمیمانه او را تشویق می‌کند.

    «بورن» نیز در نامه‌ای در جولای سال ‌١٩٢٥، به «اینشتین» می‌نویسد: «آخرین مقاله‌ هایزنبرگ که به زودی منتشر خواهد شد، تا حدی مبهم به‌نظر می‌رسد؛ اما بدون شک درست و عمیق است». «هایزنبرگ» در بهار سال ‌١٩٢٦ برای سخنرانی به برلین دعوت شد و ملاقات و گفت‌وگوهای عمیق بین او و «آلبرت اینشتین» درباره سرشت مکانیک کوانتومی، درست در همین زمان اتفاق افتاد.
    او آنچه را در آن شب طولانی در هلگولاند رخ داد، به کشف قاره آمریکا توسط «کریستف کلمب» تشبیه می‌کند و می‌‌گوید: «دلیل موفقیت کلمب آن بود که او ساحل امن را با جسارت زیاد ترک کرد، درحالی‌که می‌دانست راهی سفری بی‌بازگشت می‌شود. او می‌دانست منابع و آذوقه فقط برای رفتن کفایت می‌کردند و برگشتی در کار نخواهد بود». در حقیقت «هایزنبرگ» نیز با جسارت بسیار، مرزها و سواحل امن مکانیک رایج را پشت سر گذاشت و قدم به سرزمینی نو نهاد.
    «ارنست پیتر فیشر»  فیزیک‌دان و مورخ علم در یادداشتی می‌نویسد: «هایزنبرگ با کار خود تمام پل‌های پشت‌ِسر را برای بازگشت به فیزیک کلاسیک خراب کرد». انستیتو ماکس پلانک  در سال‌٢٠٠٠، به مناسبت هفتاد‌وپنجمین سال سفر «هایزنبرگ» به جزیره هلگولاند، سنگ‌ِبنای یادبودی بر صخره‌های سرخ این جزیره سنگی قرار داد. روی این بنای یابود سنگی و به‌عبارت بهتر روی صفحه برنزی روی آن برای اطلاع بازدیدکنندگان، تاریخچه مختصری از مکانیک کوانتومی و پژوهش‌های هایزنبرگ نوشته شده است.

     

    *«Heufieber» یا «Pollenallergie»   به زبان آلمانی

    **ارتفاع دقیق آن نیز ١٤٧متر است Himmelberg

    ***Carl Friedrich von Weizsäcker

    فایل پی دی اف این مقاله در وبسایت روزنامه شرق

  • قانون دوم ترمودینامیک، فلسفه ای تمام عیار

    قانون دوم ترمودینامیک، فلسفه ای تمام عیار

     عرفان کسرایی| مجله دانستنیها، آبان 1394

     

    آشنایی من با فلسفه باز می گردد به سالها پیش و به زمانی که دانشجوی رشته مهندسی مکانیک بودم. خوب خاطرم هست، اولین بار در کلاس درس ترمودینامیک، جایی که صحبت از قانون دوم ترمودینامیک شد مات و مبهوت به تخته خیره ماندم و لابلای معادلات ریاضی پیچیده ترمودینامیکی، به چیزهایی فکر می کردم که بعدها فهمیدم به آن چیزها “پرسش‌های فلسفی” می گویند. قانون دوم ترمودینامیک از وجود یک محدودیت عجیب و اجتناب ناپذیر در رویدادهای جهان صحبت می کرد. این قانون فیزیکی اجازه نمی داد که کارها در بهترین حالت خود پیش بروند و به بیان ساده کاری می کرد که اوضاع هرگز خوب نباشد! قانون دوم ترمودینامیک همیشه یک جای کار را لنگ می گذاشت تا هیچ رویدادی ایده آل پیش نرود. در آن زمان به قدری تحت تاثیر پیامدهای فکری و فلسفی قانون دوم ترمودینامیک قرار گرفتم که تصور می کردم می شود از ترمودینامیک یک فلسفه ی تمام عیار ساخت. فلسفه ای که درباره هر چیزی می تواند حرف داشته باشد و همه رویدادهای جهان را تفسیر کند. مرگ، حیات، زمان، اینکه چرا یک چیز اتفاق می افتد و یک چیز اتفاق نمی افتد و خیلی پرسشهای فلسفی دیگر. به عبارت دیگر فکر می کردم کلید حل معماهای فلسفی بشر در علم نهفته است و اینک ترمودینامیک آن را پیدا کرده است و به چیز دیگری نیازی نیست.

    به صورت کلاسیک، قانون دوم ترمودینامیک را به دو شکل می توان توضیح داد. اولی که به بیان کلوین – پلانک مشهور است می گوید امکان ندارد بتوان موتور حرارتی ساخت که قادر باشد تمام انرژی ورودی را به کار مفید تبدیل کند. به بیان ساده تر این بیان می گوید حتما بایستی اتلاف داشته باشیم تا یک موتور حرارتی کار کند. یک بیان دیگر هم از قانون دوم ترمودینامیک وجود دارد که به آن بیان کلازیوس می گویند. طبق بیان کلازیوس غیر ممکن است که مثلا یک یخچال یا کولر بتواند بدون اتلاف کار کند. روی همین اساس از پشت یخچال یا کولر ، حرارت بی خود و بی جهت بیرون می زند. بیان کلازیوس می گوید که فیزیک جهان اجازه نمی دهد که مثلا کولر گازی بدون پس دادن حرارت اتلافی از پشت خود کار کند.

    اجازه بدهید خلاصه بگویم. قانون دوم ترمودینامیک دست و پای رویداد های جهان را می بندد و اجازه نمی دهد که هر کاری دلمان خواست بکنیم. این خاصیت محدودکننده قانون دوم ترمودینامیک را می توان به حوزه های گوناگونی تعمیم داد. قانون دوم ترمودینامیک می خواهد بگوید رویدادهای جهان فقط در یک جهت می توانند پیش بروند و نه بالعکس. مثلا فنجان چای اگر از روی میز بیفتد و بشکند به تکه های ریز تقسیم می شود و چایی روی زمین می ریزد. این رویداد یکطرفه است. یعنی هیچکدام از ما تا بحال ندیده ایم که خرده های شکسته فنجان چایی خود بخود از روی زمین جمع و به هم چسبیده شود و چایی داخل آن هم از کف زمین جمع شده و برگردد. اگر چنین صحنه ای ببینیم تنها حالت ممکن این است که فیلم این رویداد، رو به عقب در حال پخش است. وقتی هیزم می سوزد از آن خاکستر و دود به جا می ماند. قانون دوم ترمودینامیک می گوید این رویداد برگشت ناپذیر است. چوب می سوزد و دود می شود اما امکان ندارد که دود و خاکستر خودبخود دوباره تبدیل به چوب شوند.

     

    فایل پی دی اف متن کامل این مقاله در مجله دانستنیها