فیزیک و انرژی

مطالب در رابطه با فیزیک، انرژی، فلسفه علم، و مسائل مرتبط می باشد. برای راحتی مطالعه از تابلت یا PC استفاده شود

فیزیک و انرژی

مطالب در رابطه با فیزیک، انرژی، فلسفه علم، و مسائل مرتبط می باشد. برای راحتی مطالعه از تابلت یا PC استفاده شود

محلی برای نقد و گفتگوی علمی در خصوص مسائل مبتلابه با تکیه بر کاربرد آموخته های کلاسیک در تبیین و تشریح این مسائل. در این رابطه خواننده تشویق میشود که از دریچه دیگری به مسائل پیرامونی نگریسته و آنچه را میبیند و میشنود را به بوته نقد و آزمایش گذارد.

دنبال کنندگان ۳ نفر
این وبلاگ را دنبال کنید
بایگانی

۱۲ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «علیت» ثبت شده است

۱۴
اسفند

حکومت آرمانی -14

    اکنون به جمعبندی سلسله کوتاه نوشته های قبلی که قدری بدرازا کشید میپردازیم.  حکومت آرمانی نه رؤیائی دور از دسترس است و نه وضعیتی ثابت است، روندی است رو به کمال. آنچه امروز آرمان است شاید قرن بعد وضعیتی منسوخ تلقی شود.  باری، وضع دیکتاتوری و تبعات آن نیز ملاحظه و معلوم شد که جمع دین و آتوریته چه معجون انفجاری برای تولید استبداد مطلقه است.  ضمناً دیدیم که چنین نظام هائی، علیرغم تمام ادعاها، چقدر در برابر مستبد بزرگتر از خود ذلیل و واداده اند.  لذا بعنوان یک نتیجه منطقی، عبور از حکومت هائی این چنینی، گام اول در حرکت بسوی حالت آرمانی است زیرا کنار گذاردن منفی ها خود کسب نوعی پوئن مثبت است. 

    از آنجا که "آرمانی" روندی تحول محور است، بسا حکومت های آرمانی در آینده، شکلی متمایز از تصورات ما داشته باشد.  کما اینکه حتی امروز نیز فنآوری اجازه میدهد که مجالس قانونگزاری تابع نظرات مستقیم مردم باشد.  با وجود اینترنت و رسانه های اجتماعی، مردم قادرند در زمان حقیقی در تصویب لوایح دخالت و مشارکت داشته باشند.  میتوان تصور کرد چه حجم عظیمی از مفاسد و هزینه ها بواسطه همین یک قدم از بدنه حکومت ساقط شود! همه پرسی که در گذشته شامل تشریفات دست و پاگیر بوده، به یُمن اینترنت براحتی در دسترس است.  طبعاً برای مستبدین این کابوسی عظیم است و نه تنها اجازه این را نخواهند داد بلکه در کارآئی همین فنآوری موجود نیز اختلال ایجاد میکنند.  مستبد از هر آنچه ملازم آسایش شهروند باشد می هراسد!  لذا نخبگان بهتر است در فکر استقرار این امکانات برای فردای آزادی باشند.  نگاهی به تخریب گسترده سیل در سیستانِ تشنه آب، حاکی از نبود مدیریت است و نه "سوء مدیریت" یا "ناکارآمدی"!

     بعلاوه، دیدیم، مهمترین تغییر باید در ذهنیت ها اتفاق افتد.  دیده شد که عناصر فرهنگی که خود در طی قرنها ساخته و پرداخته شده چگونه راه را برای ظهور و استقرار استبداد باز میکند.  تا تجدید نظر کلی در برخی از آموزه های سنتی ایجاد نشود، خطر بازگشت به عقب همواره وجود دارد.  یکی از همین کج اندیشی ها مخالفت با روحیه ابتکار است و عادتاً با افکار نو و طرح های نو با گفتن "نمیشود" یا "عملی نیست" خود را از هرگونه حرکت بسمت جلو محروم میکنیم.  فلسفه ارتجاع هم همین است.  او بطور ضمنی یاد میدهد که کارهای نو طبعاً توسط دیگران انجام شده و میشود ولی ما فقط باید دنباله روی افکار گذشته باشیم.  روحیه ابتکار را از فرد سلب کرده بجایش رخوت و سستی در روح مردم می دمد. اندیشه نو بمنزله دانه ای است که اگر در خاک خوب کاشته شود رشد کرده بارور میشود.  فرهنگ ارتجاع بمنزله همان شوره زاری است که هر فکر نیک هرقدر هم مترقی و سودمند باشد در آن خشکیده و نابود میشود. 

    پس گام نخست بسوی حکومت آرمانی، فاصله گرفتن از حکومت استبدادی و متعلقات آن است.  افتادن در چاه چه آسان و بیرون آمدن چه مشکل!  بویژه که در این دوران برخلاف گذشته که مستبدین جزایر مستقلی بودند، امروزه دست در دست هم کنفدراسیونی اهریمنی برای سلطه بر بشریت هستند.  در تداوم حیات، بهم یاری میرسانند.  نگاه کنید در قتل آزادیخواهان در زندانها چگونه از نسخه واحد عمل کرده و با جنازه مقتولین بازی میکنند.  دستکم، مستبدِ اکبر این معرفت را دارد که جنازه مقتول را تحویل خانواده داده اجازه برگزاری محدود مراسم بدهد.  انتخابات آنها هم مشابه هم است و تشخیص اصل از بدل مشکل.  طنازیها از آنها بازیگرانی حرفه ای ساخته که کلیشه "با دست پس میزنند با پا پیش میکشند" گویا مخصوص آنان ساخته شده.  در یک کلام، مؤثرترین راه مقابله با این هیولاها، همیاری مردم دنیا در قالب سازمانی مردم نهاد است.

    نکته مهم دیگر، اثر متقابل آموزه های سنتی بر جوّ ایجاد شده در محیط استبداد است.  مردم عادی در تعجبند که چرا با مفسدین برخورد نمیشود و آنها در پناه امن اند؟  مشکل در ذات سیستم است که برفرض اگر یکی از مفسدین برای نمایش هم که شده حذف شود ده ها تن دیگر جایگزین میشوند.  هر انسان عادی ولو پاکدامن به محض ورود به این سیستم ناچار است به روال موجود تن داده همرنگ جماعت شود.  برخورد با مفسدین بمثابه برخورد با معلول بجای علت است.  لذا اولین گام بسوی حکومت آرمانی عبور از نظام استبداد بمثابه برخورد با علت است.  گام بعدی، شاید مهمتر، برخورد فرهنگی با ذهنیتی است که با قرنها فریبکاری و سوء استفاده از احساسات دینی مردم، ذهنها را در تحجُر نگاه داشته است.

خلاصه آنکه، حکومت آرمانی دسترس پذیر ولی نیازمند هوش و ابراز فداکاریست.  مرور تاریخ گذشته راه گشای آینده است.

  • مرتضی قریب
۰۴
فروردين

معمای زمان

    اکنون که موسم بهار رسیده و سال ها بسرعت یکی پس از دیگری بدون اعتنا به آرزوهای ما آمده و میروند، زمانه را مورد پرسش قرار میدهیم.  آیا زمانه با ما سر ناسازگاری دارد؟  آیا راهی هست که زمان را به عقب بُرد؟   اصلاً زمان چیست؟ بارها اتفاق افتاده که دوستی همین معنا و مفهوم زمان را پرسیده و پاسخی درخور نگرفته است.  پرسش درباره اینکه زمان چیست؟ و یا پیش از مهبانگ چه بوده؟ و امثال اینها که علم جواب مشخص ندارد گاهی انگیزه ای میشود برای متقاعد شدن مخاطب که علم کلاً خاصیتی نداشته و هیچگاه قادر به جواب دادن سر راست نیست!  حال آنکه روش علم، ارتباط منطقی بین رویدادهای متفاوت طبیعت، فرموله کردن، وحدت بخشیدن به آنها، و پیش بینی است.  و این میسر نیست مگر با تماشا به طبیعت و دقت در جزئیات و بکار گیری ریاضیات در نظام بخشیدن به تصویر کلی.  با این وجود، این به معنای آن نیست تلاش خود را برای گمانه زنی در خصوص اینگونه سوألات و نظریه پردازی ها بیان نکنیم.  اکنون میخواهیم باتکای آنچه آموخته ایم تلاشی در گشودن معمای زمان داشته و آنرا برای نقد مخاطبان عرضه کنیم.

    یکی از سوألات رایج اینست که برخلاف مکان که میتوان پس و پیش رفت چرا حرکت در زمان فقط رو به جلوست و چرا نمیتوان به گذشته بازگشت؟  آیا جریان زمان یک امر عمومی در کل کیهان است و آیا زمان "حاضر" در همه جا حاضر است؟  البته نسبیت به این پرسش آخر پاسخ منفی داده و گذر زمان را برای کاربران مختلف، متفاوت قلمداد کرده است.  با اینحال گذر زمان بهر صورت رو به جلوست.  اما آیا واقعاً چنین است؟!

    درس فیزیک بما آموخته که پیکان زمان همواره و بدون تخطی رو به جلوست.  اگر کاسه ای از روی میز بزمین افتد و بشکند، هیچگاه عمل وارون میسر نیست یعنی اینکه اجزاء شکسته خود بخود جمع شوند و کاسه سالم برگردد روی میز!  این واقعیت چنان در ضمیر ما جایگیر شده که کمترین شکی در حقیقت آن روا نمیداریم.  واقعیت هم همینست اما حقیقت ممکنست چیز دیگری باشد.  نکته اخلاقی لابلای این مطالب همین نکته است که همواره باید ذهن را برای دریافت گزینه های غیر معمول باز نگاه داریم.  حقیقت، لزوماً درک شهودی ما از اطراف نیست.  زمانی بقدمت عمر بشر، تصور اجداد ما از زمین و آسمان همان بود که همه میدانیم و چنان طبیعی بود و در ضمیر ما حک شده بود که حتی پشتیبانی ادیان را هم با خود داشت و پذیرش غیر آن گناه محسوب میشد.  این است که برای رد یا قبول هر چیزی باید به مدارک و دلایل روی آورد.  باری، وضعیت زمان در مقیاس میکروسکوپیک ممکنست چیزی بکلی متفاوت باشد که با تجربیات حسی ما همخوانی نداشته باشد.

    فرض کنید ظرفی مطابق شکل، پر از هواست و توسط شیری به ظرف مشابه دیگری خالی از هوا متصل است. شیر را باز میکنید تا هوا وارد ظرف دوم شده فشار به تعادل برسد.  این تجربه و نظایر آن معیاری از گذشت زمان است و جهت پیشرونده آنرا نشان میدهد.  آیا هیچ انتظار هست که هوای خارج شده مجدد از طریق شیر که همچنان باز است بداخل ظرف اول هجوم برد؟  خیر، ابداً چنین انتظاری نیست و این خلاف جریان زمان، و البته خلاف انتظار ماست مثل اینکه فیلمی را که از آن گرفته ایم بخواهیم برعکس نمایش دهیم.  واقعیت اینست که تراکم ذرات هوا عددی فوق العاده بزرگ، حدود 1019 خارج از تصور ما میباشد.

    حال، فرض کنید تعداد ذرات هوا در ظرف اول فوق العاده کم مثلاً 2 عدد باشد.  باز کردن شیر مترادف با ظهور فقط 4 حالت ممکن است.  یا هردو ذره در ظرف چپ یا هردو در ظرف راست و یا یکی این طرف و یکی آن طرف خواهد بود با فرض اینکه ذرات نشان دار هستند.  لذا برخلاف تصور شهودی ما احتمال اینکه هوا در یک سمت بماند همانقدر محتمل است، 50%، که حصول تعادل محتمل باشد!   یک حساب ساده نشان میدهد که با افزایش تعداد ذرات هوا، احتمال در یک سمت بودن هوا کمتر و کمتر و احتمال حصول تعادل بیشتر و بیشتر میشود تا حدی که در تراکم هوای عادی احتمال اولی عملاً صفر و دومی عملاً 1 خواهد شد.  لذا اگر خود را تا حد موجودات میکروسکوپیک کوچک کرده باشیم عقب گرد زمان، یعنی بازگشت هوای چند ذره ای از ظرف دوم به اول، همانقدر عادی است که پیش رفت زمان!  شاید بتوان گفت اصولاً زمان در این شرایط بی معناست یا دستکم آن معنائی که برای ما دارد در حوزه بینهایت کوچک ها و کم مقدارها ندارد.

    پس چه چیز معنا دارد؟  بنظر میرسد مفهوم اصیل تر همانا حرکت باشد.  لابد خواهید گفت حرکت در ظرف زمان معنا دارد و بدون زمان که حرکت معنی ندارد؟  البته درست است ولی این چیزی است که ما با درک تجربی خودمان خو گرفته میگوئیم و معلوم نیست چرا باید اینطور باشد.  شاید از دوست کوچکمان در حوزه بینهایت کوچک ها همین را  بپرسیم او متعجب شده بگوید منظور شما چیست؟!  چون برای او پیشرفت یا پسرفت زمان علی السویه است یا اصلاً زمان معنائی نداشته باشد. 

   مجدد، ممکنست ایراد گرفته بگویند که آنجا که حرکت نیست چطور؟  مثلاً برگ سبز درخت در جای خودش زرد میشود، مگر این در زمان نیست؟  البته بازهم اینجا حرکت دخیل است و آن ماده شیمیائی که عامل تغییر رنگ است در آوندها حرکت کرده تغییر رنگ را موجب میشود.  آنچه موجب پیری ما و سایر جانداران و نهایتاً مرگ شده و گذشت یکسویه زمان را بوجود میآورد ناشی از "کُپه شدن" یا پرشماری اجزاء سازنده است.  ساده ترین جزء زنده که یک سلول باشد، بعد مدتی متلاشی شده میمیرد.  اما اجزاء او مسیر عکس طی نمیکند که مجدد زنده شود.  چرا؟ دلیلش همان کاسه شکسته است که قبلاً گفتیم.  سلول، هرقدر هم ساده، متشکل از تعداد پُرشماری ذره است که از میان تقریباً بینهایت واریاسیون مختلف، فقط یکی، باحتمال نزدیک صفر، منجر به وجود میشود.  اما درباره جمعیت های کم در مثال ظرف هوا، جریان امور میتواند شکل دیگری بخود بگیرد.  برای یک یا چند ذره منفرد در فضای تهی، جریان زمان و بلکه اصل زمان بی معناست.  ذرات میتوانند کنار هم جمع شوند یا از هم دور شوند بدون آنکه صحبتی از زمان در بین باشد. 

    درک اینکه حوزه میکروسکوپیک با حوزه ماکروسکوپیک تفاوت ماهوی دارد شاید در مثال زیر مفهوم باشد.  ساختمان ها بر اساس طرح معمار شکل های متفاوتی دارند ولی همه از آجر ساخته میشوند.  آجرها همه آجر و یکسان هستند اما ساختمانها برحسب شکل یا اندازه بینهایت متفاوت و کاربردهای متنوعی دارند.  علم به ماهیت آجر، ما را به شکل ساختمان راهنمائی نمیکند و برعکس، یعنی فورم و معماری ساختمان چیزی راجع به آجر بما نمیگوید.  گویا کپه شدن ماده نیز از همین قسم باشد و شکل های بسیار متنوع و شگفت انگیزی که از کنار هم قرار گیری هاست زندگی ما را تشکیل میدهد (18/2/1399).  بهر حال رفتارها در این دو حوزه میتواند بکلی متفاوت باشد. 

   سابقاً در بحث "علیت" نیز به مشکل مشابه برخورده بودیم که آنچه در بزرگ مقیاس تجربه میکنیم، لزوماً در کوچک مقیاس صادق نیست.  در این ارتباط  مثال رادیواکتیویته را آوردیم که چگونه در مورد یک هسته منفرد رادیواکتیو ابداً قادر به پیشگوئی نیستیم ولی جمعیت که زیاد شود بر اساس آمار میتوان پیشگوئی کرده و دید که منحنی عمر جمعیت آن چه تفاوت ماهوی با منحنی عمر ما و سایر جانداران دارد (17/4/1397 ).  تجزیه شدن خود نشانه حرکت است و اگر حرکت نباشد، زمان بلاموضوع میشود. 

    ممکن است گفته شود که حرکت خود نشانه زمان است زیرا حرکت در بافت زمان ممکن میشود و اگر زمان موجودیت نداشت حرکت غیر ممکن  میبود.  حال آنکه نظر مخالف، وارون این عقیده است و حرکت را میتوان علت و زمان را معلول آن دانست.  بدین معنا، زمان، به اصطلاح فلاسفه، جوهر نیست بلکه این حرکت است که به زمان معنا میبخشد.  تازه این در شرایطی است که موجودات پُرشمار باشند.  بطور مثال اگر فقط یک ذره منفرد در عالم موجود باشد، چه حرکت داشته باشد چه نداشته باشد حرکت آن معلوم نخواهد شد یعنی حرکت نیز بلاموضوع خواهد شد.  اما اگر تعداد ذرات 2 عدد باشد، همواره میتوان یکی را مبداء گرفته و دیگری را نسبت به آن دارای حرکت دانست.  این دو نسبت بهم یا دور میشوند و یا نزدیک، همین.  لذا اگر تعداد ذرات 2 و بیشتر باشد، باید پرسید اینجا زمان چه معنی میدهد؟ اگر معنائی وجود داشته باشد شاید ناشی از سلیقه و یا اصلاً  بخاطر عادات ذهنی ما باشد که همواره در تارو پود عادت اسیر بوده و هستیم.  بماند که عقربه زمان بکلی بی معنا میشود.

خلاصه اینکه، با وجودی که زمان یکی از کمیات اصلی فیزیک است، منتها درک ما از آن همان شفافیتی را که از کمیت های دیگر داریم ندارد.  با وجودی که مقالات علمی زیادی درباره مفهوم زمان وجود دارد ولی در اینجا گمانه زنی خاص و غیر رایجی از زمان و درک فلسفی آن را ارائه دادیم تا انگیزه بیشتری برای اینگونه تأملات بوجود آورد.

  • مرتضی قریب
۲۷
بهمن

جبر و اختیار

   موضوع حاضر، یکی از مسائل اساسی و در عین حال پیچیده فلسفه میباشد.  بنابراین نباید توقع داشت که در چند پاراگراف موضوعی بدین اهمیت و گستردگی، حق مطلب ادا شود.  در ادامه سعی خواهد شد با استنباطی که از مباحث دانش روز کسب کرده ایم، بدون گم شدن در پیچ و خم های دور و دراز گفتارهای فلسفی، نوری هرچند اندک بر این مقوله بیفکنیم. برای برخوردی سیستماتیک، اجازه دهید بررسی خود را به دو پهنه جمادات و جانداران بشرح زیر اختصاص دهیم.

1- جمادات: 

    اگر به اکثریت معتقد باشیم، باید گفت کل جهان ما مختص همین حوزه جمادات است.  به اعتبار اطلاعات فعلی، حجم جانداران روی کره زمین در مقایسه با توده کلی جماد در جهان چیزی نزدیک صفر است.  البته گفته میشود، و حکمت نیز چنین اقتضا میکند، که کرات مسکون دیگری با زندگی جانوری محتملاً  در جاهای دیگری از کیهان وجود داشته باشد.  که اگر هم چنین باشد، بازهم نسبت یاد شده چندان تغییری نخواهد کرد.  لذا از یک دید فرا کیهانی، جهان ما جهان جمادات است که فراوانترین عنصر (جوهر) آن همانا هیدروژن حدود 75% و هلیوم حدود 25% میباشد.  سایر عناصر جدول تناوبی فوق العاده ناچیز است و فراوانی آنها در کره زمین نباید ما را باشتباه اندازد.  

    بنابراین به هر نتیجه ای که درباره جبر و اختیار برسیم، میتوان فرض کرد که نتیجه ای درست برای کل عالم است.  اکنون پرسش اینست که درون عالم آزادیست یا جبر حکم فرماست.  باید یادآور شویم که آنچه از جبر به ذهن تداعی میشود خود بخود از روابط علت و معلولی (علّی) سرچشمه میگیرد.  پیشتر گفتیم که پدیده های جهان در قالب شبکه رویدادها بهم مربوطند و اگر پدیده های همزمانی (coincidence) را استثناء کنیم، غالب حوادث از نوع علت و معلولی اند.  بنابراین آنچه وجه رایج در جهان است همانا جبر است و دنیای جمادات تحت سیطره جبر است.  در نبود روابط علّی و جبر، شکل گیری دانش بشر ممکن نمیشد.  تمام پیش بینی های علمی بر همین اساس صورت میگیرد.  استفاده از آمار و احتمالات (شانس) ناقض این نتیجه نیست چه اینکه آمار، جبران کننده نقص اطلاعات ماست و اینجا جنبه بنیادی ندارد.

   در دنیای اتم و ذرات بنیادی، اوضاع به وجه دیگری است.  در اینجا علّیت آنطور که در دنیای بزرگ مقیاس (که شامل حال میکروب و باکتری و غیره هم هست) کار میکند، در این حوزه کارگر نیست.  قبلاً مثال هائی از رادیواکتیویته آورده بودیم.  بنابراین اگر میل داشتید میتوانید آنرا اختیار یا "آزادی اراده" برداشت کنید.  حال اگر جهان بزرگ مقیاس ما از تجمع همین ذرات بنیادی تشکیل شده باشد آیا نباید نتیجه گرفت که در جهان بجای جبر، آزادی حکمفرماست؟  مگر این ذرات بنیادی حاملین شانس و اقبال نیستند؟ خیر! بگمان نگارنده چنین نتیجه ای درست نمینماید.  واقعیت این است که جهان ما حاصل "کُپه" شدن ماده است.  توگوئی تجمع ماده باعث بی اثر شدن آزادی ذاتی و به زبان دیگر باعث هویدا شدن "علیت" میگردد.  مثال خوبی از این دست که بتواند مشابهتی با این جریان داشته باشد را در "حرکت براونی" دیده بودیم.  ذرات بسیار ریز گرده بسبب کم بودن جرم، تحت تأثیر حرکات تصادفی مولکولهای آب دچار قدم زدن تصادفی میشوند.  در حالیکه برگ کوچکی که در حوض آب افتاده چنین تحت تأثیر قرار نخواهد گرفت.  اولاً منتجه نیروها بسیار کوچک و ثانیاً جرم زیاد برگ توأماً مانع از حرکت خواهد بود.  به مثال دیگری که قبلاً هم ارائه کرده بودیم توجه کنید.  یک اتاقی داریم خالی از هوا و سپس از طریق دریچه ای هوا با فشار جوّ وارد اتاق میشود.  ادعا میکنیم که هوا نیمی از اتاق را پر میکند و نیم دیگر خلاء کامل است.  آیا باور میکنید؟  ابداً خیر.  زیرا آنچه همواره از روابط علت و معلولی ناظر بوده ایم حکم میکند که کل اتاق بطور یکنواخت از هوا پر شود.  اما میدانیم که هوا مثل هر گاز دیگری، تجمع تک تک مولکولهاست.  حال اگر هوای وارد شده فقط حاوی 2 مولکول باشد، شانس خوبی باندازه 50% وجود دارد که نیمی از اتاق خلاء کامل باشد.  آیا چنین چیزی عجیب نیست؟  ابداً.  اگر هوا شامل 3 مولکول باشد، این احتمال کمتر شده و میشود 25% که هنوز هم قابل توجه است.  خواننده کنجکاو خود حساب کند که در شرایط متعارف این احتمال چقدر میشود.  واقعاً صفر نمیشود ولی از هر عددی که تصور کنید کوچکتر است!  علیّت اساساً یک امر بدیهی و به زعم برخی فلاسفه "از پیشی" نیست اما در جهان کپه شده ای که ما زندگی میکنیم وجه رایج و غالب است.  از همین رو، ذهن ما فقدان علیت را نمیتواند هضم کند زیرا دنیای بزرگ مقیاسی که ما در آن زندگی میکنیم به وجود علیت عادت کرده ایم..

2- جانداران:

    سهم جانداران، اعم از انسان و سایر جانوران، بخش بسیار ناچیزی از جهان مُدرک را تشکیل میدهد.  معهذا چون ما انسان ها خود را خیلی مهم میدانیم و تصور میکنیم اصلاً جهان بخاطر ما و برای ما آفریده شده، خود را ملزم میدانیم درباره آن اندیشیده و پاسخی داشته باشیم.  آنچه جانداران را از جمادات متمایز میکند آگاهی و شعور است که گاهی متشابهاً روح هم نامیده میشود، والّا بدن جانداران همچنان مقهور جبر است و از این لحاظ تفاوتی با دنیای جمادات ندارد.  آنچه ماده و فیزیک جانداران را تحت تأثیر خود دارد نه تنها مسأله ساده شیمی است بلکه عواملی مانند ژنتیک، جغرافیا، و سایر عوامل طبیعی میباشند.  پس، از این حیث، مطلب همانست که در بخش اول گفتیم.  بعبارت دیگر، آنچه در وهله اول بر زندگی همه جانوران سایه انداخته است جبر است که از آن گریزی نیست.  پدری که همسران متعدد دارد، طبعاً فرزندان او باعتبار مادر میتوانند ژنتیک بسیار متفاوتی نسبت به برادران و خواهران ناتنی داشته باشند.  شجره نامه ها سنتاً همه برمبنای پدر و اولاد ذکور است در حالیکه 50% نیز از مادر سهم میبرند و شجره نامه های واقعی باید با قید هردو یعنی پدر و مادر باشد.  آیا آینده فرزندی که در محرومترین نواحی سیستان و بلوچستان متولد میشود با آینده همان طفل اگر والدین او وی را در یکی از کشورهای برخوردار در غرب متولد کنند یکسان است؟  اینها چیزی نیست که فرد بر آن اختیاری داشته باشد.  جبری که در اینجا بر جامعه انسانی حاکم است از نوع آن جبر دنیای جمادات نیست بلکه بمنزله اینست که وضع امروز ما نتیجه قهری اعمال گذشتگان ماست.  نوع حاکمیت های سیاسی در هر جامعه ای احتمالاً ریشه در این نوع از جبر را دارد.  پس در تقریب اول، آنچه درباره جانداران درست است همانا نظریه جبر است.  

   اما از سوی دیگر، ما انسانها خود را در تصمیم گیری های خود آزاد احساس میکنیم.  اگر منظور از آزادی امور پیش پا افتاده ای نظیر این باشد که مثلاً الان میتوانم دستم را بلند بکنم یا نکنم و در این امر کاملاً مخیرم، بله در این صورت میتوان ادعا کرد که اجباری وجود ندارد و اختیار حاکم است.  با این تلقی و در این محدوده انسان مختار است و آزادی عمل کامل وجود دارد.  اما در محدوده ای وسیعتر، همانطور که در بالا عرض شد، عوامل زیادی که در کنترل فرد نیست مسیر زندگی او را کانالیزه کرده و سمت و جهتی خاص پیش روی او میگذارد.  او میپندارد که با اختیار خودش این مسیر را انتخاب کرده در حالیکه نه تنها خُلقیات والدین بلکه آباء و اجداد وی و جغرافیای محل تولد و حجم عظیم فرهنگی که پیش از او شکل گرفته همه و همه در شکل گیری شخصیت او و اصطلاحاً سرنوشت آتی او کاملاً مؤثرند.  پس آیا راه فراری از جبر نیست؟  چرا، احتمالاً وجود دارد.  گاهی در خواب دچار کابوسی وحشتناک شده و ضربان قلب همراه با آدرنالین بالا رفته، عرق بر پیشانی نشسته خود را در دو قدمی مرگ احساس میکنیم.  از فرط وحشت تکانی بخود داده بیدار میشویم شاکر از اینکه از کابوس نجات یافته ایم.  ما همواره زنجیرهای آهنینی که بر دست و پایمان افتاده باشد را حس میکنیم و میتوانیم خود را از آنها رها کنیم.  اما بند های محکمی که ذهن را به زنجیر کشیده چه؟  ما معمولاً آنرا نه احساس میکنیم و نه از وجود آن با خبریم.  بدترین زندان، زندان ذهن است.  اینجا منظور از ذهن متشابهاً شعور، آگاهی، روح، نفس و هر آنچه که نقش نرم افزار بدن را بازی میکند مورد نظر است.  همه از وجود چنین واقعیتی آگاه نیستند بلکه فقط معدودی از عقلای هر جامعه بی نام یا تحت نام فیلسوف، دانشمند، حکیم، عارف ممکنست بدان وقوف داشته باشند.  برای خلاصی از جبر باید تکانی بخود داده از کابوس هزاران ساله بیدار شد.  یا شخص خود به صرافت افتاده باید از خواب برخیزد یا آن معدود فرهیختگان کمکش کنند.  لذا در این محدوده وسیع زندگی که سرنوشت شما قلم خورده است، تنها مفرّ آزادی، دادن تکانی شدید بخود (شوک) و پاره کردن زنجیرهای فکر است.  لحظه ای بحرانی فرا میرسد که باید همه ذهنیات را بر زمین ریخته، احتمالاً معدودی درخشنده ها را حفظ کرده و جای خالی باقی با تأمل و تدبر و دقت در روزگار بتدریج پر گردد.  بنابراین اگر اختیاری باشد، منحصر به حوزه ذهن است که در موارد نادر فرد میتواند تار و پود های متصلب را پاره کرده خود اختیار آنرا در دست بگیرد.  اینکه بتوانید فارغ از قیود و قواعد و قالب های زمانه خود بیاندیشید خود نشانه اختیار و آزادی اراده است.  پس شاید در حوزه اندیشه قاعده همانا جبر باشد و اینکه میگویند "بر اندیشه گرفت نیست" موکول به شرایط استثنائی باشد.  با اینکه در عالم، جبر حاکم است معهذا میل داریم بنا به خصوصیات انسانی خود فرض کنیم "درون عالم آزادی است" و آنرا بعنوان یک تکنیک بپذیریم.  زیرا فقط در اینصورت است که میتوان برای وجود خود در عرصه گیتی توجیهی قائل شده بدان دلخوش و امیدوار بود.  پذیرش آن پیشرفت را میسر میسازد.  ضمناً تأکید میکنیم که پذیرش جبر به معنای قبول تقدیر نیست.  قبلاً مثالی راجع به سقوط سنگ آسمانی عظیم زده بودیم که اگر 500 سال پیش اتفاق می افتاد، نابودی زمین مقدّر میبود.  اما اگر امروزه بخواهد اتفاق افتد، با نابود کردن آن پیش از برخورد میتوان جلوی تقدیر را گرفت.

    انتقادی که بر این شیوه فکری مطرح شده میتوان وارد ساخت اینست که فرض کنید ثابت کردیم که استثنائاً انسان دارای آزادی مطلق است و دستکم در اندیشه و افعال خود مختار است.  منتقد ما ممکنست بگوید با همه این احوال مگر در سیر کلی حرکت کیهانی تفاوتی میکند که ما چگونه باشیم؟  مگر چه تفاوت دارد که ما حس کنیم آزادیم ولی واقع امر آزاد هم نباشیم؟  مگر مهم حس و احوال ما نیست؟  مگر در انیمیشن های فضای مجازی از گذاردن یک کاسکت بر سر و رفتن به دنیای مجازی همان احوال خوب بما دست نمیدهد؟  این ها پرسش هائی است که جوابش را نمیدانیم. شاید جا دارد در آینده جداگانه بدان پرداخته شود:  موضع ما در جهان بزرگ چیست؟

  • مرتضی قریب
۲۹
آذر

فلسفه و فیزیک کوانتوم

     یکی از سوألات همیشگی خوانندگان در این سلسله مباحث، موضوع فیزیک کوانتوم و ارتباط آن با فلسفه و مباحثی چون علیت و امثال آنست.  همواره شبحی از عدم اطمینان و سرگیجه بر این بخش از فیزیک مدرن سایه انداخته بطوریکه احساسی از عدم امنیت فکری و یا بی اعتمادی به روش های علمی را در مخاطب بوجود آورده است.  اکنون تلاش میکنیم درک خود از مجموع مباحث پیشین را بصورت خلاصه بشرح زیر طبقه بندی کنیم.

  1- پیدایش این شاخه از فیزیک چگونه بوده است؟  مگر فیزیک دانان مسأله کم داشتند که چنین موجودی را قوز بالاقوز متولد ساختند؟  باید گفت تا اواخر قرن نوزدهم، یعنی پیش از طلوع 1900 میلادی، اکثریت فیزیکدانان اعتقاد داشتند که کار فیزیک تقریباً به انتها رسیده و به همه پرسش ها در طبیعت پاسخ داده شده است.  اما جسته و گریخته دانشمندان عالیقدری بودند که هنوز چنین اطمینانی نداشتند یکی از آنها لرد کلوین با نگرانی میگفت همه چیز خوب پیش رفته ولی فقط یکی دو لکه ابر سیاه در این آسمان شفاف فیزیک باقی مانده که آنها هم بزودی به یاری جوانی برومند حل خواهد شد و دیگر مشکل حل نشده ای برای فیزیک باقی نخواهد ماند.  البته حرف او تا حدود زیادی نسبت به زمانه خودش درست بود و پیشرفت های فیزیک به اوج خود رسیده بود.  اما این دو لکه ابر چه بود؟  یکی مسأله آزمایش منفی مایکلسون-مورلی درباره اتر بود و آن دیگری که موضوع مورد بحث ما نیز هست، مسأله تابش جسم سیاه است.  میدانیم که تلاش برای حل اولی به تولد تئوری نسبیت انجامید و دومی به تولد فیزیک کوانتوم ختم شد.  گاهی در منابع درسی به ادامه دانش فیزیک در این دو حوزه، فیزیک جدید یا فیزیک مدرن نیز اطلاق میشود.  واقعیت اینست که نسبیت، تغییری در بنیادهای فلسفی فیزیک ایجاد نکرد بلکه ادامه همان نگرش کلاسیک فیزیک بوده و هست و لذا کماکان در بافت فیزیک کلاسیک تلقی میشود.  اما فیزیک کوانتوم، یکسره تغییری در تفکرات ما از فیزیک کلاسیک ایجاد کرده و مفاهیم تازه ای وارد ساخت.  ولی در هر حال مهم است بدانیم که کماکان آن هم فیزیک است و همان روش های علمی که سابق گفتیم بر آن حاکم است.

  2- برای روشن شدن بیشتر، اجازه دهید قبل از هر چیز یکبار دیگر به سراغ هندسه برویم.  دیدیم که تقریباً برای اکثر کارهای روزمره مان، هندسه ای که در دبستان و دبیرستان یاد گرفته ایم، یعنی هندسه اقلیدسی، کاربرد دارد و کاملاً جوابگوست.  در حالی که فضای زندگی ما، چه بر روی زمین کروی و چه فضای 3 بعدی تحت گرانش کیهانی، از هندسه کروی پیروی میکند که در آن خصوص اصل موضوعه معروف در این هندسه و هندسه مسطحه متفاوت است.  اما متفاوت بودن به معنای متناقض بودن نیست.  با اینکه برای هوانوردی یا دریانوردی در مقیاس اقیانوسها ناچاریم از هندسه کروی استفاده کنیم، اما در مقیاس کوچک برای خانه سازی، سد سازی، یا انواع ساخت و سازهای صنعتی همچنان هندسه مسطحه کارساز است.  بعبارت دیگر، در مقیاسات کوچک و با کوچک شدن شعاع انحنای فضای مورد استفاده، هندسه کروی خود بخود جایش را به هندسه مسطحه میدهد و نتایج آن کاملاً درست است.

  3- بحث اتصالی یا انفصالی بودن ماده همچنان از یونان باستان تا اواخر قرن نوزدهم برقرار بود و هر چند فرض وجود اتم در 1808 توسط دالتون برای توضیح واکنش های شیمی ارائه شده بود، معهذا اکثریت فیزیکدانان حامی نظریه اتصالی بودن مادّه بودند.  در اواخر قرن نوزده، بولتزمان، فیزیکدان اتریشی، با ارائه تئوری جنبشی گازها مجدداً نظریه اتمی دموکریتوس را زنده کرد.  او در توجیه رفتار گازها و خواص ترمودینامیکی آن از این فرض استفاده کرد که مادّه انفصالی و کوچکترین واحد آن اتم است.  توجیه او بسیار موفق از آب درآمد و کم کم نظر موافق سایرین را نیز جلب کرد.  تا اینجا همچنان فیزیک کلاسیک برقرار است و پایه های آن محکم است.  در خلال همین قرن نوزده، توجیه پدیده تشعشع با مشکل روبرو شده بود و اینکه توزیع انرژی صادر شده از تابش کننده کامل، موسوم به جسم سیاه، نمیتوانست رفتار خود را با آنچه قوانین فیزیک پیش بینی میکرد تطبیق دهد.  تا اینکه در 1900 میلادی، یعنی ابتدای قرن بیستم، ماکس پلانک نشان داد که فقط با فرض ابداعی او یعنی انفصالی بودن انرژی میتوان توزیع انرژی تابش جسم سیاه را توجیه کرد.  بزودی معلوم شد که این فقط یک فرض ریاضی نیست بلکه انرژی تابش شده حقیقتاً بصورت بسته بسته میباشد که هر بسته به کوانتوم (از ریشه لاتین یعنی چقدر؟) موسوم شد.  اینبار نه تنها مادّه انفصالی شده بود، بلکه انرژی، که مقوله دیگری بود، نیز انفصالی  از آب درآمد.  پنج سال بعد، در 1905، در دو مقاله از 3 مقاله معروفی که انیشتن جوان ارائه داده بود، تأیید تجربی وجود اتم و وجود کوانتوم هردو مسجل گردید.  حرکت براونی نشان داد که اتم ها (مولکول ها) واقعاً وجود دارند و پدیده فوتو الکتریک نشان داد که تبادل انرژی بصورت انفصالی یا کوانتائی صورت میگیرد.

  4- قبل از ادامه بحث کوانتوم، مشابهت مهم دیگری را مایلیم نشان دهیم.  گاهی دانشجویان دچار این سوء برداشت میشوند که گویا ظهور نظریه نسبیت خط بطلانی بر فیزیک مأنوس نیوتونی کشیده است.  حال آنکه چنین نیست و نسبیت یک نظریه جامعتری نسبت به قوانین نیوتونی بوده و در شرایطی که سرعتها قابل قیاس با سرعت نور باشد پیش بینی صحیح تری را عرضه میکند.  مشابه آنچه در پاراگراف 2 گفتیم، اینجا نیز در شرایط معمول، فیزیک نیوتونی همه خواسته های ما را برآورده میسازد و نیازی به کاربرد نسبیت نیست، هرچند آنهم ما را به جواب میرساند منتها از راه سخت تر.  بعبارت دیگر، اگر شرایط ایجاب نکند، همواره از فیزیک نیوتونی بطور معمول استفاده خواهیم کرد.  بزودی خواهیم دید که مشابه همین وضعیت نیز بین فیزیک کوانتوم و فیزیک کلاسیک برقرار است.

  5- پیش از قرن بیستم، طیف تابشی اتمها یطور تجربی کاملاً شناخته شده بود و هر اتمی الگوی خاصی در خطوط روشن طیف از خود نشان میداد.  فرکانس این خطوط روشن از یک الگوی خاص ریاضی پیروی میکرد که تابع تفاضل عکس مجذورات اعداد درست بود.  سالها کسی رابطه این فرمولهای تجربی را با اصول فیزیک کلاسیک نمیدانست و اینکه چرا چنین روابطی حاکم است.  از نظر فیزیک کلاسیک انرژی اتصالی است و هیچ ربطی به اعداد انفصالی ندارد.  تا آنکه با ارائه اصول کوانتوم معلوم شد انرژی تابشی دارای یک کمینه ای است که حاصلضرب فرکانس در عدد ثابتی بنام پلانک است.  هر پرتوئی از یک فرکانس مشخص حامل مضرب درستی از این مقدار کمینه است.  یعنی شدت پرتو به تعداد بسته ها وابسته است.  مثلاً یک پرتو ممکنست حاصلضرب عدد 1234567 در این کمینه باشد.  پرتو دیگری از همان فرکانس (یا رنگ نور) که فقط اندکی با آن فرق داشته باشد، حاصلضرب 1234568 در همان کمینه است.  یعنی این عدد نمیتواند اعشاری باشد.  در دنیای عادی ما، پرتوها شامل تعداد فوق العاده بزرگی از کوانتوم (یا فوتون) میباشد و افزوده شدن یا کاهش چند عدد فرقی نمیکند.  در پدیده های مقیاس اتمی بود و نبود چند فوتون بسیار مهم است و غیر قابل صرفنظر کردن. بهر حال بزودی با کمک بوهر و سایرین پرده از اسرار اتم و مسأله تابش آن برداشته شد و راز این خطوط روشن طیف گشوده شد که به انفصالی بودن مدارات الکترون در اتم انجامید.

  6- در مسیر برای فهم بیشتر دنیای اتم و اعماق آن، بزودی معلوم شد که دانش ما برای فهم دقیق در این حوزه با محدودیت مواجه است.  این محدودیت با اصل معروف "عدم قطعیت" بیان گردید که میگوید شما همزمان نمیتوانید دو تا از مهمترین مشخصات یک ذره را، یعنی مکان و سرعت آنرا،  با دقت تعیین کنید.  اگر مکان آنرا دقیق بخواهید، باید از خیر دانستن دقیق سرعت بگذرید.  باید تأکید کنیم که مصداق این بیانات در حوزه بینهایت کوچکهاست.  تلقی بوهر از این اصل چنین بود که اصولاً تا اقدام به مشاهده (اندازه گیری تجربی) نکرده ایم هیچگاه درباره وضعیت موجود ذره نمیتوانیم قضاوتی داشته باشیم.  بعبارت دیگر نتیجه مشاهده (اندازه گیری) بستگی به ابزار اندازه گیری دارد.  اهمیت این گزاره بویژه درباره دوگانگی موج-ذره است.  مثلاً یک فوتون نور در برخی اندازه گیری ها، مثل پدیده فوتوالکتریک، خصلت ذره از خود نشان میدهد و در برخی، مثل پدیده تداخل، خصلت موجی از خود بروز میدهد.  اگر آزمایش دو شکاف را تدارک دیده باشید، گویا نور از پیش دست شما را خوانده و خود را برای تداخل آماده میکند!  در این رابطه، پارادوکس مشهور شرودینگر وجود دارد که میپرسد گربه درون جعبه زنده است یا مرده؟  نقطه اتصال این داستان، وجود یک چشمه رادیواکتیو در جعبه است که انتشار یک ذره از آن میتواند کلیدی را فعال کرده و گاز سیانور را در فضای بسته جعبه منتشر و باعث مرگ آنی گربه شود.  هسته رادیواکتیو مثالی از پدیده ای است که علیت درباره آن کار نمیکند.  زیرا ماده ای که مثلاً نیمه عمر آن یکساعت است پس از یکساعت نیمی از هسته های آن بطور متوسط متلاشی شده و هریک ذره ای از خود ساطع میکند.  اما وقتی پای فقط یک هسته در میان باشد چه؟  میتواند پس از 1 دقیقه متلاشی شود یا 1 ساعت یا 1 سال یا 1 قرن!  ما هیچ نمیدانیم.  ابداً.  تنها چیزی که میدانیم اطلاعات آماری است یعنی اگر بر فرض 10،000 هسته داشته باشیم پس از گذشت 1 ساعت حدود 5000 صحیح و سالم بافی میماند.  ممکنست 4901 باشد یا 5011 ولی بطور متوسط هر ساعت نیمی متلاشی میشود.  بعد گذشت 1 ساعت دیگر نصف آنهم متلاشی و حدود 2500 باقی میماند. نبود علیت به معنای عدم آگاهی نیست و همانطور که دیدیم در این مواقع آمار بکمک ما میآید.  این کمک ها وقتی کارساز است که با جمعیت انبوهی از این موجودات زیراتمی روبرو باشیم.  به محض آنکه پای یک تک ذره بمیان آید همه درمیمانند.  اگر قرار باشد این تک هسته متلاشی و کلید را فعال کند در بازه 1 ساعت پیش رو چه میتوانید پیش بینی کنید؟  شانس مرگ و زندگی هریک 50/50 است.  گربه هم زنده است و هم مرده!  تا درب جعبه را نگشاده اید به یقین نخواهید رسید.  این خلاصه چیزیست که از این داستان دستگیر نویسنده این سطور شد.  شکل ارائه شده این پارادوکس در منابع دیگر چندان قابل درک نیست.  دستکم ما منظور شرودینگر را از این داستان اینگونه میفهمیم.

     گویا فرض شرودینگر چنین بوده که در هر حال چنانچه درب جعبه توسط ما باز شود، بعلت دخالت در مکانیزم جعبه، گربه بلافاصله کشته خواهد شد.  ما بعد از باز کردن جعبه نمیدانیم که مردن گربه ناشی از باز شدن درب جعبه بوده یا قبلاً ذره رادیواکتیو عمل کرده و گربه را بقتل رسانده است.  لذا پس از گذشت 3 ساعت ما به هیچ وجه اطمینانی نداریم که آیا گربه درون جعبه زنده است یا مرده؟  درب جعبه را هم بگشائیم نمیدانیم علت مرگ او چه بوده زبرا دخالت در مشاهده، موضوع مورد مشاهده را تغییر میدهد و آنرا اصطلاحاً perturb  مینماید. لذا جز حدس و گمان چیز دیگری نداریم.  اما با توجه به آنچه در پی خواهیم آورد، فعلاً برای ما اهمیتی ندارد.

  7- تلاش های فیزیکدانان در نیمه اول قرن بیستم نشان داد که در حوزه اتم و زیر اتم، فیزیک کوانتوم راهبرد اصلی بوده و رفتار اتم و تابش آن تحلیل شده و نظریه و مشاهده یکدیگر را تأیید میکنند.  این مهم بدون اتکای فراوان به ریاضیات امکانپذیر نبود.  در واقع میتوان گفت که ریاضیات توانست لباس مناسبی بر تن مشاهدات کند بطوریکه رفتارهای متناقض با فیزیک کلاسیک در یک بافت منسجم بتواند الگوی سازگاری با سایر مباحث فیزیک پیدا کند.  نکته بسیار مهم اینست که این رفتار در حوزه بینهایت کوچکها به نوعی باید ارتباط منطقی با حوزه بزرگ مقیاس که فیزیک کلاسیک را میسازد پیدا کند.  این مهم در قالب یک اصل موسوم به "اصل انطباق" (یا Correspondence Principle ) انجام یافت.  در عمل نشان داده شد که الکترونی که در اتم دور هسته گردش میکند، اگر خیلی از هسته مرکزی دور شود، فیزیک کوانتوم همان فرکانسی از تابش را محاسبه میکند که فیزیک کلاسیک برای الکترون آزاد پیش بینی میکرد.  به زبان تخصصی، با بزرگ شدن عدد کوانتوم اصلی، فیزیک کوانتوم بسمت فیزیک کلاسیک میل میکند.  بعبارت دیگر، فیزیک کوانتوم جامعیت بیشتری دارد و فیزیک کلاسیک از بطن آن قابل استخراج است.  مجدداً همان مشابهتی را ناظریم که نسبیت با فیزیک نیوتونی دارد و مثلاً توانست مدار عطارد را که گرانش نیوتونی درمانده بود تحلیل و توجیه کند.  یا جامعیت هندسه کروی نسبت به هندسه اقلیدسی.  اگر چنین ارتباطی بین این حوزه ها وجود نداشته باشد، فیزیک جامعیت خود را از دست میدهد. 

  8- بطور خلاصه، فیزیک کوانتوم دو چیز را از سیطره فیزیک کلاسیک خارج ساخت. 

   الف- اتصالی بودن تبادل انرژی، یعنی تبادل انرژی کوانتائی است.

     ب- اصل علیت

خاطر نشان میشود که موارد فوق مختص حوزه بینهایت کوچکهاست و نباید دستاویزی شود برای حمله کورکورانه به سایر دستآوردهای فیزیک و بطورکلی به علم و زیر سوأل بردن اصل علیت.

مدار الکترون در اتم بصورت ناپیوسته است و رفت و آمد الکترون بین مدارات مختلف نیز ناپیوسته صورت میگیرد.  اگر الکترون در یکی از ترازهای بالای انرژی باشد، فرو افتادن آن در مدارهای پائینتر بصورت دلبخواه است و دلیلی را پیروی نمیکند.  مثلاً میتواند پله پله پائین آید یا دو پله یکی و یا طورهای دیگر.  الکترون مادام که در مدار مجاز گردش میکند انرژی ساطع نمیکند در حالیکه بنا به اصول الکترومغناطیس کلاسیک باید تابش کند و نهایتاً در هسته فرو افتد. این در تعارض آشکار با فیزیک کلاسیک است.  علت: حرکت شتابدار هر ذره باردار.  معلول: تابش انرژی بصورت امواج الکترومغناطیسی.  پس این نیز یکی دیگر از موارد عدول از علیت است.  بطور کلی، وجود اتم و حقیقت وجودی آن خود بمنزله نقض دو مورد مهم یاد شده در بالاست.  

  9- ماجرا در هسته اتم نیز بهمین روال است.  چون از مواد رادیواکتیو صحبت شد بد نیست هسته مواد رادیواکتیو را در نظر بگیریم.  اینجا نیز علیت نقض میشود زیرا برای یک هسته منفرد هیچ نمیتوان شکسته شدن آنرا پیش بینی کرد.  دلیلی آشکار برای متلاشی شدن آن وجود ندارد.  بگذریم از اینکه عده ای استدلال کرده میگویند ندانستن ما به معنای نقض علیت نیست.  در بطن ماده حتماً دلیلی برایش وجود دارد که فعلاً نمیدانیم.  شاید بعداً بدانیم!  متأسفانه اصل عدم قطعیت تا حدود زیادی اساساً ما را از این هدف دور میسازد.  زیرا ابزاری که برای کشف حقیقت در این حوزه بکار میبریم خود باعث بهم خوردن و تغییر آنچه که در صدد دیدن آن بوده ایم میگردد.  مثلاً برای دیدن مکان یک اتم ناچار از روشن کردن آن هستیم و دستکم یک فوتون لازمست بر آن تابانده شود.  طبعاً محل آن پس از برخورد فوتون دیگر همان مکان قبلی نخواهد بود.  این مشکل منحصر به حوزه بینهایت کوچک هاست والا برای دانستن مکان مدادی که روی میز هست میلیاردها میلیارد فوتون بر آن تابیده میشود و با هر دقتی که مایل باشیم محل آن مشخص میشود.  زیرا تکانه ناشی از سیلاب فوتونها تغییری محسوس در مکان آن ایجاد نمیکند.  لازمست توضیح دهیم که نبود اصل علیت در تجزیه رادیواکتیو و امثال آن به معنای این نیست که این پدیده ها تابع قانون نباشند، چه اینکه تجزیه رادیواکتیو تابع قوانین آمار است و پیش بینی رفتار آتی آنرا ممکن میسازد.  این قانونی است که ما بر آن تحمیل کرده ایم.  ریاضی لباسی است که بر مجهولات پوشانده ایم تا رفتار آن برای ما قابل درک شود.  ما از آمار در سایر مسائل کلاسیک نیز استفاده کرده و میکنیم.  جمعیت اتمهای رادیواکتیو  دارای یک تفاوت ماهوی با جمعیت های مقیاس بشری است و آن احتمال تجزیه یک اتم رادیواکتیو در واحد زمان است.   این احتمال اصطلاحاً به "لاندا" موسوم است و مقداریست ثابت.  این در تعارض آشکار با جمعیت موجودات زنده مثلاً انسان است.  احتمال مرگ (تجزیه) یک انسان یا هر موجود زنده دیگر، تابع زمان است و موجود هرچه پیرتر میشود احتمال مرگ آن بیشتر میگردد.  در حالیکه در دنیای اتمها اینگونه نیست و بهمین دلیل هسته عنصری که نیمه عمر آن 1 ساعت است گاهی ممکنست 1000 سال نیز دوام آورد!  و این بسیار شگفت انگیز است.  خواننده کنجکاو، مطلب ما تحت عنوان " آیا لاندا همان احتمال است؟" را در نوشته های پیشین دنبال کند.  

  10- فقدان اصل علیت در حوزه اتمها، از لحاظ فلسفی مکتب "آزادی اراده" را به ذهن متبادر میسازد.  آیا میتوان آنرا به سایر پدیده های طبیعی تعمیم داد؟  آیا میتوان آنرا درباره زندگانی خودمان نیز جاری بدانیم؟  طبعاً سوألات زیادی از این دست بمیان میآید.  چاره چیست؟

     بیائید این مثال را در نظر بگیریم.  احتمال اینکه نیمی از هوای اتاقی که درآن نشسته ام ناگهان به نیمه دیگر اتاق حرکت کرده و از بی هوائی خفه شوم چقدر است؟  همه بلااستثناء میگویند غیر ممکن است و اصل علیت مانع از وقوع چنین امریست.  روابط علت و معلولی همواره حاکی از آنست که هوای موجود در یک محفظه یا یک اتاق همیشه بصورت یکنواخت پخش میشود.  اگر ناگهان فشار هوا در یک سمت اتاق کمتر یا بیشتر شود فوراً میپرسیم علت چیست.  هیچگاه در هیچ زمانی از ازل تاکنون و در هیچ مکانی سابقه اتفاقی که در بالا مثال زدیم وجود نداشته است.  حال از منظر اتمی به این قضیه نگاه کنیم.  اگر فقط یک اتم (در واقع مولکول) از هوا در اتاق وجود داشته باشد، احتمال حضور آن در هر یک از دو نیمه اتاق 50% است.  اگر 2 ذره از هوا در اتاق باشد، احتمال عدم حضور هوا در نیمه سمت من 1 از 4 قسمت است یعنی احتمال خفه شدن 25% است.  اگر 3 ذره هوا باشد احتمال به 12.5% کاهش میآبد.  این احتمالات کم نیست.  اما اگر تعداد ذرات هوا n باشد احتمال فقدان هوا در نیمه سمت من  (1/2)n میباشد که با بزرگ بودن n ، این احتمال خیلی کوچک میشود.  برای شرایط عادی اتاق، این احتمال تقریباً صفر است.  از این مثال پی به نکته کلیدی میبریم که برای جمعیت کوچک، حالاتی ممکنست رخ دهد که حاکی از آزادی باشد و ضمناً حالات منظم نمود بیشتری دارد، اما برای جمعیت خیلی بزرگ که ما در محیط خودمان از توده مادّه سراغ داریم، برآمد پدیده ها  حاکی از نبود آزادی و تحمیل جبر است.  بعلاوه آنچه از انواع حالات ممکن رخ میدهد از نوع حالت های بی نظمی است.  آنچه در مقیاس بینهایت کوچکها جاری است لزوماً قابل تعمیم به دنیای بزرگ مقیاس نیست.  

  11- اصل علیت، تاکنون برای ما بسیار مفید بوده و کماکان در دنیای بزرگ مقیاس ما عملکرد درستی داشته و دستآوردهای ما در زمینه های دانش و تکنولوژی مدیون این اصل است.  زیر سوآل رفتن آن در دنیای بینهایت کوچک ها مربوط به همان قلمرو است و کشاندن آن به حوزه بزرگ مقیاس سازنده و مفید نیست.  منظور از بزرگ مقیاس شامل حال مواد میکروسکوپی نیز هست.  هنگامی که مادّه بصورت توده در میآید و جمعیت مجموعه اتمها زیاد و زیادتر شود، وارد حوزه بزرگ مقیاس میشویم که با رفتار آن آشنا هستیم.  گویا چاره ای نیست جز پذیرش این حقیقت که با دو دنیای سری و چسبیده به هم (ولی نه موازی!) سروکار داریم.  دستکم میتوان اذعان کرد که دو ابزار استدلال ذهنی و مشاهده تجربی کمک فراوانی برای درک هردوی این دنیاها در اختیار ما گذاشته است.  تلاش های آتی نور بیشتری بر زوایای پنهان خواهد تاباند.

 

 

  • مرتضی قریب
۰۲
مرداد

آدمی را بتر از علّت نادانی نیست

    خواننده عزیزی پیرو مطلب گذشته اشاره داشته اند که بهر حال در شرح مشکلات هزاران صفحه میتوان نوشت در حالی که آب از آب تکان نخواهد خورد.  لذا ارائه درمان مهمتر است و بهتر است در خصوص جنگ و آلودگی محیط زیست که از مهمترین خطرات پیش روست چیزی بعنوان راه حل نوشته شود.  در حقیقت باید گفت نوشته های زیادی در این باره و درباره مشکلات مشابه در منابع چاپی و فضای مجازی وجود دارد که گفتنی ها را گفته اند.  شاید در اینجا بهتر باشد از منظر متفاوتی نگاه کرده و نکاتی که کمتر دیده شده را منعکس کنیم.  اما در خصوص جنگ چیزی اضافی نمیتوانیم بیان کنیم جز اینکه این بیت حافظ به بهترین وجه نظر عقل سلیم را ارائه داده است:

یک حرف صوفیانه بگویم، اجازت است          ای نور دیده صلح به از جنگ و داوری

     اما درباره آلودگی محیط زیست، آنچه بطور خلاصه میتوان گفت بشرح زیر است.   نکته اول اینکه مهمترین آلودگی کره زمین،  بنظر اینجانب، جمعیت زیاد این بشر دوپاست که قبلاً بدان اشاره کرده ایم.  وجود متکثر این جانور خاص مبدا و منشاء مهمترین مشکلاتی است که این روزها مطرح بوده و در آینده نیز همچنان مطرح خواهد بود.   اگر این نکته اساسی درست فهم نشود، پرداختن به سایر مشکلات و ارائه طریق برای حل یا تخفیف آنها مؤثر و نتیجه بخش نخواهد بود.   نکته دوم اصول بدیهی بقاست.  مثلاً اصل بقای جرم.  در پرتو این اصل باید بپذیریم که علیرغم افزایش جمعیت انسان ( ودر حالت کلی، همه جانداران) بر کره خاک، جرم زمین افزایش نمی یابد.  یک جاندار در پروسه رشد و افزایش جرم خود، از مواد معدنی و آلی زمین تغذیه میکند و لذا افزایش جرم او برابر است با کاهش این مواد در زمین.  تنها چیزی که بسیار اندک جرم فعلی زمین را زیاد میکند، بارش مداوم شهاب سنگ هاست که از ابتدای تولد منظومه خورشیدی همواره در جریان بوده است.    نکته سوم، مسأله تغییرات است.   بعنوان یک اصل بدیهی، تغییر و تبدّل همواره در همه عرصه ها وجود داشته و خواهد داشت.  اما آنچه برای بحث فعلی ما واجد اهمیت است، تغییرات بر بستر زمین است.  در گذشته های دور قبل از آنی که انفجار جمعیت در زمان معاصر روی دهد، آنچه بر وضعیت زمین حاکم بوده است تغییرات طبیعی بوده و البته کماکان همچنان نقش اصلی را بازی میکند.  وقوع آتشفشانها دست ما نیست و با فوران آنها همواره مقادیر زیادی گاز کربنیک و انواع خاکسترها وارد جوّ زمین میشود.  تبخیر آب دریاها و اقیانوس ها نیز از کنترل بشر خارج است و حاصل آن بخار آبی است که بصورت ابر در آسمان میبینیم.  میدانیم که بخار آب و گاز کربنیک دو ماده ای هستند، موسوم به گازهای گلخانه ای، که مهمترین نقش را در تعادل دمای کره زمین بازی میکنند.  مقدار بیش از اندازه آنها موجب بالا رفتن دمای جوّ زمین میگردد.  اتفاقاً در یکی از اعصار زمین شناسی، در گذشته های بسیار دور، چنین وضعیتی بر کره زمین حاکم بوده و دمای زمین بیش از اندازه فعلی بوده است.   اما این تغییرات در بازه های زمانی بسیار طولانی و بصورت تدریجی صورت میگرفته است و ضمناً هنوز هم از بشر دوپا خبری نبوده که دچار ناراحتی شده و یا با دست اندازی های خود مزید بر علّت شود.   نکته چهارم ظهور بشر بر عرصه زمین است که کاوش های علمی قدمت او و اجدادش را به چندین میلیون سال پیش میبرد.  اثر وجودی او بر چهره زمین بعد از انقلاب صنعتی و بویژه دوران معاصر خودنمائی میکند که به او امکان تغییرات بزرگ در سیمای زمین میدهد.  فقط در این دویست یا سیصد سال اخیر است که او به چنان دانش و فن آوری مجهز شده که قادر به تغییرات بزرگ مقیاس قایل رقابت با تغییرات طبیعی گردیده است.   همانطور که گفته شد، جرم مجموع موادی که در کره زمین است مقداریست ثابت که نه زیاد میشود و نه کم.   در آن دوران های بسیار گرم که جوّ زمین مملو از گاز کربنیک بوده، گیاهان و جنگل ها به یمن فراوانی این گاز رشد زیادی کردند و دریاها نیز آکنده شد از جانورانی که گاز کربنیک محلول در آب را در پوسته خود ذخیره کردند.  همانطور که میدانیم، این گیاهان و جانوران که در خود ذخیره عظیمی از کربن را داشته اند طی دوران کربنیفر زیر لایه های سنگین زمین مدفون و تحت دما و فشار زیاد در طی میلیونها سال به چیزی بدل شدند که امروز به آنها سوخت های فسیلی میگوئیم.  بدنه این مواد که عمدتاً از هیدروژن و کربن تشکیل شده بود اکنون به انواع هیدروکربورهای جامد، مایع، و گازی بدل شده است.  اینگونه بود که زمین بطور طبیعی مقدار زیادی از گاز کربنیک خود را از هوا و دریاها خارج ساخت و محیط مناسبی برای رشد سایر جانداران مهیا ساخت.  نکته پنجم اینکه امروزه ما بشدت در حال استفاده از این سوخت های فسیلی هستیم که نه تنها برای سوخت بلکه برای تولید انواع مواد پتروشیمی از انواع پلاستیک و نایلون گرفته تا کودهای مصنوعی و آفت کشها و صدها بلکه هزاران ماده مصنوعی دیگر استفاده میکنیم.   اما این استفاده تبعاتی نیز دارد زیرا هیچ چیزی بدون تبعات نیست.   نکته ششم اینجاست که در این پروسه معکوس که بدست بشر انجام میشود، کربنی که در زیر زمین محفوظ بوده، اینک آزاد شده بجای قبلی خود باز میگردد.  اولین حاصل آن افزایش گازهای گلخانه ای و طبعاً بالا رفتن دمای کره زمین است.  آیا این چیز بدیست؟  احتمالاً همه پاسخ میدهند چیز بدیست!  در حالیکه واقعاً اینطور نیست.  آنچه که بد است مقیاس کوتاه زمانی آنست.   نکته هفتم در خصوص مقیاس زمانی است.  هر پدیده ای در دنیای ما دارای مقیاس زمانی خویش است.  برای پشه ای که در بهار بدنیا آمده و در پائیز میمیرد، روند تغییرات دنیا یکطرفه بوده و به هیچ وجه احساس دوره ای ما را ندارد.  آمد مگسی پدید و ناپیدا شد.  توجه به مقیاس زمانی بسیار مهم است.  بعبارت دیگر مداخلاتی که ما در طبیعت کرده و تغییراتی که بتبع آن بوجود میآید، نمی باید دارای چنان ابعادی باشد که ظرف یک یا چند نسل (مقیاس زمانی ما آدمها) منجر به اثرات وخیم واگرا گونه شود.  مثلاً دریاچه های کشور هزاران، اگر نگوئیم میلیونها، سال دارای آب بوده اند اما ظرف دو یا سه دهه با دخالت نابخردانه ما تبدیل به نمکزار گردیده اند.  شاید در بلند مدت، طبیعت تدریجاً خود باعث و بانی چنین کاری میشد ولی نکته اینجاست که این نباید بدست ما باشد.  خلاصه آنکه بر اثر افزایش گازهای گلخانه ای کره زمین رو به گرمتر شدن است و تاکنون بطور متوسط حدود 2 درجه دمای زمین بالاتر رفته است.  اینکه یخ های قطبین ذوب خواهند شد و الگوی هواشناسی خیلی از مناطق زمین بهم خورده و بسیاری از پهنه های جغرافیائی لم یزرع خواهد شد بخش عادی این سناریوست.  بخش ترسناک این سناریو واگرا بودن این پدیده است که مشابه انفجار جمعیت است.  هرچه دراین باره گفته شود کم است زیرا متأسفانه فقط عده معدودی به درستی از تبعات ویرانگر آن آگاهند.   نکته هشتم، پیرو نکات قبلی، اینکه با استخراج نفت و سوخت های فسیلی بسیاری از بلایای دیگر خود بخود ظاهر میشوند.  مثلاً اینهمه کیسه نایلونی و پلاستیک که در طبیعت رها شده از کجاست؟  این مواد در طبیعت هضم نمیشود و بقدری پخش شده که آثار ان حتی در شیر و محصولات حیوانی نیز پیدا شده.  میدانیم که اینها یکی از بیشمار محصولات پتروشیمی بوده و از نفت ساخته شده اند.  دستکم میتوان با استفاده از پاکت های کاغذی چون گذشته و یا حمل زنبیل هنگام خرید از این یک مشکل جلوگیری کرد.  ماده اولیه برای پیشبرد این مهم استفاده از مغز، این گوهر گرانبها ولی گمشده، است.  خرد انسان همانطور که ناخواسته باعث بروز مشکلاتی شده، متشابهاً میتواند در درمان آنها نیز نقش بازی کند.  اینجاست که به اهمیت عنوان این نوشته پی میبریم.   امروز بیش از هر زمان به یاری خرد در حل مشکلات نیازمندیم.  بنظر میرسد سرمنشاء بسیاری از بحرانها در نادیده انگاشتن خرد و خردمندان است.   مواد پلاستیکی بخشی از یک معضل بزرگتر بنام زباله است که در حال فروبردن کشورهای جهان سوم در خود است.  این نیز یکی از نتایج جمعیت و رشد زیاد است که درمان آن استفاده از خرد است.   نکته نهم یک اصل مهم فیزیک بنام آنتروپی است و بتبع آن افزایش بینظمی.  با کمی دقت معلوم میشود که نقش انسان بمثابه کاتالیزوری است که باعث پراکندگی بیشتر مواد تشکیل دهنده زمین است.  یک نمونه آن استخراج نفت و سوزاندن آن است که گفتیم باعث پراکندگی ئیدروکربورهاست.  استخراج معادن و خارج کردن عناصر از حالت ترکیبات اولیه نوع دیگری از این دست اندازی است.  مثلاً در کوره بلند کارخانه ذوب آهن، اکسیژن را از آهن جدا کرده و وارد بازار میکنند.  در حالیکه آهن در خانه سازی بکار رفته و نظم ایجاد میکند اما در تحلیل نهائی بقیمت افزایش بینظمی کلی است.  البته در بازه زمانی چندین قرن یا هزاره، آهن مجدداً بصورت اکسید به طبیعت برمیگردد ولی نه بصورت رگه های معدنی گذشته خود بلکه پراکنده و تقریباً غیر قابل بازیافت.  اگر جمعیت خیلی زیاد نباشد و به یک تعادلی رسیده باشد، این استفاده ها معقول بوده و طبیعت خود بسیاری از این دست اندازی ها را جذب کرده بدیده اغماض مینگرد و آسیب زیادی وارد نمیشود.  مثل اینست که رودخانه های بزرگ تا حدودی فاضلابهای شهری را در خود تحلیل برده و در پائین دست آب هنوز قابل استفاده است.  اما در برخی شهرهای بزرگ، بزرگترین رودخانه ها به فاضلاب تبدیل شده و قابل استفاده نیست.  برداشت آب از سفره های زیرزمینی با آهنگی بیش از آهنگ نزولات آسمانی قطعاً موجب تهی شدن آنها و کم شدن فشار داخلی در خلل و فرج لایه های زمین و نهایتاً فرونشست زمین و در نهایت غیر قابل استفاده شدن همیشگی آنجا خواهد شد.  در این شرایط اگر سیل نیز از آسمان ببارد قابلیت نفوذ چندانی در فضای مسدود شده زیر زمین را نخواهد داشت.  این نیز مثالی از واگرا بودن و بازگشت ناپذیری این گونه دست اندازی هاست.  رعایت این ملاحظات نیازمند مداخله متخصصین بویژه در حوزه توسعه و محیط زیست و امثال آنست.  و بالاخره نکته نهائی اینست که برای درمان دردها باید در درجه اول به شناخت آنها همت گماشت.  و لازمه این امر بیان حقایق است آنگونه که وجود دارد و در این راستا ملاحظه اینکه کسی خوشش بیاید یا نیاید و فلان کشور چه فکر کند یا نکند اصلاً مطرح نیست و نباید باشد.  تعارف و مجامله گوئی از این و آن ما را بجائی نبرده بلکه در جهل و بیخبری مستمر باقی خواهد گذاشت.  پس باید هشیار بود و آنجا که باید سخن گفته شود گفت شاید مؤثر افتد.

  • مرتضی قریب
۲۶
تیر

نقدی بر علت العلل

با نگاه به مسأله آب و جمعیت

     اکنون در صددیم نقدی بر برخی واژه ها که جایگاه مهمی در ادراک حسّی و فلسفی ما دارد وارد کنیم.  یکی از این واژگان که خیلی از آن صحبت شد "علت العلل" میباشد.  این واژه را در مباحث پیشین بویژه در بحث "حکمت مشاء" زیاد بکار بردیم.  همانطور که سابقاً در ابتدا گفته بودیم، بر حکمت ارسطو و نتایج آن انتقادات زیادی وارد است و خوانندگان را توجه دادیم که غرض از مرور آن، صرفاً تطور علوم از دیدگاه تاریخی است و بیان آنها لزوماً نه به مثابه تأیید آنهاست.  اما دیده شده که گاهی در گفتگو های عادی آنجا که مردم در صدد یافتن علت اصلی هستند از علت العلل میپرسند.  این نحوه برخورد و پیگیری در مباحث جاری و زندگی این جهانی باعث سوء برداشت های بیشماری میشود.

     مثلاً کسی چاق است و در جهت درمان بیماری خود در صدد یافتن علت آنست.  میپرسد علت العلل چاقی من از چیست؟  طبعاً مخاطب او در مرور سلسله عوامل، اول از همه انگشت را میگذارد روی پرخوری او.  اینجا مجدداً سوأل میکند علت این یکی چیست؟  مخاطب در جواب ممکنست یکی دو عامل مثل فعالیت بدنی زیاد یا عوامل ارثی را خاطر نشان سازد.  اما اگر سلسله علل همینطور دنبال شود در نهایت به علت اول یا ذات باری تعالی میرسد.  این نحوه تفکر ممکنست اندکی باعث آسودگی خاطر بیمار شود اما مسلماً هیچ فایده ای برای درمان او نخواهد داشت.  اگر او واقعاً نگران احوال خویشتن است باید نزدیکترین عوامل در سلسله نامتناهی عوامل را دنبال کند.  مثلاً باید روی پرخوری یا عوامل ژنتیک متمرکز شود.  با این طرز تفکر سراغ هر مسأله دیگری برویم نهایتاً علت اصلی همانا علت نخستین یعنی علت العلل است و مسبب اصلی اوست.  مثال دیگری در این رابطه مشکل عظیم بی آبی و ویرانی محیط زیست است که در آینده نزدیک، چه در منطقه و چه در سطح جهان، باعث فاجعه و مهاجرت توده های بیشمار خواهد شد.   علت العلل این امر چیست؟   اگر بهمان سبک قبلی روی آوریم بزودی انگشت اشاره بسمت ذات باری نشانه میرود و عجیب اینکه توده زیادی بر همین باور هستند.   لذا بجای آنکه خود دست بکار شده و با تکیه بر خرد خود در صدد چاره جوئی باشند به استغاثه روی آورده و متکی بر انواع اوراد و ادعیه حل مشکل را از آسمانها طلب میکنند.  گاهی هم برعکس شده و افزایش بارندگی باعث سیل و تخریب میگردد.  اینجا نیز با انداختن مُهر نماز و امثال آن بداخل سیل خروشان بجای پرداختن به علل اصلی، رفع بلا را از علت العلل طلب کرده مردم را منحرف میسازند.  در بهترین حالت، آنچه در این باره در رسانه ها دیده و شنیده میشود اشاره به عوامل جزئیست و با فرافکنی مشکلات را ناشی از ناسازگاری آسمان میدانند.  با کمال تعجب، در مورد خشکسالی، دانشمندان محیط زیست مدعو در صدا و سیما با این ساده انگاری عوامانه همنوائی کرده و با جملاتی با رنگ و لعاب عالمانه و دانشگاهی اظهار فضل میکنند.  قابل ذکر است که گاهی رابطه علت و معلولی برای توجیهات سیاسی استفاده میشود.  معمول است که حکومت های تمامیت خواه علت و گناه تمام کاستی ها و شکست های خود را بگردن سیستم قبلی میاندازند و خرابکاری های خود را معلول سیستم قبلی جلوه میدهند.  علت از بین رفتن جنگل ها و تخریب محیط زیست چیست؟ لابد انگشت اتهام بسوی نظام قبلی نشانه میرود.  حتی اگر او گناهی هم نداشته باشد میتواند نظام ماقبل را علت تلقی کند و همینطور ممکنست در پی علت واقعی به قهقرا رفته به حکومت هخامنشیان رسید!.   در توجیه افکار عمومی گاهی دانشمند نمایان برای انحراف افکار و برای آنکه نقش تعیین کننده جمعیت را کمرنگ کنند (زیرا قرار است افزایش جمعیت مقدس باشد) میگویند سهم آب مصرفی مردم فقط 3 تا 5 درصد است.  مقصر مصرف کننده اصلی آب، بخش کشاورزی است که حدود 90 درصد را بخود اختصاص داده.  با این نوع ادله آنها نیز مردم را فریب داده و از گفتن حقیقت طفره میروند.  توگوئی کشاورزی و محصولات آن برای مصرف جامعه انسانی نیست و آبی که بابت آن مصرف میشود ربطی به انسان و جمعیت زیاد مصرف کننده ندارد!  لذا برای اینکه علت عمده را جمعیت زیاد مصرف کننده معرفی نکنند به ترفندهای دیگری میآویزند.  مثلاً میگویند علت اصلی، تغییر اقلیم در ناحیه خاور نزدیک است و این خود نیز متأثر از گرم شدن جهانی کره زمین است.  با اینکه این مطلب حقیقت داشته و یکی از عوامل جنبی است ولی اتفاقاً خود دلیل دیگریست بر اینکه اگر قرار باشد این تغییر اقلیم پابرجا باشد و اگر قرار باشد این خشکسالی استمرار داشته باشد، جمعیت مصرف کننده آب باید کاهش یابد.  اشاره کنیم که اقلیم ما خشک است و اگر گاهی هم سیل از آسمان ببارد مشکل اصلی حل نمیشود.  واقعیت اینست که افزایش جمعیت و حذف برنامه های تنظیم خانواده علت اصلی بوده و بحران های ناشی از آن بصورت یک پدیده واگرا هر سال وخیمتر از سال پیش شده و سایر بحران های زیست محیطی از قبیل خشک شدن دریاچه ها و رودخانه ها و پدیده ریزگردها و تخریب جنگلها و فرونشست زمینها و امثال آن همه از تبعات این عامل است.  پاره ای از علما معتقدند که حل بحران را کشف کرده اند و با کمی صرفه جوئی در مصرف آب و بکار بردن شیوه های نوین آبیاری مشکل بکلی حل میشود.  اولاً باید پرسید اگر "شیوه های نوین" شیوه پسندیده ایست چرا در سایر شئون کشور بکار گرفته نمیشود.  دوم اینکه فرض کنید بنحو معجزه آسائی ظرف یک شب 5 درصد در مصرف آب صرفه جوئی شود.  اما 4 سال دیگر که جمعیت 5 درصد اضافه شود (با فرض رشد فعلی جمعیت %1.2) تمام ابتکارات شما نقش بر آب میشود.  حقیقت آنست که ما کنترلی بر آسمان نداریم که بارش ها را کم یا زیاد کنیم.  ضمناً کنترلی هم بر موقعیت جغرافیائی خود نداریم که بر فرض آنرا به منطقه خوش آب و هوائی منتقل کنیم.  اما چیزی که بر آن کنترل است همانا جمعیت است.  بنظر میرسد بیشترین جمعیتی را که این اقلیم با منابع طبیعی خود بتواند پشتیبانی کند حدود 30 میلیون است.   وسعت زیاد خاک، لزوماً بمعنای پذیرش جمعیت زیاد نیست بویژه این حقیقت که فقط 10 یا 12 درصد این خاک قابلیت کشاورزی پایدار را دارد.   30 میلیون مرفه و با فرهنگ، کاراتر از خیل پابرهنگان و درماندگان است.  در سالهای دهه پنجاه، حکومت وقت، از ترس رشد سرسام آور جمعیت که به یمن توسعه بهداشت و کم شدن مرگ و میر ناشی از آن بوجود آمده بود به برنامه های تنظیم خانواده در سطح کشور پناه برد.  در گذشته های دور، تنظیم جمعیت خود بخود با مرگ و میر ناشی از فقر و انواع بیماریها بطور طبیعی صورت میگرفت.  ارتقاء سطح بهداشت، بدون کاهش نرخ زاد و ولد باعث افزایش افسار گسیخته جمعیت شده بویژه اگر تشویق زاد و ولد هم در کار باشد.  ضمناً، ارتقاء بهداشت، حتی اگر افزایش جمعیت نباشد، خود بتنهائی مصرف آب را افزایش میدهد.  نکته مهم اینست که هر سیستم خردمند برای هر کاری یک حاشیه امن در نظر میگیرد.  یک خانواده، کل درآمد خود را تا انتهای ماه خرج نمیکند بلکه قدری را هم برای مسائل پیش بینی نشده ذخیره میکند.  حکومت های خردمند نیز همین تفکر را در مورد منابع خود در پیش میگیرند.  اگر حداکثر جمعیت قابل پشتیبانی کشوری 30 میلیون باشد در اینصورت جمعیت فعلی آن باید کمتر از این باشد تا با یک رشد کوچک پس از سالها به مقدار نهائی خود نزدیک شود.   آگر جمعیت در همان حدود 30 میلیون حفظ میشد، اولاً با چنین فاجعه زیست محیطی عظیم روبرو نمیشدیم و ثانیاً با داشتن حاشیه امن، هرگونه تغییرات وخیم اقلیمی را میتوانستیم با کمترین تبعات از سر بگذرانیم.  هر چقدر حاشیه امن بیشتر باشد ضربه پذیری در مقابل عوامل طبیعی کمتر خواهد بود. بسیاری از کشورهای متمدن رشد جمعیتی نزدیک صفر دارند تا این حاشیه امن را برای خود حفظ کرده باشند.  ممکنست کسی ایراد بگیرد که چه بسا در آینده روش های نبوغ آمیزی برای کاهش مصرف آب و صرفه جوئی در منابع پیدا شود و لذا نباید جلوی رشد جمعیت گرفته شود.   در پاسخ باید عرض کرد که اگر این آرزو تحقق نیافت چه؟  آیا از سرریز جمعیت بوجود آمده میتوان خلاص شد؟   آیا کسی جوابگو خواهد بود؟  قطعاً هیچ کس جوابگو نخواهد بود.  هند را ببینید و درس عبرت بگیرید.  اما از آنسو با داشتن جمعیت کم و متعادل در صورت لزوم میتوان سیاست رشد را تشویق کرده و یا در نهایت امر، مهاجر پذیرفت.   برای نابود کردن یک ملت، مؤثرترین سلاح تشویق به رشد بالای زاد و ولد است که در اینصورت هم سرزمین و هم آینده آن را بکلی نابود خواهد کرد، این روندی است که هم اکنون در برخی کشورهای آفریقائی در جریان است.    ترساندن عامه از اینکه جمعیت پیر میشود نیز دلیل موجه ندارد و برخلاف آنچه میگویند فاجعه ای قرار نیست رخ دهد کما اینکه در ژاپن پیرها همچنان در کارها شرکت داده میشوند که هم کمک به جامعه است و هم برای بهداشت روانی سالمندان مفید است.  فاجعه حقیقی، حاکمیت جهل است.  ترس از پیر شدن جمعیت مانند اینست که از ترس غرق شدن احتمالی کشتی، پیشاپیش به دریا پریده خود را غرق کنیم!

    نتیجه آنکه پرداختن به موهومات و وارد کردن آن به عرصه زندگی فاجعه بار است.  در عوض، با تکیه بر خرد میتوان از بروز مشکلات پرهیز و در صورت بروز، آنرا با میانجیگری عقل حل کرد.  سوء استفاده از بحث علت و معلول میتواند به نتایج وخیم بیانجامد.   گاهی اگر چند برگ از یک درخت تناور دچار آفت باشد علت را باید در همان محدوده جست.  اگر یک شاخه کوچک دچار آفت باشد، علت را در شاخه بزرگتری که از آن منشعب شده باید جست و نیازی نیست به کلیت درخت آسیب وارد شود.  گاهی هم پیش میآید که تمام شاخه ها دچار آفت شده و علت اصلی در اصل، همان تک درخت است.  گاهی هم بخشی از جنگل ممکنست دچار آفت شده باشد.  منظور اینست که در یافتن علت اصلی باید به نزدیکترین عوامل پرداخته شود که تأثیری در ایجاد آن داشته اند.  مختصر آنکه پرداختن به آموزه های قرون گذشته داروی حل معضلات امروز نیست.  با آنکه ارسطو و استادان وی انسانهای شریفی بوده اند معذالک افکار ایشان و امثال اقران آنها لزوماً بکار امروز نمیآید.  این افکار ارزش تاریخی داشته و برای پی بردن به متدولوژی علم و فلسفه میتواند بسیار مفید باشد.   مدتهاست دوره "هرکه دندان دهد نان دهد " سپری شده.  سخن خوب را دریابید که سخنران خوب زیاد است.

  • مرتضی قریب
۱۷
تیر

علیّت و رویکرد جدید

     در توضیح حکمت مشّاء دیدیم که بدنبال بحث وجود، خود بخود بحث علیّت نیز بمیان کشیده شد.   گفتیم که طبق این اصل هیچ موجودی خود بخود و بدون علت وجود پیدا نمیکند.  بعلاوه، گفتیم که اصولاً شکل گیری علوم و انواع دانش ها در سایه پذیرش این اصل بوده است.  بدون پذیرش اصل علیّت هرگونه تلاش در جهت فهم پدیده های طبیعی با شکست مواجه شده و میشود.  مشاهدات انسان نیز همواره مؤید وجود چنین اصلی بوده است.  در سایه وجود این اصل است که بشر توانسته بر دامنه معلومات خویش افزوده و موفق به کشف قوانین طبیعی به اتکای روابط علت و معلولی شود.  بطور خلاصه گفتیم که بعقیده فلاسفه، علیّت بدنبال خود حتمیت را نیز بدنبال میآورد و معلول، وجوب پیدا میکند.  اعتقاد بر اینست که بنا بر اصل علیّت جهان تابع یک نظام ضروری و حتمی بوده و در آن روابط موجودات با یکدیگر توسط اصل مزبور دیکته شده و تنظیم میگردد.

    آنچه گفته شد دریافت رایج علوم و بویژه فیزیک تا قرن بیستم میلادی بوده است.  از اوایل قرن بیستم، مشاهداتی که در حوزه اتمی و زیر اتمی صورت گرفت تردید هائی را در درک ما از علیّت ایجاد کرد.  نکته ای که باید بدان توجه خاص کرد نوع مشاهداتی است که باعث شد این تغییر نگرش صورت پذیرفته و نوع تجربیاتی که پایه های علیّت را متزلزل کرد.  بعبارت دیگر، مادام که با حوزه اتمی و زیر اتمی سر و کار نمیداشتیم هیچ بهانه ای برای این تغییر دیدگاه  بوجود نمیآمد و دیدگاه سنتی همچنان پابرجا میبود.  اتفاقاً اینجا محل مناسبی است که یکبار دیگر به تفاوت دیدگاه های "فلسفی" و دیدگاه های "فیزیکی" توجه کنیم.   فیلسوف بنا به دیدگاه فلسفی خود و بنا به آنچه که مثلاً عقل اقتضا میکند، درباره جهان و کارکرد آن نظری قاطع ابراز میکند.  مثلاً در این مورد خاص میگوید که امور جهان بر پایه روابط علت و معلولی است و اصل علیّت در تمامی امور جاری و برقرار است.  فیزیکدان نیز با این نظر موافق است چه اینکه در مشاهداتی که داشته است همواره درستی آنرا دیده و به اتکای درستی آن موفق به کشف بسیاری از  قوانین طبیعت نیز گشته است.  اما تفاوت ظریفی که هست اینکه فیزیکدان به قوانین و اصول کشف شده تا آنجا احترام میگذارد که اینها توسط مشاهدات جدیدتر نقض نشده یا شکل کاملتری عرضه نشده باشد.  زیرا همانطور که قبلاً گفتیم، قوانین فیزیک (و البته سایر علوم) جامعیت قضایای ریاضی را ندارد و قوانین تجربی را باید تا آنجا پذیرفت که هنوز مشاهده ای آنها را تصحیح یا تکمیل و یا حتی نقض نکرده باشد.   همینجا باید متذکر شد که شکل های جدیدتر قوانین، معمولاً در جهت تکمیل و تعمیم قوانین قبلی است و اینگونه نیست که هربار با ارائه قوانین جدیدتر بساط قوانین قدیمیتر بکلی دور ریخته شود.   مکرر دیده شده که برخی دانشجویان و دانش پژوهان به علت این نگاه سطحی دچار سوء برداشت شده و به این بهانه که قوانین علوم جدید هربار دستآورد های سابق خود را نقض میکند از علم و روش آن رویگردان شده به دامان شبه-علم پناه میبرند.   البته برای آنها که خواهان نتیجه گیری سریع بوده و فاقد صبر و مداومت کافی هستند شاید این بیت سعدی مصداق وضع آنان است "که ای مدعی عشق کار تو نیست - که نه صبر داری نه یارای ایست".  شبه-علم راه میانبری است که در هر صورت به نتایجی می انجامد با صورتی بظاهر علمی و آبرومندانه.  در گفتارهای قبلی، بویژه در بحث  "حاشیه ای بر علوم فیزیکی"، مثالهائی از این دست داده شد.   

      در اوائل قرن بیستم با کشف بکرل درباره پدیده "رادیواکتیویته" و کارهای درخشان بعدی در این زمینه توسط خانم و آقای کوری، فیزیک آبستن بحرانی اساسی شد.  البته همزمان، پدیده "تابش جسم سیاه" و تلاش ناموفق فیزیک کلاسیک در توجیه آن، مشکل فیزیکدانان را دو چندان کرد.  در این هنگام، فیزیک به بلندترین قله موفقیت های خود رسیده بود و طبعاً فیزیکدانان امیدوار بودند این چند پدیده بظاهر پیش پا افتاده را نیز حل کنند.  اما همانطور که میدانیم، چنین نشد و تلاش هائی که در حل این مشکلات صورت گرفت روش جدیدی فراروی فیزیک قرار داد که به "فیزیک نوین" مشهور شد.  از اینرو بدنه اصلی فیزیک که تاکنون سروکاری با دنیای جدید اتمی نداشت و در قلمرو خود بسیار موفق بوده، و البته همچنان هست، به "فیزیک کلاسیک" نام گذاری گردید.  بار دیگر تأکید میکنیم که ظهور فیزیک نوین بمنزله اسقاط فیزیک کلاسیک نیوده بلکه پیدایش آن ناشی از نیاز برای توجیه رفتار ماده در قلمرو بینهایت کوچک هاست.  مانند آنست که ما هنوز، همچنان، از هندسه اقلیدسی برای ساختمان سازی و بسیاری از مسائل روزمره خود با اطمینان استفاده میکنیم در حالیکه، در حقیقت امر، در ابعاد بزرگ قابل قیاس با شعاع زمین آنچه درست است هندسه کروی بوده و در مسافات بزرگ روی کره زمین باید از آن استفاده کرد.  گویا اولین باری که چنین حاجتی افتاده بود، در حکومت یکی از تزارهای روسیه بوده که برای احداث ریل قطار به نواحی دوردست این کشور اختلافی بین مهندسین در مورد کوتاه ترین راه بروز کرده بود.  کوتاه ترین راه لزوماً خط مستقیم نیست بلکه به هندسه سوژه بستگی داشته و اصطلاحاً ژئودزی گفته میشود.  

     در پدیده رادیواکتیویته، اگر مثلاً 1000 اتم از یک عنصر رادیواکتیو با نیمه عمر یک روز داشته باشیم، مشاهده نشان میدهد که پس از سپری شدن یکروز حدود 500 اتم تجزیه و به عنصر دیگری بدل میشود.  در واقع، هسته آنها دچار واپاشی شده و عنصر دیگری را میسازد.  پس از گذشت 2 روز از عنصر اولیه حدود 250 عدد هنوز باقی است و پس از یک نیمه عمر دیگر یعنی گذشت 3 روز فقط حدود 125 عدد برجای میماند و همینطور این فرایند ادامه مییابد.  در این توضیح از واژه "حدود" استفاده کردیم برای تأکید بر این حقیقت که پروسه مزبور فرایندی آماری است.  بعبارت دیگر، اگر یکی از این هسته ها را فرضاً آنقدر بزرگ کنیم که برای شما قابل رؤیت باشد و آنرا زیر نظر بگیرید، نمیتوانید بگوئید که پس از یکروز واپاشی میکند.  ممکنست 100 روز و حتی 1000 سال هم سپری شود و اتفاقی نیافتد.  و برعکس چه بسا پس از چند دقیقه متلاشی شود.  هیچکس نمیداند.  کسی از این راز سر بمهر آگاهی ندارد.  در اصطلاح میگوئیم احتمال تجزیه یک هسته در واحد زمان مقداریست ثابت و مستقل از زمان که در آزمایشگاه قابل اندازه گیری است.  به زبان دیگر بین هسته رادیواکتیوی که 1000 سال پیش بوجود آمده و هسته دیگری از همان نوع که چند دقیقه پیش متولد شده (و هردو دارای نیمه عمر 1 روز هستند) هیچ تفاوتی از نظر احتمال تجزیه شدن وجود ندارد!  این مطلبی است بس عجیب که با تجارب معمول ما نمیخواند.  در دنیای ما، پیر کهنسالی که 120 سال زیسته بسیار بیشتر در معرض خطر مرگ طبیعی قرار دارد تا کودکی یکساله.  علاقمندان میتوانند توضیح بیشتر را در مطلب " آیا لاندا همان احتمال است، 95/4/2" بیابند.  آیا میتوان ادعا کرد که این پدیده تابع هیچ قانونی نیست؟  پاسخ اینست که با آنکه درباره یک هسته نمیتوانیم اظهار نظر کنیم، با این وجود درباره تعداد زیاد آنها میتوان به قوانین آمار پناه برد.  همانطور که در مثال بالا تشریح کردیم قانون تجزیه رادیواکتیو از بطن مشاهدات آماری سر بر میآورد.  چنانچه این مثال را بزبان ریاضی بیان کنیم (قوانین فیزیک با کمک ریاضی تعمیم می یابد) به رابطه ساده ای بین تعداد تجزیه در واحد زمان و تعداد اتمهای اولیه در هر لحظه پی خواهیم برد.  اما نتیجه دوم و بمراتب مهمتر آنکه در این پروسه روابط علت و معلولی وجود ندارد.  بعبارت دیگر علیّت در اینجا هیچکاره است.  مرگ طبیعی یک پیر 120 ساله به "علت" فرسودگی و از کار افتادن سیستم های حیاتی اوست که در سنین بالا بسیار محتمل است.  اما هسته رادیواکتیو مذکور در قبل با گذشت 1000 سال همچنان پا برجاست در حالیکه هسته مشابه دیگری چند دقیقه پس از تولد، واپاشی کرده از بین میرود.  هیچ علتی برای این رفتار نمیتوان تراشید.  از همین رو پیش بینی آینده بر مبنای وضعیت حال برای ما ناممکن است.  علیّت با خودش حتمیت (وجوب) را بدنبال میآورد و بهمین دلیل موفقیت دانش و پیش بینی آینده مرهون نقش اساسی این قانون است.  اما اینجا میبینیم که علیّت در زیربنائی ترین بخش ماده (اتم و هسته آن) بی اثر و منفعل است.  بدنیست این سوأل امتحانی را بار دیگر مرور کنیم:

سوأل- در پدیده تجزیه رادیواکتیو چه میتوان گفت و آنرا چگونه تفسیر کرد؟

         الف- رابطه علت و معلولی وجود دارد و پس از سپری شدن هر نیمه عمر، دقیقاً نیمی از هسته ها تجزیه میشود

           ب- رادیواکتیویته از جمله مواردی است که رابطه علت و معلولی برای آن کار نمیکند

           ج- چون در مقیاس ماکروسکوپیک رابطه علت و معلولی وجود دارد لذا منطقاً در دنیای میکروسکوپیک نیز باید صحیح باشد

           د- تجزیه رادیواکتیو تابع هیچ قانونی نیست

با توجه به توضیحات بالا بنابراین بنظر میرسد گزینه "ب" گزینه درست باشد. 

     توجه خواننده را بدین مطلب جلب میکنیم که فقدان حتمیت در حوزه ذرات بنیادی که خود ناشی از عدم کارکرد علیّت بوده است مانع از آن نیست که هیچ قانونی حکمفرما نبوده باشد.  منتها قوانینی که اینجا بکار میرود، قوانین احتمالات هستند که سابقاً با موفقیت در فیزیک کلاسیک و حوزه ماکروسکوپیک بکار میرفت و همچنان نیز بکار میرود.  موفقیت احتمالات در حوزه اتمی و زیر اتمی همانقدر محرز است که موفقیت شرکت های بیمه و درآمدهای کلان آنان در زندگی روزمره.  ما درباره وضعیت سلامتی و پیشبینی مرگ یک نفر بطور منفرد نمیتوانیم با دقت و قطعیت اظهار نظر کنیم.  اما پیش بینی این خصوصیات درباره یک جمعیت با دقت بیشتری امکان پذیر است.  هرچه تعداد این جمعیت بیشتر باشد نتایج پیش بینی های ما نیز دقیقتر خواهد بود.  علیّت که در دنیای ما حاکم است بدنبال خود حتمیّت یا قانون دترمی نیسم را ایجاب میکند.  بیان دیگر این قانون همانا اصل یکنواختی طبیعت است که میگوید علل یکسان آثار یکسان دارد.  بدون این اصل، شکل گیری علوم غیر ممکن میبود.   اکنون با این تناقض روبرو میشویم که در حالیکه تمام دستآوردهای علمی ما زیر سایه قانون علیّت و نتایج آن بدست آمده است، معهذا در زیربنائی ترین بخش ماده  اثری از آن بچشم نمیخورد.  این تناقض چگونه رفع میشود؟   اگر قانون علیّت درست است کما اینکه کلیه مشاهدات ما آنرا تأیید میکند پس چگونه است که در قلمرو بینهایت کوچکها صادق نیست؟  و اگر مبنا را دنیای اتمی و زیر اتمی بگیریم و حکم کنیم چیزی بنام علیّت وجود ندارد پس چگونه است که آثار آنرا در همه شئونات زندگی میبینیم؟  حتی در مشاهداتی که مادّه آنقدر کوچک باشد تا به میکروسکوپ نیاز باشد باز علیّت همچنان برقرار است.  تصریح میکنیم که اصطلاح دنیای میکروسکوپیک را که قبلاً بکار بردیم، منظور منحصراً دنیای اتمی و زیر اتمی است.   حال ببینیم چگونه میتوان این تناقض را رفع کرد.

      در واقع میتوان مبنا را بر این قرار داد که علیّت یک اصل اساسی نبوده و دستکم اثری از آن در دنیای اتمی و هسته ای نمیبینیم.  در واقع در فیزیک نوین دو چیز از سیطره فیزیک کلاسیک حذف گردید: یکی اصل علیّت و دیگری اصل اتصالی بودن انرژی.  آنچه در مورد مواد رادیواکتیو گفتیم، در مورد اتم مواد غیر رادیواکتیو نیز مشاهده شد.  بدین معنی که جهش های ناگهانی چه در مورد تغییرات انرژی اتم و چه جابجائی مکان آن ملاحظه شد.   یکی از موفقیت های فیزیک نوین، توجیه و تفسیر طیف ناپیوسته نشر اتمی بود که تأییدی بر حقیقت غیر اتصالی بودن انرژی بود.  تحقیقات جدید نشان داد که مداری که الکترون دور هسته گردش میکند حالت غیر اتصالی داشته و لذا انرژی های ساطعه ناشی از تغییر مکان الکترون روی مدارهای مختلف بصورت انفصالی و نه اتصالی آنطور که فیزیک کلاسیک پیش بینی میکرد است.  جالب اینجاست که هرچه الکترون از هسته اتم دورتر شود انرژی نوسانی آن بسمت موافقت با پیش بینی کلاسیک میل کرده و تغییرات آن حالت اتصالی بخود میگیرد.  اما فیزیک کلاسیک درباره بسامد تابش در حالاتی که الکترون نزدیک هسته باشد با شکست کامل مواجه میشود.  بار دیگر با وضعیت مشابهی روبرو میشویم که قبلاً درباره پیش بینی مسیر عطارد روبرو بودیم.  قوانین نیوتون در تشریح مدارهای خیلی نزدیک به خورشید با مشکل مواجه شد.  انیشتن در تئوری نسبیت خود برای رفع این مشکل از فرضیاتی استفاده کرد که کاربرد آن برای مدارهای دور از خورشید به همان نتایج نیوتونی منجر گردد.  متشابهاً در مورد اتم دیده شد که در فاصله های نزدیک هسته، فقط فیزیک کوانتائی جوابگوست.  از این گذشته، بزودی معلوم شد که تصور مدارات الکترون دور هسته بسیار با درک مکانیکی معمول متفاوت است.  از مجموع این قضایا چنین بر میآید که در قلمرو بینهایت کوچک ها رفتار ماده با آنچه ما انتظار داریم بسیار متفاوت است.

     در دنیای اتمی و زیر اتمی، فیزیک کوانتوم با فیزیک کلاسیک و دیرآشنای ما بکلی متفاوت است.  پرسشی که پیش میآید اینست که آیا این تفاوت یک تفاوت ماهوی است.  آیا با دو دنیای مغایر با هم سروکار داریم؟  یا با قبول حقیقت فیزیک کوانتوم و کاربست آن میتوان به همان نتایج حاصل از فیزیک کلاسیک دست یافت؟  از فیزیک کوانتوم میدانیم که کلیه پارامترهای الکترون در اتم، کوانتیزه شده و بعبارتی حالت گسسته دارد و نه اتصالی آنطور که در فیزیک کلاسیک است.  در اتم هیدروژن نشان داده اند که اگر عدد کوانتوم اصلی، n، خیلی بزرگ شود، رفتار اتم میل میکند بسمت همان نتایج معمول از فیزیک کلاسیک.  این خاصیت که به ازاء مقادیر بزرگ عدد کوانتوم اصلی، نتایج فیزیک کوانتوم و فیزیک کلاسیک مشابه از آب در میآیند توسط بوهر به "اصل انطباق" ( correspondence principle) مشهور شده است.  در سایر شاخه های فیزیک نیز مشابه همین خاصیت دیده میشود.  کما اینکه نتایج تئوری نسبیت در سرعت های عادی به همان نتایج فیزیک نیوتونی منجر میشود.  یا اگر تعداد کوانتا های انرژی خیلی زیاد شود، اتصالی بودن انرژی در فیزیک کلاسیک حاصل میشود.  یا اگر جرم ذره مادّی خیلی کم شود خاصیت موجی بودن غالب شده و تئوری موجی جایگزین فیزیک کلاسیک میشود.  این شباهت را درباره هندسه نیز دیده بودیم.  اگر ساخت و ساز ما در پهنه های معمول باشد (که اغلب نیز چنین است)، همواره هندسه اقلیدسی معتبر است با وجودیکه بر یک کره هستیم.  در صورتیکه ابعاد قابل قیاس با شعاع زمین باشد، هندسه ریمانی (کروی) اعتبار خواهد داشت.  یعنی در ابعاد کوچک، نتایج هندسه واقعی (کروی) بسمت هندسه آشنای اقلیدسی میل میکند.  

    مثال دیگری که درباره این دوگانگی میتوان آورد مثال مربوط به فشار هواست.  فرض کنید (آزمایش ذهنی) بیکباره هوای نیمی از اتاقی که در آن نشسته اید بطرف نیمه دیگر رفته و شما طبعاً از فقدان هوا به حالت خفگی بیافتید.  چنین امری چقدر محتمل است؟  پاسخ شما اینست که چنین امری محال است زیرا در شرایط معمول هیچ علتی برای اینکار متصور نیست.  اما بزودی با کمی حساب و کتاب به حقیقت امر پی خواهید برد و اینکه واقعاً نه چنین است.  فرض کنید برای سادگی منظور ما از هوا صرفاً اکسیژن است.  در اینصورت اگر فقط یک ملکول هوا در اتاق باشد شانس اینکه هوا در نیمه دیگر اتاق رفته و شما دچار خفگی شوید  1/2 میباشد.  یعنی شانس 50% وجود دارد که دچار خفگی شوید که شانس بسیار بالائی است.  اما اگر تعداد ملکولهای هوا بیشتر و بیشتر شود این احتمال کوچک و کوچکتر میشود بطوریکه اگر N  ملکول داشته باشیم احتمال مربوطه  1/2N  میگردد که در شرایط عادی عددی فوق العاده کوچک اما مخالف صفر است!   چون حرکت ملکولها حرکتی تصادفی (کاتوره ای) میباشد بنابراین ممکنست تعداد ملکولهای هوا در نیمه شما در هر لحظه میلیونها عدد بیشتر یا کمتر گردد.  از آنجا که تعداد مطلق ملکولها خیلی خیلی بزرگ است و قابل مقایسه است با عدد آووگادرو، لذا تغییرات نسبی فشار هوا در دو نیمه بسیار بسیار کوچک و عملاً غیر قابل اندازه گیریست.  از همین رو در مقیاس بشری، وقتی تعداد ذرات یا ملکولها خیلی خیلی زیاد باشد، پیش بینی و حتمیت پا به عرصه ظهور میگذارد.  بنابراین با اینکه دنیای مادی ما متشکل از این ذرات ریزی است که در بطن خود عدم قطعیت را عرضه میدارد، معهذا تعداد فوق العاده زیاد آنها نمایشی از قطعیت را عرضه کرده و چیزی تحت نام "علیّت" را برای ما بدیهی مینماید.  شاید  "حرکت براونی" مثال خوب دیگری در این راستا باشد که چگونه حرکت تصادفی گرده های ریز گیاهی زیر میکروسکوپ، کاشف خود آقای براون را گیج و مبهوت ساخته بود.  اما امروز دیگر دلیل آن برای ما روشن شده است.

     پس، بطور خلاصه، همه شواهد حاکی از آنست که در طبیعت آنگونه که ما مشاهده میکنیم قانون حتمیت برقرار بوده و علل یکسان موجد آثار یکسان است.  تنها استثناء، قلمرو اتم و زیرمجموعه آنست بویژه اگر که بصورت منفرد و حالت وابسته نگریسته شود.  در غیر این حالت، علم همچنان میتواند با در دست داشتن قانونی بنام علیّت و اصل یکسانی طبیعت روال خود را چون گذشته ادامه دهد.  ضمن اینکه جمعیت های بزرگ از اتمها، بنا به آنچه گذشت، خصلت نافرمانی از علیّت را مخفی نگاه داشته و یا با بیانی دیگر اساساً ذاتی بودن اصل علیّت هنوز محل ابهام است.

پی نوشت

    توجهاتی که برخی خوانندگان مبذول داشتند برآنم داشت توضیحاتی را اضافه کنیم.

فیلسوفی بنام دیوید هیوم که در باب ادراکات بشری تقسیم بندیهائی را ارائه داده است درباره علیّت میگوید: "علیّت چیزی جز عادت ذهنی نیست که در اثر تجربه و مشاهده پیوستگی زمانی-مکانی دو رویداد حاصل میشود".  ایشان در دوره ای میزیست که هنوز فیزیک نوین و نتایج عجیب آن در باب علیّت پا بعرصه نگذاشته بود.  لذا نقد او ربطی به عدم قطعیت ذاتی دنیای اتم ها ندارد.  وی می افزاید که علیّت نه امری بدیهی و شهودی است و نه مبتنی بر برهان عقلی، بلکه قاعده ایست تجربی.  او میگوید که هرگونه استدلال استقرائی  بر بنیاد مفهوم علیّت استوار است و از سوئی دیگر، این مفهوم خود ناشی از استقراست.  یعنی همه نتیجه گیری های تجربی بر بنیاد این فرض بنا شده که آینده همانند گذشته است (اصل یکنواختی طبیعت) و از این رو همه بستگی هائی که امروز یا در گذشته یافته ایم، در آینده نیز در کار خواهد بود.  علت هائی که در گذشته معلول هائی را در پی آورده اند، در آینده نیز چنین خواهند کرد.  لذا ایشان بنیاد علیت را یک تعمیم ناروا قلمداد کرده اند.  او تکرار پیاپی و مستمر پدیده های روزمره را مسؤل پیدایش این نسبت علت و معلولی میداند.  مثلاً همیشه با تجربه آتش، گرما را هم احساس میکنیم و تکرار آن موجب میشود که با دیدن آتش انتظار پیدایش گرما در ذهن ما ایجاد شود.  لذا رابطه علیت چیزی جز تداعی معانی و انتظار ذهنی ناشی از تکرار تجربه و تعاقب یا تقارن مستمر نیست.  اتفاقاً عده ای از فلاسفه هم با هیوم همعقیده اند که میگویند علیّت بمعنی "تعاقب" یا "تقارن" است.  این دو واژه ترجمه  coincidence است که ما در بحث های قبلی خود آنرا تحت نام "اتفاق" معرفی کردیم که معادل مناسبی نیست.  تعاقب واژه مناسبتری است و بمفهوم اینست که دو چیز در پی هم و متعاقب یکدیگر ظاهر شده بدون آنکه رابطه علت و معلولی بین آنها باشد.  در واقع این دسته از فلاسفه، موضوع مهم علیّت را به مفهوم پیش پا افتاده تر "تعاقب" تقلیل میدهند و نتیجه میگیرند که "هستی بخش" نیست.  در حکمت مشّاء اشاره کردیم که علت به معلول هستی میبخشد و مهمتر اینکه آنرا واجب ساخته و "وجوب" ایجاب میکند.  

       بعنوان مثال، در بحث های سابق در مقوله واجب الوجود از آتش سرد نام بردیم و اینکه چه بسا آتشی باشد که بر خلاف انتظار معمول گرما و سوزانندگی نداشته باشد.  تصور پیشینیان این بود که هرجا نور باشد، آتش یا منبع گرمائی نیز باید موجد آن باشد.  این چیزیست در تأیید نظر هیوم و اینکه تجربه باعث و بانی اینگونه ذهنیت هاست.  اما مثال بهتر، موضوع افتادن سنگ روی زمین است.  اگر در گذشته ها (از 4 قرن پیشتر) از هر دانشمند یا آدم عامی میپرسیدند که اگر سنگ را به هوا پرتاب کنی چه میشود، بلافاصله و با قطعیت پاسخ میداد که به زمین باز میگردد.  زیرا بارها و بارها این تجربه را همگان دیده بودند.  اینجا علت و معلول عبارتند از:

علت: پرتاب سنگ به بالا

  معلول: برگشت سنگ به زمین

اما امروزه به یمن تجربه میدانیم که چنانچه سرعت از حدی بیشتر باشد، معلول میتواند چیز دیگری باشد.  با توسعه فیزیک نوین و بر مبنای مکانیک آماری و مکانیک کوانتیک نقد های جدیدتری بر موضوع علیت وارد شده است.  یکی از فیزیکدانان مثال آورده که : "مولکول‌های گازی می‌توانند درون ظرفی که در آن قرار می‌گیرند، آزادانه حرکت کنند بدون نیاز به کسی یا چیزی که آن‌ها را به حرکت درآورد".  پول دیراک در کتاب مکانیک کوانتیک خود مینویسد که : "علیت فقط در مورد سیستمی که مختل نشده است، حکم فرماست. اگر سیستمی کوچک باشد ما نمی‌توانیم آن را مشاهده کنیم، مگر آن‌که اختلالی جدی ایجاد کنیم و بنابرین نمی‌توانیم انتظار داشته باشیم که یک رابطهٔ علّی بین مشاهداتمان بیابیم. بااین‌حال علیّت هنوز در مورد سیستم‌های غیر مختل اعتبار دارد".  منظور وی ناظر بر اصل عدم قطعیت است که میگوید در سیستم هائی در مقیاس اتمی، برای مشاهده رفتار آن مجبور به استفاده از ابزار خارجی هستیم که مثلاً میتواند تاباندن نور باشد.  اما فوتون های نور اوضاعی را بما گزارش خواهد کرد که حاکی از اختلال مجموعه است و نه آنچه حقیقتاً قبل از تابش نور بوده است.  معهذا در سیستم های ماکروسکوپیک نیز همچنان با تاباندن نور روی سوژه اختلال بوجود میآوریم منتها این اختلال نسبت به انرژی مطلق مجموعه آنقدر کوچک و بیمقدار است که گوئی هیچ اختلالی ایجاد نشده و با قطعیت میتوان از آن صرفنظر کرد.  در این مقیاس بزرگ است که وی میگوید علیّت همچنان محل اعتبار است.  نتیجه اینکه صرفنظر از هر بینش فلسفی، "علیّت" بعنوان ابزاری مفید و کارا همچنان میتواند در فیزیک و سایر شعب دانش معتبر باشد.  منتها از دیدگاه فلسفی همچنان باید با قید احتیاط با آن برخورد نمود.

  • مرتضی قریب
۱۵
ارديبهشت

حاشیه ای بر علوم فیزیکی

    امروز پیامی از یکی دوستان و دنبال کنندگان همیشگی این وبلاگ دریافت کردم که باعث خوشحالی من و انگیزه ای برای توضیحات بیشتر در ادامه مطالب پیشین شد.  ایشان دیدن فیلمی را توصیه کردند که مربوط به مرحوم آقای "بوید بوشمن" از دانشمندان مطرح فضائی بوده و در you tube گذاشته شده است.   در ادامه درخواست کردند که نظر خود را ارائه کنم.  متأسفانه دسترسی به سایت مزبور ممنوع شده و لذا مجبور به پیگیری نام ایشان از اینترنت شدم.  داستان مربوطه را خوانده و اینک آنچه به عقلم میرسد را خدمتتان ارائه میکنم.  باید همچنان به قول خود وفادار باشیم و مسائل را از دریچه عقلی و علمی نگاه کنیم.  در زیر سعی میکنیم بعنوان تمرینی از مطالب قبلی، ادعاهای مطرح شده در مصاحبه های ایشان را نقد علمی کنیم.

 مقدمه مصاحبه ای که ایشان داشتند با این توضیحات آغاز میشود:

Former Area 51 Scientist Boyd Bushman claimed that aliens and UFOs do exist. Before Bushman died in 2014, he spoke with Mark Q. Patterson an aerospace engineer about his wild and wonderful experiences. The scientist shared jaw-dropping stories about UFO encounters and much more! Read about Bushman’s claims about the extraterrestrial existence and find out if UFO’s exist?

   همانطور که گفته شد ایشان به موضوع بشقاب پرنده و دیدار آنها از کره زمین اعتقاد داشته و خود مستقیماً در این ماجراهای مهیج شریک بوده اند.  برای آنان که اولین بار است عبارت UFO را میشنوند باید گفت کوتاه شده عبارت "اجسام پرنده ناشناخته" است که ما اغب با عنوان بشقاب پرنده یاد میکنیم.  به یاد دارم در مقاله ای طولانی طی چند شماره در روزنامه اطلاعات حدود 25 سال پیش بطور اساسی موضوع را برای خوانندگان تشریح و آنان را از گمانه زنی های دور و دراز برحذر داشتم.  قابل ذکر است که نگارنده خود از دوران نوجوانی و جوانی از معتقدان به وجود بشقاب پرنده ها بوده و اینکه دولت های خارجی سعی در مخفی کردن حقایق آن دارند را واقعی میپنداشته است.  پس بطور طبیعی انتظار میرود که جوانان امروز نیز بطور غریزی به اینگونه موضوعات علاقمند بوده و در صدد دانستن چند و چون آن باشند، بویژه اگر دانشجوی علوم فیزیکی بوده و کنجکاو و پیگیر باشند.  بنابراین نگارنده این سطور خود زمانی از باورمندان به بشقاب پرنده و نه تنها این بلکه، اسرار جزیره برمودا و تمدنهای اسرار آمیز گذشته و ... بوده است.  حتی امروز نیز آرزو دارم که این ادعاها حقیقت داشته باشد چرا که باعث متنوع شدن و رنگین شدن زندگی خشک امروزی میگردد.  اما چه کنیم که پدیده ها باید  با معیارهای عقل و تجربه جور درآید والا در غیر اینصورت هر امری توسط هر فردی بیان شود باید محترم و مقدس شمرده شود.  اکنون به ادامه مطلب میپردازیم.

در مقاله ای در تأیید ادعاهای آقای بوشمن، خبرنگار حرف جالبی زده به این مضمون که پیرمردی در سالهای پایانی عمر چه انگیزه ای برای دروغگوئی میتواند داشته باشد.  که البته حرفیست منطقی و ما را متمایل به پذیرش گفته های ایشان میکند.  البته این را هم داشته باشید که سعدی سرد و گرم چشیده روزگار در یکی از فراز های خود فرموده اند: "اگر راست میخواهی از من شنو / جهاندیده بسیار گوید دروغ"!  ولی از دانشمندان دروغ امریست بعید و نادر.  دروغ نمیگویند اما گاهی همه حقیقت را نمیگویند.  ایشان در مصاحبه ای که داشتند در مورد محل کارشان موسوم به Area 51 چنین اظهاراتی بیان داشته اند که بسیار عجیب مینماید:

 19 members of his crew died in the process of trying to reverse-engineer alien ET (extraterrestrial) technology for the military. He added that aliens themselves have worked on the military base, sometimes dying inside Area 51.

 این بدین معناست که همکاران وی به وسایلی که فرا زمینیان با خود به زمین آورده بودند دسترسی داشتند و در تلاش برای ساخت مشابه آن از طریق مهندسی معکوس 19 نفر از آنان بطور غیر منتظره ای مردند و جالب اینکه این فرازمینی ها هم خودشان آنجا با اینان همکاری داشته اند.  بعقیده ایشان، فرازمینی ها از جائی بفاصله 68000 سال نوری از ما به دیدار زمین آمده اند و طی این فاصله عظیم فقط 45 دقیقه بیشتر طول نکشیده.  اضافه میکند که سفاین آنها از نیروی ضد جاذبه استفاده میکند که بسیار نیرومند است.  این توضیحات با این درجه از جزئیات بسیار مشکوک مینماید و بویژه اینکه اینهمه مدت این وقایع محرمانه نگاهداشته شده است.  شاید اگر این وقایع در روسیه اتفاق میافتاد به مخفی نگاهداشته شدن آنها میشد باور داشت زیرا سیستم روسیه در این مسائل مجرب است.  اما این وقایع در آمریکائی اتفاق افتاده که مسائل خصوصی رئیس جمهورش بسختی از چشم خبرنگاران و عموم مخفی میماند!  اما همه اینها که گفتیم هیچکدام دلیلی بر رد اظهارات این جناب آقای بوشمن نمیتواند باشد بلکه در بهترین حالت قرینه ای بیش نیست.  میدانیم که "قرینه" شبیه دلیل است اما با قاطعیت کمتر.  اما تعداد زیاد قرائن کار را برای جا انداختن مطالب کذب بسیار سخت  میکند.  اما جالبترین بخش گفته های ایشان که میتواند دلیل محکمی برای رد کردن آن ارائه داد بشرح زیر است که عیناً از متن مصاحبه میآوریم:

Bushman maintained that from time to time, he was given UFO parts to examine in his lab at Lockheed Martin. Some of them exhibited strong anti-gravitational properties while others seemed to offer unlimited amounts of electricity. In one case, he remembers scientists using just a small piece of an unknown crystal to power a fully-equipped lab for six months.

   ایشان میفرمایند که گهگاه قطعاتی از "یوفو" به آزمایشگاه ایشان جهت بررسی فرستاده میشد که خواص ضد جاذبه قوی داشته و برخی قطعات دیگر منبع بی پایانی از برق بوده است.  اما ما استدلال میکنیم که اگر قطعه ای خاصیت ضد جاذبه داشته باشد در دست ما نمیماند و پرواز کرده از کره زمین دور میشود؛ حتی اگر در یک بسته بندی عادی حبس شده باشد.  این نمونه ای از "استدلال قیاسی" است که در کلاس شفاهاً توضیح داده بودیم.  یعنی نتیجه گیری از معرفت های گذشته مان بر مبنای عقل.  اما مهمترین بخش پاراگراف فوق، جمله آخر است که رنگی کرده ایم.  میگوید که در یکی از این بررسی ها کریستال کوچکی از یک ماده ناشناخته به آنها داده شده بود که  برق مورد نیاز یک آزمایشگاه کامل با تمام تجهیزات آنرا برای مدت 6 ماه تأمین کرد.  بیائیم اینجا کمی حساب و کتاب کنیم و معنای آنرا درک کنیم.

    هر ماه 30 روز است و لذا 6 ماه حدوداً میشود 200 روز.  اگر این آزمایشگاه، آزمایشگاه معظمی باشد، توان مصرفی آنرا میتوان حدود 1 مگاوات فرض کرد.  لذا میزان انرژی مصرف شده در پایان 6 ماه حدود 200 مگاوات-روز برآورد میشود.  یادآوری میکنیم که مگاوات-روز مثل کیلووات ساعت واحد انرژی است.  بیشترین انرژی رها شده در فعل و انفعالات شیمیائی حدود چند الکترون ولت به ازای یک اتم میباشد.  از سوی دیگر، قبلاً از اصلی نام بردیم بنام "اصل یکنواختی طبیعت" یعنی این واکنش های شیمیائی، نه در 68000 سال نوری بلکه در انتهای جهان هم همین انرژی را میدهد.  اما اگر بر این منوال حساب انرژی را ادامه دهیم چیزی دستمان را نمیگیرد.  بنابراین بهتر است سراغ قوی ترین واکنش یعنی فعل و انفعالات هسته ای برویم که در شرایط مساوی میلیون برابر قوی تر است.  اگر فرض کنیم از ایزوتوپ اورانیوم-235 خالص استفاده کرده باشیم و تک تک هسته های آن شکافته شده باشد برای برآورده کردن انرژی مصرفی آزمایشگاه به دستکم 200 گرم از این ایزوتوپ نیازمندیم.  یادآور میشود که شکافت کامل 1 گرم اورانیوم-235 حدود 1 مگاوات روز گرما میدهد.  میدانیم که گرما باید به برق تبدیل شود که البته راندمان پائینی دارد.  حال اگر فرض کنیم با سحر و جادو کل گرما به برق تبدیل شده باشد کریستال کذائی دستکم 200 گرم جرم خواهد داشت.  مشکلات بسیار دیگری هم هست که این کار را نشدنی میکند از قبیل اینکه: اولاً فعل و انفعال شکافت هسته ای به چشمه نوترونی علیحده نیازمند است.  دوم اینکه جرم بحرانی برای شروع واکنش بسیار بیشتر از 200 گرم است.  سوم اینکه به سیستم های کنترلی نیازمندیم که با یک کریستال کوچک در تناقض است.  چهارم و مهمتر از همه اینکه پاره های شکافت تولید شده آنچنان تشعشعات مرگباری تولید میکند که بدون استفاده از حفاظ های حجیم و وزین ناممکنست.  هرکدام از اینها خود بتنهائی بر ناممکن بودن این سرگذشت  دلالت میکند.   اما هنوز یک راه دررو ممکنست وجود داشته باشد.  و آن اینکه متوسل شویم به آخرین حربه و بگوئیم که تباهی ماده و ضد ماده صورت میگیرد.  البته بصورت تئوری انرژی مورد نظر ما تأمین میشود ولی در انتهای کار دیگر خبری از کریستال جادوئی نخواهد بود!  هرکار بکنیم مطلب جور در نمیآید.  اصل یکنواختی طبیعت مانع از اینست که ادعا کنیم آنها دانشی ماوراء دانش این جهانی دارتد.  ماده در سرتاسر جهان همین شکل است.  همانطور که قبلاً دیدید همین روش نقادانه را برای داستان حمام شیخ بهائی بکار بردیم و نتیجه گرفتیم که احتمالاً جناب شیخ با آب قلیل و ولرم شستشو میکرده اند.  

   نتیجه اخلاقی این بررسی چنین است که دانشجویان عزیز با همین سطح از دانش قادرند که مسائلی  که به سمع و نظرشان میرسد را نقد علمی کرده و اطرافیان را روشن نمایند.  از کمی حساب و کتاب باکی نداشته باشید.

 

بعد التحریر

   خوشبختانه با تسهیلاتی که دوستان فراهم کردند، موفق به دیدن اصل مصاحبه شده و اکنون دریافت خود را مینویسم.  ضمناً پیشنهاد میکنم دیگران نیز آنرا ببینند و نظر بدهند.  این میتواند تمرین خوبی برای آنچه آموخته اید باشد.  رویهمرفته این ویدئو مرا متقاعد نکرد، هرچند ممکنست همه ادعاها درست باشد ولی هیچیک قانع کننده نیست بدلایل زیر؛

1- یکنفر شکاک، کل ماجرا را زیر سوأل میبرد.  شاید میخواهند شما را به اصطلاح سر کار بگذارند و ببینند چگونه واکنش نشان میدهید.  همیشه از این اتفاقات بوده و خواهد بود.

2- اما راوی داستان پیرمرد دوست داشتنی و شریفی است که چنین وصله ای باو نمی چسبد.

3- بدون آنکه بخواهیم اصالت مصاحبه را زیر سوأل بریم، اما لزوماً شرح ماجرا از زبان یک آدم راستگو بمنزله حقیقت ماجرا نیست.  این بدان میماند که نوری را در آسمان دیده یاشم و روز بعد بشما بگویم یک بشقاب پرنده دیده ام!  صدق این مدعا فقط حرف نیست.  یا آنچه که به سراب معروفست و فرد آنرا در بیابان میبیند و خیال میکند آب است.  ما باید حساب "خیال" را از "معرفت" حقیقی جدا کنیم.  

4- راوی داستان، چیزهائی میگوید که در بافت یکپارچه ای که فیزیک را تشکیل میدهد نمیگنجد و در بالا به تفصیل آنها را نقد کردیم و بخش مهم غیر قابل باور بودن داستان را تشکیل میدهد.  همواره حساب و کتاب حرف آخر را میزند.

5- عکس فرازمینی (ET) را نشان دادند که بسیار مشابه آن فیلم کذائی هالیوودی است.  باور نمیکنیم.

6- عکس آسمان بالای کوه را دیدیم و چند لکه نورانی دلیل بر هیچ چیزی نیست.  تا از نزدیک چیزی را نبینیم و بطرق مختلف آنرا بازبینی و بازرسی نکنیم نمیتوان اظهار نظری کرد.

7- عکسهائی از مواد متعلق به یوفو نشان داده شد که هیچ معنی خاصی ندارد.  هر چیزی میتواند باشد.

8- از موادی صحبت شد و نشان دادند با خاصیت "ضد جاذبه".  با یک عکس چطور باور کنیم؟

9- عکس های متعددی بعنوان "مدرک" از یوفو حین نشست و پرواز نشان داده شد که بسیار تار و مبهم بوده و گاهی بصورت یک بیضی نورانی که هیچکدام قابل اعتنا نیست.  حتی میتواند یک اسباب بازی کودکانه باشد.

10- مهمترین چیزی که با دیدن این ویدئو باید به ذهن هر آدم معمولی، نمیگوئیم شکاک، خطور کند اینست که با وجود اینهمه عکس بعنوان مدرک چگونه است که یک فیلم از نشست و برخاست یوفو یا مصاحبه با آنها و یا مراسم مردن آنها و چه و چه گرفته نشده است؟  دستکم خاصیت ضد جاذبه را در فیلم بهتر باور میکردیم.  گو اینکه در فیلم نیز امکان تروکاژ های خاص خود هست و در شعبده بازی ها فرد را معلق در هوا میبینیم.  ولی چرا یک فیلم واضح نداریم؟  عکس ها هیچکدام، جز عروسک های ET، واضح و دقیق نیست!  آیا آن زمان امکان فیلم برداری نبوده؟!

11- از آن 19 نفری که حین مهندسی معکوس مردند چرا یک نفر از بستگان آنها اعتراضی نکرد؟ ایا آنجا هم قوه قضائیه و لباس شخصی ها ذی مدخلند؟

12- همه اینها را گفتیم، اما ابداً بدان معنا نیست که وجود هوش یا موجود فرازمینی را منکر باشیم.  نظر به تعداد بیشمار ستارگان و اینکه برخی ممکنست دارای منظومه ای از سیارات باشند؛ این احتمال هست که روی بعضی از آنها نوعی حیات پا گرفته باشد.  گو اینکه احتمال تماس تمدن پیشرفته ای از این دست با ما بسیار اندک است.

13- برداشت من اینست که کسی که در حد ایمان به موضوع خاصی علاقمند شود دیگر از او انتظار رفتار معقول نمیتوان داشت.  او مانند عاشقی است که عقل در ردیف آخر است.  این پیرمرد محترم و دوست داشتنی، گویا در اواخر عمر به مسائل یاستانشناسی کیهانی علاقمند میشود و دیدن بناهای عظیم باستانی او را مجذوب کرده متقاعد میسازد که باید کار فرازمینی ها باشد.  پس ممکنست تمدن آنها هنوز هم در نوعی رفت و آمد با ما باشند.  امروزه کانون های متعددی در اروپا و آمریکا به این امر باورمندند و حتی دانشمندان معروفی نیز از اعضاء آنند.  هیچ اشکالی هم ندارد اما... با یک امای بزرگ!!!

اما دوستان! ما تحت هیچ شرایطی، هیچگاه نباید عقل خودمان را دست کس دیگری بدهیم.  هرگز!

  • مرتضی قریب
۱۹
فروردين

علوم فیزیکی

   در اینجا میخواهیم درباره علوم فیزیکی بطور عام و فیزیک بطور اخص بحث کنیم.  بعد از علوم ریاضی، سایر علوم فیزیکی کل علوم دقیقه را در بر میگیرد.  در کتب قدیمیتر، مکانیک، ستاره شناسی و حساب احتمالات (مکانیک آماری) را علومی در حدّ وسط ریاضی و فیزیک قلمداد میکردند.  اما ما اینجا همه را تحت عنوان فیزیک محسوب کرده و بطور مشخص در خصوص چگونگی کسب معرفت در خصوص این مجموعه اظهار نظر میکنیم.  بطور سنتی گفته میشد که فیزیک در خصوص اوصاف بیرونی پدیده هاست در حالیکه شیمی درباره خواص درونی مواد است.  امروزه این مرز جدائی بسیار کمرنگ شده و حتی رشته هائی تحت نام شیمی-فیزیک هردو را درهم ادغام کرده است.  صرفنظر از این جزئیات، روشی که در پی خواهد آمد شامل هردو بوده ولی سعی میشود مثالها اختصاصاً درباره فیزیک باشد.  پس بطور عام، آنچه که در پی خواهد آمد با آنکه بمنظور تبیین روش کسب معرفت در فیزیک است، اما معهذا، کم و بیش برای سایر علوم طبیعت نیز برقرار است. 

 

 

روش کسب معرفت

   روش کار عمدتاً بر اساس "استقراء" ( Induction) است اما قیاس (استنتاج Deduction) نیز همچنان کاربرد دارد.  استقراء در لغت به معنای قریه قریه گشتن بدنبال چیزی یا آدرسی است.  اما در فیزیک به معنای مشاهده و تجربه است.  اما نه مشاهده عادی بلکه اگر پدیده خاصی مورد نظر است ما باید این پدیده را در همه حالات ممکن مشاهده کرده، آنگاه به نتیجه گیری پردازیم.  مثلاً میخواهیم اثر گرما را روی تغییر شکل یا حجم مواد بررسی کنیم.  ما نمیتوانیم صرفاً با انتخاب آهن و دیدن اثر گرما روی آن به نتیجه گیری به پردازیم، بلکه لازمست سایر فلزات، و بلکه کلیه مواد در دسترس را مورد آزمون قرار داده و در آخر نتیجه خود را در خصوص اثر گرما روی مواد گزارش کنیم.  اما چون عملاً بررسی همه مواد عالم ناممکنست لذا اجباراً نتیجه گیری خود را به تعداد محدودی مواد منحصر کرده و بر مبنای همین مجموعه اندک از نتایج نتیجه گیری خود را ابراز میداریم.  اما چون به کلیت آن یقین کامل نداریم لذا بر اساس همین نتایج فرضیه ای میسازیم و به این مرحله تدوین "فرضیه" (یا نظریه) گفته میشود.  مثلاً در مورد مثال قبلی، میگوئیم که " فلزات بر اثر گرما منبسط میگردند".  ضمناً از آنجا که یک سری معلومات دیگری نیز از پیش داشته و قبلاً به صحت آنها پی برده ایم، در حین ساختن فرضیه، از خود میپرسیم آیا آنچه مشاهده میکنیم با معلومات قبلی ما سنخیت دارد یا خیر؟  لذا این امر مشاهده، فقط یک مشاهده صرف نیست بلکه همراه است با یکسری پرسش و پاسخ از خود و اینکه آیا مشاهدات ما با آنچه در سایر زمینه ها دیده ایم همسوئی دارد یا خیر.  و اگر مباینتی وجود دارد چرا و چگونه و امثال این قبیل پرسش ها که به تدوین فرضیه کمک بزرگی میکند.  ضمناً باید تأکید کرد که هر جا سخن از تجربه است نه منظور لزوماً تجربه در آزمایشگاه، بلکه درک هر چیز جدیدی است که در ارتباط با دنیای خارج ذهن در ما بوجود میآید.   حسن تدوین فرضیه (نظریه) اینست که نه تنها پیش بینی آینده را برای ما میسر میسازد بلکه تحلیل وقایع گذشته را نیز مقدور میسازد.  نهایتاً، پس از اینکه فرضیه در کوره آزمایشات و مشاهدات مکرر پخته شد صورت "قانون" پیدا میکند و دیگر فرضیه اطلاق نمیشود.  مثلاً در مورد تحلیل وقایع گذشته، با مشاهده چین خوردگی های زمین و گسل های روی زمین متوجه اثر انبساط لایه های زمین در اثر فشارهای ناشی از تنش های حرارتی در پوسته زمین میشویم.  و یا درباره پیش بینی آینده، متوجه این حقیقت میشویم که در آینده با انبساط خورشید در اثر فشار حرارتی داخلی، سیارات داخلی منظومه خورشیدی، از جمله زمین، بالاخره توسط خورشید بلعیده و نابود خواهند شد.  

    برای توصیف علمی هر پدیده ای، لازمست آنرا از مجموعه سایر اموری که با آن درآمیخته ولی لزوماً ربطی به پدیده مورد نظر ندارد جدا ساخت.  و البته این یک امر انتزاعی است که در ذهن صورت میگیرد.  مثلاً اگر در صدد مشاهده و ثبت مسیر سیاره ای هستیم، بدیهیست که انفجار ابرنواختری از ستارگان دوردست، اثری بر مسیر سیاره و لذا مشاهدات مربوطه نداشته و بسادگی آنرا نادیده میگیریم.  اما امور دیگری هم هست که ممکنست بسادگی قابل چشم پوشی نباشد.  مثلاً اگر مطالعه مدار سیاره بهرام (مریخ) مورد نظر باشد، گرانش ناشی از برجیس (مشتری) تأثیر گذار است، اما در بادی امر عمداً آنرا نادیده میگیریم تا کارکرد گرانش عمومی را در ساده ترین شکل خود که بین مریخ و خورشید است مشاهده و تحت بررسی قرار دهیم.   اما در عمل میدانیم که نه تنها مشتری بلکه سایر سیارات نیز مداوماً بر مسیر مریخ طی مدار خود بدور خورشید مؤثر بوده ولی ما برای سادگی کار خود، عجالتاً آنها را از کار خود عامدانه منتزع کرده ایم.   طبعاً پس از نتیجه گیری های اولیه و رضایت از نتایج، عوامل درجه دوم و سوم را بتدریج لحاظ میکنیم.   لذا یک رویکرد مهم در بررسی علمی عبارتست از رویکرد " از ساده به مشکل".   یعنی طرح پدیده ها ابتدا در ساده ترین شرایط و ساده ترین شکل و سپس افزودن یک به یک پیچیدگی ها.   نهایت اینکه توصیف علمی یک پدیده، عبارتست از بیان آن بطوریکه به یک یا چند قانون تجربی مربوط گردد.

 

 

قوانین تجربی
 
    در امور روزمره با مشاهدات متنوعی روبرو هستیم که بصورت ظاهر هیچگونه ارتباطی با هم ندارند.  بویژه اینکه در بادی امر هیچگونه درکی از اینکه آیا این اتفاقات لازم و ضروری هستند یا فقط صرفاً اتفاق و شانس هستند نداریم.  هرچه در تاریخ بیشتر به عقب برگردیم تنوع این امور بیشر و بیشتر شده و هریک امر مستقلی پنداشته میشدند.  بشر اولیه، هر واقعه ای را در نوع خود یک امر مجزا و منفردی دانسته و درک درستی از بهم پیوستگی احتمالی این امور با یکدیگر نداشته است.  اما تدریجاً با انباشته شدن مشاهدات نسل های متوالی در پی یکدیگر، کم کم ، بطور غریزی، بشر در پی مرتبط کردن این امور مجزا با یکدیگر بر میآید.  مثلاً طلوع و غروب مکرر خورشید را به موضع آن در میان ستارگان گنبد آسمان ربط داده و با مقایسه با مواضع ماه به پیش بینی خسوف و کسوف نائل شده. از همین رو یکی از تعریفات علم فیزیک عبارتست از "کشف شبکه ترتب حوادث".  مثلاً اگر نظری به دوران ارسطو بیاندازیم میبینیم که او در صدد چنین کاری بوده ولی بسب نبود آلات و ادوات اندازه گیری و نبود روش های سیستماتیک، توفیق چندانی، دستکم در فیزیک،  نیافته است.  یکی از چیز هائی که حکما در دوره او در صدد فهم آن بودند، مفهوم "نیرو" است.  آنها در حیرت بودند که چگونه تیری که از چله کمان پرتاب شده، چرا همچنان پس از پرتاب به راه خود ادامه میدهد!  حیرت از این لحاظ که میفهمیدند که در لحظه پرتاب، زه کمان نیروئی بر تیر وارد میسازد اما در ادامه مسیرش در هوا، نیروئی که بتواند همچنان آنرا به جلو هل دهد را نمیدیدند.  آنها با مقایسه با راه رفتن خودشان که برای هر گام باید نیروئی اعمال کنند، متشابهاً متوقع بودند که پشت تیر رها شده نیز باید نیروئی مداوم وجود داشته باشد.  شاید اگر ما هم در آن عصر زندگی میکردیم، منطقاً جز این نتیجه ای نمیگرفتیم!   حتی برای یک فرد امروزی که منطقی فکر میکند هنوز این چرا وجود دارد که برای چه تیر به حرکت ادامه میدهد!  ارسطو که حکیمی منطقی بود، آنرا اینگونه توجیه کرد که هوائی که پشت تیر رها شده مانده است همچنان آنرا فشار داده به جلو هدایت میکند.  اینکه توجیه او درست نیست، مهم نیست بلکه آنچه مورد تقدیر است این تلاش وی برای جا انداختن نگرش مادٌی به پدیده هاست.  اهمیت تلاش حکمای گذشته در اینست که آنها از نیروی عقل و استدلال برای مثلاً حرکت تیر پرتاب شده کمک گرفتند و نه توجیه توسط موهومات و ماوراء الطبیعه.  اینکه توجیه آنها نادرست از آب در آمده است مهم نیست بلکه اتکای به عقل در تشریح آنها مهم است.   مثلاً چه نیروئی سنگ را در سقوط آزاد بسمت زمین میکشاند؟  اینجا نیز در ظاهر امر چیزی که این کار را انجام دهد دیده نمیشود و لذا این توجیه ارائه شد که هر چیز در عالم میل دارد بسوی جایگاه طبیعی خود حرکت کند.  و چون جایگاه طبیعی سنگ (خاک) زمین است بنابراین حرکتی رو به پائین دارد.  آنجا که شاعر میفرماید: هر کسی کو دور ماند از اصل خویش، باز جوید روزگار وصل خویش.  از اینکه این توجیهات هیچگونه تشابهی با حقیقت امر که امروز میدانیم، ندارد نباید متعجب بود و بلکه باید خرسند بود که دست ماوراءالطبیعه را تا حدودی کوتاه کرده بود.  اما درباره نیروئی که اجرام سماوی را گرد کره آسمان در حرکت نگاه میدارد، دیگر چاره ای نبود جز اینکه دست بدامن ملائک و کروبیان شوند.  زیرا نه تنها دست شان از بلندای آسمان کوتاه بود بلکه آنچه را هم که ماوراء زمین مادّی میگذشت متعلق به حوزه ملکوت اعلی و موجودات روحانی میپنداشتند و لذا عوامل مادی را از دامان قدسی انها مبرّا میدانستند.  البته، همانطور که قبلاً گفته شد، در مقابل، بسیاری از حکمای باستان رویکرد علمی اختیار کرده و تابع اینگونه توجیهات نبودند.  در هر حال، میدانیم که این وجوه متفاوت و به ظاهر بی ربط بایکدیگر، امروزه همگی زیر قوانین نیوتون معنا و مفهوم واحدی پیدا کرده اند.  مثال تیر و کمان با قانون اول (قانون ماند) و مثال های بعدی با قانون دوم توجیه پذیر است.  نیوتون در مورد سقوط سنگ بر زمین و گردش ماه بدور زمین و سیارات بدور خورشید از یک فرضیه آغاز کرد.  او گفت که هر دو ذره کوچک مادّی که در عالم است یکدیگر را با نیروئی عکس مجذور فاصله جذب میکنند که ضمناً متناسب با جرم هریک از آندو نیز میباشد.  البته او در ابتدا نقطه مادّی را تعریف کرده (مشابه تعریف نقطه در هندسه اقلیدس) و سپس به اجسام مادّی و کرات و ستارگان تسرّی داد.  در ادامه، او از تعاریف و اصول به قضایای پیچیده تر پی برد.  مثل اینکه نیروی گرانش یک کره مانند اینست که تمام جرم در یک نقطه مادّی (مرکز جرم) گذاشته شده باشد.  بگذریم از اینکه هنوز مفهوم نیروی گرانش و اینکه دقیقاً چه چیزی در این تعاملات رد و بدل میشود هنوز در پرده ابهام است.  همینجا یک نتیجه عملی از این بحث ها عاید میشود و آن اینکه اکثریت فیزیکدانان بدنبال علت العلل نیستند، بلکه همینقدر که با استناد به یک قانون عام مجموعه ای از پدیدارها را در یک بافت منسجم بهم مربوط کنند راضی و خرسندند.  این قانون معمولاً ناشی از مشاهدات تجربی است و عبارتست از بیان یک رابطه (یا روابطی) ثابت و عام که وقایع را بهم مربوط سازد.  این بیان معمولاً در قالب ریاضی نمود میابد.  مثلاً سقوط آزاد سنگ نه تنها با قانون عمومی گرانش تبیین میشود بلکه حرکت تند شونده آن نیز خود بخود اثبات میگردد.  آزمایشات متعدد نه تنها مکرراً صحت این امر را نشان داده بلکه بسیاری چیزهای دیگر را که تبیین ارسطوئی از آن عاجز بود را نیز هویدا میسازد.  پرتاب سنگ به بالا مجدداً آنرا به زمین باز میگرداند و همواره اینگونه بوده است اما اگر سنگ را با سرعتی بیش از  11.2  کیلومتر بر ثانیه بسمت بالا پرتاب کنیم، این قانون نشان میدهد که هرگز بسمت مادر خود زمین برنمیگردد.  این نافرمانی از نظر قدما موجب نقض علیّت میشد ولی طبق قانون جدید کاملاً معقول و قابل قبول است.  صحت این قانون چه در رابطه با سفرهای کیهانی و چه تبیین حرکت اجرام سماوی بارها و بارها آزموده شده است و مسیر آینده این اجرام با دقت زیاد پیش بینی میشود.  اما باید احتیاط کرد چه اینکه در مقایسه با قضایای ریاضی باید گفت قوانین تجربی آن ضرورت و جامعیت را ندارد و همواره آنها را باید تا آنجا پذیرفت که هنوز مشاهده ای برخلاف انتظارات آنها دیده نشده است.  در حالیکه در قضایای ریاضی، اگر ضرورت نتیجه ای را انکار کنیم دچار تناقض میشویم.  به عبارت دیگر در تبیین رفتار سقوط آزاد سنگ، قانون گرانش عمومی همانقدر موفقیت آمیز است که نظریه میل طبیعی جسم به جایگاه طبیعی خودش.  هردوی اینها با موفقیت یک پدیده طبیعی را توجیه کرده اند و چه بسا توجیه ارسطو بیشتر هم دلپذیر باشد.  تفاوت آنها در جامعیت آنهاست.  قوانین نیوتون مختص جامدات نیست بلکه رفتار هوا و هر شارّه دیگری را خواه روی زمین خواه در کرات دیگر و هر مکان و هر زمان دیگر تبیین میکند.  در خلال قرون هجده و نوزده، مشاهده مسیر سیاره تیر نشان از اختلالات کوچکی داد که گرانش عمومی نیوتون از تفسیر آن عاجز ماند.  بعدها با ارائه نظریه نسبیت، معلوم شد که این اختلالات ناشی از سرعت بیشینه این سیاره در عبور از نزدیکترین بخش مسیر بوده و تفاوت های کوچکی که بوجود میآید در طی زمانهای طولانی خودش را نشان میدهد.  نظریه نسبیت، نه بطلان نظریه نیوتون بلکه پیوستی برآن بوده است بدین معنی که در سرعت های خیلی زیاد، نظریه اخیر همخوانی بهتری با مشاهدات دارد.  لذا این تصور که نسبیت موجب بطلان نظریه نیوتون است کاملاً اشتباه است.  نظریه قدیمی تر همچنان در کلیه زوایای زندگی روزمره ما حاکم است.  پس در اینجا بدین نتیجه میرسیم که گاهی تجربه های جدید، اصلاحاتی را در نظریه های رایج ضروری میسازد.  قابل ذکر است که در مراحل اولیه تولید قانون تجربی به آن  فرضیه میگویند یعنی فعلاً فرض است تا بعداً ببینیم چه میشود.  پس از تأییدات مکرر در مکرر آزمایشات و مشاهدات تجربی، فرضیه به قانون تیدیل میشود و برای پیش بینی نتایج پیش رو از آن استفاده میشود.  در شکل زیر، چرخه ای که یک فرضیه (نظریه) در آن متولد میشود را نشان میدهد.  آغاز این چرخه اغلب با مشاهده شروع شده و انجامش نیز بخود باز میگردد. 
 

 

اگر مشاهده ای نباشد، چیزی بدنبال نخواهد آمد.  این مشاهده میتواند مستقیم باشد یا غیر مستقیم که توسط دیگران صورت گرفته باشد.  مثلاً در ستاره شناسی، تیکوبراهه حجم زیادی از مشاهدات مستقیم خودش را در خصوص مسیر سیارات تهیه کرد و از آن برای پیشگوئی های  سفارشی دربار دانمارک استفاده میکرد.  اما این گنجینه گرانبها پس از فوت وی در اختیار کپلر قرار گرفت که از مدتها پیش تحقیقات خود را برای طرحی جدید از افلاک آغاز کرده بود.  با اینکه عقاید وی بدواً متأثر از مفاهیم رازورانه پیشینیان بود و مثلاً در صدد تحقیق در باب موسیقی افلاک بود و یا تصور میکرد که اعداد فیثاغورثی در فواصل سیارات دخالت دارد، معهذا کار بیشتر روی اطلاعات تیکوبراهه او را به نتایج غیر قابل گریزی رسانید که بعدها تحت عنوان قوانین سه گانه کپلر مشهور شد.  همین قوانین دستمایه ای شد برای نیوتون که بدون اینکه یک ستاره شناس حرفه ای باشد بخشی از قوانین مکانیک آسمانی خود را از آنها نتیجه گرفت.  اضافه کنیم که مشاهدات و آزمایشات گالیله نیز وی را در تدوین قوانین حرکت یاری کرد.  بعبارت دیگر در روند علمی هم استقراء (مشاهده) و هم استنتاج (قیاس) مددرسان محقق است.  بعدها نیز انیشتن، بدون آنکه خود حتی کوچکترین  آزمایشی انجام داده باشد، بر مبنای نتایج منفی مشاهدات مایکلسن و مورلی، فرضیه نسبیت خود را تدوین کرد.  همانطور که ملاحظه میشود، قوانین تجربی همواره در معرض برخورد با مشاهدات و تجربیات جدید بوده و هر کجا که اقتضا کند، نظریه باید اصلاح شده یا تغییر کند.  گاهی هم در تاریخ علم اتفاقاتی روی میدهد که ممکنست به قیمت پایان عمر یک نظریه تمام شود.  حتی اگر آن، نظریه مهمی چون قانون بقای انرژی (یا درستتر : جرم و انرژی) بوده باشد.  در دهه سوم قرن بیستم میلادی با کشف تباهی بتا، فیزیک دانان این انتظار را داشتند که الکترونهای  ساطع شده همگی دارای یک انرژی بوده باشند؛ نتیجه غیر قابل گریز قانون بقای انرژی.  معهذا دیده شد که این الکترونها دارای انرژی های متفاوت بین صفر تا یک انرژی ماکزیمم هستند که اصطلاحاً به آن طیف انرژی گفته میشود.  برخی فیزیکدانان مشهور، از جمله بور، به این نتیجه رسیدند که شاید استثنائأ در این واکنش بقای انرژی نقض میشود.  جامعه فیزیک بسیار ناراحت بود از اینکه ممکنست قانونی به این جامعیت که اینهمه کارساز بوده است را از دست بدهند.  اما فیزیکدانی بنام پائولی پا پیش گذاشته برای تسلای دل این ماتم زدگان پیشنهاد کرد که ممکنست در این واکنش پای ذره سومی نیز درکار باشد که مقداری از انرژی را دزدیده با خود میبرد.  اما مشکل اینجا بود که اسباب های اندازه گیری حاکی از وجود چنین ذره ای نبود.  بنظر میرسید اگر چنین چیزی صحت داشته باشد، دزد غدٌار چنان ماهرانه میگریزد که هیچ رد پائی از خود بجای نمیگذارد.  واقع قضیه نیز اینچنین بود کما اینکه سالها بعد با آزمایشاتی دقیقتر بالاخره بدام افتاد.  نام آنرا بجهت خنثی بودن نوترینو گذاشتند و معلوم شد اثر متقابله بسیار بسیار ضعیفی با ماده داشته و بهمین سبب رد پای مهمی از خود برجای نمیگذارد.   در این هنگام فیزیکدانان نفسی براحتی کشیده و باقی ماندن بقای انرژی را جشن گرفتند.  
    نکته دیگر در متدولوژی علمی، عبارتست از در کنار هم قرار دادن نظریه های مختلف و حتی الامکان وحدت بخشیدن آنها در بافتی یگانه.  در پاراگراف قبلی از قانون بقای جرم و انرژی صحبت رفت.  در واقع، پیش از این، دو قانون مجزا یکی برای بقای جرم و دیگری برای بقای انرژی وجود داشت و هردو صحت خود را در تجربیات بیشمار نشان داده بودند.  در واقع امروزه نیز هنوز ما از این دو قانون بطور مجزا استفاده میکنیم و تنها در مواردی که با واکنش های هسته ای سروکار داشته باشیم، مجبور به استفاده از شکل کاملتر آن هستیم.  زیرا در واکنش های هسته ای، مقداری از جرم ناپدید شده و بصورت انرژی، طبق یکی از نتایج نسبیت خاص، ظهور و بروز مینماید.  در شیمی، چون انرژی متبادله ناشی از هیئت های مختلف الکترونی در اتم یا ملکول است، دو قانون یاد شده بطور جدا جدا بکار گرفته میشود که ساده تر نیز هست.   انرژی های متبادله در واکنش های شیمی در حدود چند الکترون ولت بوده که منجر به تغییرات جرمی بسیار ناچیز میشود؛ در حالیکه در قلمرو هسته سر به میلیونها الکترون ولت میزند.  اما اگر در تاریخ علم به عقبتر رفته و به قرون 17 و 18 نظر کنیم، حوزه انرژی را خود در چند دستگی میابیم.  کما اینکه حرارت را موجود دیگری پنداشته و با واحد کالری میسنجیدند.  انرژی مکانیکی با اسب بخار و یا معادل آن بعدها با ژول سنجیده میشد.  بعدها ایندو باضافه انرژی های نور و صوت و برق و سایرین یک کاسه شده و همه با یک مفهوم  تلقی و با یک واحد سنجیده شده و میشوند.  
این وحدت بخشی یک پروسه دائمی بوده و در یک طرح بسیار کلی تر تلاش میشود همه نیروها (اثرات متقابله) را نیز شامل شود.  دانش امروز مبتنی بر چهار نیروی اساسی است که همه پدیده های عالم تظاهرات مختلف این 4 نیروی اصلی است.  تاکنون موفقیت های نسبی در وحدت بخشی تعدادی از آنها صورت گرفته ولی تا انجام کامل آن هنوز راه زیادی باقیمانده است.  این وحدت بخشی نیروهای اساسی طبیعت ممکنست در تعاملات معمول ما با طبیعت چندان نقشی ایفا نکند ولی آنچه که انتظار میرود و دستآورد مهمی خواهد بود درک فلسفی ما از کارکرد جهان بعنوان یک کل یکپارچه است.
 
  • مرتضی قریب
۰۳
فروردين

اتفاق یا اقتران (coincidence)

    همانطور که در مطالب پیشین گفته شد، همیشه با روابط علت و معلولی سر و کار نداریم.  بیشتر اوقات این ذهن ماست که مایل است بین پدیده ها روابط علت و معلولی قائل شود در حالیکه همیشه اینگونه نیست و بسیاری از پدیده های اطراف ما را "اتفاقات" یا "همزمانی ها" تشکیل میدهد.  مثلاً وقتی چراغ راهنمائی سبز میشود، ماشین ها شروع به حرکت میکنند.  آیا علت حرکت اتوموبیل، سبز شدن چراغ راهنمائی است؟  میدانیم که اینطور نیست و علت حرکت اتوموبیل، خواست راننده و فشار روی پدال گاز است.  حرکت اتوموبیل ها یک امر همزمانی با سبز شدن چراغ راهنمائی است.   چه بسا راننده قانون گریزی اراده کند از چراغ قرمز عبور کند و منتظر رنگ سبز نباشد.  برخی چیزها نیز صرفاً توالی (sequence) هستند.  مثل تیرهای چراغ برق که یکی بعد دیگری قرار دارند.  یا رشته اعداد طبیعی که در آن هیچ عددی علت عدد بعدی نیست و معلول قبلی خود نیز نمیباشد.  اینها ارتباطی با علیّت ندارد.  اما میان برخی پدیده ها رابطه علت و معلولی واقعاً وجود دارد و زائیده ذهن نیست.   از آن جمله است مثلاً نیروی گرانش که هر جسم مادّی در اطراف خود یک میدان جاذبه ایجاد میکند که سمت و سوی آن بطرف مرکز جرم آنست.  هرچند ماهیت این میدان هنوز برما ناشناخته است.   گاهی اوقات هم پیش میآید که شما در راه عزیمت به سینما هستید و دفعتاً به یاد دوستی میافتید که سی سال آزگار است که او را ندیده اید.  اما وقتی در صندلی خود مستقر میشوید ناگاه با کمال تعجب او را در صندلی مجاور خود زیارت میفرمائید!   این چیست؟  آیا یک نوع تله پاتی موجبات این تقارن میمون را فراهم کرده؟  آیا یک رابطه علت و معلولی بین این دو پدیده (یعنی فکر درباره دوست و ظهور وی در کنار شما) برقرار یوده؟  یا اینهم یکی دیگر از تظاهرات ناشناخته روح بشر است؟   در واقع هیچکدام اینها نیست.  این فقط یک اتفاق صرف است و لاغیر.  ما در طی روز و  ماه و سال مکرر درباره برخی دوستان قدیم خاطره ای به ذهنمان خطور میکند بی آنکه چند دقیقه بعد او را با تن مادّی ببینیم.  ما هیچگاه این عدم موفقیت ها را بحساب نمی آوریم ولی بعد از هزاران هزار عدم موفقیت، وقتی یکبار موفق به دیدار میشویم آنرا طور دیگری تفسیر میکنیم.  در حالیکه همه اینها با حساب احتمالات قابل توجیه است که در نوشته های قبلی مشروحاً بدان پرداخته شده است.  یکی از مثال های کلاسیک که این امر را بخوبی نشان میدهد مسأله تاریخ تولد است.  میدانیم که در یک جمعیت 366 نفری قطعاً 2 نفر، دستکم، دارای تاریخ تولد یکسان (از نظر روز و ماه) هستند.  اما عجیب است که در یک جمع کوچکتر هم، مثلاً دوستانی که برای مهمانی بمنزل شما آمده اند، احتمال خوبی وجود دارد که 2 نفر با چنین خصوصیتی یافت شوند.  ما برای آزمون صحت و سقم آن از دانشجویان کلاس درس در بهار 1397 خواستیم با خط خود تاریخ تولدشان را روی یک برگ کاغذ سفید درج نمایند.  در تصویر زیر اطلاعات 25 نفر را که در کلاس حضور داشته اند در ستون راست آمده است.  

 

    همانطور که ملاحظه میشود، با اینکه وجود دو تاریخ تولد یکسان، از نظر روز و ماه، در یک جمع 25 نفره در بادی امر بسیار بعید بنظر میرسید اما در عمل ملاحظه میشود که بعید نیست.  ملاحظه میکنیم دو نفر هردو در 25 خرداد به دنیا آمده اند.  محاسبات آمار و احتمالات نشان میدهد که برای این جمع 25 نفره حدود 50% احتمال میرود که دو نفر دارای تاریخ تولد یکسان باشند که در این مورد محقق شده است.  سپس، برای اینکه "طیف" یا توزیع دانشجویان از نظر ماه تولد بررسی شود، آنرا نیز رسم کرده ایم.  از لحاظ نظری انتظار میرود این توزیع تخت باشد در حالیکه عملاً میبینیم اینطور نیست.  مثلاً متولدین ماه دی و بهمن نداشته ایم اما 5 نفر در خرداد متولد شده اند.  معمولاً این نمایشات را بصورت درصد نشان میدهند یعنی ارقام را بر تعداد کل تقسیم کرده و بجای عدد مطلق از درصد استفاده میشود.  مثلاً  20% دانشجویان ما در خرداد بدنیا آمده اند.  البته اگر جمعیت مورد مطالعه بقدر کافی بزرگ باشد، این توزیع انتظار میرود تخت باشد.   دنیای احتمالات، بی اندازه جالب و شگفت انگیز است.

  • مرتضی قریب