شبهاتی درباره علم و فن (3)

شبهاتی درباره علم و فن (3)

    بعد از ارائه مدل اتم بوهر در 1913 که اختصاصاً برای هیدروژن بود و بخوبی هم با مشاهدات طیف نشری آن مطابقت داشت، اصلاحاتی توسط دیگران در آن بعمل آمد که شمول آنرا قدری گسترش دهد اما اساس همان بود.  با محکم شدن جای پای اتم بوهر کم کم پیش کسوتان فیزیک متقاعد شدند که گویا فیزیک جدیدی متولد شده که از پذیرش آن گریزی نیست.  نام آنرا فیزیک کوانتوم (یا فیزیک مدرن) گذاشتند در مقابل فیزیک رسمی که حالا با صفت کلاسیک از فیزیک جدید متمایز میشود.  ثابت پلانک که در مدل جدید اتم بکار رفت در 14 دسامبر 1900 با سخنرانی پلانک در توجیه مسأله تشعشع حرارتی مطرح گردید دایر بر اینکه تشعشع فقط بصورت بسته های انرژی صادر میشود که او آن را "کوانتوم" نامید.

    اما کشف بسیار مهمی که تحولات بعدی همه بر اساس آن بوده کشف نوترون در 1932 است.  آنچه در فاصله 1913 تا 1932 گذشته است بیشتر در ارتباط با تدوین مکانیک موجی در فیزیک جدید است که جزئیات مزبور چندان بکار آنچه در اینجا مد نظر است نمی آید و از بحث اصلی خود دور میشویم.  لذا علاقمندان میتوانند به کتب و منابع مربوطه مراجعه کنند.  جورج گاموف 30 سالی از 1900 تا 1930 را که بر فیزیک گذشت و عمده کشفیات بنیادی در آن برهه رخ داد را تحت نام "سی سالی که فیزیک را تکان داد" در کتابی بهمین عنوان منتشر ساخته است.  اگر گفته او را اندکی تعدیل کنیم، میتوان آنرا از 5 سال عقبتر یعنی از اشعه ایکس آغاز و به 2 سال بعد تر یعنی به کشف نوترون تسری دهیم. اما داستان ما درورای آن نیز ادامه خواهد یافت.  قابل ذکر است که پیش از بوهر، اینشتین در 1905 نظریه کوانتوم را در مسأله فوتوالکتریک که خود مشکلی لاینحل برای فیزیک کلاسیک شده بود بکار برده آنرا گشود.  او بخاطر این رهیافت جایزه نوبل گرفت با اینکه 2 مقاله دیگر او یکی توجیه حرکت براونی و دیگری نسبیت خاص که در همین سال منتشر کرد از اهمیت کمتری برخوردار نبود.  توضیح اینکه مشارکت وی در ساخت سلاح اتمی صحت نداشته چه نه تخصص او بود و نه اصلاً علاقه ای بدان داشت که برعکس، صلح طلب بوده از جنگ متنفر بود.

    مقدمات کشف نوترون از 1928 آغاز شد که محققی بنام والتر بوز در ادامه مشاهدات راذرفورد در شکافت اتم ازت، که قبلاً شرح آن رفت، آنرا با بریلیوم و تحت بمباران آلفای صادره از پولونیم تکرار کرد ببینند آیا با تابش گامای پر انرژی نیز همراه هست یا نه.  البته او و همینطور پژوهشگران بعدی از شمارشگر گایگر برای آشکارسازی استفاده میکردند.  امروزه میدانیم محصول چنین واکنشی، نوترون و کربن است که با گامای آنی نیز همراه است.  در ابتدای سال 1932 ژولیت و ایرن کوری کار بوز را بمنظور مطالعه بیشتر اشعه نافذ تکرار کردند اما با کمال تعجب مشاهده کردند که گویا اشعه نافذ میتواند پروتون را از لایه پارافینی که مقابل آن است بیرون اندازد.  این واکنش برای آنکه اتفاق افتد نیازمند انرژی فوق العاده زیاد گاما میبود و لذا مشکوک مینمود.  اما چادویک که زیر نظر راذرفورد در کاوندیش کار میکرد با شنیدن خبر، بلافاصله آزمایش آنان را تکرار کرد اما برای هدف، نه فقط پارافین بلکه هلیوم و ازت را نیز جداگانه در مقابل اشعه مرموز قرار داد و با مقایسه همه نتایج توانست ثابت کند که این تابش مرموز که از واکنش آلفا با بریلیوم خارج میشود یک ذره خنثی با جرمی نزدیک پروتون است.  او آنرا نوترون نامید. 

    در واقع با شناخت اوزان اتمی مشخص شد که همه تقریباً اعداد صحیح هستند مثلاً هیدروژن 1 و هلیوم 4 و کربن 12 و قس علیهذا.  اما بار هسته که مثبت است و ضمناً تقریباً تمام جرم اتم هم در آن متمرکز است باید برابر باشد با بار الکترونهای مداری، یعنی هیدروژن که یک الکترون دارد پس در هسته یک پروتون دارد و طبعاً هسته اتم کربن باید شامل 12 پروتون باشد که این مربوط به زمانی است که فقط الکترون و پروتون شناخته شده بود.  لذا برای توجیه بار هسته کربن که فقط 6 بار مثبت است گمان کردند که 6 الکترون میبایست در هسته باشد تا 6 بار مثبت اضافی را خنثی سازد.  که این خود مستلزم پیچیدگیهای دیگری از لحاظ کوانتومی میشد که جاگرفتن الکترون را در حجم کوچک هسته تقریباً ناممکن میساخت.  اما حالا در 1932 با کشف نوترون به یکباره مشکلات یاد شده برطرف شد.  در این سال اتفاقات مهم دیگری نیز رویداد که یکی از آنها کشف الکترون مثبت در بارش اشعه کیهانی توسط اندرسون بود.  قبلاً دیراک از لحاظ تئوریک وجود آن را نشان داده بود و حالا اندرسون بدون اطلاع از مقاله دیراک آنرا رسماً ثابت کرده بود.  بار دیگر میبینیم که پیش بینی نظری یک چیز است و اثبات عینی آن یک چیز دیگر است.  معمولاً ابتدا مشاهدات تجربی وجود دارد و سپس تأیید تحلیلی و نظری آنرا دنبال میکند.  گاهی هم برعکس است مثل همین مورد که اول پیش بینی نظری است و سپس شواهد تجربی بدنبال است.

    مشکلی که در تابش بتا با آن مواجه بودند مشاهده طیف پیوسته الکترونهای ساطعه بود حال آنکه انتظار میرفت همگی دارای یک انرژی (یا سرعت) یکسان باشند.  این در تضاد با اصول شناخته شده بقای انرژی و بقای اندازه حرکتی بود که در تجزیه آلفا خود را بدرستی نشان داده بود.  این مشکل، عده زیادی را کلافه کرد تا آنجا که بوهر رضایت داد که در این فرایند خاص بقای انرژی نقض میشود!  پائولی برای رفع مشکل و احترام به اصل بقای انرژی، در 1930 پیشنهاد کرده بود که ذره دیگری نیز در این واکنش شرکت دارد که بخشی از انرژی واکنش را میدزدد، منتها هیچ ذره دیگری در مشاهدات بچشم نمیخورد و بر ابهامات می افزود.  بالاخره در 1933 فرمی تجزیه بتا را بر اساس اعلام یک اندرکنش جدید بنام "ضعیف" و تولید این ذره مرموز  فرمولبندی کرد.  او نام این ذره خنثی را "نوترینو" گذاشت تا با نام ذره خنثی چادویک یعنی نوترون اشتباه نشود.  مدتها نوترینو از هرگونه آشکار شدن فراری بود و مدتها در قلمرو تئوری باقی ماند تا در نهایت در 1955 بعد از ابداع رأکتورهای اتمی طی آزمایشاتی نفس گیر بدام افتاده و بطور تجربی اثبات شد.  منبع آن واضحاً تلاشی بتای پاره های شکافت است که بحث آینده است.  قابل ذکر است که نوترینو از هر آنچه ذهن بتواند تصور کند نافذتر است چه برای اینکه نیمی از پرتو نوترینو جذب شود ضخامتی از آب برابر چند صد سال نوری لازم است!  از این منظر، هیچ شبحی در هیچیک از تخیلات ماوراء طبیعی به پای این موجود نمیرسد.  واقعه مهم دیگر مرتبط با مشاهده نوع متضاد بتا است.  در ژانویه 1934 ایرن کوری و شوهرش طی مقاله ای اعلام کردند که در بمباران آلومینیوم توسط آلفا، طیف پیوسته از بتا مثبت ( الکترون مثبت یا پوزیترون) مشاهده میشود که با قطع چشمه همچنان ادامه دارد.  آنها در واقع چیزی مهمتر را تلویحاً اعلان کردند که همانا اولین رادیواکتیویته مصنوعی بشمار میرفت. 

   کشف کوری ها انگیزه ای شد برای دیگران که سایر عناصر طبیعی را در معرض بمباران قرار داده ببینند چه خواهد شد.  اینبار مرکز توجه در رُم است که فرمی با کمک همکاران به این مهم دست بردند.  اما بجای آلفا از نوترون بعنوان ذره پرتابه جدید الاکتشاف بهره بردند.  چرا؟ زیرا میدانیم آلفا با دو بار مثبت خود هرچه به هسته هدف نزدیکتر شود با دافعه شدیدتری روبرو شده و لذا آهنگ انجام واکنش بشدت کاهش می یابد.  اما نوترون خنثی است و بدون مانع میتواند وارد هسته هدف شود.  پس عناصر جدول تناوبی را یک به یک آزمودند.  در بهار 1934 آنها سنگین ترین عنصر طبیعی یعنی اورانیوم را هم  به نیت تولید عناصر سنگین تر امتحان کردند که امروز میدانیم ایزوتوپ رادیواکتیو اورانیوم تشکیل شده به نپتونیوم تجزیه میگردد.  برای عناصر سنگین از جهت بار مثبت زیاد هسته، نوترون بهترین پرتابه است.  ضمناً تیم فرمی متوجه شد که نوترون با عبور از پارافین شدت عمل بیشتری در ماده هدف خواهد داشت که بلافاصله فرمی فرآیند کند شدن نوترون را تدوین کرده امروزه در کتب درسی موجود است.  طی 3 سال بعدی، او و همکاران با کار پیگیر توانستند حدود 40 ماده جدید رادیواکتیو بسازند.  اما نکته مهم در نتایج بمباران اورانیوم بود که در جداسازی شیمیائی محصول متوجه مقادیر ناچیزی از عناصر میانی جدول شدند که قابل انتظار نبود.  دیگران و از جمله اتوهان و خانم میتنر در برلین آزمایش فرمی با اورانیوم را تکرار کردند.  همین نتایج مورد تأیید آنها هم قرار گرفت که بطور معما گونه با مواد رادیواکتیوی روبرو شدند که بیشتر به عناصر میانی جدول تناوبی شباهت داشت تا آنچه انتظار داشتند عناصر ماوراء اورانیوم باشد. 

    یکی از علل سردرگمی همه این تیم های تحقیقاتی مختلف ناشی از این تمایل طبیعی ذهن انسان است که وقتی در جستجوی چیزی است، خود بخود متمایل است باینکه آنچه قبلاً در ذهن خود پرورده به آن برسد.  چشم ها دوست دارد چیزی را ببیند که ذهن بدان باور دارد.  این نه مشکلی فقط در علم، که در زیر بدان خواهیم پرداخت، بلکه مشکل اساسی تری در بنیاد باورهای ماست که عقب افتادگی فرهنگی از نتایج مستقیم آن است.  باری، انتظار طبیعی تیم های مختلف تحقیقاتی همه متوجه این بود که فقط شاهد عناصر سنگین تر ماوراء اورانیوم باشند.  درست در سال 1938 که فرمی در حال دریافت نوبل فیزیک بود، هان و اشتراسمان (شاگرد هان) در آلمان نتیجه درست آزمایشات مکرر خود را بطور غیررسمی اعلام کردند.  در مقاله ای که 1939 رسماً منتشر شد متذکر این سردرگمی شدند که در عوض آنچه تصور میکردند در محصول بمباران اورانیوم عناصر رادیوم، آکتنیوم، و توریوم باشد، در واقع عناصر میانی مثل باریوم، لانتانوم، و سریوم هستند!  موجودی این مواد آنقدر اندک بود که جز از طریق هم رسوبی نمیشد جداسازی کرد.  هیچ دلیلی برای این مشاهده عجیب نمیتوانست موجود باشد مگر احتمالاً دوتکه شدن هسته اورانیوم.  هان که قبلاً با او در جوار راذرفورد آشنا شده بودیم بعداً بخاطر این کشف مهم برنده نوبل رادیوشیمی در 1944 شد، هرچند اعتقاد بر اینست که همکارش، میتنر، نیز در این افتخار میبایست با وی شریک میبود. 

    اما هنوز آن اهمیتی که ما برای این فرآیند در ذهن داریم بوجود نیامده بود و تصور کاملاً باطلی است که فکر شود دانشمندان و محققینی که از ابتدای این داستان از آنان نام برده شد کوشش آنان معطوف به تولید بمب اتمی بوده.  باری، وقتی هیتلر اتریش را به آلمان ضمیمه کرد، میتنر دریافت که جای تأمل نیست و اواخر 1938 به هلند و سپس به سوئد گریخت.  هان نتایج قطعی آزمایش اورانیوم را پیش از انتشار، طی نامه ای برای وی ارسال کرد تا او هم در جریان باشد.  نامه را میتنر به برادرزاده خود بنام "فریش" که او هم از آلمان به سوئد گریخته بود و قبلاً در آزمایشگاه های فیزیک اتمی کار میکرد نشان داد و هردو را بفکر انداخت که گویا هسته اورانیوم به دو بخش بزرگ پاره میشود.  با اینکه مدل قطره مایع را بوهر قبلاً در فاصله 1935 تا 1937 برای هسته های سنگین تدوین کرده بود اما کسی بفکر ارتباط آن با شکافت هسته نیافتاده بود و اصلاً اینکه یک نوترون آنقدر پرزور باشد که بتواند باعث شکسته شدن یک هسته سنگین شود غیر قابل تصور بود.  این دو طی چند هفته با استفاده از مدل قطره مایع توانستند به راز شکسته شدن هسته اورانیوم پی برده و حتی انرژی آزاد شده را بطور نظری حدود 200 میلیون الکترون ولت تخمین بزنند، 40 برابر قوی تر از آلفا!   نقطه عطف داستان در ژانویه 1939 صورت میگیرد که فریش که حالا به انستیتو تحقیقاتی بوهر در کپنهاگ پیوسته این آزمایش را تکرار کرده و با کمک اتاقک یونیزاسیون و بلندگوئی که بدان متصل بود توانست متوجه پالس های بزرگی شود حاکی از انرژی خیلی زیاد این پاره های شکافت.  فقط در این مرحله بود که انرژی شگرف شکافت اورانیوم خود را برای اولین بار بدون حجاب ظاهر ساخته شکی باقی نمیگذاشت.  در فاصله چند روز پس از اعلام نتایج رسمی، چهار یا پنج آزمایشگاه دیگر نیز بلافاصله نتایج را تأیید کردند.  حالا دیگر این یک موضوع پنهانی نبود.

    در این شرایط، یعنی اوایل 1939، واکنش شکافت اورانیوم کشف شده اما همچنان در حوزه تحقیقات علمی است و بحثی درباره امکان بهره برداری های عملی از آن در میان نیست.  اکنون برای اینکه پدیده شکافت از حوزه علم بسمت حوزه کاربردی رود 2 چیز واجب و ضروری است.  اول اینکه انرژی فوق العاده زیاد واکنش محرز شده باشد که البته دیدیم شد.  دوم، واکنش زنجیری وجود داشته باشد یعنی در هر شکافت نوترونهائی اضافی رها شود که هریک خود شکافت دیگری را منجر شود.  اگر این دومی هم واقعاً محرز باشد، آنگاه دو کاربرد متضاد پیش رو خواهد بود.  یکی واکنش زنجیری کنترل نشده واگرا که منجر به انفجاری بزرگ میشود که همان بمب اتمی، یا دقیقتر بمب هسته ای، میباشد.  کاربرد دوم استفاده کنترل شده آن است که میتواند استفاده صلح آمیز از این منبع انرژی جدید در قالب نیروگاه اتمی باشد.  این استفاده دوگانه و گاه متباین از علم و تکنولوژی را در دیگر عرصه ها هم شاهدیم.  اینکه کدام کاربرد اولویت خواهد داشت باید یادمان باشد که در این ایام، آلمان نازی اتریش را منضم کرده و با تدارک حمله به لهستان در سپتامبر سال 1939 جهان را در مقابل جنگ جهانی دوم قرار داده است.  و نکته مهمتر اینکه دانشمندان آلمانی خود از دست اندرکاران اصلی کشف این پدیده بوده و بر کاربرد های احتمالی آن باید واقف باشند.

    درباره نوترون اضافی برای ادامه واکنش زنجیری، قوانین فیزیک هسته ای حکم میکند که حتماً باید وجود داشته باشند زیرا پاره های شکافت که در میانه جدول تناوبی قرار میگیرند نسبت به نمونه های پایدار خود نوترونهای اضافه تری دارند که باید بنوعی از شرّ آنها خلاص شوند.  ممکنست با تلاشی بتا باشد که زمانبر است و یا ممکنست در لحظه شکافت آنرا  از دست بدهند.  فقط در حالت اخیر است که واکنش زنجیری عملاً قابل استفاده خواهد بود.  البته بعدها معلوم شد هردو قسم وجود دارد.  اما این مطلب در آن زمان دانسته نبود و لذا فرمی که رُم را از ترس فاشیست ها ترک کرده و اکنون استاد دانشگاه کلمبیا است تصمیم میگیرد واکنش زنجیری را خود در عمل بیآزماید.  مقادیری کمک از دولت تقاضا و دریافت میکند اما آن اندازه نیست که کارگشا باشد (حدود 6000 دلار برای خرید گرافیت). اواسط 1939 که جنگ رسماً آغاز شده، عده ای از دانشمندان اروپائی پناهنده به آمریکا از ترس اینکه هیتلر مجهز به دانش مزبور دنیا را تسخیر کند نامه ای به روزولت نوشته اهمیت موضوع را تذکر داده تقاضای کمک اساسی کردند.  جزئیات داستان را همه میدانند.  باری، باید گفت که در همین احوال که بوهر روی تئوری خودش کار میکرد بر اساس محاسبات متوجه شد که شکافت ایزوتوپ 238 نیازمند نوترون با انرژی 1MeV یا بالاتر است حال آنکه ایزوتوپ 235 با فراوانی 7 در 1000 با نوترون کُند هم شکافته میشود.  بعبارت دیگر، اگر کاری بخواهند بکنند باید این ایزوتوپ بدرد خور را جداسازی کنند.  نوترونهای آنی نیز بطور متوسط به تعداد 2.5 برآورد شد.  عالی!  یعنی از لحاظ نظری واکنش زنجیری امکانپذیر است.  منتها تجربه چیز دیگریست.

    تا 1942، بوروکراسی دولت آمریکا نسبت به موضوع انرژی اتمی دیرباور بوده تمایل بر این داشت که امکانات موجود از نظر مالی و مهندسی بیشتر موقوف به برآوردن نیازهای نظامی در زمینه رادار و امثال آن باشد.  کل کمکی که به پروژه فرمی در دانشگاه کلمبیا شده بود از چند ده هزار دلار تجاوز نمیکرد.  در همین برهه حدود 1 میکروگرم پلوتونیوم-239 نیز بکمک سیکلوترون دانشگاه برکلی تهیه و ملاحظه شد آن نیز برای شکافت مناسب است.  قابل توجه است که متشابهاً مقادیر بسیار اندکی از ایزوتوپهای اورانیوم که تهیه و آزمایش شده بود از طریق اسپکتروگراف جرمی جداسازی شده بود.  اکنون دو راه حل متفاوت بسمت سلاح اتمی پیش رو بود: یا ساخت تجهیزات عظیم جداسازی صنعتی برای تولید ایزوتوپ اورانیوم-235 یا تجهیزات عظیم دیگری از قبیل رأکتورهای اتمی تا جذب نوترون در اورانیوم طبیعی تولید پلوتونیوم کرده آنرا بطرق معمول شیمیائی استخراج کنند.  هریک از اینها فقط با بسیج و پشتیبانی گسترده دولت میسر بود ولاغیر و طبعاً نمیتوانست کار چند استاد دانشگاهی باشد.  تازه بعد از آماده شدن سوخت هسته ای، پروژه بزرگتر، سرهم کردن آن بعنوان سلاح هسته ای بود که کار ساده ای نبود.  نهایتاً این دانشمندان پناهنده اروپائی بودند که بالاخره عملی بودن این پروژه را در کمیته هائی که برای بررسی تشکیل شده بود نشان دولت داده او را مجاب ساختند.  بنظر میرسد اگر شرایط جنگ در میان نمیبود شاید این پروژه هرگز انجام نمیشد یا احتمالاً موکول به زمان دیگری در آینده میشد.  این از معدود مواردی است که نه دولت، بلکه فشار دانشمندان به دولت بود که انجام پروژه ای جنگی را شکل داد که دلیل آن پیشتر ذکر شد.

    بزودی معلوم میشود که حل مسائل پیش رو، نیازمند فنونی بکلی جدید و ایجاد صنایعی بکلی متفاوت از پیش است.  اینجاست که اسلوب کار بکلی عوض شده و علم و فن دست در دست هم برای انجام پروژه ای مشخص دست بکار میشوند: پیش بسوی سلاح اتمی.  بالاخره در سپتامبر 1942، در میانه جنگ جهانی، پروژه مانهاتان به منظور تهیه مواد لازم و ساخت سلاح اتمی تصویب میشود.   این پروژه از زمان تصویب تا 16 جولای 1945 که سلاح مزبور اولین بار تست شد کمتر از 3 سال طول کشید!  چقدر هزینه شد؟  حدود 3 میلیارد دلار! که با توجه به ابعاد گسترده آن مبلغ زیادی محسوب نمیشد.  تبعات و عوارض جانبی آن و شبهات ایجاد شده در مطالب بعدی پی گرفته خواهد شد.

خلاصه اینکه، برخلاف عقیده رایج، پیشرفت فیزیک اتمی در نیمه اول قرن بیستم نه به نیت تولید سلاح اتمی بلکه صرفاً همسو با وظیفه اصلی آن یعنی شناخت حقایق این حوزه بوده است.  در این مسیر هیچ چیز از پیش مشخص نیست و گاه حوادث غیر مترقبه مسیر علم را تغییر میدهد.  تا پیش از کشف شکافت اورانیوم در 1939 ابداً تصوری در مورد آنچه بزودی پیش خواهد آمد وجود نداشت.  در حالیکه دولت آمریکا علاقه ای به درگیر کردن خود در وجه نظامی علوم اتمی نداشت، این دانشمندان بودند که با سماجت او را وادار به اینکار کردند.  وقوع جنگ جهانی و ترس از غلبه فاشیسم، دانشمندان حوزه اتمی را واداشت مسیر علم را صرفاً به نیت پیش دستی بر آلمان نازی تغییر دهند لذا استفاده از سلاح اتمی برای ژاپن ابداً متصور نبود.   حجم فعالیت علمی و فنی که از 1939 تا 1945 انجام گرفت بیسابقه است و محتوای کتب مهندسی هسته ای که امروزه تدریس میشود عمدتاً محصول همین 6 سال است!  اما بزرگترین غنیمت جنگی که نصیب آمریکا شد چه بود؟  آن نه دارائی و مستملکات، بلکه جلب و جذب توده بزرگی از بزرگترین مغزهای دوران چه در خلال جنگ و چه بعد آن بوده است.  کشوری که در ردیف اول قدرت هاست، پیشآهنگی خود را در درجه نخست، مدیون نیروی انسانی ماهری میداند که یا خود در محیطی آزاد تربیت کرده یا انگیزه ای بوجود آورده تا بهترین ها از سراسر دنیا خود بخود جلب و جذب آن شوند.  مؤید آن تعداد دانشمندان آمریکائی شرکت کننده در کنفرانس های فیزیک در اروپا تا قبل جنگ جهانی دوم است که بزحمت به یک یا دو نفر میرسید اما بعد از جنگ ورق بکلی برگشت. 

نگاهی نو به مابعدالطبیعه -7

نگاهی نو به مابعدالطبیعه -7

    در بحث پیشین، در واکاوی واژگانی که در متافیزیک جا خوش کرده اند، واژه "تقدس" و ترکیبات آن مطرح و تحلیل شد.  این بار در ادامه به سایر واژگانی می پردازیم که شاید اهمیت "تقدس" را نداشته باشند ولی در هر حال بنوعی با موضوعات متافیزیکی درآمیخته و سوء تعبیر ایجاد کرده است.  در این چهار دهه اخیر، اخلاقیاتی که در هر حال، دستکم از نظر ظاهر، قبلاً مورد احترام جامعه بوده چنان دچار بحران شده که بسیاری از مفاهیم را از معنای اولیه خود جدا انداخته و کارکرد های دیگری بر آن ساخته است.  

مفاهیم تحریف شده

    اهمیت این موضوع بیشتر از آن لحاظ است که آغاز هر بدآموزی از واژگان شروع میشود.  طبعاً، واژگان بخودی خود گناهی ندارند و این فرقه ها و گروه های تبهکارند که واژگان را در خدمت منافع گروهی خود تحریف کرده خلقی را گمراه میسازند.  هرچند، گاهی هم مرور زمان است که به تهی شدن واژه از معنا میانجامد.  شاید برخی از این واژگان که در ادامه خواهد آمد، مستقیماً ربطی به متافیزیک نداشته باشند منتها در جامعه متافیزیک زده، گروه های سیاسی- مذهبی آنها را بصورت تحریف شده در جایگاه های متافیزیکی مورد نظر خود بکار گرفته اند.  

1- معنویات

   این واژه از لحاظ لغوی جمع معنوی و از ریشه معناست.  معنا در فرهنگ عامّه معمولاً در مقابل صورت است.  به عقیده دکارت، حقایق عالم 3 بیشتر نیست ( در مقابل مقولات ده گانه و کلیات پنجگانه ارسطو).  جوهر (شامل خدا، نفس، جسم)، صفت نفسیه یا صفت اصلی جوهر، و حالات و عوارض جوهر که بدون جوهر متصور نیست.  در این آخری ما نیز با دکارت همعقیده ایم، منتها میگوئیم حالات وابسته به مادّه و نه جوهر.  مثلاً خوبی، بدی، خشم، مهر، زبری، نرمی، ... که در محاوره فراوان بکار میبریم مادّه نیستند اما وابسته به مادّه اند و بدون مادّه متصور نیست.  پاره ای از این حالات به انسان مربوط است و معنویات در اصل، بخش مثبت حالات انسانی را شامل میشود.  در اصطلاح عامّه، معنویات یعنی امور مربوط به اعتلای روح و تعالی نفس نیک بشر.  در این معنا، معنویات در مقابل مادّه گرائی که عشق به ظواهر زندگی است میباشد.  

   در زمانه ما روال کارها چنان به بیراهه رفته که وقتی صحبت از درست کردن معنویات است، در عمل آنچه حاصل میشود جز پرداختن به مادّیات نیست.  آنهم در زشت ترین وجه آن.  بعبارت دیگر در این زمانه معنای رسمی و حکومتی "معنویات" درست در ضدیت با تعریف آن در قاموس لغات است.  کافیست به گفتار و کردار مدعیان معنوی نظری انداخت.  بنام معنویات داخل شهرها را دیوارکشی میکنند تا محیط زنانه و مردانه شود، مبادا شیطان دخول کند.  صدای زن از معنویات دور میکند. نه که مبلغین مزبور خود به اینها باور داشته باشند؛ چون به خلوت میروند آن کار دیگر میکنند.  بلکه همه این تلاش ها برای روشن نگاه داشتن چراغ این کهنه دکان است که باعث استمرار "معنویات" و افزایش رزق و روزی حلال برای مروجین آن است.  

2- عقب ماندگی

   این نیز یکی دیگر از واژگانی است که بسیار دچار سوء تعبیر شده است.  فرض کنید در میدان مسابقه دو، عده ای در حال رقابت اند و یک نفر پیشتاز است و باقی کم و بیش او را دنبال میکنند.  آخرین نفری که علیرغم تلاش بسیار از همه پس مانده است را میگوئیم "عقب مانده" است.  یعنی باوجود تلاش برای پیشروی، کم آورده و بطور نسبی عقبتر از بقیه افتاده است.  منتها امروزه صحبت از نظامی میکنند که میگویند از لحاظ فکری عقب مانده است.  این اصطلاح در این مورد خاص کاملاً غلط است زیرا نظامی که در 1400 سال پیش متبلور شده است، خوب یا بد، اصلاً دارای حرکتی نیست که بخواهد عقب مانده باشد.  اما فلان کشور آفریقائی را میگویند عقب مانده است زیرا علیرغم تلاش برای پیشرفت و سازندگی، امکانات مادّی و فکری او باندازه کافی نبوده و در حرکت نسبی رو به جلو نسبت به سایرین عقب مانده است.  کاربرد اصطلاح "عقب ماندگی" برای نظام های ایدئولوژیک امثال طالبان و همفکران او در این رابطه کاملاً نامربوط است چه اینکه  متحجر بودن یا "سنگواره" بودن شاید مناسبت بیشتری داشته باشد.  این نظامات اصلاً حرکتی در جهت فکری ندارند که پیشرفت یا پسرفت معنی داشته باشد بلکه در حالت جمادی بسر میبرند.  حتی اصطلاح "مرتجع" که گروه های چپ بکار میبرند نیز نابجاست زیرا "رجعت" خاص کسی است که میخواهد به عقب مراجعت کند که لازمه اش حرکت است.  یا به کسی میگویند که قدری جلو رفته و حالا میخواهد بجای نخست برگردد.  وقتی کسی از جایش حرکتی نکرده رجعت چه معنی میدهد؟!  برای نظامی که در نقطه ای از زمان منجمد شده مرتجع بودن نیز بی معناست.  اما چه کنیم که بخاطر رواج گسترده اصطلاح عقب ماندگی، ما نیز ناچار از بکار بردن این غلط رایج باشیم.

3- روحانی

   این واژه یعنی امور منتسب به "روح".  منتها چون از گذشته های دور روح را غیر مادّی و جوهری آسمانی میدانستند لذا واژه روحانی در مقام دوری از مادّیات و علائق دنیوی استعمال میشده است.  کاهنان مصری عهد باستان و پیشوایان سایر ادیان وظیفه خود را در ارتباط با حفاظت از روح متوفی و دلالت روح به رستگاری میدانستند و بسبب این ارتباط، "روحانی" نامیده شدند.  لذا از همان ابتدا، دعوی اینان روگردانی از عالم جسم و مادّه و ارتباط با عالم بالا بوده حال آنکه در عمل از ثروتمندان دوره خویش بوده اند.  بنابراین اساساً این واژه از همان ابتدا از معنای اصیل خود تهی بوده است.  ضمن اینکه در مباحث پیشین (نگاهی نو به مابعدالطبیعه 1400/11/29) مشروحاً عقاید پیرامون روح را مطرح کرده نشان دادیم که روح همان عقل یا شعور است که گاهی مترادف با نفس پنداشته و همه اینها مرتبط با مغز مادّی و کارکرد آن است.  لذا از زاویه علمی نیز اگر بنگریم، "روحانیت" هیچ تفاوتی با "جسمانیت" ندارد.  بویژه، روحانیتی که در امور جنسی و جمع مال غوطه ور است و گوی سبقت از مادّه پرستان ربوده است.  مردم به ته مانده مهر و عطوفت اینان دلبسته بودند اما ناگفته پیداست که در روزگار ما این طایفه چه میزان از مهر و عاطفه بدور بوده و جز مادّه پرستی بنحو اتمّ و اکمل کار دیگری ندارند.  لذا این واژه و ترکیبات آن در عمل معنای عکس خود را یافته است.

4- پیشرفت

   در نظام های باصطلاح "عقب مانده"، مرتب سخن از واژه متضاد آن یعنی "پیشرفت" است.  تبلیغات و رسانه ها از بام تا شام در وصف آن داد سخن داده دم از پیشرفت های محیرالعقول میزنند.  در اینجا منظور از پیشرفت، عمدتاً پیشرفت مادّی و رفاه ظاهری جامعه است و نه پیشرفت در حوزه فکر و ترقیات معنوی.  بی شک پیشرفت در زمینه معیشت زندگی و رفاه نیز مهم است و یکی از نتایج ترقی در علم، بالا رفتن سطح آسایش مردم است.  اما ببینیم پیشرفت امروزی ما نسبت به 100 سال پیش چگونه حاصل شده؟  آیا غیر از این است که این رفاه عمدتاً از بابت فروش نفت و خرید دستآوردهای غرب با پول آن بوده؟  بعبارت دیگر اگر غرب به سطحی از ترقی نمیرسید که مصرف کننده نفت و مشتقات آن باشد، آیا ما کماکان در همان اوضاع و احوال زندگانی روستائی بسر نمیبردیم؟  نه اینکه درجا زدن در زندگی روستائی بد باشد، بلکه منظور این است که پیشرفتی که از آن دم زده و میزنند پیشرفتی تبعی است و نه واقعی و مستقل و متکی به نیروی ملی.  البته منکر این نباید شد که پیشرفت ملت ها دوشادوش هم و با همکاری صورت میگیرد.  منتها پرسش این است که جز مقداری کپی کاری، سهم واقعی ما در پیشرفت مادّی چقدر بوده؟  چقدر از ابداعات و اختراعات در این 100 ساله کار ما بوده؟  بدتر از بد اینکه با بازی با این واژه،  گمراه کردن جامعه بطور سیستماتیک در حال گسترش است.  بدترین نوع دزدی، دزدیدن عقول است.  

5- کوانتوم

   در این هیاهوی پیشرفت، گاهی سخنانی شنیده میشود که فرد از فرط تعجب بیهوش میشود.  در این وانفسای جمود فکری صحبت از پیشرفت های خیره کننده در حوزه کوانتوم است که محرمانه است و نباید بگوش اغیار برسد!  و عجیب تر آنکه فلاسفه مسلمان، هزار سال پیش از کوانتوم گفته بودند و کسی متوجه نشده بود.  تعجبی هم ندارد زیرا این ادعاها بجای طرح از طرف مقامی متخصص از دانشگاه، از سوی کسی با کسوت رزم مطرح میشود که سابقه آنرا قبلاً در بشقاب کرونا یاب دیده بودیم.  مطابق تبلیغات تکراری، ما همه چیز را میدانستیم منتها این غربی های بی انصاف آنرا از لابلای کتب ما دزدیده بنام خود چاپ زده اند.  آنها که 2500 سال پیش اول بار واژه "اتم" را پیش کشیدند، متواضعانه هیچ نمیگویند اما او که هیچ نمیداند ادعای کوانتوم دارد.  داد سخن درباره کوانتوم و ادعا در سایر شاخه های علوم مدرن فقط تلاشی است تبلیغاتی برای دور کردن اذهان از آنچه زیر پرده میگذرد و پیش کشیدن اصطلاحاتی مثل "دانش بنیان" درِ رحمتی است گشوده به روی دکان های جدیدی که نمونه آنرا در تولید واکسن کرونا و غیره دیده ایم.

6- جمعیت

   این اصرار شدید بر افزایش جمعیت معمائی شده است که کم از سایر معماهای متافیزیک ندارد.  معما از این جهت که در حالیکه برای جمعیت هشتاد و چند میلیونی منابع کافی آب و غذا نداریم، بیکاری و فقر بیداد میکند، دارو نیست و محیط زیست هر روز بیابانی تر میشود، میگویند جمعیت کم است!  به دروغ شایع میکنند رشد جمعیت منفی است و برای زاد و ولد جایزه تعیین میکنند تا دختران بین 10 تا 14 سال مجاب به ازدواج و تولید مثل شوند؛ چیزی که از دید حقوق بین الملل تجاوز محسوب میشود.  از هر زاویه که نگریسته شود، منطق قضیه درست در نمیآید.  استدلال آنها که بر طبل ازدیاد جمعیت میکوبند اینست که جمعیت در حال پیر شدن است.  خوب بشود. گمان نداریم که خودشان نیز بدرستی میفهمند چه میگویند.  معمولاً عده ای باصطلاح باسواد این مشاورات را برایشان ساخته و پرداخته میکنند.  اگر نیاز به ورود جمعیت نوجوان و آماده بکار است، بسیار خوب چرا از این برادران مهاجر افغان که پناه آورده اند بجای حصر در اردوگاه، در میدان عمل استفاده نمیکنند و آنها را بکار نمیگمارند؟  ضمن اینکه هم الان آماده بکارند و نیازی به صبر چند دهساله برای بزرگ شدن نوزادان نیست.  اگر بگویند کار نیست، پس ادعا برای چیست.  اگر بگویند خارجی هستند، پس این لاف و گزاف برابری و برادری برای چیست.  مگر انسان نیستند؟  مگر نیروی کار نمیخواستید؟ 

   شاید نکته ای هست که نمیتوانند بر زبان آرند.  جمعیت از نظر نظام حاضر یک قدرت تلقی میشود.  منتها جمعیتی از پابرهنگانِ مطیع.  لذا ازدیاد جمعیت فقرا و پابرهنگان یک مزیت بالقوه است که بعلت بیسوادی مزمن و رایج، قابلیت بهره برداری از آنها بعنوان موج انسانی در بحران های داخلی و خارجی وجود خواهد داشت.   اما مگر نه اینست که امروز این اقشار اعتراض میکنند و کم مانده بر علیه حاکمیت شورش کنند؟  چطور ممکن است مطیع دستورات باشند؟  نکته همین جاست که این اعتراضات بابت معیشت و سقوط به زیر خط فقر است و نه اعتراض به نقض حقوق بشر و مسائل سیاسی.  شاید نکته ناگفته در ازدیاد جمعیت، امکان بسیج آنان با حداقل دستمزد برای روز مباداست.  در محیطی که بیسوادی قاعده باشد، جمعیت چون موم در دست حاکمیت است.  ضمن اینکه این گمانه با آنچه قبلاً بعنوان نقشه بزرگ برای آمادگی کشور در پذیرش شرایط قراردادهای استعماری گفته شده نیز مباینتی ندارد.  گزینه دیگری بنظر نمیآید.

7- کشتار جمعی

   در تجاوز اخیر روسیه به اُکرائین نگرانی از استعمال سلاح شیمیائی شنیده میشود.  مدتهاست که کاربرد سلاح های شیمیائی بعنوان سلاح کشتار جمعی در قوانین بین الملل ممنوع اعلام شده است.  اما اینهم از زمره واژگانی است که دچار بدفهمی شده است.  بمبی را روی تئاتر شهر میاندازند و 200 یا 300 نفر را زیر آوار میکشند.  مگر این کشتار جمعی نیست؟  آیا فقط شیمیائی بطور جمعی میکشد؟  منظور، دفاع از کاربرد سلاح شیمیائی نیست بلکه، بعکس، منظور تقبیح کاربرد سایر سلاح هاست.  بمباران خانه های مردم با موشک و تانک و هواپیما و کشتار آنها ایرادی ندارد زیرا از نظر مقررات بلامانع است!  شاید هم تک تک میکشد و نه جمعی.  باورهای غلطی که در میان انداخته اند مثل اینکه همه موجودات دنیا برای مصرف انسان بوجود آمده و این میشود که گرمایش کره زمین و تغییرات دائمی اقلیم.  از جمله دیگر اصطلاحات غلط انداز "سازمان ملل" است که در واقع سازمان دولت هاست و نه ملت ها.  علت ناکارآمدی این سازمان دقیقاً از همینجاست و دوای آن تأسیس سازمان واقعی ملت هاست که به یمن وجود سیستم رسانه ای فراگیر در روزگار ما غیرممکن نیست. 

نتیجه آنکه، به یمن وجود نخبگان و متفکرین، باورهای غلط اصلاح میشود.  مهم نیست که تعداد نخبگان کم است، مهم آن است که صدائی داشته باشند.  و مهمتر آنکه این صدا، صدای خودشان باشد و حاصل تفکر خودشان و نه تقلید از این و آن و نگاه به شرق و غرب.  باور های غلط ما بسیار فراوان تر از آنچه ذکر شد میباشد.  متأسفانه، باور غلط رایج دیگر همین اتکا و نگاه به خارج است که چنین ضعف و فتوری را در چند صد سال اخیر به بار آورده است.  چنین شده که گاهی تکیه به غرب و گاهی غش کردن در آغوش شرق.  آیا امیدی به تغییر هست؟  آیا زمانی برای خانه تکانی هست؟  

فلسفه و فیزیک کوانتوم

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.