معرفی کتاب: رقص جهان: از اسطوره‌های آفرینش تا انفجار بزرگ

 

پیشگفتار چاپ ۱۹۹۷ این کتاب:

کتاب حاضر به بررسی جستجوی انسان برای درک ریشه‌های آغازین خود و جایگاه او در این جهان سترگ و رازآلود می‌پردازد. از ابتدای پیدایش تاریخ، بشر همواره این پرسش اساسی را مطرح کرده است که آغاز هستی چگونه بوده است. تا آنجایی که ما می‌دانیم هر فرهنگ و تمدنی اعم از گذشته و حال این پرسش را در خاطر داشته و به آن پاسخ خاص خود داده است. این پرسش که چرا به جای “نیستی”، ” هستی” وجود دارد پرسشی است که از اسطوره‌های آفرینش تمدن‌های پیش از علم گرفته تا نظریه‌های مدرن مربوط به کیهان‌شناسی، همواره اسطوره‌سازان، دانشمندان، مذهبیان و ملحدان را وسوسه نموده و آن‌ها را آرام نگذاشته است.

در این کتاب ما ضمن اینکه برای گشودن این راز بزرگ به عقب برمی‌گردیم و پا جای پای گذشتگان می‌گذاریم. حیرت خود را نیز در مواجهه با پاسخ‌هایی که تخیل بشر به معمای آفرینش داده است دو چندان می‌کنیم. استعاره‌های زیبا و سمبل‌گرایی غنی که نشان‌دهنده جهان‌شمول بودن افکار بشر است، مرزهای بین علم و مذهب را در می‌نورند و آن‌ها را به هم پیوند می‌زنند. با این حال این جهان‌شمولی، خود نشان‌دهنده برخی محدودیت‌های تخیل بشر نیز هست.

مشکل اینجاست که ادراکات حسی و فرآیندهای فکری که ما برای درک جهان مورد استفاده قرار می‌دهیم با آن رویکرد واقعیت که مبتنی بر تضاد است محدود می‌شوند؛ رویکردی که بر پایهٔ اضدادی نظیر روز و شب، سرد و گرم، مذکر و مؤنث، ماده و غیره بنا شده است. بنابراین ادراکات حسی و کارکردهای عقلی بشر، جهت کنار آمدن با آنچه که فراتر از دایرهٔ این تضاد است تنها قادرند راه‌های منطقی معدودی ارائه دهند. فراتر از این قلمروی تضاد چیزی نیست جز قدرت مطلقی که صرف‌نظر از اینکه آن را خدا، تخم کیهانی اسطوره یا قوانین فیزیک بنامیم همه چیز را پدید آورده است. گر چه دیدگاه‌های مذهبی و علمی در زمینهٔ پرسش ” آغاز هستی”، مشترکات بسیار کمی دارند، ولی به هر حال برخی از باورهای دینی حتی اگر در پوششی کاملاً متفاوت هم باشند ناچار باز به طریقی خود را بروز می‌دهند.

به همین جهت در اینجا بحث چگونگی پیدایش جهان را با اسطوره‌های آفرینش در فرهنگ‌های مختلف شروع می‌کنم و سپس با بررسی آن در علوم مدرن مربوط به کیهان‌شناسی به پایان می‌برم. امیداورم بتوانم براساس پاسخ اسطوره‌های آفرینش و نظریه‌های مدرن کیهان‌شناسی به پرسش بزرگ آغاز هستی، اسطوره‌ها و مدل‌های مختلف کیهان‌شناسی دست یازم و آن را طوری دسته‌بندی کنم که نشان‌دهنده مهم‌ترین نقاط مشترک و متفاوت آن‌ها باشد. در بررسی تاریخ علم بین اسطوره‌ها و علوم مدرن تلاش بر این است تا روشن شود که درک و فهم ما از طبیعت و جهان به عنوان یک کل چگونه پا به پای پیشرفت علم فیزیک، تکامل یافته است. علم فیزیک در آغار با فیلسوفان پیش از سقراط در یونان قدیم آغاز شد و پس از پیمودن مسیری طولانی به کشف نظریهٔ نسبیت و مکانیک کوانتوم در سه دهه اول قرن بیستم انجامید. دو نظریه نسبیت و مکانیک کوانتوم پایه و اساس مدل‌های کیهان‌شناسی مدرن قرار گرفته‌اند.

افزون بر این کتاب، نگاهی هم دارد به اشخاصی که در شکل‌دهی تکامل دیدگاه ما راجع به جهان سهیم بوده و هستند. جدا از توضیحاتی که درباره دانش این اشخاص داده می‌شود، انگیزه‌ها، موفقیت‌ها و کشمکش‌های کسانی که در این نمایش‌نامهٔ بس دراز نقش بازی کرده‌اند، بررسی خواهند شد. همان‌گونه که خواهیم دید مذهب به اشکال مختلفی در روند خلاقیت بسیاری از دانشمندان نقشی اساسی بازی کرده و می‌کند.

کپرنیک، کشیش گوشه‌نشینی که باعث شد خورشید دوباره در مرکز جهان قرار گیرد انقلابی ناخواسته به پا کرد. کپلر، کسی که اعلاکم کرد سیاره‌ها در مدارهای بیضی‌شکل پیرامون خورشید می‌گردند نوعی عرفان عقلانی داشت. گالیله، کسی که برای اولین بار با تلسکوپ به رصد ستاره‌ها پرداخت فردی مؤمن اما بسیار جاه‌طلب بود که باور داشت می‌تواند به تنهایی کلیسای کاتولیک را به حوزه جدیدی از فلسفه طبیعی رهنمون کند.

دنیای نیوتن دنیایی نامحدود و به تعبیری تجمسی از قدرت بیکران خدا بود. انیشتین چنین نوشت که فداکاری در راه علم، تنها فعالیت درست مذهبی در اعصار مدرن است. با شناخت این دانشمندان، ما نه فقط به دانش آن‌ها پی می‌بریم بلکه با دیگر ویژگی‌های آن‌ها هم آشنا خواهیم شد. بنابراین کتاب رقص جهان شما را با نوع تفکر و احساس دانشمندان در حوزهٔ کارهایشان آشنا می‌کند. باوری بدتر از این بدفهمی فراگیر نیست که پنداشته شود دانشمندان، اشخاصی سرد، بی‌احساس و بی‌روح هستند که با خیره‌سری به ژرف‌کاوی در موضوعات رازآلودی می‌پردازند که دیگران توانایی درک آن‌ها را ندارند. از کار دانشمندان، به عنوان یک فعالیت محض عقلانی یاد می‌شود که در آن بی‌طرفی، عینیت‌گرایی و پرهیز از احساسات به عنوان یگانه راه درست دستیابی به دانش، حرف اول را می‌زنند. بنابراین تصور بر این است که دانشمندان افرادی خشک و بی‌روح هستند که با برخورد کمی و عددی با مسائل، تمام زیبایی‌های طبیعت را زائل می‌کنند. این نوع برچسب‌زنی بر دانشمندان به طور اعم و بر فیزیکدانان به طور اخص همیشه مرا آرزده است.

این نوع برداشت‌ها، انگیزه را که در واقع فریفتگی انسان در برابر طبیعت و اسرار آن است و مهم‌ترین چیزی است که دانشمندان را به کار علمی وا می‌دارد، نادیده می‌گیرد. پشت فرمول‌های پیچیده، جداول اطلاعاتی حاصل از تحقیقات و زبان حرفه‌ای دانشمندان، اشخاصی را می‌توان دید که مشتاقانه می‌کوشند تا از مرزها و محدودیت‌های سطحی زندگی بگذرند و تحت تأثیر نیرویی پویا به طریقی خود را کنه حقیقت برسانند.

با چنین نگرشی می‌بینیم که علم چندان با هنر متفاوت نیست. همان‌طور که هنرمند تلاش می‌کند تا از طریق هنر به خودیابی و خودشناسی دست یابد، دانشمند هم سعی می‌کند تا اصل و گوهر خود را از طریق علم دریابد و جایگاه خود را در جهان هستی بفهمد. کار فیزیک چیزی بسیار بالاتر از حل معادله و توضیح اطلاعات است. من به جرئت می‌گویم که در فیزیک شعر هم نهفته است. فیزیک تعبیر ژرف بشر از حیرتش در برابر زیبایی طبیعت است. به تصور من فیزیکدان در بیشتر اوقات مترجمی است که زبان علم را به زبانی قابل فهم برای عموم ترجمه می‌کند. او می‌کوشد تا با ترجمهٔ زبان اصلی طبیعت به زبانی عوام‌فهم، معانی برخی از رموز را انتقال دهد. مطمئناً در فرآیند ترجمه چیزی از دست خواهد رفت.

برخی معانی، قربانی ساده‌سازی خواهند شد. با توجه به اینکه تصورات و تخیلات مربوط به زندگی روزانه می‌توانند به روشن‌سازی جنبه‌هایی از یک نظریه کمک کنند در این کتاب سعی می‌شود تا بیشتر از قوهٔ تخیل خواننده کمک گرفته شود. همان طوری که باری لذت بردن از یک سمفونی نیازی نیست تا شنونده یک پارتیتور (score) موسیقی را بخواند در اینجا نیز نیازی به تسلط خواننده بر فرمول‌های پیچیدهٔ فیزیک نیست.

امیدوارم این کتاب، برگردان خوبی از زبان طبیعت بوده و اعتبار آن چنان باشد تا شما را هم در لذتی سهیم کند که من با دانشمند بودن خود و عضویتم در کاروان راه شگفت حقیقت از آن بهره می‌برم.


پیشگفتار چاپ ۲۰۰۵ این کتاب

نوشتن کتاب و چاپ آن نوعی امتیاز است؛ ولی وقتی نویسنده می‌بیند که کتابش مجدداً چاپ می‌شود آن را نوعی افتخار می‌داند. کسی که انگیزهٔ نهایی تألیف کتاب رقص جهان را در من پدید آورد فریمن دایسون بود. در پاییز ۱۹۹۵ یعنی زمانی که دایسون در دارتموث بود، نظر وی را راجع به نوشتن کتابی که با اسطوره‌های خلقت و کیهان‌شناسی مدرن سر و کار داشته باشد، جویا شدم.

در آن هنگام فصل اول کتاب را که مربوط به اسطوره‌های خلقت بود، نوشته بودم. او بعد از خواندن این فصل از من خواست تا به کارم ادامه دهم و البته یک هشدار هم داد و آن این که از ذکر نظریه‌های پر مخاطره و اثبات‌نشدهٔ مدرن خودداری کنم، زیرا به گمان وی بیشتر این نظریه‌ها احتمالاً نادرست و اثبات‌نشده باقی خواهند ماند و از مقبولیت کتاب خواهند کاست. من هم دقیقاً همان کاری را کردم که او توصیه کرده بود. از وسوسهٔ نگارش راجع به کیهان‌شناسی انبساطی، ابر ریسمان‌ها، ابعاد اضافی، انرژی تاریک و موضوعات جالب دیگر زمان خود پرهیز کردم.

گر چه این موضوعات، بخش مهمی از تحقیقات من هستند و ممکن است درستی برخی از آن‌ها در آبنده ثابت شود. این کتاب در بخش‌های پایانی خو به توصیف اولین نطریه‌هایی می‌پردازد که برای جهان، آغازی کوانتومی در نظر گرفته‌اند؛ تعبیری علمی در دههٔ هفتاد قرن بیستم از یک روایت اسطوره‌ای که معتقد بود آفرینش از هیچ پدید آمده است. چاپ جدید نیز به چاپ اصلی و توصیهٔ دایسون وفادار می‌ماند. پوشش باورهای علمی بیش از دو هزار سال آن هم در کتابی چند صد صفحه‌ای، خود پالشی بزرگ و نیازمند بحث مستقل است.

با این حال تلاش در این راستا ارزش خود را دارد. زیرا این باورهای علمی به داستانی جالب می‌انجامد و آن، حکایت جستجوی انسان برای معناست. جستجویی که در جهانی به وقوع می‌پیوندد که گویی نسبت به وجود ما کاملاً بی‌تفاوت است.

از سال ۱۹۹۷، یعنی از زمان انتشار کتاب رقص جهان تا کنون از این کتاب به عنوان یک منبع اصلی درس فیزیک برای دانشجویان کارشناسی ارشد علوم غیر پایه استفاده کرده‌ام. شاید علت اینکه دانشجویان من این همه از آن لذت می‌برند این باشد که کتاب مزبور به عنوان یک منبع درسی نوشته نشده است. در این کتاب تلاش کرده‌ام تا از علم به عنوان یک روایت یا یک دست‌آورد بشری که می‌کوشد تا ظرافت‌های جهان پیرامون ما را نشان دهد، یاد کنم. این روایت همان‌گونه که ما تغییر می‌کنیم دچار تغییر می‌شود و تغییر این روایت نیز باز دگرگونی ما را به دنبال خواهد داشت. دیدگاه علم نسبت به طبیعت دیدگاهی دائماً در حال تحول و تکامل است.

جهانی که ما امروز در آن زندگی می‌کنیم بسیار متفاوت از آن است که گالیله یا افلاطون در آن زندگی می‌کردند. همچنین جهان ما با جهان کسانی که در قرن بیست و دوم زندگی خواهند کرد بسیار متفاوت خواهد بود.

آنچه که در تمام این جهان‌ها یکسان به نظر می‌رسد عشق و علاقه انسان به فهمیدن و معنا بخشیدن به زندگی است. همچنان که ما آرام آرام پیش می‌رویم جهان هم با در آغوش گرفتن ما به رقص خود ادامه می‌دهد. لذا ما با چشمانی گشاده در بهت و حیرت نظاره‌گریم؛ همچنان که نظاره‌گر بوده‌ایم و خواهیم بود.


بریده‌ای از کتاب

پیروزی عقل

 طبیعت و قوانینش در تاریکی شب خفته بودند

 خداوند گفت: نیوتن! باش و همه چیز روشن شد.

 الکساندر پوپ

یکی از پرسش‌هایی که راجع به دست‌آوردهای علمی نیوتن مطرح می‌شود این است که در ارج نهادن به این دست‌آوردها تا کجا باید پیش رفت؟ به نظر ما پاسخ این است که راه دوری نباید رفت. در تاریخ اندیشهٔ بشر متفکران معدودی پیدا می‌شوند که تأثیری مانند تأثیر اندیشهٔ نیوتن داشته باشند. کار او اوج یک تحول علمی را نشان می‌دهد که با ارائهٔ راه‌حلی عالی برای مسئلهٔ حرکت، دغدغهٔ ذهنی فیلسوفان بسیاری که در روزگاران پیش از سقراط تا زمان خود نیوتن می‌زیستند را بر طرف کرد.

او با این کار خود، آن اصول نظری‌ای را پایه‌گذاری کرد که مقدر شده بودند تا نه تنها بر غلم فیزیک بلکه بر جهان‌بینی جمعی ما تا طلوع قرن بیستم تأثیرگذار باشند. اهمیت تأثیر فوق العادهٔ نیوتن بر پیشرفت فکری فرهنگ غرب را می‌توان به این اقدام مهم او که به کارگیری ریاضیات در علم فیزیک بود، نسبت داد. او با فکر روشن و جالب خود نشان داد که همهٔ حرکات قابل مشاهده در طبیعت از ریزش قطرات باران گرفته تا حرکت کیهانی ستاره‌های دنباله‌دار با استفاده از قوانین سادهٔ ریاضی قابل فهمند. استدلال‌های کمی، چنان اهمیت یافتند که با خود علم مترادف شدند. این نوع استدلال، روش‌شناسی نیوتن را به طرحی کلی و اولیه برای تمام حوزه‌های فکری اعم از علمی، سیاسی، تاریخی، اجتماعی و اخلاقی تبدیل نمود. همان طور که آیزایا برلین استاد و فیلسوف بریتانیایی گفته است: ” هیچ حوزه فکری یا جنبه‌ای از زندگی بشر نتوانست از تأثیرت این جهش فرهنگی بگریزد”.

نبوغ نیوتن هیچ مرزی را پذیرا نبود. اشتیاق او برای یادگیری، بسیار بالاتر از آن چیزی بود که ما امروزه آن را علم می‌نامیم. او کاملاً وقت خود را وقف مطالعهٔ کیمیاگری و الهیات می‌کرد و در پی آن بود تا به برسش‌های رازگونه‌ای که شامل تغییر ماهیت عناصر، تاریخ‌شناسی کتاب مقدس و ماهیت تثلیث مسیحی می‌شد، پاسخ دهد.

اگر چه ما در مدرسه به درستی یاد می‌گیریم که فیزیک نیوتن مدلی از عقلانیت محض است ولی اگر نقس اساسی را که خدا در دنیای او بازی کرده نادیده بگیریم منصفانه از او یاد نکرده‌ایم. البته این بدان معنا نیست که وقتی ما با دست‌آوردهای علمی نیوتن سر و کار داریم نتوانیم از بُعد بیشتر متافیزیکی شخصیت او صرف نظر کنیم. نیوتن جهان را آیه‌ای از قدرت بیکران خدا می‌دانست. اغراق نخواهد بود اگر بگوییم که زندگی نیوتن تحقیقی طولانی برای پیوند با عقل خدا شد که به عقیدهٔ او، جهان را با زیبایی و نظم موجود در طبیعت ارزانی داشته بود. علم نیوتن محصول عقیده‌اش بیانی از عرفان عقلانی‌اش و پلی بین بشر و خدا بود.

تولد نبوغ

حکایت این جوان باهوش و خاموش و اندیشمند در روز کریسمس سال ۱۶۴۲ در خانهٔ اشرافی وولس تورپ در لینکلن شایر انگلستان آغاز گردید. در آنجا ما ایزاک کوچولوی نحیفی را می‌بینیم که در آغاز آن روز از مادرش حنا آیسکاف نیوتن متولد شده است.

پدر نیوتن هم که ایزاک نام داشت سه ماه قبل از این رویداد، درگذشته و میراث خود را برای همسرش به ارث گذاشته بود. خانوادهٔ نیوتن از اقلیت کوچکی بودند که توانستند در زمانی که علاقهٔ فزاینده به تملک زمین، اختلافات جامعهٔ روستایی انگلستان را عمیق‌تر می‌کرد، شکوفا شوند. آن‌ها به رغم ثروت متوسطی که به دست آورده بودند، تحصیل کرده نبودند. در واقع آن‌ها می‌بایستی سپاسگزار آیسکاف می‌بودند که باعث شد تا ایزاک کوچولو اولین فرد خانواده باشد که قادر شد نام خود را بنویسد. حنا می‌توانست نامه بنویسد. نامه‌هایی که او به نیوتن نوشته است نشان می‌دهند که او نامه‌هایش را بی‌آلایش و مملو از عاطفه می‌نوشت. برادر او ویلیام، یک کشیش رسمی انگلیکانی در کالسترورث مجاور بود که مدرک دانشگاه کمبریج هم داشت.

ایزاک رنجور که قبل از تولد، پدرش را از دست داده بود به زودی چتر حمایت مادر را هم از دست داد. وقتی نیوتن سه ساله بود مادرش حنا با کشیشی شصت و سه ساله به نام بارناباس اسمیت ازدواج کرد و به روستای مجاور نورت ویتهام نقل مکان کرد. اسمیت چون نمی‌خواست که ایزاک در ویتهام با آن‌ها زندگی کند اطمینان حاصل کرد که او با مادربزرگش آیسکاف در وولس تورپ زندگی می‌کند. البته اسمیت با رضایت خاطر هزینهٔ بازسازی وولس تورپ را پرداخت.

رحلت مادرش یک خلأ روحی در او ایجاد کرد که مایهٔ رنج او در بقیهٔ عمر شد. او تا انجایی که ما می‌دانیم هرگز ازدواج نکرد و بالاخره ناکام از دنیا رفت. احساساتش واپس زده شدند و همین واپس‌زدگی احساسات موجب شد تا اشتیاق وسواس‌گونه و دیوانه‌واری به کارهای خلاق پیدا کند.

نیوتن در یکی از آثار خود که فهرستی از گناهان نام داشت و نُه سال بعد از مرگ ناپدری‌اش نوشته شد احساسات خود نسبت به ناپدری و مادر از دست رفته‌اش را بیان می‌کند. او در بخشی از این فهرست یاد می‌کند که مادر و ناپدری را تهدید می‌کرد به اینکه خانه را بر سرشان به آتش خواهد کشید. این خشم و نومیدی در زندگی او تأثیر عمیقی داشت. او معمولاً معذَّب و اوقات تلخ بود. نسبت به دیگران اعتماد نداشت و در سال‌های آخر عمر همواره در حالتی نزدیک به فروپاشی روانی بود.

نیوتن وقتی روی مسئله‌ای کار می‌کرد حالتی برایش پیدا می‌شد که به نظر می‌رسید اصلاً دنیای بیرون وجود ندارد. او فراموش می‌کرد چیزی بخورد یا بنوشد یا بخوابد و تنها زمانی با بی‌میلی دست از کار می‌کشید که وجودش فریاد نومیدی سر می‌داد. من زمانی که در آزمایشگاه ملی شتاب‌دهندهٔ فرمی، دانشجوی فوق دکترا بودم از اینکه می‌دیدم بسیاری از همکارانم در عصر یکشنبه یا شب شنبه‌ها سخت کار می‌کنند، شگفت‌زده می‌شدم.

البته من هم با آن‌ها بودم ولی با این حال همه گاهی به سلف سرویس می‌رفتیم تا در آنجا قهوه یا شکلاتی تناول کنیم و قطعه همه به منزل می‌رفتیم تا بخوابیم و استراحت کنیم. اما نیوتن فقط کار می‌کرد. در صورتی که بیشتر دانشمندان برای حل یک مسئله، اول آن مسئله را برای لحظاتی در ذهن دارند و سپس ذهن را از آن رها می‌سازند و دوباره تلاش می‌کنند آن را در ذهن زنده کنند تا نهایتاً آن را حل کنند. نیوتن قادر بود مسئله‌ای را ساعت‌ها یا حتی هفته‌ها بدون وقفه در ذهن داشته باشد. او دارای تمرکز حواس شگفت‌انگیز، درون‌یافتی بی‌همتا، شوقی وسواس‌گونه و استعداد ریاضی فوق‌العاده‌ای بود.

مادر نیوتن وقتی دید که او باسواد شده است امیدوار شد. زیرا بر این باور بود که سرانجام نیوتن خواهد توانست دارایی او را به خصوص بعد از مرگ بارناباس در ۱۶۵۳ مدیریت کند. لکن به زودی ثابت شد که نیوتن علاقه یا استعدادی برای امور زراعی ندارد. علاوه بر این، او حداقل در برنامهٔ درسی تصویب‌شدهٔ یک مدرسهٔ روستایی آن زمان که بیشتر مشتمل بر اصول و مبادی اولیهٔ یونانی، لاتین و تا حدودی عبری می‌شد، مشخصاً یک دانش‌آموز ممتاز نبود. با این حال او از طریق دفترچه‌های یادداشت هنری استوکز که رئیس مدرسهٔ کوچک و تک اتاق مجلل در گرانتهام بود هندسه را فرا گرفت. نیوتن تحت تعلیم استوکز در بهار سال ۱۶۶۱ در کالج ترینتی دانشگاه کمبریج پذیرفته شد.

اگر چه از چاپ کتاب حرکات چرخشی سیارات کپرنیک بیش از صد سال می‌گذشت و کپلر و گالیله مدت زمانی بود که پایه‌های جهان‌بینی قرون وسطایی را فرو ریخته بودند اما برنامه‌های درسی دانشگاه کمبریج هنوز غرق افکار ارسطویی بود. همان طور که در بیشتر دانشگاه‌های اروپایی آن زمان مرسوم بود آموزش آزاد آن زمان شامل دو بخش می‌شد: بخش اول تریویوم که همان زیبایی‌شناسی، گرامر و منطق بود؛ بخش دوم که بعد از گذراندن بخش اول شروع می‌شد کوادریویوم بود که شامل هندسه، حساب، موسیقی و ستاره‌شناسی می‌شد. البته آموزش مزبور مقدمه‌ای بر فیزیک ارسطو به همراه هندسی اقلیدسی نیز در بر می‌گرفت.

لکن در مقطعی از سال ۱۶۶۴ زندگی نیوتن چرخشی قطعی پیدا کرد. او به آثار فیلسوفان فرانسوی رنه دکارت و پی‌یر گاسندی و دیگرانی که شیوهٔ کاملاً جدیدی برای نگرش به جهان داشتند، دست یافت. نیوتن کتاب‌های آن‌ها را با حرص و ولع خواند و در دفترچهٔ سفیدی که از کتاب‌خانهٔ بارناباس اسمیت گرفته بود فهرستی از پرسش‌ها را گردآورد و روی دفترچه عباراتی به لاتین نوشته بود که تقریباً چنین مضمونی داشتند: ” افلاطون دوست من است، ارسطو دوست من است، اما بهترین دوست من حقیقت است”. او رسالت واقعی خود را یافته بود و می‌رفت تا یک فیلسوف طبیعی بشود.

نیوتن از طریق آثار دکارت و گاسندی به ” فلسفهٔ مکانیکی” جدید معرفی شد. ” فلسفهٔ مکانیکی” اصطلاحی ود که توسط شیمی‌دان بزرگ رابرت بویل یعنی کسی که بعداً نیوتن با او در موضوعات شیمی هم علاقه گردید، ساخته شد. آن‌ها مظهر رویکرد جدیدی به طبیعت بودند. در واقع این رویکرد توسط فرانسیس بیکن معرفی شد. او مدعی بود که تنها راه کارآمد برای تسلط بر طبیعت، ترکیبی از استدلال‌های ثیاسی (از کل به جزء) و تجربه و آزمایش‌گری است.[۱]

دکارت معتقد بود که ذهن، آشکارا از ماده متمایز است. از نظر او ذهن تجربه‌ناپذیر و جایگاهی برای “خود” بود. “خود” در اینجا همان “من” در جملهٔ معروف او یعنی ” من می‌اندیشم پس هستم” می‌باشد. در صورتی که ماده بی‌نهایت تقسیم‌پذیر و عبارت از وسیله‌ای خنثی بود که ذهن می‌توانست از طریق آن عمل کند. ماده بُعد داشت حال آنکه ذهن نداشت. لذا هر پدیده‌ای در طبیعت با توجه به فعل و انفعال‌های بین اجزاء مادی آن پدیده قابل فهم بود. با این حال، دکارت بر خلاف نظریهٔ اتمی که معتقد بود اتم‌های تجزیه‌ناپذیر در فضایی خالی در حال حرکتند، مطمئن بود که فضا نمی‌تواند خالی باشد و با نوعی ماده پر شده است.

دکارت برای توضیح حرکات درمنظومه‌یشمسی، مدل پیچیده‌ای از گرداب‌ها را طراحی کرد که سیاره‌ها را در مدارهایی به دور خورشید می‌چرخاندند، درست شبیه چوب‌پنبه‌ای که در گرداب ناشی از تخلیهٔ آب مخزنی از سوراخ تخلیه، به چرخش در آمده است. در این مدل نور نیز نیرویی بود که در ملأ یا تودهٔ عظیم ماده منتشر می‌شد؛ درست مثل موجی که دراقیانوسی از آب منتشر می‌گردد. استدلال‌های دکارت این امکان که موجودات مادی بتوانند بدون اینکه در تماس فیزیک باشند بر هم اثر گذارند را رد کرد. او ” تأثیر از راه دور” را به عنوان شکلی از روح‌گرایی منتفی می‌دانست.

در مقابل ِ فلسفهٔ دوگانهٔ ذهن- ماده‌ای دکارت، نظریهٔ اتم‌گرایی گاسندی بود که اساساً ریشه در سنت اتم‌گرایی قدیم که قبلاً بررسی شد، داشت. گاسندی معتقد بود که نور، فشار یا نیرویی که از طریق چیزی منتقل شود، نیست؛ بلکه اتم‌هایی هستند که با سرعت بسیار زیاد در خلأ حرکت می‌کنند. دفتر یادداشت نیوتن پر از بحث‌های مربوط به نظریات دکارت و عقاید اتم‌گرایان بود. اگر چه او از همان ابتدا آشکارا به سمت اتم‌گرایان تمایل پیدا کرد.

در بهار ۱۶۶۵ یعنی وقتی که نیوتن لیسانس خود را گرفت او نه تنها آثار پیشینیان خود را کاملاً درک کرده بود، بلکه تحقیقی راجع بع فیزیک ِ حرکت و نور را شرع کرده بود که رویهٔ علمی آیندهٔ او را شکل می‌داد. من در اینجا بر واژهٔ علمی تأکید دارم، زیرا تنها مرکز توجه او علم نبود، بلکه چیزی بسیار فراتر از علم بود.

یک ارزیابی مناسب از تفکرات نیوتن نمی‌تواند اشتیاق درازمدت او به شیمی و الهیات را نادیده بگیرد. نیوتن فرد یچند بُعدی بود که می‌کوشید تا جهان اطراف خود را به طرق مختلفی بشناسد. او به یمی و الهیات به همان نحو حمله می‌کرد، که به فلسفهٔ طبیعی. او هر چیزی را که قبلاً راجع به موضوع مورد برسی‌اش نوشته شده بود، مطالعه می‌کرد.

او بر آن می‌شد تا هر چیزی را آن طور که فکر می‌کرد، بازنویسی کند. بتی جوتیتر دابس ِ مورخ که متخصص نوشته‌های نیوتن در باب شیمی بود، بیان می‌کند که نیوتن ” تمام نوشته‌های بسیار وسیع مربوط به شیمی ِ قبل از خود را طوری وارسی کرده که تا کنون هرگز چنین بررسی‌ای صورت نگرفته است. ” علت اشتیاق نیوتن به شیمی را شاید بتوان به خشکی و بی‌روحی کارش در مکانیک نسبت داد. او در شیمی به دنبال یک ویژگی روحانی غایب در مکانیک بود. شاید همین عمل باعث شده بود تا او به الهیات هم علاقهٔ وافری نشان دهد و در تفصیل آن نوشته‌های بسیاری داشته باشد که تا امروز عمدتاً به چاپ نرسیده‌اند.

احتمال دیگری که می‌توان داد این است که علم تجربی، شیمی و الهیات هر کدام جنبه‌ای از تلاش نیوتن برای درک خداوند بود. لزوماً این حقیقت که علم عقلانی است آن را از خداوند جدا نمی‌سازد. جدایی علم از دین بیشتر منوط به تفسیر شخصی دانشمندان از معنا و مفهوم خداوند است. همان طور که ملاحظه کردیم تفسیر عرفانی فیثاغورسیان از اعداد به عنوان زبان طبیعت، به تفسیر ساختار هندسی کیهان توسط کپلر تغییر یافت. قدرت ریاضیات در توصیف جهان اطراف ما همواره حیرت‌آور بوده است. از نظر نیوتن طبیعت تجلی هوش بیکران خداوند است. عقلانیت علم نیوتن با روحانیت غنی گشته است.

سیب دانش

در فاصلهٔ بین تابستان ۱۶۶۵ و تابستان ۱۶۶۷ شیوع مداوم طاعون، نیوتن را مجبور کرد تا از کمبریج به وولس تورپ برگردد. در طول این دو سال نبوغ او با چنان نیرویی شکفت که درک ژرفای آن سهل نیست. البته این شکوفایی بی‌مقدمه نبود. یادداشت‌های نیوتن در سال ۱۶۶۴ و ابتدای ۱۶۶۵ که برای بیشتر همکاران یا استادان نیوتن ناشناخته بودند، نشان می‌دهند که نیوتن از پیش بر ریاضیات احاطه داشته و شاید در آن زمان در اروپا رقیبی برای او نبوده است.

در واقع آنچه که او در طی این دو سال به دست آورد مبتنی بر اصول مستحکمی بود که از دانش از پیش کسب شدهٔ او ناشی می‌شدند. با این حال نو بودن عقاید او و کمی بودن محض آن‌ها خود شگفت‌انگیز است. خود نیوتن این دو سال را که شرح‌حال‌نویسان اولیهٔ او، آن را دو سال شگرف در زندگی نیوتن نامیدند، احتمالاً همراه با نوعی آزادی نوستالژیکی چنین بیان می‌کند: در ابتدای سال ۱۶۶۵ روش ” تقریب مجموعه‌ها” و قاعدهٔ کاستن توان دو جمله‌ای برای رسیدن به چنین مجموعه‌هایی را فرا گرفتم. در ماه میهمان سال با روش تانژانت گرگوری و سلیسیوس آشنا شدم. در نوامبر روش مستقیم حسابان (حساب دیفرانسیل) [۲] و در ماه ژانویهٔ سال بعد تئوری رنگ‌ها را داشتیم.

در ماه میهمان سال وارد حساب انتگرال شدم. در همان سال بود که راجع به نیروی جاذبه در مدار کرهٔ ماه به تحقیق پرداختیم و … با استفاده از قاعدهٔ کپلر راجع به زمان چرخش سیاره که متناسب با توان فاصلهٔ آن از مرکز مدار آن سیاره، به این نتیجه رسیدم که نیرویی که یک سیاره را در مدارش نگه می‌دارد برابر با مربع فاصلهٔ آن سیاره تا مرکزی می‌باشد که سیاره به دور آن می‌چرخد. بدین وسیله نیرویی که لازم است تا ماه را در مدارش نگه دارد با نیروی جاذبهٔ سطح زمین مقایسه کردم و تقریباً برای آن جوابی پیدا کردم. تمام این اتفاقات در فاصلهٔ سال‌های ۱۶۶۵ و ۱۶۶۶ یعنی سال‌های طاعون رخ داد. زیرا روزهای جوانی من و مناسب برای نوآوری بود و من بیش از هر زمان دیگری در زندگی‌ام به فلسفه و ریاضی پرداختم.

بد نیست در اینجا برخی از اکتشافات نیوتن در طول سال‌های طاعون را مورد بررسی قرار دهیم. زیرا این اکتشافات در کارهای بعدی نیوتن یعنی نور، مکانیک و جاذبه نقش اساسی داشتند. استاد او در کمبریج یعنی اسحاق بارو که اولین پرفسور ریاضی لوکاسی بود، موجب شد تا او به مطالعهٔ نور علاقه‌مند شود. نیوتن برای فهم خواص فیزیکی نور با ابزاری چون منشور، لنز و آینه آزمایش انجام داد. او می‌دانست که وقتی نور از یک منشور بگذرد به هفت رنگ رنگین کمان که عبارتند از قرمز، نارنجی، زرد؛ سبز، آبی، نیلی و بنفش تجزیه می‌شود.

او بر خلاف سبک رایج زمان، برخی تحقیقات کمی راجع به ماهیت این تجزیه را انجام داد و زوایای مختلفی که نشان‌دهنده انحراف رنگ‌های مختلف از مسیرهای اصلی آن‌ها بود، اندازه گرفت. تأکید نیوتن بر تجزیه که در برابر توصیف کیفی مبتنی بر مشاهدهٔ حسی پدیده قرار داشت به تفاوتی اساسی بین دیدگاه او و دیگران منجر شده بود.

نیوتن با استفاده از تجربیات دقیق و ظریف خود به این نتیجه رسید که علت شکست متفاوت رنگ‌های مختلف این است که سرعت عبور آن‌ها از منشور که مثل یک فیلتر رنگ عمل می‌کند یکسان نیست. نور هر اندازه با سرعت کمتری از منشور عبور کند به همان اندازه با انحراف بیشتری از مسیر پرتابی اولیه دور می‌شود.

او علاوه بر این، با تنظیم زوایای چندین منشور که روی یکدیگر قرار گرفته بودند توانست با ترکیب رنگ‌های مختلف، دوباره به نور سفید دست یابد. بعداً او به این نتیجه رسید که نور سفید چیزی جز ترکیب بر هم منطبق شدهٔ هفت رنگ اصلی رنگین‌کمان نیست. این نتیجه‌گیری غیر منظره دقیقاً خلاف تئوری پذیرفته‌شدهٔ رنگ‌ها در آن زمان بود که می‌گفت رنگ سفید خالص و کامل است و اینکه رنگ‌های مختلف وجود دارد به این علت است که رنگ سفید در برخوردش با منشور یا سطح اجسام رنگی تغییر می‌کند.

نیوتن معتقد بود که نتایج حاصل از تجربیات او قویاً نظریهٔ اتمی (ذره‌ای) نور را حمایت می‌کند. براساس این نظریه هر رنگی از یک نوع اتم درست شده است که وقتی از طریق ابزار مختلفی منتشر می‌شوند بدون تغییر باقی می‌مانند. البته او تا مدت‌ها بعد خود را متعهد به این نظریه نمی‌دانست.

نیوتن نسبت به استدلال دکارت در مورد حرکت سیاره‌ها که مبتنی بر تئوری گرداب‌های کیهانی بود، ناخشنود به نظر می‌رسید. از نظر نیوتن و بسیاری از فیلسوفان دیگر قرن هفدهم، بزرگ‌ترین چالش برای دانش جدید و نوظهور حرکت این بود که برای ثبات و تغییرناپذیری مدارهای سیارات توجیه و توصیفی بیابند. این توضیح نه تنها باید در فهم ماهیت نیروهایی که سیاره‌ها را در مدارشان نگه می‌دارند مؤثر باشد، بلکه باید با استناد به علم ریاضی جدید به این پرسش که جایگاه سیاره‌ها چگونه با توجه به زمان تغییر می‌کنند، پاسخ دهد.

به عبارت دیگر لازم بود جواب معادلهٔ ریاضی‌ای را پیدا کرد که حرکت سیاره‌ها را توضیح دهد. این ریاضیات جدید همان چیزی بود که نیوتن آن را فلاکسیون و ما امروزه آن را حسابان می‌نامیم. نیوتن وقتی به این ابزار جدید دست یافت این توانایی را پیدا کرد که اصول علم جدید حرکت را ارائه دهد. لکن تحقیق در آن مورد به مدت‌ها بعد از سال‌های طاعون (۱۶۶۵ و ۱۶۶۶) کشیده شد.

نیوتن آن‌گاه که در وولس تورپ بود به موضوع حرکت چرخشی که ذهن دانشمند همعصرش کریستین هویگنس[۳] هلندی را هم به خد مشغول داشته بود، علاقه‌مند شد. هویگنس اصطلاح نیروی گریز از مرکز را مطرح کرد تا تمایل اجسام در حال چرهش به خروج از مدار خود را شرح دهد. نیوتن با تشبیه حرکت چرخشی یادشده به حرکت سنگی که در فلاخن قرار دارد و برای پرتاب به حرکت در می‌آید معتقد بود که علت چرخش سنگ نتیجهٔ تعادلی است که بین نیروی گریز از مرکز و کشش ناشی از بند فلاخن ایجاد می‌ود.

البته او بعداً دریافت که این مطلب کاملاً درست نیست بلکه حرکت چرخشی، نتیجهٔ [حرکت لختی جسم و] نیروی مرکز گراست که جسم را به طرف مرکز مدارش می‌کشد. مثلاً ما اگر می‌توانستیم نیروی جادبه‌ای که ماه را به طرف زمین می‌کشد، حذف کنیم ماه در اثر حرکت اینرسی طبیعی، بر مدارش در یک مسیر مستقیم به حرکت خود ادامه می‌داد نه اینکه تحت تأثیر نیروی گریز از مرکزی که آن را در جهت بیرون از مدار هدایت می‌کند از مدار خارج می‌گشت. این نیروی مرکزگرا است که با تحمیل نیرو بر جسم و کشیدن آن به طرف مرکز مدار، باعث می‌گردد تا حرکت جسم را از حرکت لختی و مستقیم اولیه منحرف کرده و به حرکتی چرخشی تبدیل کند.

حرکت چرخشی: نیروی مرکزگرا (FC) متوجه مرکز زمین است و باعث می‌شود که جسم به طرف مرکز زمین سقوط کند. اگر نیروی جاذبهٔ زمین به طریقی حذف گردد ماه مماس بر مدار و در مسیری مستقیم با سرعت V به حرکت خود ادامه می‌دهد.

یک روز که نیوتن از تفکر دربارهٔ چگونگی حرکت چرخشی خسته شده بود تصمیم گرفت برای چند لحظه، زیر درخت قشنگ سیب خانهٔ مادری به استراحت پردازد. همان طور که او سیب‌ها را تماشا می‌کرد یکی از سیب‌ها کنده شد و بر زمین یا به عقیدهٔ برخی بر سر او افتاد. او با خود فکر کرد که آیا ممکن نیست همین نیرویی که سیب را به پایین می‌کشد بتواند کرهٔ ماه را هم به طرف خود بکشد و اجازه ندهد ماه از مدارش خارج گردد؟

او از توصیف گالیله در مورد سقوط آزاد به عنوان یک حرکت شتابدار رو به پایین اطلاع داشت. شابد کرهٔ ماه در حال سقوط بر روی زمین است لیکن این حرکت سقوطی در اثر نیروی گریز از مرکز به حالت تعادل در می‌آید، در نتیجه ماه در مداری به دور زمین به حرکت درمی‌آید. اگر چه استدلال نیوتن کاملاً درست نبود ولی او می‌توانست دست کم از آن استدلال جهت اثبات اینکه نیروی مؤثر بر ماه و سیب تقریباً متناسب با مربع فاصلهٔ آن‌ها تا زمین کم و زیاد می‌شود، استفاده کند.

هنوز این نتیجه‌گیری آن تئوری معروف جاذبهٔ جهانی او نبود که بیست سال بعد معرفی شد بنابراین این‌ها اولین بذرهایی بودند که داشتند جوانه می‌زدند. به قول مورخ علم، ریچارد وستفال، “فکری در مرز خودآگاه ذهن او سرگردان بود؛ فکری که هنوز کاملاً به فرمول در نیامده و به دقت موضوع تمرکز قرار نگرفته بود بلکه به آن اندازه ثبات داشت که محو نگردد. او جوان بود، لذا وقت کافی برای فکر کردن در مورد چنین مووضع مهمی داشت”.

نظریات بزرگ مانند جادوی جادوگران نیست که به آسانی در ذهن کسی پیدا شود، بلکه بذری است که برای شکفتن به زمان نیاز دارد. فریاد معروف “یافتم، یافتم” ارشمیدس بیشتر نوعی ابراز شگفتی از آرامش عقلی بود نه فریاد ناشی از مکاشفهٔ آنی.


کتاب رقص جهان: از اسطوره‌های آفرینش تا انفجار بزرگ

نویسنده: مارسلو گلیسر؛

مترجم: علی بازیاری شورابی.

نشر سبزان، ۱۳۹۳٫

۴۱۶ صفحه و مصور


[۱] در نوشته‌های بیکن چندین بار به این مطلب اشاره شده است که طبیعت مادینهٔ سرکشی است که باید توسط استدلال که او به روشنی آن را نرینه می‌داند، رام گردد. این استعارهٔ نامبارک ممکن است بر این ویژگی علم که منحصراً کاری نرینه است و همچنین بهره‌برداری نابخردانه از طبیعت در طول انقلاب صنعتی تأثیر گذاشته باشد؛ تأثیری که هنوز هم باقی است.

[۲] حسابان به طور مستقل توسط گاتفرید ولهم لایب‌نیتس آلمنی پدید آمد. بعا نیوتن در برهه‌ای از زندگی خود به طور غیرمنصفانه‌ای لایب‌نیتس را متهم به دزدی ادبی می‌کند.

[۳] هویگنس (۱۶۹۵- ۱۶۲۹) یک فیزیکدان و ریاضیدان هلندی بود که برای اولین بار حدس زد نور به شکل موجی حرکت می‌کند. او با توجه به حرکت موجی نور، بازتاب و شکست نور را توضیح داد و با تلسکوپ دست‌ساخت خود حلقه‌های اطراف سیاره زحل را مشاهده کرد.

قبلی «
بعدی »

نظرات

  1. سلام. فکر میکنم این کتاب برای مرتبه‌ی دوم در یک پزشک معرفی می‌شود. کتابی است گیرا و خواندنی که با زبانی ساده به تشریح تئوری‌های مطرح شده در خصوص آغاز جهان می‌پردازد. پیشنهاد می‌کنم قبل از خواندن این کتاب، کناب معظم تاریخ علم (پی‌یر روسو- انتشارات امیرکبیر) را مطالعه فرمایید که در واقع مقدمه‌ای است برای رقص جهان

    • کلا به سبک جدید و مشروح‌تر از این به بعد معرفی کتاب داریم. ممکن است برخی از کتاب‌هایی که قبلا خلاصه معرفی شده بودند، دوباره معرفی شوند.
      البته پست‌های معرفی کتاب عموما خواننده‌ خاصی ندارند. اما بی‌توجه به هیت و بازخورد، سعی می‌کنم کار خودم را بکنم.

  2. کاش وقت داشتم تمام کتابهایی که معرفی میکنید رو مطالعه کنم

دیدگاه خود را با ما اشتراک بگذارید:

ایمیل شما نزد ما محفوظ است و از آن تنها برای پاسخگویی احتمالی استفاده می‌شود و در سایت درج نخواهد شد.
نوشتن نام و ایمیل ضروری است. اما لازم نیست که کادر نشانی وب‌سایت پر شود.
لطفا تنها در مورد همین نوشته اظهار نظر بفرمایید و اگر درخواست و فرمایش دیگری دارید، از طریق فرم تماس مطرح کنید.

اینستاگرام ما را لطفا دنبال کنید!

پیشنهاد می‌کنیم