انگیزه علم جویی
ترجمه رضا رضایی
نوشتن مقاله‌ای در این‌باره بس دشوار است، زیرا باید مراقب بود که پیش پا افتاده و تکراری از کار در نیاید. علت این دشواری هم گونه‌گونی و گستردگی انگیزه‌های تک‌تک دانشمندان است. انگیزه‌ها گونه‌گون‌اند و به ناگزیر متفاوت. گونه‌گونی‌شان همچون گونه‌گونی سلیقه‌ها، خلق و خوها، و نگرش‌های خود دانشمندان است. وانگهی، همین انگیزه‌های گونه‌گون هم در مدت زندگانی دانشمندان دستخوش تغییرات فراوان می‌شود. به راستی که پیدا کردن یک مخرج مشترک در میان این همه تنوع و تفاوت، کاری است دشوار. آخر، این مخرج مشترک در کجاست؟
من مسئله را طرح می‌کنم اما به تأملاتی (شاید گسسته) در زندگی و کار بعضی از دانشمندان بزرگ گذشته اکتفا می‌کنم. در هر جا که لازم شود، سخن خود را بر آنچه ایشان خود گفته یا نوشته‌اند مبتنی می‌کنم. اما تأمل در انگیزه‌ها و نگرش‌های مردان بزرگ، با دشواری‌های شگرفی از نظر انتقال منظور همراه است. استفاده ناگزیر من از واژه‌ها و عبارت‌هایی که به هر حال در چارچوبه زبان می‌مانند، حتماً در خور نقادی و داوری است. پس از همین آغاز کار به صراحت می‌گویم که حرف‌هایم را در هیچ جایی از این مقاله با زیر و بم‌های نقادی و داوری محک نزنید. همچنین به صراحت می‌گویم که از اندیشه پردازی‌هایی که بر تجربه شخصی خودم مبتنی باشد خودداری می‌کنم. ضمناً چون مدام نمی‌توانم این نکات را گوشزد کنم، سخن خود را با نقل قولی و روایتی شروع می‌کنم.
در صفحات آخر رمان قبل از ماجرا اثر تورگنیف، با سخنی روبه‌رو می‌شویم از دهان شخصیتی خموش اما انقیاد ناپذیر به نام اینساروف: “از دیگران که حرف می‌زنیم چرا خودت را قاطی می‌کنی.” این از نقل قول. اما روایتم، گفتگویی است میان فِرمی و مایورانا در نیمه دهه ۱۹۲۰ اتفاقاً هر دو هم بیست و اندی بیشتر سن نداشتند. (این گفتگو را کسی برایم گفت که شخصاً شاهدش بود.)
مایورانا: دانشمندانی هستند که هر پانصد سال یک بار “می‌آیند”، مثل ارشمیدس و نیوتون. دانشمندانی هم هستند که در هر قرن یکی دو بار می‌آیند، مثل اینشتین و بور
فرمی: پس من چند سال به چند سال می‌آیم؟ مایورانا؟
مایورانا: عاقل باش، انریکو! من درباره خودمان که نمی‌گویم. درباره اینشتین و بور می‌گویم.
خب، من هم چون کاملاً درباره دانشمندانی از زمره اینشتین، نیلس بور، و انریکو فرمی صحبت می‌کنم باید “عاقل” باشم.
یک مطلب دیگر. دایره فهم من از علوم طبیعی بسیار محدود است. بنابراین وقتی راجع به چنین موضوع فراگیری حرف می‌زنم دست و پایم بسته است. اما به هر حال دست و پایم را می‌زنم.
در بحث راجع به انگیزه‌هایی که آدمی را به تعقیب هدف‌های علمی وا می‌دارد، هیچ نمونه‌ای بهتر از یوهانس کپلر نیست، زیرا کپلر در چهار راه بزرگی ایستاده بود که در آن علم جزمیات را از اندام خود می‌شست و راه را برای نیوتون آماده می‌کرد. کپلر پرسش‌هایی کرد که قبل از او هیچکس، حتی کوپرنیک، نکرده بود. قوانین کپلر با مفروضات قبلی درباره مدار سیارگان تفاوت کیفی دارد. اعلام اینکه مدار سیارگان “بیضوی” است، به اصلاحاتی که پیشینیان کپلر می‌جستند هیچ شباهتی نداشت. کپلر در تحلیل حرکت سیارگان، دل‌مشغول مسائل هندسی نبود؛ برعکس سرگرم مسائلی بود چون: منشاء حرکت سیارگان چیست؟ حالا که طبق طرح کوپرنیکی خورشید در مرکز منظومه شمسی قرار دارد، نباید این واقعیت را در حرکت و مدار خود سیارگان پی گرفت؟ این مسائل از چارچوب‌های شناخته شده هندسی فراتر می‌رفت و در عرصه فیزیک جای می‌گرفت.
برخورد کپلر با مسئله حرکت سیارگان، با برخورد همه پیشینیانش از پایه فرق می‌کرد. او با بررسی موشکافانه رصدها، به شیوه‌ای بس سترگ موفق شد قوانینی عام استخراج کند. بررسی‌اش طولانی و بسیار وقت‌گیر بود. کپلر بیست و چند سال زحمت کشید و پایداری کرد و هیچ‌گاه هدف خویش را از نظر دور نداشت. این کار برای او به منزله جستجوی جام مقدس بود.
قبل از این که شیوه جستجوی کپلر را شرح دهم این را هم بگویم که من به هیچ وجه پژوهشگر رشته نجوم قرون وسطایی نیستم. در واقع من بیشتر معلوماتم را از کتاب خوابگردهای آرتور کستلر، پاره‌ای مطالعات جنبی و برخی مباحثاتم با پژوهشگران بسیار صالح‌تر از خودم برگرفته‌ام. روایت نافذ آرتور کستگر، از کپلر شامل نقل قول‌های بسیار از نوشته‌های خود کپلر است، و شرحی که من می‌دهم بیشتر بر پایه این نقل قول‌هاست.
کپلر از همان آغاز دریافت که کلید حرکت سیارگان را باید در مطالعه دقیق مدار مریخ جست، زیرا مدار مریخ بیش از مدارهای دیگر “غیر دایروی” است. همین مدار مریخ بود که کوپرنیک را شکست داده بود. وانگهی، تحلیل رصدهای دقیق تیکو براهه را می‌بایست گام نخست به حساب آورد. به گفته کپلر:
“خموشی پیشه کنیم و به تیکو (براهه) گوش فرا دهیم که سی و پنج سال از عمر خویش را وقف رصدهایش کرد … من فقط به تیکو خدمت خواهم کرد. اوست که نظم و آرایش مدارها را بر من مکشوف خواهد کرد …” “تیکو بهترین رصدها را دارد و از این رو می‌توان گفت که مصالح بنای عمارت نو را در دست دارد …
“به نظرم به تبع مشیت خداوندی بود که من درست موقعی وارد شدم که لونگومونتانوس درباره مریخ مطالعه می‌کرد. زیرا فقط مریخ است که ما را به رخنه‌گری در رازهای نجوم توانا می‌گرداند، وگرنه این رازها برای همیشه از ما پنهان می‌ماند …”
کپلر برای دستیابی به رصدیابی تیکو براهه که آن همه مورد نیازش بود به جزئیات و ترفندهای عجیبی متوسل شد. گزافه نیست اگر بگوییم که مرتکب سرقت هم شد. خودش چنین می‌گوید:
“اقرار می‌کنم که وقتی تیکو درگذشت فوراً از غیبت یا غفلت ورثه استفاده کردم تا رصدهای او را بدست آورم یا حتی غصب کنم …”
و توضیح می‌دهد:
“علت این نزاع در بدگمانی و رفتار ناپسند اعضای خانواده تیکو نهفته است، اما طبع سودایی و نیش‌دار من نیز دخیل بوده است. باید پذیرفت که تِنگاگِل واقعاً حق داشت به من ظنین باشد. رصدها در دست من بود و من از واگذاری آنها به ورثه خودداری می‌کردم …”
کپلر پس از آنکه رصدهای تیکو براهه را به چنگ آورد همواره از خود می‌پرسید: اگر واقعاً خورشید مبدأ و منشأ حرکت سیارگان باشد، این امر در حرکت خود سیارگان چگونه متجلی می‌شود؟ وی متوجه شده بود که مریخ وقتی به نزدیکترین فاصله‌اش از خورشید می‌رسد قدری سریع‌تر از موقعی حرکت می‌کند که در دورترین فاصله‌اش تا خورشید قرار می‌گیرد؛ “به یاد استاد ارشمیدس” افتاد، و مساحتی را که بردار شعاعی وصل کننده خورشید به مکان لحظه‌ای مریخ در حرکت این سیاره بر مدارش، طی می‌کرد بدست آورد. کپلر خودش چنین نوشت:
“چون می‌دانستم که بی‌نهایت نقطه در مدار بنابراین بی‌نهایت فاصله (تا خورشید) وجود دارد، به ذهنم رسید که مجموع این فاصله‌ها در مساحت مدار محصورند، زیرا به یادم آوردم که ارشمیدس نیز به همین طریقه مساحت دایره را به بی‌نهایت مثلث تقسیم کرده بود”.
بدین‌گونه بود که کپلر در ژوئیه ۱۶۰۳ قانون مساحت‌های خود را کشف کرد. این دومین قانون از سه قانون بزرگ او در طبقه‌بندی نیوتون بود. تسجیل این نقطه حدوداً پنج سال وقت کپلر را گرفت، زیرا قبل از انتشار موستریوم کوسموگرافیکوم (راز کائنات) در سال ۱5۹۶، در همانند سازی پنج شکل منظم با شش سیاره شناخته شده روزگار خودش در جستجوی چنین قانونی بود.
قانون مساحت‌ها البته تغییر سرعت در مدار را نشان می‌داد اما شکل مدار را نه. کپلر یک سال قبل از بیان نهایی قانون مساحت‌ها در واقع دایروی بودن مدار سیارگان را باطل دانسته بود. در اکتبر سال ۱۶0۳ نوشته بود:
“نتیجه بسیار ساده است، نتیجه این است که مسیر سیاره دایره نیست. مسیر سیاره در دو طرف رو به درون و در دو طرف رو به برون انحنا می‌یابد. این منحنی بیضوی نام دارد. مدار سیاره دایره نیست، بلکه شکل بیضوی دارد.”
کپلر بعد از آنکه نتیجه گرفت مدار مریخ “بیضوی” است، سه سال دیگر وقف صرف کرد تا قطعاً بگوید که مدار سیاره بیضی است. بعد از آن نوشت:
“چرا پرده‌پوشی کنم؟ حقیقت طبیعت که طردش کرده و رانده بودم، دزدانه و با جامه مبدل از در عقب دوباره وارد شد تا قبولش کنم. به عبارت دیگر، (معادله اصلی) را کنار گذاشتم و به سراغ بیضی‌ها برگشتم به این تصور که این فرضیه دیگری است حال آنکه همانطور که در فصل بعد نشان خواهم داد هر دو یکی‌اند … تا سر حد جنون اندیشیدم و به جستجوی علتی رفتم که بدانم چرا سیاره مدار بیضوی را ترجیح می‌دهد (بر مدار من) … آه که چه مرغ ابلهی که بودم!”
سرانجام در سال 1۶۰۸ کتاب جاودانه کپلر به نام آسترونومیا نووا (اخترشناسی جدید) منتشر شد. آرتور کستلر می‌گوید:
“این چاپ در قطع بزرگ و نفیس بیرون آمد و امروزه فقط چند نسخه از آن باقی است. امپراتور (رودولف) تمام نسخه‌ها را جزو اموال خود اعلام کرد و کپلر را از فروش یا اهدای هر نسخه‌ای “بدون اطلاع قبلی و اجازه ما” منع کرد. اما کپلر که دستمزدش عقب افتاده بود خود را مجاز می‌دانست که به میل خود عمل کند و در نتیجه تمام نسخه‌ها را به چاپ کنندگان فروخت. بدین‌گونه، سرگذشت اخترشناسی با سرقت‌هایی آدمایورم دی‌گلوریام (در تجلیل ذات باری‌تعالی) شروع و ختم شد.”
ده سال دیگر هم گذشت تا کپلر قانون سوم خود را نیز کشف کرد: مربع نسبت زمان حرکت انتقالی هر دو سیاره‌ای را برابر است با مکعب نسبت فاصله متوسط آنها تا خورشید. این قانون در کتاب آرمونیکه موندی (هماهنگی جهان) آمده است که در سال ۱۶۱۸ منتشر شد. کپلر کشف خود را چنین شرح می‌دهد:
“اگر تاریخ دقیقش را بخواهید، در ۸ مارس این سال یعنی ۱۶۱۸ بود که (حل مسئله) به ذهنم رسید. اما دستم نحس بود و هنگامی که با محاسباتم امتحان کردم آن را نادرست یافتم و رد کردم. سرانجام همین راه حل بار دیگر در پانزدهم مارس به ذهنم رسید و با یورشی دیگر بر تاریکی فکرم چیره شد. این بار، با دانسته‌هایی که طی هفده سال کار پرزحمت بارصدهای تیکو بدست آورده بودم چنان مطابقتی داشت که در ابتدا فکر کردم خواب می‌بینم”.
به این ترتیب، کپلر در جستجوی طولانی و پر عذاب خود برای رسیدن به جام مقدس به پایان راه رسید.
کپلر در کتاب اول خود راز کائنات نوشت:
“آه! کاش زنده بمانیم و روزی برسد که ببینیم هر دو دسته شکل با هم مطابقت دارند”. بیست سال بعد که قانون سوم خود را کشف کرده بود و ندای آغازینش پاسخی شایسته گرفته بود، در حاشیه‌ای بر مطلب آرزومندانه فوق در تجدید چاپ کتاب راز کائنات چنین نوشت: “بعد از گذشت ۲۲ سال، زنده ماندیم و به رسیدیم، و از آن خرسند شدیم. دست کم، من خرسندم. مطمئنم که مایستلین و بسیار کسان دیگر هم در شادی من شریک‌اند!”
ماکس برود نویسنده چک که به پاس انتشار آثار بزرگ فرانتس معروفیت پیدا کرده است در زمانی به نام رستگاری تیکوبراهه شخصیت‌های تیکوبراهه و کپلر را در تقابل با یکدیگر به تصویر می‌کشد. البته رمان ماکس برود دقت تاریخی چندانی ندارد، اما دریافت تخیلی تیکو درمورد کپلر در این کتاب در واقع نوعی آرمانی سازی هنری از چهره دانشمندی چون کپلر به شما می‌آید:
“دیگر این کپلر بود که با احساسی هیبت‌آمیز به او (تیکو) الهام می‌داد. در کارهایش چنان متانتی داشت و طعنه بدخواهان را چنان نشنیده می‌گرفت که از نظر تیکو تقریباً فوق انسانی می‌نمود. در آرامش و بی‌احساسی‌اش ویژگی نامفهومی به چشم می‌خورد، درست به مانند نسیمی برخاسته از یخ‌سازهای دوردست …”
آیا این آرامش و بی‌احساسی که ماکس برود به کپلر خیالی خود منتسب می‌کند در هیچ دانشمند فعال دیگری می‌توان سراغ کرد؟
عجالتاً بگویم که ماکس برود وقتی رستگاری تیکوبراهه را می‌نوشت جزو گروه کوچکی بود در پراگ که اینشتین و فرانتس کافکا نیز عضوش بودند. بی‌جهت نیست که می‌گویند والتر نرنست به اینشتین گفته بود: “این کپلر کسی نیست جز تو.”
همانطور که گفتم، چشمگیرترین جنبه علم جویی کپلر ثبات او در راهی بود که در پیش گرفته بود. از سخن شِلی که مدد بگیریم، شخصیت کپلر “شخصیتی فراتر در میان بی‌همتایان” بود. اما ببینیم که سرمشق گرفتن از کپلر برای افراد با ثبات دیگر نیز حتماً کامیابی به بار می‌آورد؟
دو نمونه می‌آورم.
نخست مایکلسون. دل‌مشغولی اصلی مایکلسون در سراسر عمرش اندازه‌گیری هرچه دقیق‌تر سرعت نور بود. روی آوردنش به این کار نیز تصادفی بود. فرماندهی آکادمی دریایی آمریکا از او (که آن موقع از مربیان آکادمی بود) خواسته بود نمونه‌هایی درسی درباره تصحیحات فوکو بر اندازه‌گیری سرعت نور توسط کورنو تهیه کند. این قضیه مربوط می‌شود به سال ۱۸۷۸. همین باعث شد با مایکلسون در سال ۱۸۸۰ اولین اندازه‌گیری سرعت نور را انجام دهد. پنجاه سال بعد، مایکلسون در هفتم مه ۱۹۳۱، یعنی دو روز پیش از مرگش، نخستین جمله‌های مقاله‌ای را املا کرد که پس از مرگش منتشر شد و نتایج آخرین اندازه‌گیری‌های او را ارائه داد. تلاش پیگیرانه مایکلسون به تکمیل معلومات ما درباره سرعت نور کمک کرد و دقت این اندازه‌گیری را از 1 در 3000 به 1 در 30000 رساند، یعنی ده برابر کرد. اما در سال ۱۹۷۳، دقت اندازه‌گیری سرعت نور تا 1 در افزایش یافت و هرگونه اندازه‌گیری بعدی را منتفی کرد. آیا تلاش ۵۰ ساله مایکلسون عبث بود؟
از اینکه بگذریم، باید بگوییم که مایکلسون در دوره طولانی فعالیت خود به علت علاقه خاصی که به “امواج نوری و مصارف آن” داشت کشف‌های بزرگی نیز کرد. مثلاً تکمیلات او در تداخل سنجی برای نخستین بار به تعیین مستقیم قطر ستارگان انجامید که واقعاً خیره‌کننده بود.
وانگهی، چه کسی است که نام آزمایش مایکلسون-مورلی را نشنیده باشد؟ این آزمایش از طریق فرمول‌بندی اینشتین در نظریه نسبیت خاص و عام بر ادراک ما از ماهیت فضا و زمان تأثیر گذاشت. جالب است که مایکلسون خودش از نتیجه آزمایشش خشنود نبود. حتی می‌گویند که وقتی اینشتین در آوریل سال ۱۹۳۱ به دیدن مایکلسون رفت، خانم مایکلسون به اینشتین هشدار داد که “لطف کنید و نگذارید کار اِتِر را شروع کند”
نمونه دوم ا. ادینگتون است که ۱۶ سال آخر عمر خود را صرف تدوین “نظریه بنیادی”اش کرد. وی یک سال قبل از مرگش درباره تلاش پرزحمت خود گفت: “طی این شانزده سال لحظه‌ای درباره درستی نظریه‌ام شک نکرده‌ام”. اما کوشش‌های ا.ادینگتون اثری بر تحولات بعدی نگذاشت.
پس علم جویی با هدفی واحد و مقصدی یگانه عاقلانه است؟
کپلر عالی‌ترین نمونه تلاش علمی در راه کشف‌های عظیم و بنیادین است، اما در مواردی نیز ظاهراً خود به خود اندیشه‌های بزرگی برخاسته‌اند. مثلاً دیراک نوشته است که کارش در مورد کروشه‌های پواسون و معادله موج نسبیتی‌اش در مورد الکترون، نتیجه اندیشه‌هایی بوده “… که همین‌طوری آمده‌اند. درست نمی‌توانم بگویم چگونه به فکرم رسید. حس می‌کردم که این نوع کار بیشتر به “موفقیت ناحق” شبیه است”
یادآوری دیراک در این‌باره که اندیشه‌هایش در زمینه کار روی کروشه‌های پواسون و معادله نسبیتی الکترون “همین‌طوری” به ذهنش رسیدند، نمونه منحصر به فرد به حساب نمی‌آید. کسانی که به کشف‌های بزرگ نایل شده‌اند مواردی را که موفق به کشف شده‌اند به یاد دارند و عزیز می‌شمارند. مثلاً اینشتین نوشته است که
“در سال ۱۹۰۷ موقعی که داشتم روی مقاله مفصلی درباره نظریه نسبیت خاص کار می‌کردم … فرخنده‌ترین اندیشه زندگی‌ام به ذهنم رسید … اینکه از نظر ناظری که آزادانه از سقف خانه‌ای سقوط می‌کند هیچ میدان گرانشی-دست‌کم در محیط مجاورش-وجود ندارد.”
البته این “اندیشه فرخنده” بعداً در اصل هم هم‌ارزی اینشتین که پایه نظریه نسبیت عام او به شمار می‌رود بر تارک همه اندیشه‌ها جای گرفت.
فرمی نیز یادآوری مشابهی می‌کند. یک بار من به مناسبت سخنرانی هادامارد درباره روان‌شناسی اختراع در حوزه ریاضی از فرمی پرسیدم که روان‌شناسی اختراع در قلمرو فیزیک چیست؟ فرمی با یادآوری کشف اثر نوترون‌های آهسته بر رادیو اکتیویته القا شده به من پاسخ داد. عین پاسخ فرمی را با هم می‌خوانیم:
“به تو می‌گویم که چگونه کشفی کردم که مهمترین کشف زندگی‌ام بود. ما سخت سرگرم کار روی رادیواکتیویته نوترون القا شده بودیم، اما نتایجی که به دست می‌آوردیم بی‌معنی می‌نمود. یک روز که به آزمایشگاه می‌رفتم به فکرم رسید که قطعه‌ای سرب در مقابل نوترون‌های فرود آینده قرار بدهم و اثرش را امتحان کنم. بر خلاف معمول زحمت بسیار کشیدم تا قطعه سرب دقیقاً پرداخته شد، اما از چیزی ناراضی بودم. هزار عذر و بهانه آوردم تا قطعه سرب را در محلش نگذارم. دست آخر که با اکراه سرب را در جایش گذاشتم به خودم گفتم: “نه، نمی‌خواهم این قطعه سرب اینجا باشد، من به یک قطعه پارافین احتیاج دارم.” همین‌طوری و بدون فکر قبلی یا هرگونه تعقل قبلی به ذهنم رسید. فوراً یک تکه پارافین برداشتم و در آنجا گذاشتم که می‌خواستم سرب بگذارم”.
شاید تکان دهنده‌تر از همه، گفته و.هایزنبرگ درباره لحظه‌ای باشد که یکباره قوانین مکانیک کوانتومی در کانون ذهنش متمرکز شد. هایزنبرگ نوشته است:
“یک شب به مرحله‌ای از کار رسیدم که آماده بودم تک‌تک جملات جدول انرژی را، که امروز ماتریس انرژی می‌نامیم، با آنچه امروز مجموعه بسیار عجیبی از محاسبات به شمار می‌آید تعیین کنم. وقتی اولین جملات با اصل انرژی مطابقت نشان داد تا حدی هیجان زده شدم و اشتباهات بسیار در حساب مرتکب شدم. در نتیجه تا ساعت سه صبح طول کشید تا نتیجه نهایی محاسباتم آماده شود. اصل انرژی تمام جملات را در بر گرفته است و من دیگر درباره سازگاری و انسجام ریاضی آن نوع مکانیک کوانتومی که محاسباتم نشان می‌داد ذره‌ای تردید نداشتم. در ابتدا، سخت گوش به زنگ شدم. احساس می‌کردم که از ورای سطح پدیده اتمی به قلمرو درونی فوق‌العاده زیبایی نگاه می‌کنم و از اینکه دیگر می‌بایست این همه ساخت‌های ریاضی را که طبیعت با گشاده دستی تمام در برابرم گشوده بود آشکار سازی کنم، تا حدودی خود را سردرگم و حیرت زده یافتم. هیجان زدگی‌ام چنان بود که نمی‌توانستم بخوابم؛ همان موقع که روز جدیدی می‌دمید به دماغه جنوبی جزیره رفتم که مدت‌ها بود می‌خواستم از صخره پیش رفته در دریایش صعود کنم. این بار بدون زحمت زیاد موفق شدم و آنگاه بر فراز صخره منتظر برآمدن خورشید ماندم”.
وجد و شور هایزنبرگ را در آن لحظه با شکوه همه‌مان احساس می‌کنیم. همه‌مان از دشواری‌ها و تناقض‌هایی که در نظریه، کوانتومی “قدیمی” بور-زومر قد برافراشته بود کم و بیش اطلاع داریم. از سرگیجگی طولانی هایزنبرگ درباره این دشواری‌ها و تناقض‌ها و بحث‌هایش با آ.زومرفلد، ن.بور و و.پاولی نیز چیزهایی می‌دانیم. وی در آن موقع مقاله مشترک خود با ه.کرامرز را درباره نظریه پاشندگی منتشر کرده بود- نظریه‌ای که از جهات بسیار پیش درآمد تحولات بعدی بود.
در برابر شرح هایزنبرگ درباره اندیشه‌هایش پیرامون نظریه ذرات بنیادی که حدود سی سال بعد (یعنی پس از ناگواری‌های زمان جنگ و تلخ‌کامی‌ها و اضطراب‌های پس از جنگ) تدوین کرد. واکنش ما چیست؟ خانم هایزنبرگ در کتابی که راجع به شوهرش نوشته است می‌گوید:
“در یک شب مهتابی که با هم در دامنه‌های کوه هایزنبرگ قدم می‌زدیم، او شیفته تصوراتش شد و سعی کرد جدیدترین کشفش را برای من توضیح دهد. از معجزه تقارن به عنوان مدل اصیل آفرینش، از هماهنگی، و از زیبایی سادگی و حقیقت درونی‌اش صحبت کرد”.
و از یکی از نامه‌های هایزنبرگ به خواهر زنش در آن زمان چنین نقل می‌کند:
“در واقع این چند هفته برای من سرشار از هیجان بود. اینکه چه بر من گذشت، شاید با این قیاس بتوانم نشان دهم که طی پنج سال گذشته با تقلای فراوان به بالاترین قله ناشناخته نظریه اتمی صعود کرده‌ام. حالا که قله در برابر من است، تمامی پهن‌دشت روابط همتافته نظریه اتمی یکباره و آشکارا در برابر دیدگانم گسترده شده است. این روابط همتافته با تمامی انتزاعات ریاضی‌شان چنان سادگی و صراحتی دارند که گویی عطیه‌ای‌اند که باید خاضعانه بپذیریم. حتی افلاطون هم فکرش را نمی‌کرد که این‌قدر زیبا باشند. این روابط همتافته را نمی‌توان اختراع کرد، از آغاز آفرینش جهان در جای خود بوده‌اند”.
تشابه چشمگیر زبان و عبارات هایزنبرگ در این نوشته و نوشته سی سال بعدش در مورد کشف قواعد اساسی مکانیک کوانتومی کاملاً جلب نظر می‌کند. اما آیا در دیدگاه دوم او نیز به همان نحو اشتراک داریم؟ در مورد اول، اندیشه‌هایش فوراً مقبولیت یافتند. در عوض، اندیشه‌های هایزنبرگ درباره فیزیک ذرات را حتی دوست و منتقد همیشگی‌اش پاولی نیز نفی و رد کرد. حال ببینیم خانم هایزنبرگ در اواخر زندگینامه شوهرش چه نوشته است:
“یک وقت با قاطعیت خنده‌آوری گفت: “کاملاً بخت یارم بود که وقتی خدای مهربان سرگرم کار بود از پشت شانه‌اش همه چیز را دیدم!”
بله کاملاً، حتی بیشتر از کاملاً! این “بخت” به او نشاط بسیار داد و او توانست با دشمنی‌ها و سوءتفاهم‌هایی که مکرراً پیش می‌آمد با متانت روبه‌رو شود و از کوره در نرود”.
اثر کشف‌های بزرگ بر کاشفان بزرگ جنبه دیگری نیز دارد که در زندگینامه هیدکی یوکاوا به قلم خود او به نام مسافر آمده است. یوکاوا این کتاب را موقعی نوشت که سنش از پنجاه سال گذشته بود. انتظار می‌رود که زندگی‌نامه‌ای به نام مسافر به قلم کسی که زندگی‌اش دست کم از دید ناظر خارجی غنی و پر ثمر بوده است شرح سراسر زندگی‌اش باشد. اما شرح یوکاوا از “سفرها”یش با انتشار مقاله سال ۱۹۳۴ او درباره کشف بزرگش با چنین لحنی به پایان می‌رسد:
“بیش از این نمی‌نویسم، زیرا نسبت به آن روزهایی که خستگی ناپذیر مطالعه می‌کردم احساس غربت می‌کنم. از طرفی وقتی می‌بینم که چگونه به مسائلی غیر از مطالعه اشتغال یافته‌ام اندوهگین می‌شوم.”
همه ما ضمن اینکه در شادمانی کشف‌های مردان بزرگ سهیم هستیم، از اینکه آن همه چهره ناشناخته‌تر و بداقبال‌تر چه چیزی را عزیز می‌شمارند و به یاد می‌آورند سرگشته و حیران می‌شویم. آیا محکوم‌اند در انتظار بمانند، یا خود را به این فکر دل‌خوش کنند که “ایستادگان و منتظران نیز خدمت می‌کنند؟”
قبلاً از تلاش‌های انفرادی ادینگتون در جستجوی نظریه بنیادی‌اش ذکری کردم. ادینگتون به رغم اطمینان کاملش به درستی این نظریه، بی‌شک از اینکه هم‌روزگارانش کار او را نادیده می‌گرفتند سخت اندوهگین بود. این اندوه را در نامه‌ای که چند ماه پیش از مرگ به دینگل نوشت می‌توان دید:
“مدام تلاش می‌کنم که دریابم چرا دیگران این روش را گنگ و مبهم می‌بینند. اما یادآوری می‌کنم که حتی اینشتین را هم مبهم می‌دانستند و هزاران نفر لازم می‌دانستند حرف او را توضیح دهند. واقعاً نمی‌توانم باور کنم که میزان ابهام من از دیراک بیشتر باشد. اما در مورد اینشتین و دیراک، مردم فکر می‌کردند که شکافتن ابهامات ارزش دارد. اعتقاد دارم که وقتی دست به کار شوند آنگاه حرف مرا هم خواهند فهمید-آنگاه “توضیح ادینگتون مُد می‌شود”.
عدم قبول معاصران گاه پیامدهای تراژیک دارد، آن هم موقعی که این عدم قبول با انتقادهای تند و خشن درآمیزد. مثلاً لودویگ بولتسمان در اثر شدت حمله اوستوالد ماخ علیه نظراتش سخت افسرده حال شد و سرانجام خودکشی کرد و به قول نوه‌اش، فلام، “شهید اندیشه‌هایش شد”. گئورگ کانتور، واضع نظریه مدرن مجموعه‌های نقاط و مرتبه‌های بی‌نهایت، به علت کینه‌توزی و عداوت آموزگارش لئوپولد کرونکر نسبت به خود او و اندیشه‌هایش، عقل خود را از دست داد و سال‌های طولانی را پیش از مرگ در آسایشگاه روانی گذراند.
موردی که بسیار متفاوت با این موارد است، به راذرفورد مربوط می‌شود. به سابقه راذرفورد نگاه کنیم. در سال ۱۸۹۷ تابش‌های رادیو اکتیو را به ذرات ، پرتوهای ، و پرتوهای تجزیه کرد که نامگذاری خود او بود. در سال ۱۹۰۲ قوانین فروپاشی رادیو اکتیو را فرموله کرد، و این نخستین بار بود که قانون فیزیکی بر حسب احتمال فرموله می‌شد نه بر حسب قطعیت. بدین‌گونه راذرفورد از پیشگامان تعبیر احتمالاتی مکانیک کوانتومی بود که ۲۵ سال بعد عمومیت یافت. در ۱۹۰۵-۱۹۰۷ با همکاری سودی قوانین جابجایی رادیو اکتیو را فرموله کرد و ذره را هسته اتم هلیوم دانست، و همراه بولتوود تعیین سن سنگ‌ها و کانی‌ها را با استفاده از رادیو اکتیویته آنها ابداع کرد. در 1909-1910، آزمایش‌های گایگر و مارسون، کشف پراکندگی بزرگ زاویه پرتوهای و فرمول‌بندی راذرفورد ازقانون او درباره پراکندگی و مدل هسته‌ای اتم صورت گرفت. سپس در سال ۱۹۱۷ راذرفورد نخستین تبدیل آزمایشگاهی اتم‌ها را انجام داد و با بمباران پرتو ، ازت ۱۴ را به اکسیژن ۱۷ و یک پروتون تبدیل کرد. در دهه ۱۹۲۰ به آشکار سازی رابطه بین پرتو و طیف پرتو پرداخت، و سال ۱۹۳۲ (آنوس میرابیلیس-سال پرشکوفه-به گفته ر.ه.فاولر) شاهد کشف فروپاشی مصنوعی لیتیوم به دو ذره به دست کاکرافت ووالتن، پوزیترون‌های آبشارهای پرتو کیهانی به دست بلکت، و نوترون به دست چدویک بود که همه در آزمایشگاه کاوندیش زیر نظر راذرفورد صورت گرفت. یک سال بعد، راذرفورد ضمن همکاری با آلیفنت، هیدروژن 3 و هلیوم 3 را کشف کرد. می‌بینیم که رکورد راذرفورد در سده حاضر بی‌سابقه است.
نظر راذرفورد سفر درباره کشف‌هایش را در پاسخی که در لحظه یکی از کشف‌های بزرگش به یک پرسشگر داد می‌توان یافت. “راذرفورد، شما همیشه در ستیغ موج ایستاده‌اید” راذرفورد جواب داد: “موج را خودم برانگیختم، مگر نه؟”
از دید توفق طلبانه راذرفورد، هرچه او گفت درست می‌نماید، حتی این گفته‌اش که “نمی‌گذارم بچه‌های من وقت تلف کنند” در پاسخ به اینکه از او خواسته بودند شاگردانش را به مطالعه نسبیت تشویق کند.
اگر به وجود جنگاوران خوشبخت باور کنیم، راذرفورد یکی از ایشان بود.
تا اینجا جنبه‌هایی از علم جویی را با گوشه‌هایی از زندگی بعضی از دانشمندان بزرگ نشان داده‌ام. حال به مسائل کلی‌تری می‌پردازم. نمونه‌ای می‌آورم. می‌گویند که وقتی از مایکلسون در اواخر عمرش پرسیدند که چرا این همه وقت صرف اندازه‌گیری سرعت نور کرده است پاسخ داد: “خیلی کیف داشت”. البته “کیف کردن” در علم جویی جای خود را دارد. اما لفظ “کیف کردن” نوعی عدم جدیت به ذهن شنونده تداعی می‌کند و حتی در بعضی از فرهنگ‌های معتبر به معنی “شوخی و لودگی” آمده است. ما مطمئنیم که مایکلسون وقتی مسئله اصلی زندگی‌اش را “کیف کردن” خواند چنین منظوری نداشت. پس منظور از کیف کردن مایکلسون چه بود؟ به طور کلی، نقش خرسندی و رضایت چیست؟
غالباً در مورد تلاش‌های علمی لفظ “خرسندی” و “رضایت” را به کار می‌برند، اما ناکامی و اضطراب و ناامیدی نیز دست کم به همین اندازه در تجربه علمی نقش دارند. بی‌تردید، غلبه بر دشواری‌ها در رضایت یا کامیابی نهایی دانشمند اهمیت دارد، اما آیا ناکامی جنبه‌ای صرفاً منفی در علم جویی به شمار می‌رود؟
دیراک در توصیف پیشرفت‌های پرشتاب فیزیک در پی پایه‌ریزی اصول مکانیک کوانتومی در نیمه و اواخر دهه ۱۹۲۰، نظر داده است که ذکر آن در اینجا بی‌مناسبت نیست.
“توصیف مناسب این است که به بازی بسیار جالبی می‌مانست. وقتی یکی از مسائل کوچک را حل می‌کردید، می‌توانستید مقاله‌ای درباره آن بنویسید. در آن روزها برای هر فیزیکدان درجه دوم نیز آسان بود که کار درجه اول کند. دیگر چنین دوره پرافتخاری تکرار نشده است”.
در همین زمینه، به ارزیابی ج.ج.تامسون درباره لرد رالی در خطابیه یادبودش در کلیسای وست مینستر توجه کنید:
“جذابیت بعضی از دانشمندان بزرگ در این است که نخستین حرف را درباره موضوعی زده‌اند، اندیشه‌های تازه‌ای آورده‌اند که پر ثمر از کار درآمده‌اند. جذابیت عده‌ای دیگر در این است که آخرین حرف را درباره موضوع زده‌اند و وضوح و سازگاری منطقی به آن موضوع بخشیده‌اند. به نظر من، لرد رالی از لحاظ منش و خلق و خو در زمره گروه دوم است”.
این ارزیابی ج.ج.تامسون درباره رالی را عده‌ای دوپهلو دانسته‌اند. اما این نتیجه را هم نمی‌توان گرفت که بنابر طبع و خوی خود تصمیم گرفت به مقابله مسائل دشوار برود و به آن نوع بازی رضایت نداد که دیراک در توصیف “دوره پر افتخار” فیزیک به عنوان دوره‌ای که “برای هر فیزیکدان درجه دوم آسان بود که کار درجه اول کند” می‌گوید.
این پرسش آخر درباره طبع و خوی رالی، پرسش دیگری به دنبال دارد: پس از آنکه دانشمندی به پختگی رسید، معیارهایش برای ادامه علم جویی کدامند؟ این معیارها تا چه مقدار شخصی‌اند؟ و معیارهای زیبایی شناسانه‌ای چون ادراک نظم و الگو، قالب و مضمون، تا چه حد مناسبت دارند؟ آیا اینگونه معیارهای شخصی شخصی منحصر به فردند؟ آیا احساس تعهد و مسئولیت هم نقشی دارد؟ منظورم تعهد به معنی تعهد نسبت به شاگردان، تعهد نسبت به همکاران و تعهد نسبت به جامعه نیست. بیشتر منظورم تعهد نسبت به خود علم است. حال باید دید مضمون تعهد در علم جویی به خاطر علم چیست؟
در پایان به جنبه دیگری نیز اشاره کنم. ج.ه.هاردی کتاب دفاعیه یک ریاضیدان را با این جملات روشنگر به پایان می‌برد:
“در زندگی من یا هر کس دیگری که ریاضیدانی همچون من بوده است، مسئله این است: من چیزی به دانش افزوده‌ام و به دیگران کمک کرده‌ام که ایشان نیز چیزی بیفزایند، و این “چیزها” ارزشی دارند که با آفریده‌های ریاضیدانان بزرگ یا هر هنرمند دیگری، اعم از کوچک و بزرگ، که نوعی یادبود از خود به جا گذاشته‌اند، فقط از نظر درجه (و نه از نظر نوع) تفاوت دارد.”
سخن هاردی در مورد ریاضیدانان است، اما در مورد تمام دانشمندان مصداق دارد. به ویژه توجهتان را جلب می‌کنم به اشاره هاردی به اشتیاق هر کس در مورد به جا گذاشتن نوعی یادبود و چیزی که آیندگان درباره‌اش قضاوت می‌کنند. حال باید پرسید قضاوت آیندگان (که کسی خبر ندارد) تا چه حد انگیزه هشیارانه‌ای در علم جویی به شمار می‌رود؟
علم جویی را غالباً با کوهنوردی مقایسه کرده‌اند. اما چه کسی در میان ما حتی در خیال خویش امید دارد که اورست را درنوردد و هنگامی که آسمان آبی و هوا آرام است به قله‌اش برسد و در آرامش هوا سراسر سلسله هیمالیا را در سفیدی خیره‌کننده برف‌هایی که تا بی‌نهایت گسترده‌اند نقشه‌برداری کند؟ به همین‌گونه، هیچ‌کدام از ما نمی‌تواند به منظره‌ای این‌چنین از طبیعت و عالم پیرامون‌مان امید ببندد. ایستادن در دره پایین و انتظار برآمدن خورشید را از فراز قله کشیدن، اصلاً بی‌ارزش یا کم مقدار نیست.
