شناسه خبر : 38946 لینک کوتاه
تاریخ انتشار:

در ستایش فیزیک

فیزیک بنیادی، دستاورد خارق‌العاده بشریت

در چند دهه گذشته، علم فیزیک با ارائه نوآوری‌هایی از برق گرفته تا بمب اتمی زندگی روزمره مردم و تاریخ جهان را متحول ساخت. همچنین، فیزیکدانان افق‌های بشری را گسترده‌تر ساختند. هرازچندگاه، آنها مفاهیمی از واقعیت را که قبلاً اصول بنیادی محسوب می‌شدند رد کرده‌اند و این کار اغلب توسط همان فیزیکدانی صورت می‌گرفت که به آن واقعیت پایبند بود. امکان دارد آنها یک بار دیگر چنین اقدامی انجام دهند.

در مقیاس کیهانی، ثابت شد عالمی که در گذشته و طبق باورها فقط چند هزار سال قدمت داشت و شامل چند گوی می‌شد که دور کره زمین می‌چرخیدند و پس‌زمینه ثابتی از ستارگان آن را احاطه کرده بود، 77 /13 میلیارد سال عمر دارد. این عدد با دقت سه در هزار به‌دست آمده است. چنین عالمی می‌تواند از نظر اندازه بی‌نهایت باشد. قطعاً بزرگی آن حداقل به اندازه فاصله‌ای است که نور از زمان پیدایش آن طی کرده است و آنچه ما از آن از میان تلسکوپ می‌بینیم هیچ انتهایی ندارد.

همچنین علم فیزیک نشان داد که هر شیء از چه چیزی ساخته شده است. اتم که زمانی فقط در فلسفه مطرح می‌شد در علم فیزیک به یک شیء عادی روزمره تبدیل شد که می‌توان آن را گرفت، مشاهده کرد، به کار گرفت و برای تولید انرژی یا خلق دانش، شکافت. علم فیزیک یک کاتالوگ منطقی از مولفه‌های این اتم‌ها و اجزای برخی از این مولفه‌ها به همراه فهرستی از نیروهایی که همه را کنار هم نگه می‌دارد ارائه می‌دهد. اما پیشرفت‌ها در این حوزه به طرزی غیرمنتظره متوقف شده‌اند.

فیزیکدانان به این دیدگاه عادت کرده‌اند که نظریه‌های ریاضیاتی را می‌توان به الگوهای قابل اتکای واقعیت تبدیل کرد و از آنها به درک و یقین رسید. یکی از کشفیات مبتنی بر ریاضیات که فیزیکدانان درباره آن اطمینان کامل داشتند پدیده‌ای است که ابرتقارن (Supersymetry) نامیده می‌شود. این پدیده به شرح رایج از مجموعه‌ای از ذرات بنیادی که از دهه 1890 به بعد گردآوری شده‌اند انسجام می‌بخشد. ابرتقارن یک نمای ظاهر یا پوششی برای یک مفهوم عمیق‌تر به نام نظریه ریسمان (String Theory) است که بیان می‌کند تمام اجسام در نهایت از اجزای بی‌نهایت ریز ساخته شده‌اند. کسانی که نتوانند از طریق ریاضی آنها را درک کنند این اجزا را در مفهوم رشته‌هایی محکم و در حال ارتعاش بیان می‌کنند.

اکثر فیزیکدانان آنقدر به درستی این دیدگاه اطمینان داشتند که آماده بودند بدون هیچ آزمایشی با همان نظریه در تاریخ پیش بروند. در اولین دهه‌های معرفی مفهوم ابرتقارن هیچ دستگاهی وجود نداشت که بتواند وجود پیش‌بینی‌های آن را آزمایش کند. اما امروز چنین دستگاهی به نام «برخورد‌دهنده ‌هادرونی بزرگ» (LHC) در نزدیکی ژنو استقرار دارد. آن غرور و تعصب به سرعت رو به فروپاشی گذاشت چراکه هیچ نشانه‌ای از ذراتی که ابرتقارن پیش‌بینی کرده بود وجود ندارد.

موضوع یک بار دیگر گشوده شد. طرفداران ابرتقارن سر خود را پایین افکندند و نظریه‌های اشیای خلأ به‌جا‌مانده از نظریه ریسمان را از تمام جهات پر می‌کنند. تمام این نظریه‌ها ذهن را درگیر ساخته و آن را به چالش می‌کشند. یکی از آنها قصد دارد اصل علت و معلول را رد کند. دیگری می‌گوید که هر چیز در عالم درواقع با چیزهای دیگر ارتباط دارد و این اتصال همزمان همه چیز با همه چیز است که پیکره واقعیت از آن ناشی می‌شود. از این دیدگاه، زمان و فضا پدیده‌های بنیادین طبیعت نیستند بلکه صرفاً اثرات فرآیندهایی عمیق‌ترند.

این نظریه‌ها بخشی از سنت علم فیزیک به شمار می‌روند و آنچه از دیدگاه محدود عقل بشری، دانش عام محسوب می‌شود را دگرگون می‌سازد. نظریه نسبیت که اینشتین یک قرن پیش مطرح کرد و در آن بین فضا و زمان بده‌–بستان‌هایی وجود دارد و همچنین اتصال این دو به خاطر وجود اشیایی بزرگ‌تر که اثر «جاذبه» را ایجاد می‌کنند دیگر جزو دانش عام (Common Sense) نیست. همین موضوع درباره نظریه کوانتوم صدق می‌کند. این نظریه که قدمتی به اندازه نظریه نسبیت دارد بیان می‌کند که می‌توان رویدادهای بسیار دور از یکدیگر را به یکدیگر ارتباط داد و اینکه آگاهی از برخی چیزها ممکن است شما را از دانستن چیزهای دیگر باز دارد. بنابراین بهتر است از حس مشترک کمتر صحبت کنیم.

تعجبی ندارد که هوش بشری مدام با این مسائل درگیر است. بشر گونه‌ای تحول‌یافته از یک پستاندار اجتماعی است که توانست برای خودش غذا تولید کند، جفت‌گیری کند و خود را ایمن نگه دارد و تعبیری از جهانی بسازد که جایی بین طیف میکروسکوپی کوانتوم و گستردگی کیهانی نسبیت قرار می‌گیرد. وجود محدودیت‌های شناختی، اجتماعی و سیاسی برای مغز انسان امری عادی تلقی می‌شود. بنابراین بسیار شگفتی‌آور و خوشحال‌کننده است که بشر گاهی اوقات با استفاده از ریاضیات، مشاهدات و آزمایش به طرز چشمگیری از مرزهای محدودیت عبور می‌کند.

منبع: اکونومیست

دراین پرونده بخوانید ...