Danestaniha

عرفان کسرایی پژوهشگر مطالعات علم و فناوری در دانشگاه کاسل

این روزها همه از فیزیک کوانتومی صحبت می کنند. از رمال ها و فالگیرها و شیادان „مستند راز“ و درمانگرهای معنوی و شعور کیهانی  گرفته تا سایر مروجان شبه علم و خرافات. کافیست نگاهی به شبکه های اجتماعی و رسانه ها و نشریات زرد بیندازید تا ببینید بسیاری از باورهای شبه علمی معاصر با  کلماتی مانند فیزیک کوانتوم؛ الکترومغناطیس؛ فرکانس ؛ انرژی و نظایر آن توضیح داده می شوند. بسیاری از افراد خرافاتی و مروجان شبه علم در صحبت های خود اصرار دارند که بگویند از علم و مفاهیم علمی سر در می آورند. در این بین ؛ فیزیک کوانتومی به دلیل نام پرطمطراق و پرطنینی که دارد و همچنین به دلیل پیچیدگی محتوایی اش بیش از هر شاخه دیگر علمی ؛ مورد سوء استفاده مجریان برنامه فریب عمومی و اصحاب شبه علم قرار گرفته است.

این گزافه گویی از آنجا ناشی می شود که این افراد نمی خواهد به کهنه پرستی و خرافه باوری متهم شوند. چنین افرادی اغلب به صورت ناشیانه از کلمات و واژگان حیطه علم مانند انرژی و کوانتوم و کوارک و … استفاده می کنند تا عقاید خود را سازگار با علم جا بزنند. باری! فیزیک کوانتومی از هر جهت سوژه جذاب ای برای سوء استعمال مجریان برنامه فریب عمومی است. اجازه بدهید بدون تعارف بگویم. عباراتی نظیر “اسرار کوانتومی موفقیت” یا “اندیشه کوانتومی مولانا” و “روانشناسی کوانتومی“  و نظایر آن بی محتوا هستند . نه موفقیت انسان ؛ اسرار کوانتومی دارد و نه اندیشه مولانا ارتباطی به فیزیک کوانتومی دارد.

خواب مار و شکل مولکول بنزن
خیلی‌ها معتقدند اگر کسی خواب مار ببیند تعبیرش ثروت است ولی فریدریش آگوست ککوله، شیمیدان آلمانی با رویای مار به یک کشف بزرگ دست یافت و موفق شد نقش مهمی در پیشرفت علم شیمی آلی داشته باشد. ماری که ککوله در خواب دید به او کمک کرد ساختار حلقوی مولکول بنزن را پیش‌بینی کند. مدت‌ها دانشمندان شیمی بر سر شکل مولکولی بنزن که فرمول بسته آن به صورت C6H6 کشف و ثابت شده بود اختلاف نظر داشتند و هیچ ساختاری نمی‌توانست خصوصیات شیمیایی این ماده را توجیه کند. یک شب که ککوله در اتاق کارش مشغول نوشتن یک کتاب درسی بود و کارها خوب پیش نمی‌رفت صندلی‌اش را مقابل شومینه گذاشت تا کمی استراحت کند و به خواب رفت. در خواب پیکر مارمانندی را دید که دمش را به دندان گرفته است و دور خود می‌چرخد. ککوله چنان از خواب پرید که انگار صاعقه‌ای بیدارش کرده و بقیه شب را به تنظیم جزئیات فرضیه‌اش گذراند. فرضیه‌ای که ساختار مولکولی بنزن را حلقوی معرفی می‌کرد؛ شبیه ماری که دمش را به دندان گرفته باشد!

راز سر بزرگ اینشتین
از هر کس بپرسید فرمول معروف E=mc2 را چه کسی کشف کرد، برای پاسخ دادن نیازی به فکر کردن ندارد. لازم نیست فیزیکدان باشید یا خیلی شیفته و شیدای علم که این دانشمند را بشناسید. آلبرت اینشتین به اندازه کافی معروف است. اما درباره لحظه تولد این نابغه پرآوازه چه می‌دانید؟ اگر فکر می‌کنید از همان اول باهوش و استثنایی بوده و مثلا موقع تولد حرف می‌زده یا رفتار عجیب دیگری داشته سخت در اشتباهید. این اعجوبه فیزیک موقع تولد بسیار چاق بود و در واقع چاقی غیرطبیعی داشت. وقتی مادر بزرگ آلبرت برای اولین‌بار او را دید مرتب تکرار می‌کرد: «خیلی چاق است. خیلی چاق است». البته مشکل، فقط چاق بودن نوزاد نبود. بزرگ بودن غیر طبیعی سرش هم اطرافیان را نگران می‌کرد. حتی مادرش تصور می‌کرد کودک ناقص است اما بعد از چند ماه سر و بدن اینشتین به اندازه‌های طبیعی بازگشت. شاید هم سر این نابغه در لحظه تولد بزرگ‌تر از نوزادان طبیعی بوده چون مغز بزرگ‌تری داشته!

خونخواری که عاشق بستنی بود
روم باستان امپراتوران زیادی را در تاریخش ثبت کرده ولی نرون یکی از معروف‌ترین آنهاست و حرف‌های زیادی درباره‌اش وجود دارد. نرون آخرین امپراتوری است که به خانواده اگوستوس تعلق داشت و بعد از اینکه در سال ۵۴ میلادی مادر جاه‌طلبش، پادشاه را مسموم کرد، جانشین پدر شد. در تاریخ روم باستان بسیار آمده است که نرون پادشاهی بی‌رحم و فاسد بود و شاید این را هم درباره آخرین امپراتور از خانواده اگوستوس شنیده باشید که همیشه در این توهم به سر می‌برد که در شعر و موسیقی استعداد ویژه‌ای دارد. از همه اینها که بگذریم علاقه نرون به نوشیدنی‌های خنک هم شهرت داشت و یک جورهایی عاشق بستنی بود. گرچه در روم باستان چیزی به نام بستنی وجود نداشت ولی در تاریخچه تحول این خوراکی سرد و شیرین می‌شود ردپای خودخواهی‌های نرون را هم پیدا کرد. او علاقه زیادی به خوردن میوه‌ها و آبمیوه‌هایی داشت که با یخ‌های کوه آلپ خنک می‌شدند.

برای ادامه به ادامۀ مطلب مراجعه فرمایید.

نسبیت عام:

نظریه‌ای برای گرانش است که در سال‌های بین ۱۹۰۷ و ۱۹۱۵ توسط آلبرت اینشتین گسترش یافت. براساس این نظریه، حرکت اجسام تحت گرانش ناشی از خمیدگیفضازمان به دلیل حضور جرم‌هاست. به بیان دقیق‌تر، اجسام همواره – چه در فضای تهی و چه در حضور ماده و انرژی – در طول مستقیم‌ترین مسیر ممکن حرکت می‌کنند و حضور جرم و انرژی تنها شکل این مسیرها را در فضازمان – از خطوط مستقیم در فضای تهی به مسیرهای خمیده در حضور جرم و انرژی – تغییر می‌دهد که به معنای خمیده شدن فضازمان است. یعنی گرانش به عنوان یک عامل هندسی و نه یک نیرو بررسی می‌گردد.

در آغاز قرن بیستم، قانون جهانی گرانش نیوتون برای مدتی بیش از ۲۰۰ سال به عنوان توصیف پذیرفته شده برای گرانش بین اجسام مطرح بود. در این مدل، گرانش ناشی از نیرویی جذب‌کننده بین دو جسم – با سازوکاری نامعین – است. هرچند خودِ نیوتن نیز با طبیعت ناشناخته این نیرو مشکل داشت و برخی مسائل نظیر انتشار این نیرو با سرعت بی‌نهایت مبهم بود، این مدل برای توصیف حرکت تحت گرانش بسیار موفق ظاهر گردید: حرکت سیارات در سامانه‌ی خورشیدی را به خوبی توصیف می‌کرد و زمان ظاهر شدن ستارگان دنباله‌دار را به دقت پیش‌بینی می‌نمود.

با این‌حال مشاهده‌ها و آزمایش‌ها نشان می‌دهند که توصیف اینشتین از گرانش (نسبیت عام)، پدیده‌هایی را پیش‌بینی می‌کند که توسط نظریه نیوتنی قابل پیش‌بینی نیستند. برای مثال می‌توان به ناهنجاری‌های کوچک مشاهده‌شده در مدار حرکت برخی سیارات نظیر تیر اشاره کرد. علاوه بر این، نسبیت عام پدیده‌های جدیدی را هم پیش‌بینی می‌کند، مانند همگرایی گرانشی، امواج گرانشی و اثر گرانش بر روی زمان که به اتساع زمان گرانشی معروف است. بسیاری از این پدیده‌ها تاکنون از طریق آزمایش تأیید شده‌اند، و درمورد برخی نیز در حال حاضر جستجو ادامه دارد. برای مثال، هم‌اکنون گروه‌هایی از دانشمندان در پروژه‌هایی نظیر لیگو (LIGO) و ژئو۶۰۰ (GEO 600)، در تلاش برای مشاهدهٔ مستقیم امواج گرانشی هستند، هرچند قبلاً وجود این امواج به طور غیرمستقیم تأیید شده‌است.

نسبیت عام، چندی پس از ظهور به ابزاری اساسی در اخترفیزیک تبدیل شد. برای نمونه، این نظریه اساسِ درکِ فعلیِ ما از سیاه‌چاله‌ها را تشکیل می‌دهد. در این مناطق، گرانش به‌قدری شدید است که هیچ چیز حتی نور نمی‌تواند از آن بگریزد. تصور می‌شود که گرانشِ نیرومندِ آن‌ها عامل تابش‌هایشدید گسیل‌شده از برخی اجرام نجومی است (مانند هسته کهکشانی فعال یا ریزاختروش‌ها). نسبیت عام، همچنین سهم عمده‌ای در چارچوب مه‌بانگ در کیهان‌شناسی دارد.

در قرن گذشته با وجود پژوهش‌های فراوان، پیشرفت اندکی فراتر از دیدگاه‌های خود اینشتین به دست آمده‌است. نظریه نسبیت عام نظریه‌ای کامل نیست و هنوز پرسش‌های بی‌پاسخی باقی مانده‌اند. بنیادی‌ترین آن‌ها چگونگی آشتی دادن نسبیت عام و مکانیک کوانتومی برای ایجاد نظریه‌ای کامل و خود–سازگار به نام گرانش کوانتومی است.

فرمول بندی ریاضیات: