ماجراهای شاعرانۀ یک فیزیک | الف


«حتی واقعیت‌های علمی می‌توانند با خشکی‌شان ذهن را خاک‌آلود کنند.» این جمله‌ی هنری دیوید ثورو وقتی به ذهنم متبادر شد، که این بند را خواندم:



«برای تسکین یک آلرژی که دچارش بود به جزیره آمده بود. هلگولند – نامی که معنی‌اش جزیره‌ی مقدس است – عملاً درختی ندارد و گرده‌ی بسیار کمی در هوایش است. (به قول جیمز جویس در «اولیس»: «هلگولند با تک‌درختش».) شاید افسانه‌هایی نیز از مخفی شدن دزد دریایی نابکار، اشتورتبکر در جزیره که هایزنبرگ در کودکی دوست داشت، در ذهنش بود. اما دلیل اصلی هایزنبرگ برای آن‌جا بودن، غوطه‌ور شدن در مسأله‌ای بود که برایش به دغدغه تبدیل شده بود، مبحثی داغ که نیلز بور به او محول کرده بود. کم می‌خوابید و اوقاتش را در تنهایی می‌گذراند و سعی می‌کرد چیزی را محاسبه کند که قوانین درک‌نشدنی بور را توجیه کند. هر از گاهی دست از کار می‌کشید تا بالای صخره‌‌های جزیره برود یا اشعاری از "دیوان غربی-شرقی" گوته را حفظ کند، مجموعه اشعاری که در آن بزرگ‌ترین شاعر آلمان عشقش را به اسلام ترنم می‌کرد.»

آدم با خواندن این سطور گمان می‌کند که با شروع یک رمان امروزی سروکار دارد. البته که جذابیت رمان را دارد، اما «هلگولند؛ درک معنای انقلاب کوانتومی» [Helgoland : making sense of the quantum revolution] نوشته کارلو روولی [Carlo Rovelli] درباره‌ی دشوارترین و پیچیده‌ترین حوزه‌ی دانش است: فیزیک کوانتوم. انقلاب مطلق در نگاه علمی به جهان.

ما مدام از نگاه علمی به عالم و آدم دم می‌زنیم. بر اساس نگاه علمی، دین و اخلاق و فرهنگ و سنت و سیاست و همه‌چیز را – البته به خیال خام خودمان – می‌سنجیم و حتی زیر سؤال می‌بریم. اما نگاه علمی دقیقاً چیست؟ علم در بنیادی‌ترین لایه‌اش فیزیک است و امروزه جدیدترین نسخه‌اش فیزیک کوانتوم است. یکی از ویژگی‌های فیزیک کوانتوم این است که هنوز به آگاهی جمعی انسان‌ها وارد نشده است؛ این درحالی‌ست که تقریباً صد سال از عمرش می‌گذرد و رسانه‌های جمعی کوچکترین و بی‌اهمیت‌ترین خبر را حداکثر ظرف چند دقیقه در کل جهان به سمع و بصر و مغز مردمان می‌رسانند. اگر بیشتر افراد فیزیک کوانتوم نمی‌دانند، پس دم زدن از نگاه علمی به امور چه معنایی دارد؟! اصلاً چرا این‌طور است؟

این‌طور است، چون فیزیک کوانتوم بسیار پیچیده و مبهم یا دست‌کم بسیار عجیب و غریب است. آن‌قدر خلاف‌آمد عادت است که برخی بر این باورند که اساساً فهمیدنی نیست! حداکثر عده‌ای بسیار اندک می‌توانند از آن سر دربیاورند، حتی در میان فیزیک‌دانان! برای نمونه، اینشتین آستین بالا زد که حرف‌های هایزنبرگ را ابطال کند و نشان دهد که ورژن پیشرفته‌ی فیزیک کوانتوم غلط است. کار به جایی رسید که اساتید فیزیک به دانشجویان توصیه می‌کردند از اینشتین فاصله بگیرند. رابرت اپنهایمر هم صراحتاً می‌گفت اینشتین پاک قاطی کرده است.

همین‌جا این سؤال مطرح می‌شود که اصلاً چرا فیزیک کوانتوم جانشین فیزیک‌های قبلی، از جمله فیزیک نسبیّت، شد؟ پاسخ این است که فیزیک کوانتوم موفق‌تر بود. به این معنا که بهتر از فیزیک‌های قبلی امور خرد و کلان جهان را تبیین می‌کند. طبق فیزیک‌های قبلی، برخی از پدیده‌ها درست تبیین نمی‌شوند، اما فیزیک کوانتوم آن‌ها را به‌خوبی حل‌وفصل می‌کند. ولی در این‌جا یک اتفاق بسیار عجیب رخ می‌دهد. اگرچه فیزیک کوانتوم می‌تواند همه‌چیز را تبیین کند، اما خودش مبهم و نامعلوم است! وقتی آن را برای تبیین پدیده‌های جهان به‌کار می‌گیریم، هیچ مشکلی نیست، اما به‌محض این‌که نگاه‌مان را به خود آن معطوف می‌کند تا از خودش سر دربیاوریم، همه‌چیز تیره و تار می‌شود. گویی پا به سرزمینی می‌گذاریم که پوشیده از مه غلیظ است.

پس، دلیل آن مخالفت‌ها این است که فیزیک کوانتوم با مفاهیم و نظریات پایه‌ایِ فهم ما ناهمخوان است. با مقولات معمولی یا قالب‌های متعارف ذهن‌مان نمی‌توانیم این نوع دانش را بفهمیم. اساساً این فیزیک بدین معناست که این مقولات و قالب‌ها را باید کنار بگذاریم. واقعیت – همین واقعیت مادی دم‌دستی – اصلاً و ابداً آن چیزی نیست که الان داریم تصور می‌کنیم؛ به‌کلی متفاوت است. باور کنید یا نه، بدون اغراق، فیزیک کوانتوم از فیلم‌های علمی-تخیلی هم عجیب‌تر و پیچیده‌تر است.(در همین کتاب چنین عجایبی خواهید دید.) با همه‌ی این اوصاف و دشواری‌ها، کسی که دغدغه‌ی حقیقت‌جویی دارد، نمی‌تواند نسبت به آن بی‌تفاوت باشد. باید چیزی، لااقل چیزکی، از آن بداند تا ناکام از دنیا نرود.

اما برای آموختن فیزیک کوانتوم باید به سراغ چه منابعی برویم؟ خیلی‌ها خیال می‌کنند که بهترین گزینه کتاب‌های درسی، مثلاً کتاب‌های دانشگاهی، است. نه، این‌طور نیست. آن نوع کتاب‌ها پُراند از اعداد و ارقام و فرمول و معادله و نماد و علامت و غیره. سختی و خشکی این‌ها به کنار، هیچ‌کدام فیزیک کوانتوم نیست. این‌ها قالب ریاضی فیزیک کوانتوم یا صورت‌بندی ریاضی آن هستند. خودِ خودِ فیزیک کوانتوم از جنس دیگری است.

گفتیم که برای فهم فیزیک کوانتوم باید ذهن متعارف‌مان را کنار بگذاریم. باید با ذهنیتی غیر از این ذهنیت روزمره به سراغش برویم. برای درک و فهم فیزیک کوانتوم باید نگاهی شاعرانه یا حتی عارفانه به جهان داشته باشیم. اگر این حرف سنگین است، به یاد داشته باشیم که حتی شرودینگرِ ملحد و لامذهب نگاهی عارفانه به عالم داشت که از عرفان‌های شرقی گرفته شده بود و از همان جنس بود. (شرودینگر به ادیان و عرفان‌های هندی علاقه و حتی اعتقاد داشت.) یا به قول ورنر هایزنبرگ: «در فیزیک کوانتوم، بنیاد جهان مادی خودش مادی نیست.» نکته‌ی دوم این است که همان‌طور که ارسطو در روش‌شناسی پژوهش‌های خود بارها تصریح کرده، برای فهم یک پدیده باید سیر تکوین و تکوّن آن را از نقطه‌ی شروعش دنبال کنیم. کارلو رووِلّی، فیزیک‌دان ایتالیایی، با توجه به این دو نکته، کتاب زیبا و کم‌نظیرش را تألیف کرده است. شروع شاعرانه از جزیره‌ی هلگولند که محل تولد فیزیک کوانتوم است و پس از آن ما را می‌کشاند به درون دریایی از موضوعات، ماجراها و مسائلی که یکی از یکی عجیب‌تر و جالب‌تر است. بله، قصه‌ها تعریف می‌کند از خودش، دوستانش، فیزیک‌دانان و سایر اندیشمندان غرب و شرق عالم. این کتابی‌ست سرشار از شگفتی‌های پیش‌بینی‌نشده، درست همانند جهان کوانتومی.

کتاب از سه بخش تشکیل شده است. بخش اول شکل‌گیری فیزیک کوانتوم و مسائل گیج‌کننده‌ای را که در پی داشت روایت می‌کند. بخش دوم به تلاش‌هایی می‌پردازد که برای پاسخ دادن به آن مسائل پیچیده صورت گرفتند. بخش پایانی شامل نتایج و پیامدهای فیزیک کوانتوم می‌شود و این‌که چه تغییری بنیادینی در نگرش ما به واقعیت ایجاد می‌کند. منظور از این تغییر، صرفِ تغییر در نظریات نیست؛ مسئله جدی‌تر از این حرف‌هاست. برای مثال نویسنده خاطرنشان می‌کند که «نظریه‌ی کوانتومی به ما پاسخ صریحی نمی‌دهد، ولی نحوه‌ی پرسیدن را عوض می‌کند.» خواننده باید پیشاپیش بداند که اگرچه با کتاب کوچکی سروکار دارد، اما مطالب بسیار زیاد و نکات خیلی مهمی در آن گنجانده شده است.

در آغاز این یادداشت گفتیم که در آغاز کتاب می‌خوانیم که هایزنبرگ در هلگولند به یاد گوته بود، در پایان هم می‌گوییم که در پایان کتاب می‌خوانیم که گوته نیز به یاد آن‌جا بود: «گوته درباره‌ی هلگولند، آن مکان ناآرام و بادزده، نوشت که یکی از آن مکان‌های زمین است که "نماد سحرآمیزیِ بی‌پایان طبیعت است". و این‌که در جزیره‌ی مقدس می‌توان "روح جهان" را تجربه کرد، Weltgeist را. کسی چه می‌داند، شاید همین روح بود که با هایزنبرگ سخن گفت و کمکش کرد کمی از مهی را که جلوی دیدمان را گرفته، بزداید...»