نظريه همه‌چيزدر اختيارخد است

استيون هاوكينگ در گفت‌وگو با دكتر مهدي گلشني و دكتر رضا منصوري

هومان دورانديش

استيون هاوكينگ در گفت‌وگو با دكتر مهدي گلشني و دكتر رضا منصوري
به گزارش ایپترا؛ مهدي گلشني، فيزيكدان و پژوهشگر فلسفه علم و استاد فيزيك دانشگاه صنعتي شريف، در اين گفت‌وگو به تفصيل درباره نقاط ضعف و قوت آراي علمي استيون هاوكينگ توضيح مي‌دهد. گلشني يكي از مهم‌ترين نقاط ضعف انديشه هاوكينگ را اتكاي تام و تمام وي بر نظريه كوانتوم مي‌داند و مي‌گويد بسياري از فيزيكدانان امروزه به اين نتيجه رسيده‌اند كه دنياي فيزيك بايد از نظريه كوانتوم عبور كند يا دست كم نظريه كوانتوم جديدي ارايه كند. وي تحقيقات هاوكينگ بر روي سياه‌چاله‌ها را بسيار مهم و جهت‌بخش مي‌داند ولي اثبات نشدن پيش‌بيني‌هاي وي در همين زمينه را دليل اصلي عدم اعطاي جايزه نوبل به استيون هاوكينگ قلمداد مي‌كند.
 
درباره استيون هاوكينگ با توجه به شهرت جهاني‌اش حرف و حديث زياد است ولي شايد اكثر مردم به درستي ندانند دلايل اهميت هاوكينگ در دنياي علم چيست.
چند عامل دست به دست هم دادند و هاوكينگ را بزرگ كردند. البته هاوكينگ كيهان‌شناس بزرگي بود و كارهاي تازه‌اي هم در دنياي علم انجام داد. ما نبايد حق اشخاص را از بين ببريم، حتي اگر با يك نظريه يا ديدگاه آنها مخالف باشيم. هاوكينگ در سال 1965 دكتراي خودش را مي‌گيرد و با چند دانشمند مهم همكاري مي‌كند؛ از جمله پنروز و اليس. اما هاوكينگ يك سري استنتاجات نظري داشت كه بُعد فلسفي داشتند. خطاي كار هاوكينگ به نظر من در همين‌جا بود. يعني او اگر به رياضيات و پيش‌بيني‌هاي رياضي‌اش اكتفا مي‌كرد خيلي بهتر بود. به لحاظ علمي، من هاوكينگ را مهم‌تر از پنروز نمي‌دانم. پنروز لااقل مدال فيلدز را گرفت كه بالاترين جايزه در رياضيات است. هاوكينگ نه چنين جايزه‌اي كسب كرد نه جايزه نوبل را. ولي كارش خوب بود. او پيش‌بيني‌هايي كرد و بعضي از پيش‌بيني‌هايش مورد توجه واقع شد.

كدام پيش‌بيني‌هايش؟


يكي درباره سياه‌‌چاله بود. البته داستان سياه‌‌چاله قديمي‌تر از هاوكينگ است. سياه‌‌چاله متكاثف و سنگين است. در كيهان‌شناسي ثابت مي‌كنند كه اگر جرم چيزي بيشتر از حد معيني شود، به علت فشار جاذبه كوچك و كوچك‌تر مي‌شود و نهايتا يك سياه‌چاله يا جرم سياه تشكيل مي‌شود. بر سر اين نكته اتفاق نظر بود كه وقتي چيزي وارد سياه‌‌چاله يا black hole شود، جاذبه داخل سياه‌‌چاله به آن شيء اجازه خروج نمي‌دهد.

افزايش حالت چگال بودن سياه‌چاله به علت همين جاذبه داخلش است؟
بله. البته موانعي هم وجود دارند. مثلا الكترون‌ها، مطابق قانون پاولي، نمي‌خواهند بيش از حد معيني به هم نزديك شوند. بنابراين نسبت به هم دافعه دارند و فشاري كه ايجاد مي‌كنند، نقش مانع را ايفا مي‌كند؛ ولي اگر جرم جسم سماوي خيلي زياد باشد بر اين فشار الكترون‌ها غلبه مي‌كند و كوچك‌تر و كوچك‌تر مي‌شود تا اينكه نهايتا تبخير شود. ابتدا اين بحث مطرح بود كه وقتي اطلاعات وارد سياه‌چاله مي‌شود، ديگر قابل استفاده نيست. هاوكينگ هم ابتدا چنين مي‌پنداشت ولي بعدا گفت كه اين اطلاعات مي‌توانند به بيرون درز پيدا كنند و قابل استفاده‌اند. حرف مهم هاوكينگ اين بود. البته هاوكينگ يك كار مهم ديگر هم انجام داد و آن اينكه، همراه پنروز و اليس قضايايي را ثابت كردند كه به قضاياي تكينگي معروفند. مطابق اين قضايا، تحت شرايطي، جهان يك آغاز زماني دارد. يعني اگر به عقب برگرديم، جهان دايما كوچك‌تر و كوچك‌تر مي‌شود تا به يك نقطه مي‌رسد. اين نقطه را تكينگي مي‌نامند. يكي از دلايل اهميت هاوكينگ در علم، اثبات همين قضاياي تكينگي است. دليل ديگر اهميتش اين است كه گفت اطلاعاتي كه وارد سياه‌چاله مي‌شود، بعد از اينكه سياه‌چاله كوچك شد و نهايتا به يك نقطه تبديل شد و به اصطلاح تبخير شد، از بين نمي‌رود. اين ادعاي هاوكينگ قابل اثبات نبود. اينكه چرا هاوكينگ جايزه نوبل نگرفت اين بود كه هيچ يك از پيش‌بيني‌هايش قابل اثبات تجربي نبود. اگر پيش‌بيني‌هايش ثابت مي‌شد، حتما جايزه نوبل را مي‌برد. ولي به هر حال پيش‌بيني‌هاي هاوكينگ عده زيادي را مشغول تحقيق و مطالعه كرد.

ايده تكينگي قبل از هاوكينگ هم وجود داشت؟
بله، اينشتين معادلات نسبيت عام را در 1915 عرضه كرد و در 1917 اولين مقاله كيهان‌شناسي را نوشت. در اواخر دهه 1920 عده‌اي گفتند كه جهان از يك نقطه شروع شده و اين نقطه همين طور بزرگ شده و جهان فعلي در حال انبساط است. اين نظر كم‌كم تقويت شد. پس اگر جهان در حال بزرگ‌تر شدن است، لابد قبلاً كوچك‌تر و كوچك‌تر بوده است. قضاياي تكينگي هاوكينگ هم مي‌گويد جهان در يك روند معكوس و رو به عقب، نهايتا بايد به يك نقطه برسد. بنابراين، اين بحث قبل از هاوكينگ مطرح بود كه آيا آغاز جهان با يك تكينگي بوده است يا نه؟

قبل از اينكه پيشتر برويم، تكينگي را دقيق‌تر توضيح مي‌دهيد؟
يعني يك نقطه كه در آنجا بي‌نهايت انرژي و بي‌نهايت درجه حرارت وجود دارد.

و قوانين فيزيك آنجا جاري نيست؟
نه، قوانين فيزيك آنجا ديگر فرو‌مي‌ريزند. اينشتين حدود پنج سال قبل از مرگش صريحا گفت كه اگر واقعا تكينگي‌‌ در كار باشد، نسبيت عام در تكينگي فرو‌مي‌ريزد و در آنجا اعتباري ندارد. بنابراين فيزيكدان‌ها گفتند حرف نسبتا دقيق ما درباره آغاز عالم، تا 10 به توان 44- ثانيه بعد از بيگ‌بنگ يا تكينگي است. يعني وقتي به تكينگي نزديك مي‌شويم، ديگر تئوري نسبيت عام اعتبارش را از دست مي‌دهد. هاوكينگ ثابت كرد كه تحت فلان و فلان شرايط، تكينگي حادث مي‌شود. اما بعدا به اين نتيجه رسيد كه تكينگي، يعني آغاز عالم از يك زمان خاص، مستلزم فرض خداست. او اين نكته را صريحاً مطرح كرد. سپس براي اينكه فرض خدا را حذف كند، گفت عالم از يك نقطه شروع نشده است و در منحني فضا-زمان دست برد؛ و كاري كرد كه اين منحني نقطه نشود. يعني در معادلات، زمان حقيقي را تبديل به زمان موهومي كرد تا از تكينگي نجات پيدا كند. البته اين را هم گفت كه وقتي كه از زمان موهومي به زمان واقعي برگرديم، تكينگي دوباره ظاهر مي‌شود.

اين ادعاي هاوكينگ كه مركز سياه‌چاله مصداق تكينگي است، در جامعه علمي مدعايي نسبتا پذيرفته شده است؟
بله. البته من حدود سي سال پيش كمبريج بودم. در آن زمان دانشمندان زيادي نسبت به وجود سياه‌چاله‌ها ترديد داشتند. الان سياه‌چاله را قبول دارند ولي هيچ‌يك از اين چيزها ثابت نشده كه بگوييم اين حرف‌ها حرف آخر است. همانطور كه خود نسبيت عام به دليل اين جرم تاريكي كه مطرح شده، ممكن است تغيير كند. نتايج هاوكينگ و ديگران درباره سياه‌چاله‌ها نيز ممكن است تغيير كند. به هر حال هاوكينگ مي‌گويد سياه‌چاله آن‌قدر كوچك مي‌شود كه بالاخره تبخير مي‌شود. قبلا مي‌گفتند پس از تبخير سياه‌چاله، اطلاعاتش محو مي‌شود. اما هاوكينگ گفت پس از تبخير سياه‌چاله، اطلاعات به صورت تابش ظاهر مي‌شود. اين اطلاعات اگر كشف مي‌شد، بايد به هاوكينگ جايزه نوبل مي‌دادند.

يعني تشعشع اطلاعات به صورت نور خواهد بود؟
نور و چيزهاي ديگري مثل الكترون، پوزيترون، نوترينو، آنتي‌نوترينو و غيره؛ چيزهايي كه حامل انرژي‌اند.

و اين مدعا ثابت نشده؟
نه.

الان اكثر اخترفيزيكدانان حدس‌شان اين است كه اطلاعات در سياه‌چاله‌ها از بين مي‌روند؟
موافقان و مخالفان تقريبا به دو گروه تقسيم شده‌اند. كيهان‌‌شناسي جزو علومي است كه از جايي به بعد، به‌شدت با عدم قطعيت مواجه است. علتش هم اين است ما به بسياري از امور دسترسي مستقيم نداريم و همه‌چيز را بر اساس اطلاعات نور مطرح مي‌كنيم. يعني اكثر دانسته‌هاي ما در كيهان‌شناسي، محصول اطلاعاتي است كه 300هزار سال پس از مهبانگ به صورت نور روانه زمين شده‌ است. اگر روزي بشر بتواند اشعه نوترينو يا اشعه گرانش (گراويتون) را كشف كند، اطلاعاتش نسبت به گذشته قوي‌تر مي‌شود.

فرموديد هاوكينگ نقطه شروع زمان را به سود وجود خدا مي‌دانست و كوشيد تا چنين نقطه‌اي را نفي كند. يعني او در روند عادي تحقيقاتش به چنين نتيجه‌اي نرسيد؟
نه، هاوكينگ دايما دنبال فرار از ايده خدا بود. مثلا علم مي‌گويد براي اينكه موجود ذي‌شعوري مثل انسان به وجود‌ آيد، كربن و فسفر و هيدروژن و هليم و ازت لازم است. كيهان‌شناسي به ما مي‌گويد پيدايش چنين عناصري مستلزم وجود ستارگاني با طول عمر بسيار زياد است و داخل اين ستارگان بايد فوق‌العاده گرم باشد تا اين عناصر توليد شوند. علاوه بر اين، علم به ما مي‌گويد چهار نيروي شناخته‌شده طبيعت (يعني نيروي ثقل، نيروي الكترومغناطيسي، نيروي هسته‌اي ضعيف و نيروي هسته‌اي قوي) اگر نسبت قوت‌شان اندكي متفاوت از نسبت فعلي مي‌بود، موجودات هوشيار در جهان به وجود نمي‌آمدند. اين يك اصل است و به آن اصل آنتروپيك (يا اصل انسان‌محوري) مي‌گويند. يعني در جهان ما قوت چهار نيروي شناخته شده طبيعت نسبت خاصي دارند و اگر نسبت‌هايي جز اين مي‌داشتند، انسان و ساير موجودات هوشيار پديد نمي‌آمدند. هاوكينگ و عده‌اي ديگر از دانشمندان براي اينكه از پذيرش اين واقعيت احتراز كنند، گفتند به جاي اينكه قائل به يك جهان باشيم، بي‌نهايت جهان را در نظر مي‌گيريم. در هر جهاني، نسبت خاصي بين نيروها برقرار است و در جهان ما، چنين نسبتي بين نيروها برقرار شده است. يعني شما اگر بي‌نهايت جهان داشته باشيد، بالاخره در يكي از جهان‌ها چنين نسبتي بين نيروها برقرار است و به تبع آن، موجودات ذي‌شعور نيز پديد مي‌آيند. اما در رد اين حدس، جواب‌هاي قابل توجهي مطرح شده است. مثلاً گفته‌‌اند كه اگر بي‌‌نهايت عدد فرد داشته باشيم، هيچ عدد زوجي در بين اين همه عدد فرد وجود ندارد. پس اگر ما بي‌نهايت جهان داشته باشيم، لزومي ندارد كه اين جهان كنوني جزو آن جهان‌هاي بي‌شمار باشد. به علاوه، براي پيدايش جهان فعلي شرايط بسيار خاصي لازم است. حتي برخي از فيزيكدانان سكولار در پاسخ به هاوكينگ گفته‌اند شما بي‌نهايت جهان را فرض مي‌كنيد تا اين جهان فعلي ما را توضيح دهيد؛ اما اگر فرض وجود خدا را به ميان آوريد، توضيح اين جهان آسان‌تر مي‌شود. نقد ديگري كه به اين فرض هاوكينگ و همفكرانش وارد شده، اين است كه جهان‌هاي موازي با جهان كنوني را نمي‌توان ثابت كرد و اين يك فرض بسيار سنگين است. البته فرض وجود جهان‌هاي موازي با جهان كنوني، ايده هاوكينگ نيست ولي هاوكينگ هم به جمع مدافعان اين ايده پيوست.
راه ديگري كه هاوكينگ پيمود، اين بود كه گفت جهان از خلأ كوانتومي به وجود آمده است. اگر شما يك ميدان كوانتومي داشته باشيد، آن حالتي را كه اين ميدان كمترين انرژي را دارد، خلأ كوانتومي مي‌گويند. هاوكينگ گفت جهان از خلأ كوانتومي به وجود آمده است. ولي اين خلأ نيازمند يك ميدان است. پس اين سوال مطرح مي‌شود كه اين ميدان از كجا و چطور به وجود آمده است؟ اينها سوالاتي است كه در مقابل هاوكينگ مطرح شد. فيزيكدانان به هاوكينگ ‌گفتند: خلأ مد‌نظر شما خلأ مطلق نيست. خلأ ارسطو يعني اينكه هيچ چيزي نباشد، اما وقتي شما يك ميدان كوانتومي را فرض مي‌كنيد، اين ميدان كوانتومي هم يك سري خواص دارد، پس شما با يك خلأ مطلق سر و كار نداريد.

اگر تكينگي منحصر به آغاز عالم نباشد، اين واقعا به ضرر ايده وجود خداست يا تصور مي‌شد كه به ضرر اين ايده است؟
فلاسفه ما و حتي فلاسفه خداباور فعلي غرب مي‌گويند جهان چه شروع زماني داشته باشد و چه نداشته باشد، براي اثبات خدا فرقي نمي‌كند. ابن‌سينا و سهروردي و تمام فلاسفه اسلامي اصلا معتقد به شروع زماني براي عالم نبودند. يعني وابستگي عالم به خدا را در گروي شروع زماني عالم نمي‌دانستند. فلاسفه و فيزيكدان‌هاي اروپايي و امريكايي خدا باور هم، اين موضوع را كه براي هاوكينگ مهم بود، اصلا مهم نمي‌دانند. مثلا براي اليس شروع زماني عالم مهم نيست. حتي اينكه يك جهان وجود داشته باشد يا چند جهان، براي اين فلاسفه يا فيزيكدانان در بحث از خدا مهم نيست.

وجود سياه‌چاله‌ها اثبات شده است؟
نه، فرض شده است كه سياه‌‌چاله‌ها وجود دارند. البته عده‌اي از دانشمندان اين پديده را اثبات‌شده تلقي مي‌كنند. ولي من با وضعيت كنوني كيهان‌شناسي، هيچ بعيد نمي‌دانم كه آنچه سياه‌چاله‌ مي‌دانيم، بعدا از طريق ديگري توجيه شوند. مثلا انبساط همراه با تورم عالم حدود سي چهل سالي است كه پذيرفته شده است، ولي اشتينهارت، كه سي سال روي تورم عالم كار كرده بود و عمده شهرت او مديون اين امر بود، نهايتا خودش فرض تورم عالم را كنار گذاشت. الان هم تعدادي از فيزيكدانان طراز اول اعتقادي به تورم عالم ندارند. تعدد جهان‌ها و تعدد نقاط شروع جهان از تئوري تورم عالم مي‌آيد، اما خود اين تئوري از نظر برخي كيهان‌شناسان طراز اول واقعا اثبات‌شده نيست. مثلا پنروز، كه شريك بعضي تحقيقات هاوكينگ بود، معتقد به تورم نيست.

اگر وجود سياه‌چاله‌ها اثبات‌شده نيست، پس نابودي سياه‌چاله‌ها هم براي دانشمندان ثابت نشده است. بنابراين ما هيچ اطلاعاتي از درون يك سياه‌چاله متلاشي‌شده در اختيار نداريم؟
بعضي معتقدند كه اطلاعاتي در دست داريم ولي ممكن است اين اطلاعات بعدا از راه ديگري توجيه شود.

يعني ممكن است اطلاعاتي كه ما از دوردست كيهان دريافت مي‌كنيم، اطلاعات رها شده از درون يك سياه‌چاله متلاشي‌شده نباشد و از جاي ديگري نصيب ما شده باشد.
بله، دقيقا. لاندائو، كه يك فيزيكدان مشهور و ملحد روسي بود، معتقد بود كه در كيهان‌شناسي نمي‌توان گفت اين حرف، حرف آخر است. علتش هم اين است كه شما در كيهان‌شناسي به خيلي چيزها دسترسي مستقيم نداريد. شما در علم چيزهايي را مي‌توانيد آزمايش كنيد. در فيزيك ذرات بنيادي گفتند ذره هيگز وجود دارد، در نتيجه شتابگر آن را در سرن (سازمان اروپايي پژوهش‌هاي هسته‌اي) ساختند. ولي ذراتي كه در ابتداي عالم (پس از تكينگي) بودند، انرژي‌شان به قدري بالاست كه اگر ما شتابگري به قطر كهكشان هم بسازيم، نمي‌توانيم آن انرژي را توليد كنيم. انرژي ذرات در ابتداي عالم بسيار بالا بوده. به همين دليل بسيار دشوار است كه قضاياي مربوط به آنها را با قطعيت بيان كنيم. كيهان‌شناسي با بقيه حوزه‌هاي علم فرق زياد دارد.

اين ايده كه انبساط جهان ممكن است متوقف شود و به جاي آن روند انقباض جهان آغاز شود تا به يك تكينگي پاياني برسيم و جهان به كلي نابود شود، متعلق به چه دوره‌اي است؟
اين نظر قبل از هاوكينگ هم مطرح بود ولي الان ديگر كنار رفته است. اين راي تا اوايل دهه 1990 راي رايجي بود.

درباره نسبت زمان و تكينگي توضيح مي‌فرماييد. اگر جهان آغاز و پاياني داشته باشد، تكليف زمان چه مي‌شود؟ در اين ماقبل و مابعد پيدايش جهان، زماني در كار نبوده و نخواهد بود؟
بعضي از كيهان‌شناسان برجسته كه با بعضي نظرات هاوكينگ هم مخالفند، مي‌گويند وقتي به تكينگي نزديك مي‌شويم زمان معناي متعارفش را از دست مي‌دهد.

يعني معناي كنوني‌اش به چه صورت درمي‌آيد؟
مي‌گويند معنايش را از دست مي‌دهد و معلوم نيست معناي زمان به چه صورت درمي‌آيد؛ براي اينكه شما معادله‌اي نداريد كه بتوانيد از عهده توضيح برآييد. كيهان‌شناساني كه معتدل هستند و بااحتياط حرف مي‌زنند، مي‌گويند اينجا ديگر بايد ساكت شد؛ براي اينكه دسترسي مستقيم به آغاز عالم نداريم و اطلاعات‌مان در حد داده‌هاي موجود است. ما صد سال پيش فقط دو تا نيرو در عالم مي‌شناختيم اما الان چهار نيرو مي‌شناسيم كه پيش‌تر به آنها اشاره كردم. الان اطلاعات را از طريق نور دريافت مي‌كنيم. ممكن است پنجاه سال ديگر اطلاعات را از طريق گرانش و نوترينو دريافت كنيم. بنابراين مرتبا به اطلاعات ما اضافه مي‌شود. نكته اساسي اين است.

نيوتن هم گفته است: ممكن بود خدا موجودي جز زمان خلق نكند .
نيوتن معتقد بود فضا و زمان ابدي‌اند و خدا ماده را در اين عالم ريخته است. يعني زمان و فضا را مفروض مي‌گرفت.

ولي هاوكينگ معتقد بود قبل از آغاز جهان نه زماني بود نه فضايي نه ماده. بعد از پايان جهان هم اوضاع به همين صورت خواهد بود.
اين فقط حرف هاوكينگ نيست. برخي از كيهان‌شناسان مي‌گويند وقتي به تكينگي نزديك مي‌شويم، ماده با انرژي زياد وجود دارد ولي زمان معنايش را از دست مي‌دهد.

درباره «نظريه همه‌چيز» توضيح مي‌فرماييد؟
«نظريه همه‌چيز» در دهه 1980 مطرح شد و قرار بود جواب همه‌چيز را بدهد. هاوكينگ در اوايل دهه 1980 گفت ما تا آخر قرن بيستم به «نظريه همه‌چيز» مي‌رسيم. ولي در سال 1994 هاوكينگ درباره نظريه نهايي گفت كه فيزيك هرگز به چنين نظريه‌اي نمي‌رسد. سپس در سال 2002 هاوكينگ در صدمين سالگرد تولد ديراك در كمبريج، در حالي كه كرسي نيوتن را در دانشگاه كمبريج در اختيار داشت، گفت قضيه گودل در منطق رياضي ثابت مي‌كند كه نه رياضيات انتها دارد نه فيزيك؛ بنابراين ما هرگز به «نظريه همه‌چيز» نمي‌توانيم برسيم. اما در سال 2010 هاوكينگ گفت كه نظريه «M» كه در تئوري ريسمان مطرح شده، همان «نظريه همه‌چيز» است. ولي در سال 2014 در مصاحبه‌اي گفت: «براي دهه‌ها ما كوشيده‌ايم كه به يك نظريه نهايي همه‌چيز برسيم؛ مجموعه‌اي كامل و سازگار از قوانين كه همه جنبه‌هاي واقعيت را توضيح مي‌دهد. اكنون به نظر مي‌رسد كه اين جست‌وجو ممكن است به يك نظريه واحد منتهي نشود بلكه به خانواده‌اي از نظريه‌هاي مرتبط منتهي شود كه هر يك قرائت خود از واقعيت را ارايه مي‌دهند. ممكن است ما مجبور شويم براي توصيف جهان نظريه‌هاي مختلفي را براي توصيف وضعيت‌هاي متفاوت به كار ببريم. هر نظريه قرائت خودش از واقعيت را دارد اما اين تنوع قابل‌قبول است و هيچ‌كدام از قرائت‌ها را نمي‌توان واقعي‌تر از ديگري دانست.» بدين‌ترتيب، هاكينگ «نظريه همه‌چيز» را به كلي كنار مي‌گذارد.

و نوعي پلوراليسم را مي‌پذيرد.
بله.

آيا محدوده اين پلوراليسم را مشخص كرده؟
نه. در بحث از هاوكينگ بيش از اينكه بر روي نظر او درباره خدا تمركز شويم، بايد به اين نكته توجه كرد كه هاوكينگ مي‌گويد: «من يك پوزيتيويست‌ هستم. براي يك پوزيتيويست اينكه در عالم واقع چه مي‌گذرد مطرح نيست. ما فقط بايد نظريه‌هايي داشته باشيم كه نتايج تجربي را به ما بدهد.» هاوكينگ از اول چنين مبنايي در ذهنش بود. او صريحا مي‌گويد كه يك پوزيتيويست است. هاوكينگ جمله جالب ديگري هم دارد كه بين خودش و راجر پنروز قضاوت مي‌كند. هاوكينگ و پنروز با هم يك كتاب نوشتند كه كتاب بسيار خوبي است. هاوكينگ مي‌گويد: «من و راجر يك فرق با هم داريم. پنروز يك افلاطوني تمام‌عيار است، و من يك پوزيتيويست تمام‌عيارم.» اما پنروز مي‌گويد: «هاوكينگ يك پوزيتيويست است كه فقط به داده‌هاي تجربي نگاه مي‌كند و كاري ندارد كه واقع قضايا چيست ولي من يك رئاليست هستم و برايم مهم است كه بفهمم در عالم چه مي‌گذرد.» يعني هاوكينگ فقط منتظر بود تئوري‌اش با نتايج تجربي مطابقت داشته باشد اما براي پنروز صرف اين مطابقت كفايت نمي‌كند، بلكه او مي‌خواهد بفهمد در عالم واقعا چه خبر است.

مگر تجربه راه درك واقعيت نيست؟
اينجا يك نكته مهم وجود دارد. اينشتين اين نكته را گفته بود و امروزه بسياري از فلاسفه علم روي اين نكته اتفاق‌نظر دارند كه مجموعه‌اي از تجارب همواره منتهي به يك نظريه قطعي نمي‌شود. يعني شما در آن واحد مي‌توانيد چند نظريه داشته باشيد كه همه آنها اين تجارب را توضيح دهند. مثلا الان ما دو تا نظريه كوانتوم داريم: نظريه كوانتوم بوهمي و نظريه كوانتوم كپنهاگي. هر‌دوي اينها همه تمام تجارب فعلي ما را توضيح مي‌دهند. پس فرق‌شان در چيست؟ فرق‌شان در اين است كه بوهم عليت را قبول دارد ولي هايزنبرگ مي‌گويد در دنياي اتمي شانس حاكم است. پس تجربه براي قطعي شدن يك نظريه كافي نيست.

چتر پلوراليسم هاوكينگ صرفا بالاي سر تبيين‌هاي علمي عالم بود يا اينكه تبيين‌هاي ديني عالم را هم مي‌تواند در بر گيرد؟
او اصلا كاري به تبيين ديني ندارد. پلوراليسم وي در محدوده علم است. هاوكينگ مي‌گويد: «مشكل است آغاز جهان را مورد بحث قرار دهيم، بدون اينكه ايده خدا را ذكر كنيم. كار من در مورد مبدا جهان روي مرز بين علم و دين قرار دارد اما من سعي مي‌كنم كه در طرف علمي مرز بايستم. كاملا ممكن است كه خداوند به راه‌هايي عمل كند كه قابل توصيف به وسيله قوانين علمي نباشد. اما در آن حالت فرد بايد دنبال اعتقاد شخصي‌اش برود.» اين جمله در يكي از مصاحبه‌هاي هاوكينگ در سال 1989 آمده است.

در آن دوره هاوكينگ هنوز مثل اواخر عمرش قاطعانه خداناباور نشده بود.
هاوكينگ در همان زمان كتاب «تاريخچه مختصر زمان» را نوشته بود. در اين كتاب آشكارا معلوم است كه هاوكينگ خداناباور است.

ولي در چند سال آخر عمر تصريحش نسبت به خداناباوري، بسيار بيشتر بود.
بله، ولي در همان كتاب هم مي‌گويد چه نيازي به خدا هست؟ درجه صراحتش بعدا بيشتر شد، ولي كتاب «تاريخچه مختصر زمان» هم داد مي‌زند كه قضيه چيست!

پس از مرگ هاوكينگ، يك روحاني نوشت: بحث كوانتوم و مطالب هاوكينگ سرتاسر بي‌پايه است.
اين جمله دقيق نيست و ناشي از نقصان اطلاعات نويسنده است. البته نظريه كوانتوم الان اشكال دارد. دانشمنداني كه خودشان در سطح علمي هاوكينگ قرار دارند، در نقد هاوكينگ مي‌‌گفتند كه همه استدلال‌هاي وي به نظريه كوانتوم متكي است ولي خود نظريه كوانتوم اشكالات اساسي دارد. واينبرگ در سال 2015 در كتابش صريحا نوشت كه بايد نظريه كوانتوم را كنار بگذاريم و به سراغ نظريه ديگري برويم. واينبرگ براي دفاع از خدا چنين حرفي را نزد.

چون در سطح ذرات زيراتمي، قوانين فيزيك جاري نيست فيزيكدان‌ها ابتدا با نظريه كوانتوم مشكل داشتند ولي به تدريج آن را پذيرفتند. الان دوباره با اين نظريه مشكل پيدا كرده‌اند؟
الان بسياري از فيزيكدانان مي‌گويند بايد نظريه‌اي جامع‌تر از نظريه كوانتوم بيايد.

دليلش چيست؟ اينكه در كوانتوم عليت و منطق جايي ندارد؟
فقط عليت نيست. البته عليت به فهم خيلي چيزها كمك مي‌كند. ولي مثلا در مورد مساله موسوم به «معضل اندازه‌گيري» بين فيزيكدانان هيچ اتفاق نظري وجود ندارد.

يعني كوانتوم قادر به ايجاد اجماع نيست؟
در مورد همه مسائل نه.

چرا؟ چون در كوانتوم تصادف نقش مهمي دارد؟
علتش فقط تصادف نيست. فاينمن، فيزيكدان امريكايي، گفته است مكانيك كوانتومي سياه‌ترين جعبه سياه است. ما نمي‌دانيم در آن چه مي‌گذرد. ورودي را مي‌دانيم و خروجي را هم مي‌توانيم به صورت محتمل حساب كنيم. يعني مي‌دانيم با اين ورودي احتمال فلان خروجي چقدر است اما اينكه در اين ميان چه مي‌گذرد، سوالي است كه جوابش را نمي‌دانيم. اينكه الكترون در اتم مسير دارد يا نه، پاسخش نامعلوم نيست. برخي اصلا منكر مسير الكترون و تا حدي هم منكر مكان الكترون، تا قبل از اندازه‌گيري مكان آن، هستند. كوانتوم اشكالات اساسي دارد. واينبرگ گفت درباره «معضل اندازه‌گيري» اتفاق نظر وجود ندارد؛ بنابراين بايد كوانتوم را كنار بگذاريم. او همچنين اشكالات ديگر كوانتوم را هم برشمرده است. مشكل فقط فقدان عليت نيست؛ مشكلات ديگري هم وجود دارد. تعبير كوانتوم ايده‌آليستي است و اصلا رئاليستي نيست. به همين دليل روس‌ها تا 1960 اجازه ندادند تعبير رايج كوانتوم وارد روسيه شود؛ چون مي‌ديدند كه در دنياي كوانتوم بعد مادي مطرح نيست.

فرموديد اين نقد به هاوكينگ وارد شده كه عميقا به نظريه كوانتوم تكيه كرده بود. درباره اين اتكا توضيح مي‌دهيد؟
هاوكينگ به سراغ خلأ كوانتومي رفت و اين خلأ به نظر من يكي از معماهاي نظريه ميدان كوانتومي است. نظريه ميدان كوانتومي اول از ميدان الكترومغناطيس شروع شد، بعد تعميم دادند و گفتند الكترون هم يك ميدان است و پروتون هم يك ميدان است و... اينها واجد حالت‌هايي از انرژي‌اند. از كمترين حالت گرفته تا حالت‌هاي بالاتر. به حالت پايه مي‌گويند خلاء. ولي اين خلأ نشان داده است كه يك موجود توخالي نيست. آزمايش‌هايي آثار اين خلأ را نشان داده‌اند. پس در خلأ چيست؟ مي‌گويند ذرات مجازي. اما بحث ذرات مجازي كلا مساله‌دار و زاييده نظريه «اختلال» است. در حالي كه طبيعت اختلالي عمل نمي‌كند بلكه دربست عمل مي‌كند. بنا براين نظريه كوانتوم مشكل دارد ولي هاوكينگ كلا به كوانتوم تكيه كرد. يك نكته ديگر را هم بايد اضافه كنم. ما در قرن بيستم دو تئوري مهم داشتيم: نظريه كوانتوم و نظريه نسبيت عام. عده‌اي مي‌خواستند اين دو نظريه را يكي كنند ولي نتوانستند. منتقدين مي‌گويند وقتي نظريه كوانتوم خودش اشكال دارد، چطور مي‌خواهيد آن را با چيز ديگري تركيب كنيد؟ ما الان واقعا در آستانه چند انقلاب علمي قرار داريم. انقلاب در كيهان‌شناسي، انقلاب در كوانتوم و... واينبرگ صريحا مي‌گويد ممكن است نظريه جديد كوانتوم را يك دانشجوي فوق ليسانس پيدا كند. براي اينكه دانشمندان و استادان به آموزه‌هاي رايج عادت كرده‌اند، ولي دانشجوي فوق ليسانس دنبال حل يك مساله جديد است.

هاوكينگ مي‌گفت سياه‌چاله‌هاي كوچكي كه پس از انفجار بزرگ به وجود آمدند، به علت جرم و گرانش زيادشان از قوانين نسبيت تبعيت مي‌كنند ولي ابعاد ناچيز آنها ايجاب مي‌كند كه از قوانين مكانيك كوانتومي تبعيت كنند. اين رويكرد مصداق تركيب نظريه كوانتوم و نسبيت است؟
بله. هاوكينگ گفت اگر جريان انبساط جهان را بگيريم و جلو برويم، وقتي كه به جهان اوليه مي‌رسيم، كه بسيار كوچك است، پاي كوانتوم هم به ميان مي‌‌آيد و كوانتوم نقطه تكينگي را از بين مي‌برد. مدت زيادي از وقت هاوكينگ صرف مطالعه اين موضوع شد كه آثار كوانتومي آن تكينگي را از بين مي‌برند. ولي چون هاوكينگ و همكاران و هفكرانش نتوانستند نظريه‌اي موفق از تركيب كوانتوم و گرانش بسازند، اين تلاش آنها به جايي نرسيد. همه اميد هاوكينگ براي مدتي اين بود كه تلفيق كوانتوم و گرانش موجب حذف تكينگي‌ها شود ولي اين تلاش علمي به جايي نرسيد؛ يعني چنين تلفيقي ميسر نشد.

به نظر شما بشر مي‌تواند اميدوار باشد كه به «نظريه همه‌چيز» برسد؟
نه. و فيزيكدان‌ها، به علت قضيه گودل اين ناتواني را پذيرفته‌اند. هر سيستمي اصولي دارد. مثلا هندسه و مكانيك و هر سيستم ديگري با چند اصل شروع مي‌شود. حال طبق قضيه گودل، اگر نظريه‌اي با يك سري اصول داشته باشيد، كه اصول حساب (جمع و تفريق و ضرب و تقسيم) هم جزو آن باشد، همواره مي‌توانيد در اين نظريه چيزهايي پيدا كنيد كه نمي‌توان گفت آنها درستند يا غلط. بنابراين نمي‌توان به «نظريه همه‌چيز» رسيد چون نمي‌توان تكليف همه‌چيز را روشن كرد.

«نظريه همه‌چيز» احتمالا در اختيار خداست.
بله. اين ناتواني، به اصطلاح، به «ما» برمي‌گردد. الان در فيزيك اين نكته مطرح است كه ما نمي‌توانيم علامت فوق نوري بفرستيم ولي در طبيعت چنين اتفاقي مي‌افتد. اين از معماهاي كوانتوم فعلي است. ما نمي‌توانيم ولي در طبيعت انتقال اطلاعات با سرعت فوق نور صورت مي‌گيرد.
 
 
چكيده
هاوكينگ گفت پس از تبخير سياه‌چاله، اطلاعات به صورت تابش ظاهر مي‌شود. اين اطلاعات اگر كشف مي‌شد، بايد به هاوكينگ جايزه نوبل مي‌دادند.
واينبرگ در سال 2015 در كتابش صريحا نوشت كه بايد نظريه كوانتوم را كنار بگذاريم و به سراغ نظريه ديگري برويم. واينبرگ براي دفاع از خدا چنين حرفي را نزد. او منكر خداست ولي به دليل اشكالات فيزيكي وارد بر نظريه كوانتوم گفت كه بايد نظريه كوانتوم را جايگزين كنيم. پنروز كه همكار هاوكينگ بوده، مي‌گويد نظريه كوانتوم بسيار زيباست و همخواني و تطابق بالايي با تجربه دارد اما اصلا قابل فهم نيست و به همين دليل بايد دنبال نظريه‌اي جانشين بود.
در همان كتاب «تاريخچه مختصر زمان» آشكارا معلوم است كه هاوكينگ خداناباور است.
علم مي‌گويد براي اينكه موجود ذي‌شعوري مثل انسان به وجود‌ آيد، كربن و فسفر و هيدروژن و هليم و ازت لازم است. كيهان‌شناسي مي‌گويد پيدايش چنين عناصري مستلزم وجود ستارگاني با طول عمر بسيار زياد است و داخل اين ستارگان بايد فوق‌العاده گرم باشد تا اين عناصر توليد شوند. علاوه بر اين، چهار نيروي شناخته‌شده طبيعت (يعني نيروي ثقل، نيروي الكترومغناطيسي، نيروي هسته‌اي ضعيف و نيروي هسته‌اي قوي) اگر نسبت قوت‌شان اندكي متفاوت از نسبت فعلي مي‌بود، انسان در جهان به وجود نمي‌آمد.
 
او منكر خداست ولي به دليل اشكالات فيزيكي وارد بر نظريه كوانتوم گفت كه بايد نظريه كوانتوم را جايگزين كنيم. پنروز كه همكار هاوكينگ بوده، مي‌گويد نظريه كوانتوم بسيار زيباست و همخواني و تطابق بالايي با تجربه دارد اما اصلا قابل فهم نيست و به همين دليل بايد دنبال نظريه‌اي جانشين بود.

ادامه مطلب...

در دوران امر بين فيزيك و متافيزيك،كمتر پديده اي را مي توان يافت كه به صورت كامل فيزيكي و يا به صورت كامل متافيزيكي باشد. چنين مي نمايد كه سرشت و سرنوشت تمام يا بسياري از پديده ها وقوع در طبيعت و عروج به سوي ماوراي طبيعت است، چيزي كه در زبان فلسفي رايج، براساس حفظ و پاسداشت مرزهاي فهم و فكر بيش از آنكه با عبارت طبيعت و ماوراي آن بيان شود، با تعبير فيزيك و متافيزيك ادا مي شود.

ادامه مطلب...

متنی كه پیش رو دارید مصاحبه با آقای دكتر مهدی گلشنی، فیزیكدان و مدیر گروه فلسفه علم دانشگاه صنعتی شریف است. در واقع گفت‌وگوی ما به بهانه انتشار كتاب «گیتی از هیچ» انجام گرفت اما نقد‌های آقای دكتر دامنه گسترده‌تری پیدا كرد و به بحث‌هایی درباره كیهان‌شناسی و فلسفه علم انجامید.

ادامه مطلب...

بیگ بنگ: پدیده­ های اندکی در جهان ما وجود دارند که به نظر می­رسد بین خیال و واقعیت جا خوش کرده و در حال رفت ­و آمد هستند که نمونه بارز آن سیاه­چاله­ ها می­باشند.

ادامه مطلب...

بهترین نظریه ی ما از واقعیت بیان میکند که همه چیز فقط زمانی که به آنها نگاه میکنیم واقعیت می یابند. به همین منظور درک اینکه کیهان چگونه به وجود آمده به توضیح بهتری نیاز دارد.

ادامه مطلب...

بیگ بنگ: دانشمندان باور دارند که فوبوس یکی از دو قمر مریخ، در آینده تکه پاره می شود. نحوه ی شکل گیری مبهم این قمرها ممکن است توسط مطالعات جدید حل شود که به تئوری برخوردی بزرگ بین مریخ و سیاره ای اولیه و قدیمی ارتباط دارد که باعث تولد قمرهای فوبوس و دیموس شده است.

ادامه مطلب...

بیگ بنگ: محققان هلندی یک دستگاه ذخیره داده قابل بازنویسی در مقیاس اتمی تولید کرده‌اند که می‌تواند ۵۰۰ ترابایت را در یک اینچ مربع جای بدهد. این میزان برای ذخیره تمام کتاب‌های نوشته شده توسط بشریت بر روی سطحی به اندازه یک تمبر پستی کافی است.

ادامه مطلب...

در مورد پدیده‌ی زمان هر اندازه‌ هم که ابهام داشته باشیم اما روی یک موضوع اتفاق نظر داریم و آن اینکه زمان همواره به سمت جلو حرکت می‌کند.

ادامه مطلب...

محققان ناسا در حال ساخت یک بادبان الکتریکی هستند که می‌تواند در یک یا چند دهه آینده به فضاپیماهای رباتیک در سفر بر روی بادهای خورشیدی به سمت فضای میان‌ستاره‌ای با سرعت بی‌سابقه کمک کند.

به گزارش سرویس علمی ایسنا، سیستم پیشرانش بادبان الکتریکی محققان مرکز پرواز فضایی مارشال ناسا به جذب باد خورشیدی می‌پردازد که جریانی از پروتون‌ها، الکترون‌ها و سایر ذرات باردار است و با سرعت بیش از 1.6 میلیون کیلومتر در ساعت از سمت خورشید به فضا منتشر می‌شود.

پروژه سیستم انتقال سریع الکترواستاتیک هلیوسفر برای ساخت و گسترش بادبان الکتریکی تاکنون دو بار از سوی برنامه مفهوم‌های پیشرفته مبتکرانه ناسا موفق به دریافت بودجه شده است.

فضاپیمای حاوی بادبان الکتریکی از 10 تا 20 سیم برخوردار خواهد بود که هر کدام یک تا 20 کیلومتر طول داشته و بسیار باریک و به اندازه 25 میکرون قطر دارند. در مقایسه عرض موی انسان تنها 50 میکرون است.

به گفته محققان، کاوشگر برای محکم نگهداشتن این سیم‌های بلند باید دور خود بچرخد.

به گفته محققان، یک انحراف مثبت ولتاژ بالا بر روی سیم‌ها که جهت‌گیری عادی نسبت به جریان باد خورشیدی دارد به تحریف پروتون‌های پخش شده پرداخته و منجر به نیروی واکنشی بر روی سیم‌ها می‌شود. طی دوره‌های چند ماهه این نیروی کوچک می‌تواند فضاپیما را با سرعت بسیار بالایی به جلو براند.

یک واحد نجومی به اندازه 150 میلیون کیلومتر یا فاصله بین خورشید و زمین است. دورترین فاصله‌ای که یک فضاپیمای ساخت دست بشر تاکنون پرواز کرده، کاوشگر وویجر 1 ناسا بوده که از زمان پرتاب در سال 1977 تاکنون حدود 134 واحد نجومی سفر کرده است.

بادبان الکتریکی تا حدی شبیه به ایده فناوری قایقرانی خورشیدی است که در حال حاضر در فضا اجرا شده است. برای مثال، هیچ کدام از آن‌ها به نیروی محرکه نیاز ندارند. اما فضاپیمای قایقرانی خورشیدی به جمع‌آوری فشار تابش خورشید و نه باد خورشیدی می‌پردازد و بادبان‌های واقعی دارای ماده فوق بازتابنده را بجای سیم‌های دارای بار الکتریکی مورد استفاده قرار می‌دهد.

فناوری این محققان نشان می‌دهد که فضاپیمای قایقرانی الکتریکی می‌تواند بیشتر از نقطه‌ای که کاوشگر قایقرانی خورشیدی نیروی خود را در آنجا از دست داد، ادامه دهد. به همین دلیل یک بادبان الکتریکی می‌تواند طی 10 سال، کاوشگر را از هلیوسفر که لبه محدود تاثیر خورشید است و باد خورشیدی به واسط میان‌ستاره‌ای برخورد می‌کند، خارج کند که این میزان دو برابر سریعتر از بادبان خورشیدی است.

البته هنوز مشخص نیست که این ایده عملی باشد. یک کاوشگر قایقرانی الکتریکی باید به دستگاهی موسوم به تفنگ الکترون مجهز باشد تا بار مثبت سیم‌ها را تامین کند.

محققان هنوز مطمئن نیستند چه میزان انرژی برای بکار انداختن یک تفنگ الکترونی بر روی فضاپیمای قایقرانی خورشیدی لازم است. دو مدل رقابتی در مورد چگونگی شارژ شدن مواد در پلاسما دارای نتایج متفاوتی هستند. یک مدل نشان می‌دهد که این مقدار قابل ملاحظه است و دیگری بر این مبنا است که روش واقع‌گرایانه‌ای برای تولید این میزان انرژی بصورت آنبرد وجود ندارد.

این محققان بزودی آزمایشات محفظه پلاسما را آغاز خواهند کرد و باید تا یک یا دو سال آینده به این بینش برسند که کدام مدل واقعی‌تر است.

ادامه مطلب...
صفحه1 از17

کانون نجوم زاوش در یک نگاه

  باشگاه نجوم کانون علوم در فرهنگسرای بهمن از سال 1379 با تشکیل کلاسهای آموزشی در دوره های مقدماتی و متوسطه برای گروههای سِنّی مختلف شروع به کار نمود. فعالیت رشته نجوم از همان سال 1379 به دبیری آقای مهندس عتیقی شروع شد و از ابتدای نیمه دوم سال 1381 با فراخوانی دوباره اعضاء، باشگاه شکل گرفت و از اواخر سال 1381 با نام «باشگاه نجوم زاوُش» رسمیت بیشتری یافت، و بیش ازگذشته با جدیت تمام به برنامه های نجومی پرداخت. چنانچه تا کنون 23 نشست علمی در زمینه های مختلف علم نجوم برگزارکرده است.   از سال  1384هم باشگاه نجوم به دبیری بنده مرحله جدیدی را شروع کرده است. و اکنون یکی ازفعالترین باشگاههاست. اما در این بین با برگزیدن اهدافی  بر آنست که روح جستجوگری در افرادعلاقه مند به نجوم اغناء شود و مسیر زندگی عادی تنوع بیشتری یابد.  

دبیر کانون نجوم زاوش

علیرضا ولیاری

فعالیت های کانون

از جمله خدماتی که در کانون نجوم زاوش ارائه می گردد،می توان به جلسات هفتگی اشاره نمود که روز یکشنبه هر هفته برگزارمیگردد. و برگزاری نشستهای علمی رصد رویدادهای نجومی "کسوف،گذر سیارات..." اجرای شب های رصدی برگزارنمودن شامگاه های رصدی رصد هلالهای ماه های قمری بر روی برج نجومی و...   

علیرضا  ولی یاری

yon.ir/zavosh