گردآورنده: شهرام خبیر
فضا – زمان – حرکت
شروع پیکان زمان | وحدت فیزیک (آخر)
در مواقع بسیاری، با افزایش حساسیت اندازه گیری هایمان مشاهدات پدیده های جدیدی کشف شده اند که تئوریهای موجود قادر به پیش بینی آنها نبوده اند و لذا برای توجیه شان، ناگزیر نظریه های پیشرفته تری ابداع کرده ایم. بنابراین چندان تعجب آور نخواهد بود اگر نسل حاضر نظریه های یکپارچه بزرگ در ادعای خود مبنی بر آنکه بین انرژی یکپارچگی ضعیف الکتریکی در حدود Ge ۷ ۱۰۰ و انرژی یکپارچگی قوی در حدود یکهزار ملیون ملیون GV ، هیچ چیز جدیدی بوقوع نخواهد پیوست پیموده باشند. شاید واقعاً لایه های تازه بنیادی تر از کوارکها و راه خطا الکترونها که اکنون ذرات اولیه نامیده میشوند وجود داشته باشند. با اینحال شاید گرانش بر این رشته جعبه»های تودرتو حد و مرزی قرار دهد. اگر انرژی ذره ای بیش از انرژی، پلانک، یعنی ده ملیون ملیون ملیون GeV (۱) جلویش نوزده صفر باشد جرمش آنقدر متمرکز می گردد که خود را از بقیه جهان جدا میکند و حفره سیاه کوچکی تشکیل میدهد. بنابراین بنظر می رسد رشته نظریات دقیق و دقیقتر با بالا و بالاتر رفتن انرژیها دارای حد و مرزی میشود و لذا یک نظریه نهایی از جهان باید وجود داشته باشد. البته خیلی مانده است تا از انرژیهای حدود یکصد GoV ، که حداکثر چیزی است که فعلاً در آزمایشگاه تولید میشود به انرژی پلانک برسیم. در آینده قابل برسیم. پیش بینی شکافی چنین سترک را با شتابدهنده های ذره پر نخواهیم توانست کرد نخستین مراحل جهان، اما صحنه های حضور چنین انرژیهایی باید بوده باشد. فکر میکنم شانس آن هست که مطالعه جهان نخستین و لوازم سازگاری، ریاضی، ما را بزودی به نظریه یکپارچه کامل رهنمون گردد، البته به شرط آنکه زودتر از آن ما خود را بدست خود نابود نکنیم. حال اگر عملاً به نظریه غانی جهان دست یافتیم چه میشود؟ همانطور که در فصل یک توضیح داده شد، هرگز نمی توانیم کاملاً مطمئن باشیم که به نظریه ای درست دست یافته ایم، چرا که هیچ نظریه ای را نمی توان ثابت نمود. اما اگر تئوری از نظر ریاضی سازگار باشد و پیش بینی هایش همواره با مشاهده تطبیق کند، به گونه ای خردپذیر می توانیم مطمئن باشیم که به نظریه ای درست دست یافته ایم به این ترتیب فصلی دراز و با شکوه در تاریخ مبارزه فکری بشر در راه فهم هستی به پایان میرسد. اما این نظریه، فهم افراد عادی از قوانین حاکم بر جهان را نیز دستخوش انقلاب و تحول خواهد کرد. در روزگار نیوتن، یک فرد تحصیلکرده قادر بود دست کم خطوط اساسی تمامی دانش بشری را درک کند اما از آن پس، آهنگ تحول علم این امر را ناممکن ساخته است. از آنجا که نظریه ها همواره در انطباق با مشاهدات جدید دستخوش تغییر میگردند هرگز بطور کامل هضم یا ساده نمیشوند تا مردم عادی آنها را درک کنند شما باید یک متخصص باشید، و حتی آنگاه نیز تنها می توانید امیدوار باشید که درک کاملی از بخش کوچکی از نظریه های علمی داشته باشید ازین گذشته، سرعت پیشرفت چنان شتابان است که آنچه در مدرسه یا دانشگاه آموخته میشود همواره کمی مانده و بیات است. تنها افراد معدودی قادرند همگام با مرزهای به سرعت گسترش یابنده دانش پیش روند آنها مجبورند تمامی وقت خود را وقف آن سازند و در عرصه کوچکی تخصص یابند بقیه مردمان چندان در جریان پیشرفتهایی که رخ میدهد نیستند و از هیجان و نشاطی که در اثر این پیشرفتها بوجود میاید محرومند. هفتاد سال قبل اگر حرف ادینگتون را باور داشته باشیم تنها دو نفر نسبیت عام را درک میکردند امروزه دهها هزار فارغ التحصیل دانشگاه آنرا درک میکنند و ملیونها نفر دست کم با آن آشنایند. اگر تئوری یکپارچه بزرگ کشف، شود، هضم و ساده سازی و تدریس آن در مدارس، دست کم در خطوط کلی اش مسئله ایست مربوط به زمان آنگاه همه ما قادر خواهیم بود تا حدی قوانین حاکم برجهان و عهده دار موجودیت خودمان را درک کنیم. حتی اگر نظریه ای کامل و یکپارچه کشف کنیم به دو دلیل به معنای آن نخواهد بود که میتوانیم رویدادها را بطور کلی پیش بینی کنیم. دلیل اول آنکه اصل عدم قطعیت مکانیک کوانتوم، قدرت پیش بینی ما را محدود ساخته است اما در عمل این محدودیت، اول از دومی کمتر دست و پاگیر است. محدودیت دوم ازین واقعیت ناشی میشود که ما قادر نیستیم معادلات نظریه را دقیقاً حل کنیم مگر در شرایط بسیار ساده. ما حتی نمی توانیم معادلات حرکت سه جسم را در نظریه نیوتونی گرانش، بطور دقیق حل کنیم و با افزایش تعداد اجسام و پیچیدگی تئوری، دشواری باز هم فزونی میگیرد. اینک قوانینی که بر رفتار ماده در همه حالات بر ما معلومند، بویژه ما بر قوانین بنیادین همه شیمی و بیولوژی آگاهیم اما هنوز قطعاً این مباحث را به صورت مسائلی حل شده در نیاورده ایم؛ هنوز در پیش بینی رفتار انسان بوسیله معادلات ریاضی توفیق ناچیزی داشته ایم بنابراین حتی اگر هم به مجموعه کاملی از قوانین بنیادین دست یابیم در سالهای آینده وظیفه ابداع روشهای تقریب بهتر، پهلوانان اندیشه را به مبارزه می طلبد تا آنکه بتوانیم در شرائط پیچیده و واقعی پیش بینی های سودمندی از نتایج احتمالی به عمل آوریم. یک نظریه یکپارچه کامل و سازگار تازه نخستین گام است: هدف ما درک رویدادهای پیرامونمان و فهم کامل وجود خودمان.
سخن آخر
ما در دنیایی حیرت انگیز و گیج کننده زندگی می کنیم. می خواهیم معنای آنچه را که در پیرامون خویش می یابیم، بدانیم و دوست داریم بپرسیم: سرشت گیتی چیست؟ جایگاه ما در آن کدام است؟ از کجا آمده ایم و آمدنمان از بهر چه بوده است؟ سرمنشأ جهان چیست و چرا بصورت کنونی اش درآمده است؟
برای پاسخ به این سؤالات، بشرتصویری «جهانی» را اختیار می کند. برج بی انتهایی از لاک پشت که سطح تخت زمین بر آن قرار گرفته، یک تصویر از جهان است و «ابرریسمان» ها نیز تصویری دیگر می باشد. هر دو نظریه هایی درباره جهانند، هر چند دومی خیلی ریاضی تر و دقیقتر از اولی است. هر دو نظریه فاقد گواه و مدرک عینی اند: تاکنون نه کسی سنگ پشت غول پیکری که بار زمین را بر پشت گرفته باشد، دیده است و نه کسی موفق بدیدن یک -ابر ریسمان- شده است. اما نظریه سنگ پشتی ، یک تئوری خوب علمی نیست زیرا پیش بینی می کند که : مردم قادرند از بام دنیا به پائین بپرند. تجربه، چنین چیزی را تأیید نکرده است مگر آنکه روزی معلوم شود این نظریه ناپدید شدن افراد در مثلث برمودا را توضیح می دهد!
نخستین کوشش های تئوریک برای توصیف و توضیح جهان مبتنی بر این اندیشه بود که: رویدادها و پدیده های طبیعی، توسط ارواحی با عواطف انسانی کنترل می شوند که به نحوی بشدت، انسان گونه و پیش بینی ناپذیر رفتار می کنند. این ارواح در جاهای طبیعی مثل رودخانه ها و کوهها و اجرام آسمانی همچون ماه و خورشید، سکنا گزیده اند. باید رضای خاطر آنان را فراهم آورد تا خاک بارور شود و گردش فصول برقرار. اما رفته رفته مردمان باید متوجه شده باشند که برخی قاعده مندی ها هم وجود دارد: خورشید همواره از شرق طلوع می کند و در غرب، غروب؛ خواه برای خورشید قربانی ای کرده باشند یا نکرده باشند. ازین گذشته، خورشید و ماه و سیارات مسیرهای دقیقی را دنبال می کردند که با دقت قابل ملاحظه ای پیشاپیش تعیین می گردید. خورشید و ماه ممکن است هنوز خدا باشند، اما خدایانی که از قوانین تخطی ناپذیری تبعیت می کردند ظاهراً استثناء بردار نبودند.
