چه چیزی واقعی است؟ جستجویی بی پایان در معنای فیزیک کوانتوم

چه چیزی واقعی است؟ جست و جویی بی پایان در معنای فیزیک کوانتوم، کتابی دقیق، خواندنی و قابل اتکا درباره تاریخ تلخ و پرماجرای شکل‌گیری نظریه کوانتوم و تفاسیر مختلف این نظریه است. نویسنده این کتاب، آدم بکر اخترفیزیکدان آمریکایی است که به خاطر سبک نگارشی جالب توجهش و انتقال پیچیده ترین مطالب به زبان ساده شهرت دارد. آدام بکر در این کتاب با نثری داستان گونه که گاه حالتی روایت‌گونه به خود می گیرد، جنبه‌های پیچیده نظریه کوانتوم را زبانی ساده و شیوا بازگو می کند. او علاوه بر موشکافی تاثیر مکاتب فلسفی و سیاسی خاص مانند کمونیسم و حتی نازیسم بر روند شکل گیری نظریه کوانتوم، ادعاهای شبه علمی متکی بر تفسیر کپنهاگی از نظریه کوانتوم را نیز به شدت به چالش می کشد. نشر سایلاو این کتاب را به عنوان یک مطالعه میان رشته ای جذاب بین حوزه های فیزیک کوانتوم، فلسفه و تاریخ با ترجمه عهدیه عبادی منتشر خواهد کرد. 

معرفی کتاب چه چیزی واقعی است؟

چه چیزی واقعی است؟ داستان ناگفته‌ای است از اندیشمندان دگراندیش  که جرأت کردند ماهیت جهان کوانتومی ما را به پرسش بکشند. هر فیزیکدانی مکانیک کوانتوم را به عنوان یکی از بزرگ‌ترین دستاوردهای علمی بشر تلقی می‌کند. اما کافی است از همین فیزیکدان‌ها درباره معنای واقعی کوانتوم بپرسید تا همه چیز به جنجال کشیده شود. این پرسش، موضوع جالب توجه کتاب چه چیزی واقعی است؟ جست و جویی بی پایان در معنای فیزیک کوانتوم است. به مدت یک قرن، اغلب فیزیکدان‌ها از تفسیر کپنهاگی نیل بور پیروی می‌کردند و پرسش‌های مرتبط با واقعیت فیزیک کوانتوم را نادیده می‌گرفتند. تفسیر کپنهاگی، بر پایه استدلال ضعیفی بنا شده بود و هیچ گزینه دیگری را برنمی‌تابید. شاگردان بور نیز سرسختانه از میراث بور محافظت می‌کردند و جامعه فیزیک آن روزها، آزمایش‌های تجربی را به استدلال‌های فلسفی ترجیح می‌داد. در نتیجه، هرگونه تلاش برای به پرسش کشیدن وضعیت حاکم، نابودی حرفه شغلی پرسشگر را به دنبال داشت. اما از  سال‌های 1920 تا امروز، فیزیکدان‌هایی چون جان بل، دیوید بوهم و اورت مصرانه به جستجوی معنای واقعی فیزیک کوانتوم پرداختند. کتاب چه چیزی واقعی است؟ داستانی گیرا و جذاب از جنگ بر سر نظریه‌‌ها، سرکوب اندیشمندان مخالف و دانشمندانی است که علی‌رغم موانع بسیار، مشتاقانه به جستجوی حقیقت پرداختند.

یک کتاب علمی جذاب درباره فیزیک کوانتوم با نثری داستان‌گونه

فیزیک کوانتوم، یعنی فیزیک اتم ها و دیگر اشیاء فوق العاده کوچک مانند مولکول ها و ذرات زیراتمی، موفق ترین نظریه در تمام گستره علم است. با این حال، احتمالا شنیده‌اید که نظریه کوانتوم از بین تمام نظریه های مطرح شده از علم مدرن، پیچیده تر است و درک آن دشوارتر. بخشی از این پیچیدگی به دلیل ادعاهای خلاف عقل سلیمی است که از این نظریه ناشی می شوند و بخشی از آن هم به تفاسیر مختلف از این نظریه بازمی گردد. به هر حال، آدام بکر در کتاب چه چیزی واقعی است با استفاده از استعاره های علمی فراوان و نثر جذابی که برای نگارش از آن وام گرفته است تا حد بسیاری از این پیچیدگی می کاهد. اگر کتاب های پیشین نشر سایلاو را خوانده باشید می توانیم زبان به کار رفته در این کتاب را به آخرین آغوش ماما اثر فرانس دو وال تشبیه کنیم. به هر حال، پاراگراف زیر از متن کتاب در خصوص وجود همزمان یک ذره در دو مکان، نمونه ی خوبی از بهره گیری از استعاره های علمی است:

اتم ها هم مثل بیشتر قهرمانان حماسی مشکلاتی دارند که ما انسان های عادی نداریم. ما مخلوقاتی اهل عادت هستیم و به شکل ملالت باری اصرار داریم که هر بار، فقط در یک موقعیت باشیم. اما اتم ها مستعد هوس بازی هستند. مثلاً فرض کنید در آزمایشگاهی، یک تک اتم در مسیری در حال پرسه زدن باشد و به یک دوراهی برخورد کند که در آن می تواند به چپ یا راست برود. اما اتم به جای انتخاب یک راه و ادامه آن- کاری که من و شما انجام می دهیم- با بحران دودلی در مورد کجا بودن و کجا نبودن دست به گریبان می شود. درنهایت، هملت نانومتری ما هر دو را انتخاب می کند. این طور نیست که اتم شکافته شود یا یک مسیر و بعد مسیر دیگر را انتخاب کند- بلکه بی اعتنا به قوانین منطق، هر دو مسیر را همزمان طی می کند. قوانینی که برای من و شما و شاهزاده های دانمارکی کاربرد دارند، برای اتم ها کاربردی ندارند. آن ها در جهان متفاوتی زندگی می کنند که فیزیک متفاوتی بر آن حاکم است:جهان زیرمیکروسکوپی کوانتوم. (چه چیزی واقعی است؟ جستجویی بی‌پایان در معنای فیزیک کوانتوم – آدام بکر – نشر سایلاو – صفحه 11)

جستجویی بی پایان در معنای فیزیک کوانتوم

علی رغم این که در طی نود سال گذشته تمام دانشمندان فیزیک کوانتوم در موثر بودن آن اتفاق آرا داشته اند اما مباحثات تلخی بین فیزیکدان ها در خصوص معنای واقعی فیزیک کوانتوم شکل گرفته است. در این میان دانشمندانی چون بور حتی خود بحث را انکار می کردند. در واقع بسیاری از فیزیکدان ها همچون خود بور پذیرفته بودند صحبت از واقعیت در خصوص فیزیک کوانتوم ناممکن است. اینشتین در جبهه مقابل مناظره های بسیاری با بور انجام داده بود و به خوبی نشان داده بود فیزیک کوانتوم مسائل مهمی را در دل خود جای داده است. آدام بکر، این پیش فرض غیرعلمی موجود را در این کتاب به چالش می کشد و می نویسد:

وجود این جایگزین های عملی، نادرست بودن این ایده را که ما در فیزیک کوانتوم ناچاریم از واقعیت صرف نظر کنیم، ثابت می کند. بااین حال، هنوز بیشتر فیزیکدان ها شکلی از این ایده را تائید می کنند. هنوز آن را در کلاس های درس آموزش می دهند و هنوز آنچه که معمولاً برای عموم تصویر می شود همین است. حتی وقتی جایگزین ها مورداشاره قرار می گیرند، تنها به عنوان جایگزین پیش فرض اصلی در نظر گرفته می‌شوند، فارغ از این واقعیت که پیش فرض اصلی به کلی غیرعملی است. بنابراین، تقریباً صد سال پس ازاینکه نظریه کوانتوم برای اولین بار شکل گرفت- پس ازاینکه جهان و زندگی تک تک انسان های موجود در آن را، خوب یا بد، به طور کامل تغییر داد- ما هنوز نمی دانیم که این نظریه درباره ماهیت واقعیت چه می گوید. این داستان کاملاً عجیب، موضوع کتاب حاضر است. (چه چیزی واقعی است؟ جستجویی بی پایان در معنای فیزیک کوانتوم – آدام بکر – ترجمه عهدیه عبادی – نشر سایلاو – صفحه 17)

تلاش برای تعمیم قوانین حاکم بر اتم‌ها به جهان انسان‌ها

آدام بکر در چه چیزی واقعی است می‌نویسد شاید یکی از آزاردهنده‌ترین مباحث مرتبط با فیزیک کوانتوم این باشد که فیزیک کوانتوم در مورد انسان‌ها و یا هر چیزی در مقیاس انسانی کاربرد ندارد. ما انسان‌ها و همه چیزهایی که روزمره با آن ها سروکار داریم، تنها می‌توانیم یک بار در روز حرکت کنیم. اما همه ما در نهایت از اتم‌ها تشکیل شدیم و تابع قوانین اتم ها هستیم. پس چطور فیزیک اتم ها با فیزک جهان ما که اتفاقا آن هم از اتم ها تشکیل شده است تا این حد متفاوت است؟ آدام بکر در کتاب چه چیزی واقعی است نشان می دهد البته که فیزیک کوانتوم با جهان واقعی ما مرتبط است و موفقیت چشم گیر فیزیک کوانتوم می تواند توجیهی بر ارتباط آن با واقعیت باشد. در غیر از این صورت چرا تا این حد نتیجه بخش است؟

چه چیزی واقعی است؛ داستانی تلخ از تاریخ تبعید و آزار فیزیکدان‌ها

پیش‌تر گفتیم که چه چیزی واقعی است یک مطالعه میان رشته ای بین فیزیک کوانتوم، فلسفه و تاریخ به شمار می آید. اما نقش تاریخ در این کتاب چیست؟ در اصل، آدام بکر در این کتاب علمی، داستان تاریخی شکل گیری نظریه کوانتوم و تفاسیر مختلف آن را روایت می کند. نثر روایت آدام بکر به حدی داستانی است که برخی اوقات فراموش می کنید در حال مطالعه یک کتاب علمی هستید. ملاقات ماکس پلانک با هیتلر در این کتاب مثل رخدادهای دیگر تاریخی به روشنی به تصویر کشیده شده است. ماکس پلانک در آن دوران، رئیس برجسته ترین موسسه علمی در آلمان بود و هیتلر تنها چهار ماه بود که مقام صدراعظمی دست یافته بود. آدام بکر در صفحه 85 کتاب این ملاقات را اینگونه توضیح می دهد:

حالا هیتلر قانونی تصویب کرده بود که بر اساس آن، داشتن هرگونه شغل در زمینه ی خدمات دولتی، از جمله استادی در دانشگاه های دولتی برای هر کسی که از نژاد «آریایی خالص » نباشد ممنوع بود. از نظر پلانک، این اقدام منطقی نبود. او به هیتلر گفته بود، «انواع مختلفی از یهودیان وجود دارند، برخی برای بشریت ارزشمند و برخی بی فاید هاند. و باید بین این دو تفاوت قائل شد .» اما جواب هیتلر این بود که، «این درست نیست. یهودی یهودی است. همه یهودیان به هم می چسبند، مثل زالو .» پلانک خط مشی متفاوتی را در پیش گرفت. «وادار کردن یهودیان ارزشمند به مهاجرت خودزنی است، چون ما به کار علمی آن ها نیاز داریم. » هیتلر با شنیدن اینکه ممکن است زمانی به کمک یک یهودی نیاز پیدا کند به تندی پرخاش کرد، «اگر برکناری دانشمندان یهودی به معنای نابودی علوم معاصر آلمان باشد، می توانیم چند سالی را بدون علم سپری کنیم ».(چه چیزی واقعی است؟ جستجویی بی پایان در معنای فیزیک کوانتوم – آدام بکر / عهدیه عبادی – نشر سایلاو – صفحه 85)

و البته همین اتفاق هم افتاد. دانشگاه های آلمان که بیش از یک قرن، مرکز علمی اروپا به شمار میرفتند ناگهان تضعیف شدند. بیش از هزار و ششصد پژوهشگر و دانشمند با این تصمیم نژادپرستانه از کاربیکار شدند. با همین یک اقدام فیزیک در آلمان نابود شد و دانشمندان یهود که بیش از یک چهارم فیزیکدانان آلمان را تشکیل می دادند و باعث شده بودند آلمان مهد بی رقیب فیزیک در جهان باشد از کار بیکار شدند. اینشتین از چند ماه قبل در ایالات متحده بود و دیگر هرگز بازنگشت و بقیه فیزیکدان ها نیز از آلمان فرار کردند. در این میان نام مشهورترین فیزیکدان های جهان به چشم می خورد. فیزیکدان‌هایی که آدام بکر سرگذشت تلخ آن ها را در چه چیزی واقعی است به خوبی به تصویر می کشد.

چه چیزی واقعی است: یک مطالعه میان رشته ای ضروری بین فیزیک و فلسفه

اغلب فیزیکدان‌های امروز یا از فلسفه بیزارند یا اصلا فلسفه نمی فهمند. با این حال، فیزیک کوانتوم، بدون فلسفه کار دشواری در پیش خواهد داشت. آدام بکر در چه چیزی واقعی است به مسئله مهمی اشاره می کند و آن هم این که فلاسفه فیزیک، خیلی پیش‌تر و به اتفاق آرا تفسیر کپنهاگی از فیزیک کوانتوم را رد کرده اند؛ با این حال، دانشمندان هنوز با این مسئله دست به گریبانند. پرسشی که آدام بکر در فصل دوازدهم این کتاب با عنوان فرجام تکان‌دهنده مطرح می کند این است: چرا فیزیکدان ها بعد از گذشت این همه مدت نتوانسته اند اطلاعات لازم را از فلاسفه دریافت کنند؟ آدام بکر در پاسخ به این پرسش بسیار مهم در ابتدا وضعیت فاجعه بار نگاه دانشمندان به فلسفه را به تصویر می کشد:

بخشی از مسئله به خاطر این است که فیزیکدان‌ها عموماً چیز زیادی درباره فلسفه نمی دانند. درواقع عدم تقارن شدیدی بین این دو رشته وجود دارد؛ با اینکه فلاسفه معمولاً فیزیک را واقعاً جدی می‌گیرند- فلاسفه فیزیک با ریاضیاتِ فیزیک آشنایی دارند و اغلب به مدارج علمی بالایی در هر دو رشته دست یافته‌اند- اما فیزیکدان‌ها به‌ندرت در زمینه ی فلسفه مطالعه دارند. اما برخی فیزیکدان ها با وجود ناآگاهی از فلسفه (یا به احتمال بیشتر به خاطر ناآگاهی خودشان)، علناً نسبت به این موضوع تحقیرآمیز برخورد می کنند. استیون هاوکینگ در سال 2011 گفته بود: «فلسفه مرده است. فلاسفه با پیشرفت‌های امروزی در عرصه علم همگام نبوده‌اند. به خصوص با فیزیک. » و به گفته‌ی نیل دگراس تایسون، مطالعه فلسفه «واقعاً می تواند شما را آشفته کند. » تایسون ادعا می کند: «تقریباً بعد از ظهور مکانیک کوانتومی… فلسفه اساساً راهش را از مرزهای علوم فیزیک جدا کرد. من متأسفم، چون نیروی فکریِ موجود در این حوزه می توانست کمک زیادی باشد، اما امروز نیست. » فیزیکدانی به نام لورنس کراوس نیز حدس می زند که دشمنی بین فیزیک و فلسفه از حسادت فلاسفه ناشی می‌شود، «چون علم پیشرفت می‌کند و فلسفه نمی‌کند ». او ادعا کرده  «فلسفه حوزه ای است که، متأسفانه، من را یاد جوک قدیمی وودی آلن می اندازد. اینکه «کسانی که نمی توانند کاری انجام دهند، تدریس می کنند و کسانی که نمی توانند تدریس کنند، ورزش یاد می دهند ». و بدترین بخش فلسفه، فلسفه علم است… واقعاً به سختی می توان درک کرد که چه چیزی آن را توجیه می کند. (چه چیزی واقعی است؟ جستجویی بی پایان در معنای فیزیک کوانتوم – آدام بگر / عهدیه عبادی – نشر سایلاو – صفحه 335)

اگرچه آدام بکر طرح این ادعاها را باورنکردنی و از روی حماقت می داند، اما در ادامه خود اعتراف می کند مگر می توان هاوکینگ و تایسون را آدم‌های احمقی دانست؟ پرواضح است که آن ها اطلاعات بسیار کمی از فلسفه دارند وگرنه هرگز چنین ادعاهایی نمی کردند. آدام بکر یکی از دلایل مهم این بی اطلاعی را در عدم آموزش فیزیکدان ها در رابطه با فلسفه می داند. کافیست این دوران را با دوران تولد فیزیک کوانتوم مقایسه کنید. دورانی که در آن، اینشتین، ماخ و بور کانت می خواندند. در آن سال‌ها، فلسفه جزئی جدایی ناپذیر از برنامه‌های آموزشی برای تبدیل شدن به یک فیزیکدان بود. اما امروز به گفته آدام بکر: « در آمریکای پس از جنگ، برای هر دانشجوی باهوشی طی مسیر مهدکودک تا دکترای فیزیک در یک دانشگاه درجه یک، بدون اینکه اصلاً کلاس فلسفه ای دیده باشد، نسبتاً آسان بود و است». آدام بکر بزرگ ترین اشتبا علم کنونی را در نادیده گرفتن فلاسفه علم می داند، در اصل بدون فلسفه علم نمی توان پاسخ درستی به پرسش های مهم میان رشته ای داد:

مسئله این است که فلسفه به لحاظ وجهه و تصویر ذهنی مشکل دارد. فلاسفه شخصیت هایی مرموز و مذهبی و افراد خالی بندی تصور می شوند که هر چیزی می گویند، جدا از واقعیت است. به طورکلی تصویری که از این رشته وجود دارد، انسان‌هایی را نشان می دهد که هزاران سال به تعقیب پرسش های بزرگی رفته اند- مثلاً اینکه معنای زندگی چیست؟ چرا درد و رنج وجود دارد؟- و بدون هیچ پاسخ مناسبی برمی گردند. اما فلاسفه فیزیک و بیشتر فلاسفه دیگر، اصلاً جایی در این تصویر ندارند؛ آن ها روی سؤالات کاملاً معینی کار می کنند و در این راه از دقت منطقی و اطلاعات حاصل از جدیدترین پیشرفت های علمی و همچنین تجربیات حسی مستقیم استفاده می کنند (چه چیزی واقعی است؟ جستجویی بی پایان در معنای فیزیک کوانتوم – آدام بکر / عهدیه عبادی – نشر سایلاو – صفحه 337)

فیزیک کوانتوم، تفسیر کپنهاگی و نقش آن در گسترش شبه علم بی ارزش

آدام بکر اگرچه در سرتاسر کتاب چه چیزی واقعی است، داستان جستجو برای درک بهتر فیزیک کوانتوم را داستانی علمی قلمداد می کند اما در بسیاری از صفحات کتاب به وجود نیروهای فرهنگی و تاریخی آزاردهنده اشاره می کند. او بر ضرورت تشخیص مباحثات علمی مرتبط با مبانی کوانتوم از آنچه شبه علم مهمل می خواند تاکید می کند. او صرفا فیزیک کوانتوم را دستاویزی برای گروه های منکر تغییرات اب و هوایی و یا آنچه کلاه برداران انگیزشی می خواند می داند، دستاویزی که اگر روزی کنار برود، دستاویز دیگری جای آن را خواهد گرفت. آدام بکر در صفحه 345 کتاب چه چیزی واقعی است می نویسد: « آن‌ها هیچ تعهدی به جدی گرفتن علم ندارند، اما در عوض، خود را وقف تحقق اهدافشان کرده‌اند و به این اهداف، پوششی از احترام علمی می دهند. همین کافیست تا اعتبار ادعاهایشان در حد برابر با اجماع قاطع علمی موجود یا بیش از آن توجیه شود. این گروه ها علاقه ای به بررسی داده‌ها ندارند و اگر داده ها با نتایج از پیش تعیین شده ی خودشان مطابقت نداشته باشند، آن ها را رد کرده و «داده‌های » جدیدی می سازند که با اهدافشان سازگار باشند.»

از دیدگاه آدام بکر، ابهامات موجود در تفسیر کپنهاگی، مجموعه ناقضاتی که در بطن این تفسیر وجود دارد و ادعاهای ظاهری آن درباره نقش اساسی خودآگاهی باعث شده است تا تفسیر کپنهاگی از فیزیک کوانتوم به عنوان منبعی برای تغذیه شبه علم مهمل و بی ارزش تبدیل شود. با مطالعه کتاب چه چیزی واقعی است به نمونه های جالبی از این ادعا برمی خورید. آدام بکر از آن جهت تفسیر کپنهاگی را مقصر می داند چراکه فیزیک را بیش از حد راحت کرده است و باعث تولد ادعاهایی این چنینی شده است:

برنامه تلویزیونی فیوچراما این موضوع را نسبتاً دقیق موردانتقاد قرار داده است. در این برنامه، یک پروفسور فیزیک در سال 3008 نشان داده م یشود که ادعا می کند  «همان طور که دیپاک چوپرا به ما آموخته، فیزیک کوانتوم به معنای این است که هر چیزی می تواند در هر زمانی و بدون هیچ دلیلی اتفاق بیفتد ». درواقع چوپرا ادعا می کند که خودآ گاهی از درهم تنیدگی کوانتومی ناشی می شود و «درمان کوانتومی » به ذهن این امکان را می دهد تا بدن را از طریق قدرت اراده محض درمان کند. او می گوید: «بدن ما درنهایت میدانی از اطلاعات، هوش و انرژی است. درمان کوانتومی مستلزم تغییر در میدان اطلاعات انرژی است، به طوری که ایده ای که دچار اشکال شده، درست شود. » چوپرا در ادعاهای دروغینش درباره پیامدهای باورنکردنی فیزیک کوانتوم برای

پزشکی اصلاً تنها نیست. کلاه برداران بی شماری در حوزه درمان «کوانتومی » وجود دارند که ادعا می کنند محصولات آن ها می توانند به افکار شما راه یافته و بدنتان را در سطح کوانتومی- که معلوم نیست چه معنایی دارد- بازسازی کنند. و شاید از همه نفرت انگیزتر این باشد که کتاب های پرفروشی مثل راز با طرح ادعاهایی موهوم درباره قدرت فیزیک کوانتوم چنان موفق بوده اند که الهام بخش کتاب هایی تقلبی مثل « چرا فیزیکدان های کوانتوم شکست نمی خورند » و « چرا فیزیکدان های کوانتوم چاق نمی شوند » شده اند. (البته من با توجه به تجربه های شخصی می توانم شهادت بدهم که هردوی این ادعاها دروغ هستند.) این کتاب ها به شکل هیجان انگیزی به شما خبر می دهند که می توانید آنچه می خواهید را صرفاً با سخت آرزو کردن و شکل دادن دوباره به واقعیت خود به دست آورید، چون فیزیک کوانتوم ثابت کرده که مشاهده گران خودآ گاه در ساخت جهان پیرامون ما نقشی اساسی دارند. (چه چیزی واقعی است؟ جستجویی بی پایان در معنای فیزیک کوانتوم – آدام بکر / عهدیه عبادی – نشر سایلاو – صفحه 347)