زیبایی‌های فیزیک فراتر از فرمول‌های آن است
فیزیک را بیان واقعیت‌های موجود در عالم به زبان ریاضیات می‌دانند. تردیدی نیست که فیزیک بستر بسیاری از پیشرفت ها نه فقط در علوم مهندسی، بلکه در بسیاری از علوم پایه نظیر شیمی و زیست‌شناسی را نیز فراهم کرده است.
دکتر کارلو ریولی یکی از برجسته‌ترین فیزیکدانان نظری در جهان است که در کارنامه درخشان خود، حضور در جمع نظریه پردازان گرانش کوانتومی حلقه را نیز دارد. دکتر ریولی در مصاحبه‌ای که به تازگی با نشریه نیوساینیتست انجام داده، به بیان دلیل اقبال عمومی به اخبار حوزه دانش و نیز توصیف دانش فیزیک در قالبی آشنا و ساده پرداخته است.
برای کدام موضوع در فیزیک نظری هنوز هیچ پاسخ دقیقی یافت نشده است؟
گرانش کوانتومی یکی از اصلی‌ترین مباحث در این زمینه است. انیشتین توانست به نسبیت پی ببرد. همین نسبت است که جزئیات گرانش را توضیح می‌دهد. افزون بر این سال‌هاست که به چیزهای زیادی در مکانیک کوانتومی دست یافته‌ایم. مشکل اصلی، تلفیق این دو رشته با هم است. یک جای کار هنوز می‌لنگد. به همین دلیل است که فیزیکدان نظری و نیز آزمایشگاهی در این عصر، دوره‌ای مهم را پشت سر می‌گذارند.
اخیرا توجه زیادی به اخبار و نوآوری‌های علمی می‌شود که برای نمونه می‌توان به خبرساز شدن بوزون هیگز و امواج گرانشی اشاره کرد. چرا چنین عمیق علمی توانسته‌اند این قدر در صدر اخبار روز جهان قرار گیرند؟
یکی از دلایل این اهمیت‌دهی این است که این موضوعات به نوعی اساس دانش فیزیکی ما هستند. هر آنچه در جهان می‌بینیم در واقع حاصل این دو مبحث هستند و به همین دلیل است که درک بهتر آنها می‌واند به تغییر تصویری که از واقعیت داریم بیانجامد. اکنون درست همانند دوره‌ای هستیم که انسان‌ها متوجه کروی بودن زمین شدند. دانش همیشه از توانایی کشف واقعیت‌ها و سپس تغییر امور مختلف برخوردار بوده است.
امروزه بار دیگر توجه عامه مردم به دانش جلب شده است.
فکر می کنید درک و شکل ارتباط مردم با فیزیک نظری از جنس ارتباط آنها با هنر است؟
فیزیک شباهت زیادی به هنر دارد. اما این فقط به خاطر زیبایی آن است، کما اینکه زیبایی زیادی هم دارد. اصلی‌ترین دلیل شباهت فیزیک با هنر است که یادگیری هر دوی آنها دشوار هستند و در عین حال، هر بار هم می‌خواهید چیزی بهتر، خواه یک فرمول یا قطعه موسیقی بهتر را ارائه دهید. فیزیک شبیه به هنر است زیرا هنر می‌تواند چشمان ما را به سوی چشم اندازی متفاوت از دنیا بگشاید. وقتی نمایشنامه‌ای از شکسپیر را می‌بینید و یا وقتی اثری از داستایوفسکی را می‌خوانید، دیدگاهتان در مورد انسان و انسانیت تغییر می‌یابد. فیزیک نیز این چنین است. فیزیک موجب می‌شود چشمان‌مان رو به اموری جدید و گسترده‌تر باز شود.
آیا رویکرد مردم نسبت به رشته شما در طی این چند دهه فعالیت تغییر یافته است؟
در دوره کودکی در ایتالیا بودم. در آن دوران دانش از نگاه مردم جایگاه بسیار بلندمرتبه‌ای داشت. در دهه 60 و 70 میلادی، مردم مفتون دانش بودند. بسیاری از بچه‌ها دوست داشتند در آینده دانشمند شوند. اما به تدریج از میزان محبوبیت دانش کاسته شد و دلیلش این بود که دانش نیز همانند بسیاری دیگر از فعالیت‌های انسانی دو روی خوب و بد دارد. دانش می‌تواند منافع زیادی برای انسان به همراه داشته باشد و در عین حال آسیب‌های زیادی نیز با خود بیاورد.
با وجود وجود نکات منفی در پژوهش های علمی، مردم بیش از گذشته به اهمیت دانش پی می برند.
برای نمونه می‌توانیم بمب اتمی را در نظر بگیریم که می‌تواند فجایع انسانی زیادی را به همراه داشته باشد. در واقع مردم اصل این مساله را که آیا دانش همیشه موجب بهبود امور می‌شود را زیر سئوال بردند. حتی بعدها برخی افراد برخی فعالیت‌های علمی نظیر محصولات تراریخته کشاورزی که به نظر می‌رسید با نیت خوب در حال انجام است را هم به چالش کشیدند. اما راستش را بخواهید فکر می‌کنم اوضاع در حال تغییر است. مردم به این نتیجه رسیده‌اند که دانش با وجود همه کاستی‌ها و محدودیت‌ها، هنوز هم بهترین ابزاری است که در دست داریم و جذابیت بسیار زیادی برای ما دارد.
با این وجود، فیزیک برای بسیاری از افراد علمی دشوار و حتی کسل کننده است. چطور می‌خواهید چنین افرادی را متقاعد کنید که فیزیک جذابیت دارد؟
باید بین اقدامات عملی که در زمینه فیزیک به انجام می‌رسد (نظیر حل مساله، آزمایش و تعریف فرمول) را از زیبایی‌هایی که فیزیک به تشریح آن می‌پردازد متمایز کنیم. برای مثال موسیقی را در نظر بگیرید. اگر بخواهید شیوه نواختن یک ساز را بیاموزید، سازی بسازید و یا بتوانید نت موسیقی بخوانید و بنویسید، مسیری دشوار و پیچیده را در پیش خواهید داشت که برای بسیاری از افراد جالب و برای خیلی‌های دیگر نیز ناخوشایند است. اما از سویی دیگر موسیقی را داریم که همگان از آن لذت برده و به تحسین آن می‌پردازند. دانش نیز همین طور است. از یک سو با فرآیند پیشرفت آن روبرو هستیم که البته نتیجه آن می‌تواند مورد تحسین همگان قرار گیرد.
اگر می‌خواستید یک ایده علمی را برای توضیح بیشتر به مردم انتخاب کنید، کدام را برمی‌گزیدید؟
زمان و اینکه چیزی به نام زمان وجود ندارد. زمان فقط برای ما معنا دارد. بالا و پایین برای ما معنا دارد و هیچ بالا و پایینی در کیهان وجود ندارد. این ایده که زمان بخشی جدایی ناپذیر از واقعیت نیست، امری است که همه با آن موافق هستند. هنوز خیلی‌ها بر روی این مساله کار می‌کنند و شاید روزی به این نتیجه برسیم که کیهان با چیزی که از آن در ذهن داریم بسیار متفاوت باشد.
انسان‌ها چه برداشت‌هایی نادرستی نسبت به زمان دارند؟
تردیدی نیست که زمان با آنچه از آن حس می‌کنیم متفاوت است و برای نمونه در برخی مواقع احساس می‌کنیم که زمان سریعتر و یا کندتر می‌گذرد.
ما در تلاش‌هایمان برای درک گرانش کوانتومی به این نتیجه رسیدیم که در سطوح بنیادین ذرات، هیچ چیزی به نام زمان وجود ندارد. البته برخی دانشمندان با این مساله موافق نیستند. اما شاید این بدان معنا باشد که شاید به جای زمان، با یک سری تغییر بین ذرات نسبت به یکدیگر روبرو باشیم.
برخی برداشت های ما از بعضی مفاهیم پایه نظیر زمان و موقعیت، ریشه علمی ندارد.
شما در جایی گفته بودید که واقعیت را می‌توان با در نظر گرفتن شبکه‌ای از تعاملات و برهمکنش‌ها بهتر درک کرد. لطفا در این باره بیشتر توضیح دهید.
فکر می‌کنم این امر در حوزه‌های متعددی صادق باشد. اگر بتوانیم از درک جهان به عنوان مجموعه‌ای از عناصر مجزا به شبکه‌ای از فرآیندهای وابسته به هم برسیم، بهتر می‌توانیم ان را درک کنیم. اگر ارتباط بین حیوانات، سلول‌ها یا مولکول‌ها را در نظر بگیریم، به درک بهتری از تصویر کلی می رسیم. اگر ذرات را به عنوان برهمکنش میدان‌های مختلف بدانیم، بهتر می‌توانیم ماهیت آنها را درک کنیم. همچنین خودمان به عنوان یک انسان را بهتر می‌توانیم با در نظر گرفتن خود به عنوان بخشی از یک اجتماع گسترده‌تر درک کنیم.
فیزیک از نظر بیان زیبایی شناختی، شباهت زیادی به هنر دارد.
شما نه فقط به مساله ترویج علم و بیان ساده مفاهیم پیچیده فیزیک می‌پردازید، بلکه به بررسی جایگاه انسان در جهان هستی هم اشاره می‌کنید. چرا این رویکرد را در پیش گرفته‌اید؟
دانش تجربی این سئوال را در انسان‌ها ایجاد می‌کند که آیا ما فقط ترکیبی از یک سری اتم و مولکول هستیم. دوست ندارم منزلت دانش را در حد یک سری مباحث احساسات پایین بیاورم و در عین حال از منزلت احساسات را به نام دانش بکاهم. واقعیت این است که طبیعت بسیار پیچیده است و جنبه‌های مختلف احساسی، زیستی و معنوی انسان را باید بپذیریم.
ترجمه: صالح سپهری فر
منبع: مجله نیوساینتیست
No tags for this post.
