سفارش تبلیغ
صبا ویژن

تغییر
 
قالب وبلاگ

یکی از دانشجویان دکتر حسابی به ایشان گفت : شما سه ترم است که مرا از این درس می اندازید.من که نمی خواهم موشک هوا کنم . می خواهم در روستایمان معلم شوم . 

دکتر جواب داد : تو اگر نخواهی موشک هواکنی و فقط بخواهی معلم شوی قبول ،ولی تو نمی توانی به من تضمین بدهی که یکی از شاگردان تو در روستا ، نخواهد موشک هوا کند.


[ دوشنبه 99/8/5 ] [ 4:12 عصر ] [ بهرام میرمحمدیان ] [ نظرات () ]

اینشتین علیه هیتلر 

درباره ی نقش آلبرت اینشتین و دانشمندان پناهنده ی دیگر در تصمیماتی که به ساختن بمب اتمی منجر شد، غالباً پرسشهایی مطرح می شود. چگونه این دانشمندان مجبور شدند توصیه هایی بکنند که امروز ممکن است با فلسفه ی اولیه شان متناقض به نظر برسد؟ برای این منظور رویدادهای سیاسی از 1938 تا 1941 را اجمالاً مرور می کنیم.
آنها که روشن بین تر از دیگران بودند، فرارسیدن خطر را از خیلی پیشتر احساس کرده بودند. مردم کشورهای دموکراتیک، رسیدن موج موج پناهندگان از آلمان، سپس از اروپای مرکزی و از ایتالیا را که از ستمهای سیاسی و ضدیهود می گریختند، دیده بودند. در میان این پناهندگان، تعداد زیادی هم دانشمند دیده می شد. نازیها نخستین بازداشتگاههای مخالفان سیاسی را ایجاد کرده بودند. اتریش در 1938 ضمیمه ی آلمان شده بود. هیتلر پس از گرفتن سرزمین سودت (1) در مارس 1939 تمامی چکسلواکی را اشغال کرده بود. حکومتهای مجارستان، رومانی و بلغارستان به صورت کشورهای اقماری محور رم ــ برلین درآمده بودند. استالین به گمان اینکه می تواند خطر را از اتحاد جماهیر شوری دور کند، پیمان عدم تعرض آلمان ــ شوروی را اواخر اوت 1939 با هیتلر امضا می کند. آلمان پس از نبردی خونین لهستان را تصرف می کند. فرانسه و انگلستان علیه آلمان وارد جنگ می شوند. در آوریل 1940 آلمان به دانمارک و نروژ و یک ماه بعد به بلژیک و هلند و سپس به فرانسه حمله می برد و ارتش فرانسه را درهم می شکند. مارشال پتن پیمان متارکه ی جنگ را در حالی که دو سوم خاک فرانسه به اشغال نیروهای آلمان درآمده است، با هیتلر امضا می کند. از تابستان 1940، به مدت یک سال، تا زمان حمله ی نازیها به اتحاد جماهیر شوروی، بریتانیای کبیر در برابر آلمان نازی و ایتالیای فاشیست، با شهرهایش که در معرض بمباران بی وقفه بودند، تنها مانده بود. یونان و یوگسلاوی هم در کمتر از یک سال بعد به تصرف نیروهای آلمانی درآمدند. هیتلر در ژوئن 1941 حمله به اتحاد جماهیر شوروی را آغاز خواهد کرد. در نظر پناهندگان، دنیا در آستانه ی سقوط در چنگ آلمان نازی بود.
جنگ به اروپا محدود نماند. در شرق دور، ژاپن متحد محور، پی در پی منچوری را در 1931، سپس شمال و شرق چین و بالاخره سایر سرزمینهای جنوب شرقی آسیا را تسخیر کرده بود. در دسامبر 1941 نیروهای ژاپنی به بندر امریکایی پِرل هاربور در جزایر هاوایی یورش می برند و همین، باعث ورود ایالات متحده ی امریکا به جنگ می شود.
افکار عمومی جهانیان از مشاهده ی بمبارانهای وحشیانه ی جمعیتهای غیرنظامی و صفهای طولانی آوارگان روی جاده ها، منفعل و منزجر شده بود: همه شاهد گرنیکا در ایالت باسک در جنگ داخلی اسپانیا، روتردام در هلند، کاونتری، سپس لندن در بریتانیای کبیر، شانگهای، چونگ کینگ و قتل عام نانکن بودند.
در ایالات متحده ی امریکا، پیش از حمله برق آسای ژاپنیها به بندر پرل هاربور، بخشی از افکار عمومی، وفادار به ایده های انزواطلبی کشور، به رویدادهای جهانی بی اعتنا مانده بود. اما در عوض، پناهندگانی که از اروپا آمده بودند نسبت به تهدید نازیها و دهشتِ همه جا حاضر آن آگاه بودند. آنها می دانستند که با تسلط نازیها دیگر هیچ کس در هیچ کجا در امان نخواهد بود و بزودی در هیچ کجای دنیا، نقطه ای که بتوان به آنجا پناه برد، وجود نخواهد داشت. زیلارد، که چند لحظه پیش از او صحبت می کردیم، در میان این جمع، نگران آینده بود. او فکر می کرد، اگر واکنش زنجیره ای می تواند به ساختن سلاحی مرگبار بینجامد، هیتلر نباید اولین کسی باشد که به آن دست می یابد. در حالی که، نخست در برلین بود که شکافت هسته ی اورانیوم کشف شده بود و می دانیم که یکی از انستیتوهای کایزر ویلهلم فعالانه روی مسئله ی اورانیوم کار می کرد. امریکا می باید به فوریت تعهد در این مسابقه ی مرگ و زندگی آگاه می شد و همچنین تدابیری می اندیشید که مواد اولیه ی لازم، مثل اورانیوم کنگوی بلژیک، به دست آلمانیها نیفتد.
در آغاز، تحقیقات را چند تن از فیزیکدانان مهاجر سرشناس با دستیاری امریکاییان جوان اداره می کردند. نخستین تماس با یک مرجع حکومتی امریکایی در 16 مارس 1939، فردای اشغال چکسلواکی به توسط نازیها، صورت گرفت. گ. پگرام (2)، رئیس دانشکده ای از دانشگاه کلمبیا به اصرار همکارانش اطلاعیه ای به وزارت نیروی دریایی فرستاد. چند ماه بعد، زیلارد و ویگنر تصمیم می گیرند آلبرت اینشتین را که از پرآوازه ترین دانشمندان اروپایی پناهنده به ایالات متحده ی آمریکا بود از احتمال خطر تهدید کننده آگاه کنند. آنها امکان واکنش زنجیره ای در اورانیوم را برایش شرح می دهند. پس از تبادل نظر با چند تن دیگر، قرار گذاشته می شود که آلبرت اینشتین مستقیماً نامه ای به پرزیدنت روزولت بنویسد. نامه آماده می شود. آلکساندر ساخس (3)، مشاور اقتصادی یک شرکت بزرگ که آشنایی شخصی با پرزیدنت روزولت دارد با پادرمیانی زیلارد می پذیرد که نامه ی آلبرت اینشتین را که به تاریخ 2 اوت 1939 امضا کرده است، در ملاقات حضوری به دست شخص رئیس جمهوری ایالات متحده ی امریکا بدهد. با وجود این، ساخس نامه را روز 11 اکتبر همان سال پس از ورود فرانسه و انگلستان در جنگ، به روزولت می رساند. نامه ی آلبرت اینشتین چنین آغاز می شود: «نتایج آزمایشهای جدید ا. فِرمی ول. زیلارد که به صورت دستنویس در اختیارم گذاشته شده، مرا به این نتیجه می رساند که فکر کنم که عنصر اورانیوم...» پایین تر ادامه می دهد: «این پدیده ی جدید ممکن است به ساختن بمبهایی بینجامد... تنها یک بمب از این نوع که با کشتی حمل شده و در بندری منفجر شود، نه تنها تمامی بندر، که قسمتی از سرزمینهای پیرامون آنجا را هم می تواند ویران کند...»
چند روز پس از دریافت این نامه، روزولت تصمیم می گیرد کمیته ای به ریاست مدیر اداره ی ملی استانداردها تشکیل دهد. نخستین جلسه ی کمیته در روز 21 اکتبر برگزار می شود. کمیته، سفارش تدارک چهار تُن گرافیت و پنجاه تُن اکسید اورانیوم را می دهد. اولین کمک مالی بلاعوض تصویب می شود. این آغاز، هنوز ناچیز، تلاش عظیم امریکایی است.

پی نوشت ها :

1. Sudetes.
2. G. Pegram.
3.A.sachs.

منبع: سرگذشت اتم، شماره 2034


[ دوشنبه 99/8/5 ] [ 4:8 عصر ] [ بهرام میرمحمدیان ] [ نظرات () ]

فیزیک دانان علیه فیزیک دانان

فیزیک دانان علیه فیزیک دانان  

از سال 1940 به بعد، اطلاعاتی که متفقین، مخصوصاً انگلیسیها، از منابع مختلف کسب کرده بودند حاکی از آن بود که آلمانیها روی شکافت اورانیوم کار می کنند. آنها ذخایر مهمی از اورانیوم موجود در بلژیک را ضبط کرده بودند. و از نیروهای مقاومت نروژی کسب اطلاع شده بود که آلمانیها تولید مقدار زیادی آب سنگین را به کارخانه ی نروژی سفارش داده بودند. شایعاتی پیرامون سلاحهای سری آلمانیها دهن به دهن می گشت. نیلس بور از ورنر هایزنبرگ شنیده بود که آلمان در صدد ساختن یک بمب اتمی است. اواخر سال 1943 امریکاییان تصمیم می گیرند یک واحد اطلاعاتی ایجاد کنند با نام رمز آلسوس (Alsos) برگردان یونانی نام ژنرال گروز ( از Grove به فرانسه Bosquet به معنای بیشه زار)، مسئول علمی آن ساموئل ا. گوداسمیت (1)، فیزیکدان امریکایی هلندی تباری است که در سال 1925 به اتفاق جورج اوهلنِبک (2) مفهوم اسپین الکترون را در فیزیک ذرات بنیادی وارد کرده بود. به محض پیاده شدن نیروهای متفقین در سواحل نورماندی، واحد اطلاعاتی آلسوس با واحدهای پیشتاز این نیروها همراه می شود تا اطلاعات دقیقی درباره ی وضع تحقیقات آلمانیها درباره ی بمب اتمی کسب کند. گوداسمیت و افسران آلسوس به پاریس می رسند، هنوز در شهر جنگ و گریزهای خیابانی ادامه دارد، جیپشان را در برابر کلژدوفرانس متوقف می کنند تا ببینند فردریک ژولیو در این باره چه می داند. سپس، واحد اطلاعاتی قدم به قدم پیشروی نیروهای متفقین را دنبال می کند: هلند، استرازبورگ، هایدلبرگ و برلین... روش کارش ساده است: شناسایی و بازداشت هرچه سریع تر ده یا بیست تن از سرشناس ترین فیزیکدانان (از جمله ورنر هایزنبرگ)، که یقیناً بیشترشان در برنامه های اتمی دستی دارند. همین که آلسوس زیر رگبار دشمن در هلند به ساحل رودخانه ی راین می رسد، افرادی از گروه، زیر یک پل به نمونه برداری از آب راین می پردازند، بطریها به واشینگتن فرستاده می شود تا در آنجا میزان احتمالی رادیواکتیویته شان بررسی شود. یک رآکتور هسته ای آلمانی که احتمالاً در حاشیه ی راین یا در یکی از شعبه های آن بنا شده باشد، اثری هرچند جزئی اما قابل اندازه گیری از رادیواکتیویته در آب رودخانه به جا می گذارد. در نمونه ها هیچ نشانه ای از این نوع مشاهده نشد.
در استرازبورگ، واحد اطلاعاتی آلسوس به نخستین اطلاعات علمی دست پیدا می کند. قرائت اسنادِ جمع آوری شده در این شهر، زیر نور شمع، حاکی از آن است که آلمانیها هنوز موفق به جداسازی اورانیوم 235 نشده اند، و فعالانه روی آنچه که «مسئله ی اورانیوم» می نامند، کار می کنند، بدون آنکه هنوز به نتیجه ی ملموسی رسیده باشند. با وصف این، فیزیکدانان آلمانی که یکی پس از دیگری بازداشت می شدند از برتری تحقیقاتشان مطمئن بودند؛ آنها فکر می کردند در این باره بیشتر از امریکاییان چیز می دانند. مأموران امریکایی سعی نمی کردند که آنها را از اشتباه بیرون بیاورند، زیرا هنوز تا این لحظه بمبشان آزمایش نشده بود، و موضوع مأموریتشان می باید همچنان سرّی باقی می ماند. امریکاییان، حتی اگر به دست دشمن اسیر می شدند، نمی باید چیزی درباره ی برنامه تحقیقات اتمیشان بروز می دادند. در این مرحله از مأموریت، گود اسمیت احساس رضایت خاطر می کند و به افسر عالیرتبه ای که همه جا همراه اوست اعتراف می کند: «جای خوشوقتی است که آلمانیها بمب اتمی ندارند، حالا دیگر ما مجبور نخواهیم شد که از بمب خودمان استفاده کنیم» برخلاف انتظارش، افسر عالیرتبه به او پاسخ می دهد: «سام [کوتاه شده ی ساموئل]، تو خوب می دانی که ما یک چنین بمبی داریم، و از آن استفاده خواهیم کرد».
آلسوس در خاک آلمان تا مخفیگاههای گروههای آلمانی که روی شکافت هسته ی اورانیوم کار می کردند، پیش می رود. واحد اطلاعاتی به دهکده ای در تورینگه (3) می رسد، آنجا یک آزمایشگاه هسته ای متعلق به ارتش نازی سراغ دارد. تعدادی فیزیکدان با اعضای خانواده شان در زیرزمین ساختمانی که قبلاً مدرسه بوده است، پنهان شده اند. سرهنگ فرمانده گروه آلسوس، در حالی که به چیزی شبیه خشتهای سیاه اشاره دارد، از آنها می پرسد: «آن چیزهای سیاه در آن گوشه چه هستند؟» پاسخ: «خوب، زغال سنگند». سرهنگ، یکی از قطعات را برمی دارند و جواب می دهد: «اینها سنگین تر از آنند که زغال باشند!» آلمانیها در این لحظه می فهمند که گروه امریکایی تصادفی به آنجا نیامده است. این خشتها، بلوکهای فشرده ی اکسید اورانیوم هستند.
واحد اطلاعاتی از آنجا به وورتمبرگ (4) در جنوب اشتوتگارت (5) به سمت قصبه های هِچینگن (6) و تایلفینگن (7) می رود، زیرا اطلاع دارد که انستیتوهای جامعه ی کایزر ویلهلم به مدیریت ورنر هایزنبرگ و اوتوهان، از برلین که زیر بمباران مداوم بوده است، به آنجا منتقل شده اند. مأموران اطلاعاتی آلسوس وقتی وارد دفتر کار هایزنبرگ می شوند، از مشاهده ی عکسی آویخته به دیوار که ورنر هایزنبرگ را در کنار ساموئل گود اسمیت در 1939 در دانشگاه میشیگان نشان می داد، شگفت زده می شوند! آنها در چند کیلومتری آنجا، در دهکده ی هایگرلوخ (8)، دهکده ای با معماری سده های میانی، در غاری مرمت شده، یک پیل اتمی در دست ساختمان پیدا می کنند، که بعدها با مواد منفجرکننده، آن را از بین خواهند برد. واحد اطلاعاتی در مسیر تفتیشهایش هرجا که اورانیوم و آب سنگین می یابد، ضبط می کند. سرانجام آلسوس به برلین می رسد. گروه در زیرزمین دوم انستیتو فیزیک، آزمایشگاهی پیدا می کند که آنجا قبل از اسبابکشی به قصبه ی هِچینگن مشغول ساختن یک پیل اتمی بوده اند.
(توضیح تصویر): گروه آلسوس مشغول پیاده کردن یک پیل اتمی در یک غار هایگرلوخ هستند. در وسط، شمشهای اورانیوم است که با گرافیت احاطه شده است.
حالا تعدادی از برجسته ترین فیزیکدانان آلمانی در اسارت متفقین هستند. ماکس فون لاوئه در تمام این مدت، یک مخالف سرسخت نازیسم بوده و به مناسبتهای متعدد مخالفتش را ابراز کرده بود. اوتوهان که نازی نبود سعی کرده بود خودش را کنار بکشد؛ درست قبل از رسیدن متفقین، توانسته بود بخشدار تایلفینگن را متقاعد کند که در صدد مقاومت برنیاید تا قصبه آسیب نبیند. والتر بته، آدم دقیق و وسواسی، هیتلری نبود. در عوض، والتر گرلاخ (9)، رئیس هماهنگ کننده ی تحقیقات هسته ای شده بود. کارل فون وایتساکر، از خانواده ای دیپلمات، از همان آغاز سال 1939 از اوتو هان پیامدهای ممکن شکافت را آموخته بود. ورنر هایزنبرگ به عنوان مدیر انستیتو فیزیک کایزر ویلهلم، یکی از مسئولان تحقیقات مربوط به شکافت در آلمان شده بود. او ضمن تقبیح زیاده رویهای نازیسم (علناً از نظریه ی نسبیت، که مقامات نازی آن را نظریه ای یهودی می دانستند، دفاع کرده بود)، به احتراماتی که برایش قائل بودند دلبستگی داشت. او آرزومند بود که آلمان، مقام اول را در علوم حفظ کند. او می خواست افتخار حل مسئله ی اورانیوم را نصیب خودش بکند. اما اگر او زودتر به نتیجه رسیده بود چه پیش می آمد؟ در پاییز 1941، او به اتفاق همکارش کارل فون وایتساکر، به عنوان مأموریت علمی به کپنهاگ اعزام شده بودند. هایزنبرگ در ملاقات با نیلس بور، سربسته اعتراف می کند که با درخواست مقامات نازی برای اداره ی تحقیقات مربوط به شکافت هسته ی اورانیوم به منظور استفاده ی احتمالی در امور نظامی موافقت کرده است. هایزنبرگ، نیلس بور را چونان پدر روحانی خود می دانست و بخشایش او را طلب می کرد. بور ابتدا متوجه منظور هایزنبرگ نشد و وقتی سرانجام آن را فهمید، احساس انزجار کرد. او از اینکه هایزنبرگ انجام این وظیفه را برای هیتلر پذیرفته است، خشمگین بود و دیگر نخواست به حرفهایش گوش دهد.(10) بعدها از زبان دیگران شنیده می شود که هایزنبرگ در این ملاقات می خواسته است به بور پیشنهاد کند که دانشمندان متقابلاً متعهد گردند که بمب اتمی نسازند. هایزنبرگ تا وقتی که بور زنده است به کپنهاگ باز نخواهد گشت.(11)
از آنچه که بعداً برای گروه آلسوس معلوم شد، برنامه ی اتمی آلمانیها هنوز وسعتی نیافته بود و از حدود طرحهای تحقیقاتی دانشگاهی، چندان تجاوز نمی کرده است. پیلهای اتمی، در دست ساختمان بود. او هنوز موفق به راه اندازی آنها نشده بودند،
فیزیکدانهای آلمانی تصور می کردند که خود پیل اتمی، ساخته شده از لایه های مثلاً اورانیوم و پارافین می تواند یک بمب باشد؛ آنان متوجه نشده بودند که یک پیل اتمی هرگز نمی تواند کار یک بمب را بکند؛ آنان اصلاً چنین تصوری نداشتند که بمب واقعی، توده ای مواد شکافت پذیر که از جرم بحرانی تجاوز کرده باشد خواهد بود، که در آن، انفجار، حاصل واکنش زنجیره ای شکافت هسته در اثر برخورد نوترونهای سریع است. آنان به وجود پلوتونیوم و به خواصش پی برده بودند، اما نمی دانستند آن را چگونه تولید کنند. آنان مطمئن نبودند که بتوانند همه ی مسائل مربوط به اورانیوم را حل کنند و، در هر حال فکر می کردند سالها کار لازم است تا به نتیجه برسند.
با وصف این، برخی از دانشمندان آلمانی علاقه ی مقامات حکومتی را به موضوع جلب کرده بودند. یک «باشگاه اورانیوم» در بهار 1939 ایجاد شده بود. در 1942 اقداماتی در جهت متمرکز کردن وسایل و امکانات زیر نظر مارشال گورینگ (12) به عمل آمده بود. اما وسایل خواسته شده و تحصیل شده برای تأمین نیازمندیهای چنین صنعتی کافی نبودند. برخلاف آمریکاییان، مقامات مسئول آلمانی نتوانسته بودند همه ی گروههای تحقیقاتی رقیب را در گروه واحد و متمرکزی ادغام کنند. در اثر ضربه هایی که گشتاپو و نیروهای اس. اس. بر پیکره ی نهادهای دانشگاهی و سازمانهای تحقیقاتی وارد آورده بودند، اشخاص فرصت طلب و بی صلاحیت در اداره ی مؤسسات تحقیقاتی، پُستهای کلیدی را اشغال کرده بودند. گود اسمیت در گزارشش نوشت، فیزیکدانان آلمانی چون خودشان هنوز نمی دانستند چگونه بمب اتمی بسازند، فکر می کردند که هیچ کس دیگری هم قادر به ساختن آن نیست. او دلیل این شکست را ناشی از رژیم توتالیتر هیتلری، ناتوانی در اجرای برنامه ی علمی جمعی و جزم گرایی علم آریایی در برابر علم یهودی می داند.
پس از تسلیم آلمان، حدود ده تن از برجسته ترین این فیزیکدانان در مزرعه ای [فارم هال] در انگلستان در حومه ی شهر دانشگاهی کمبریج، بازداشت شدند، بدون آنکه همکارانشان در آلمان اطلاعی از آنان داشته باشند. فیزیکدان آلمانی در این بازداشتگاه بودند که خبر انفجار اولین بمب اتمی در هیروشیما را شنیدند. برای دانستن اینکه این فیزیکدانان چه چیزی از فعالیتهایشان را در زمان جنگ بروز نمی دهند، در همه جای بازداشتگاه میکروفونهای مخفی کار گذاشته شده بود. از این طریق بود که واکنششان در برابر شنیدن خبر انفجار اولین بمب اتمی از رادیو دانسته شد، گرچه مقامات بریتانیایی تاکنون اجازه ی انتشار متن گفت وگوهای ضبط شده را نداده بودند. فیزیکدانان آلمانی در آغاز، خبر را باور نکردند و آن را از مقوله ی تبلیغات زمان جنگ پنداشتند. «آنان می گفتند این نمی تواند یک بمب اتمی واقعی باشد، این باید بمب جدیدی باشد که امریکاییان آن را اتمی می نامند و هیچ ربطی به مسئله ی اورانیوم ندارد». بالاخره آنان ناگزیر شدند تن به واقعیت بدهند. با وصف این، واکنشهای فیزیکدانان در مقایسه با یکدیگر بسیار متفاوت بود. ماکس فون لاوئه ساکت ماند و به پیامدهای بلندمدت خبر اندیشید. اوتوهان، منقلب شد، زیرا او احساس می کرد با کشف اولیه اش در مسئولیت استفاده ی فاجعه آمیز از شکافت، سهیم است. والتر گرلاخ از شنیدن خبر، سخت برآشفت و از اینکه خودش زودتر موفق نشده است، احساس آن را داشت که سیلی خورده است. سخنان تلخی رد وبدل شد. هایزنبرگ که ابتدا در صحت خبر شک می کرد، تمام شب را درباره اش فکر کرد تا بالاخره آن را فهمید. او همکاران را دور خودش جمع کرد و اصول بمبی را که امریکاییان موفق به ساختنش شده بودند برایشان توضیح داد. گود اسمیت روایت می کند که دانشمندان آلمانی بهت زده شده بودند. چگونه از بیخ گوش راه حل، گذشته بودند؟ آنگاه، برخی از فیزیکدانان آلمانی به فکر افتادند که از مزایای این ناکامی بهره برداری کنند: آنها نزد بازپرسان خود چنین ادعا کردند که اگر موفق نشدند، برای این بود که نخواسته بودند موفق شوند شاید برای بعضی از آنها به راستی چنین بود، اما همه ی آنها چنین نیّتی نداشته اند.

پی نوشت ها :

1.Samuel A. Goudsmit.
2. George E. Uhlenbeck.
3. Thuringe.
4. Wurtemberg.
5. stuttgart.
6. Hechingen.
7. Tailfingen.
8. haigerloch.
9.Walther Gerlach.
10.برای اطلاع بیشتر و دقیق تر به خواننده ی علاقه مند توصیه می شود فصلهای 14 و 15 از کتاب بسیار زیبای جزء و کل، نوشته ی هایزنبرگ، ترجمه ی حسین معصومی همدانی، از انتشارات مرکز نشر دانشگاهی (1368) را مطالعه کند. ــ م.
11.این اطلاع روایتگر، صحیح نیست. هایزنبرگ در اوایل تابستان 1952 برای شرکت در کنفرانس بین المللی فیزیکدانان اتمی به کپنهاگ می آید و با نیلس بور و ولفگانگ پائولی گفت وگوی سه نفره ای در خانه ی بور درباره ی دیدگاههای پوزیتیویستی داشته است. رک. همان کتاب فصل 17. ــ م.
12. Goering.

منبع: سرگذشت اتم، شماره 2034


[ دوشنبه 99/8/5 ] [ 4:7 عصر ] [ بهرام میرمحمدیان ] [ نظرات () ]

 دختری لهستانی در پاریس

نویسنده: پل استراترن
ترجمه‌ی دکتر محمدرضا توکلی صابری
ماری کوری استثنایی‌ترین زن قرن بیستم بود. اکتشافات او دو جایزه‌ی نوبل برایش به ارمغان آورد (پدیده‌ای که تا بیش از نیم قرن بعد تکرار نشد). کارهای او سبب افزایش پژوهش در زمینه‌ی رادیوم و منجر به پیشرفت‌های زیادی در زمینه‌ی فیزیک هسته‌ای و درمان سرطان شد. پی‌یر کوری شوهر او و آیرن ژولیو-کوری دخترش نیز جایزه نوبل را بردند. سرانجام ماری کوری در اثر سرطان خون ناشی از سالیان دراز کار در شرایط ابتدایی آزمایشگاهی برای جدا کردن رادیوم درگذشت. این جریان به حدی جالب است که به نظر نمی‌آید واقعیت داشته باشد.
تعجبی ندارد که جهان مایل بود سیمای زن مقدسی را بپذیرد که دخترش در زندگینامه‌ای تصویر کرده بود که چهار سال پس از مرگ مادرش انتشار یافت. این کتاب مایه‌ی الهام زنان بسیاری در مبارزه‌شان برای به رسمیت شناخته شدن بود: به عنوان زن، به عنوان یک شخصیت مستقل و به عنوان پژوهشگر. ولی او ضمناً سیمای یکی از غیرقابل‌تحمل‌ترین زنانی را که در تصور می‌گنجد به نمایش گذاشته بود. خوشبختانه ماری کوری واقعی از این نوع زنان نبود. او یک زن بسیار بااحساس بود، هم در کار و هم در زندگی‌اش. او که در عشق بداقبال بود، نیروی کافی داشت تا نه فقط در برابر وسوسه‌ی پول و شهرت، بلکه در برابر نفرت از رسوایی‌های عمومی نیز مقاومت کند. (او یکی از اولین کسانی بود که از دست رنگین‌نامه‌ها ناراحتی کشید) ترسیم ماری کوری همچون یک زن مقدس، بدگویی از اوست. او یک مادر بود که به تنهایی دو دختر را بزرگ کرد و سهم عظیمی در علم قرن بیستم داشت.

زندگی و کار

ماری کوری در 7 نوامبر 1867 با نام ماریا اسکودوفسکا، کوچک‌ترین فرزند از پنج فرزند خانواده، به دنیا آمد. پدر او معلم ریاضی و فیزیک، و مادرش مدیر بهترین مدرسه‌ی دخترانه در ورشو بود و این خانواده در آپارتمانی پشت مدرسه در خیابان فرتا زندگی می‌کردند.
آن زمان روزگار سختی بود، زیرا لهستان زیر سلطه‌ی روسیه قرار داشت. پس از شورش، عمومی اما ناموفق سال 1863 بیش از 100 هزار لهستانی کشورشان را ترک کردند. بسیاری از آن‌ها به جاهایی نظیر پاریس و آمریکا رفتند، و بعضی دیگر به اجبار به سیبری فرستاده شدند. پس از این شورش حکومت روسی بیش از پیش بر شدت سرکوب افزود. در زمان تولد ماریا اعدام در ملاء عام هنوز هم در مرکز شهر ورشو انجام می‌شد.
در حدود سال‌های 1870 مادر ماریا به بیماری سل دچار شد. در همان زمان پدر تنزل مقام یافت؛ بیشتر به خاطر این که لهستانی بود، اما هم چنین به خاطر این که مظنون به این بود (که واقعیت هم داشت) که عقاید ملی‌گرایانه‌ی خود را با دانش‌آموزان در میان می‌گذارد. اکنون این خانواده در مضیقه‌ی مالی بود، ولی بدتر از آن هم در پیش بود. در سال 1878، هنگامی که ماریا ده ساله بود مادرش در اثر بیماری سل درگذشت و پدرش هم اخراج شد. خانواده مجبور شد برای امرار معاش، خانه را به مهمانسرا تبدیل کند. ماریا در اطاق پذیرایی می‌خوابید، پس از این که همه به خواب می‌رفتند تکالیف درسی خود را انجام می‌داد، و صبح زود از خواب بر می‌خواست تا میز صبحانه را برای مهمانان آماده کند.
عکس‌های این دوران، ماریا را همچون یک دختر ساده و جدی نشان می‌دهد. او گونه‌های توپر مادر، موهای فردار و نرم، و لبان کلفت و کمی غنچه‌ای داشت. تنها چیز عادی او ظاهرش بود. وقتی در مدرسه مجبور شد تا زبان خارجی (روسی) یاد بگیرد استعداد استثنایی از خود نشان داد. او یک سال زودتر، در سن پانزده سالگی مدرسه را تمام کرد و یک مدال طلا گرفت؛ و این پایان کار بود. امکان تحصیلات بیشتر برای دختران در لهستان وجود نداشت.
ماریا پس از همه‌ی این فشارها، کمی رنگ‌پریده به نظر می‌رسید، بنابراین او را فرستادند تا پیش عمویش بماند. آن‌ها باقیمانده‌ی طبقه‌ی زمین‌دار بودند با املاک مختصری در وسط ناکجاآبادی نزدیک مرز اوکراین. ماریا خود را در «برهه‌ای از تمدن در میان زمین‌های روستاییان» یافت. برای اولین (و نیز آخرین) بار زندگی شاد و بی‌دردسری را تجربه کرد. عمه‌ی ماریا زن آزاده‌ای بود و انتظار داشت که دخترانش قوی و مستقل باشند. ماریای جوان و عمه‌زاده‌ها و عموزاده‌هایش از خانه‌ی همسایه‌ها دیدن می‌کردند که مردم بسیار بافرهنگی بودند. در آن جا موسیقی می‌نواختند و ادبیات لهستانی و فرانسوی را برای همدیگر می‌خواندند؛ آمیزه‌ی گیرایی شامل آثاری از شوپن و ویکتورهوگو، و نیز شاعر رمانتیک بزرگ لهستانی میکیه ویکز و اسلواکی (بایرون لهستان) که هر دو به تازگی در غربت در گذشته بودند. در روزهای تعطیل ماریا و عمه‌زاده‌ها و عموزاده‌ها با لباس محلی در اجتماعات روستایی حضور یافته و غالباً تا نزدیکی‌های صبح می‌رقصیدند. این برنامه تا حدود یک سال ادامه داشت.
سرانجام هنگامی که ماریا به ورشو بازگشت دریافت که پدرش همان مختصر پولی را هم که داشت در اثر سرمایه‌گذاری غلط از دست داده است. خانواده‌ی آن‌ها در فقر زندگی می‌کردند و ماریا به عنوان معلم به کار پرداخت و حقوق خود را با درآمد ناچیز خانواده به اشتراک می‌گذاشت. او هم چنین با «دانشگاه آزاد» غیرقانونی لهستان که یک نهاد «درگردش» بود (پیوسته از جایی به جایی انتقال پیدا می‌کرد تا مقامات روسی آن را شناسایی نکنند) تماس برقرار کرد. بنابر رسم دانشگاه آزاد، او همان‌طور که آموزش می‌داد، آموزش هم دریافت می‌کرد. در عوض کتاب‌هایی که دریافت می‌کرد، در بعضی از سخنرانی‌ها، برای زنان کارگر کتاب می‌خواند و میراث لهستانی‌شان را القاء می‌نمود. در دانشگاه آزاد، سوسیالیسم، علم، و شکاکیت موضوع روز بود و ماریا به سرعت بقایای ایمان مذهبی‌اش را از دست داد. او شروع کرد به مطالعه‌ی گسترده زبان‌های مختلف: کارل مارکس به آلمانی، داستایوفسکی به روسی، و شعر به زبان فرانسه، آلمانی، روسی و لهستانی. او حتی سعی کرد شعر بگوید و برای مجله‌ی زیرزمینی پراودا کار می‌کرد. پراودا به معنی «حقیقت» است، که البته نباید با مجله پراودای روسی اشتباه گرفت که عکس آن را عرضه می‌کرد!
خوشبختانه پراودا به دانش جدید اختصاص داشت و ماریا به زودی روشنایی را دید. فرمول‌های جبری و قواعد پیش پا افتاده شعر به تدریج جای خود را به شعر ریاضیات محض و رمانتیسم کشف علمی داد. ماریا موضوع مورد علاقه‌اش را پیدا کرده بود. اما چه کاری می‌توانست در این مورد بکند؟ کجا می‌توانست به طور هدف‌مند آن را مطالعه کند؟
ماریا با خواهر بزرگش برونیا که می‌خواست پزشکی بخواند قراری گذاشت. او در لهستان کار کند تا خرج تحصیل برونیا را در پاریس تأمین کند، و در عوض برونیا هم به او کمک کند تا در پاریس به تحصیل علم بپردازد. برونیا عازم پاریس شد و ماریا شغلی به عنوان معلم سرخانه در خانه‌ی یک زمین‌دار ثروتمند در شصت مایلی جنوب ورشو پیدا کرد. کار ماریا آموزش دو دختر این خانواده بود که یکی از آن‌ها همسال خودش بود. اما این مکان یک واحه فرهنگی در میان یک ناحیه‌ی روستایی نبود. هم چنان که خوشی مختصر جشنواره‌ی برداشت چغندر، جایش را به زمین‌های یخ‌بسته و گل‌آلود زمستان می‌داد، ماریا هم از فقر و جهل روستاییان محلی وحشت‌زده شد. با توجه به آموزش‌های خود در دانشگاه آزاد، کلاسی را برای آموزش الفبای لهستانی به کودکان روستایی به راه انداخت. گویی که این کافی نیست، به خودآموزی خود نیز ادامه داد. او به خواهرش نوشت: «در ساعت 9 شب من کتاب‌هایم را بر می‌دارم و به کار می‌پردازم ... حتی عادت کرده‌ام که ساعت 6 صبح برخیزم تا بیشتر کار کنم.» او نوشته است که کمتر از سه کتاب را در یک زمان نمی‌خواند: فیزیک اثر دانیل «که جلد اولش را به پایان رسانده‌ام»، جامعه‌شناسی اسپنسر به فرانسه و درس‌هایی درباره‌ی تشریح و فیزیولوژی اثر پل برز به روسی. «هنگامی که حس می‌کنم که نمی‌توانم از خواندن فایده‌ای ببرم، بر روی مسایل جبر یا مثلثات کار می‌کنم که امکان پرت شدن حواس نیست و مرا دوباره به راه اصلی باز می‌گرداند.»
همه‌ی این‌ها ممکن است باورنکردنی به نظر آید، ولی شکی نیست که ماریا در شب‌های طولانی و برفی زمستان به شدت مطالعه می‌کرد. از همان اولین روزهایی که در اطاق پذیرایی می‌خوابید، عادت کرده بود که برای مطالعه با زمان بجنگد؛ و اکنون بالاخره یک هدف پیدا کرده بود: پاریس. اگر خود را غرق کار می‌کرد، سه سال کار در این زحمت‌کده حتی سریع‌تر می‌گذشت و او با آمادگی بیشتری به فرانسه راه پیدا می‌کرد.
اما حتی برای کودن‌ترین و مصمم‌ترین فرد زحمتکش نیز زمان عادی فرا می‌رسد. کشتزارهای یخ‌زده آب شدند و جای خود را به زمین‌های موج‌دار شکوفه‌های سبز و ارغوانی چغندر دادند و نوید روزهای داغ تابستان را آوردند. پسر بزرگ زوراوسکی برای تعطیلات به خانه بازگشت. کازیمیرز دانشجوی ریاضیات در دانشگاه ورشو و یک سال از ماریا بزرگ‌تر بود. طبق نامه‌های ماریا هیچ یک از مردان جوان در آن ناحیه «حتی یک ذره باهوش» نبودند؛ بنابراین صاعقه هم چنان که باید فرود آمد. ماریا و کازیمیرز عاشق یکدیگر شدند.
هنگامی که کازیمیرز برای تعطیلات کریسمس به خانه آمد، آن دو صحبت از ازدواج می‌کردند. سپس والدین کازیو از جریان بین پسر عزیزشان و آن معلم کوچولو و صمیمی، که نه تنها ساده، بلکه بی‌پول هم بود آگاه شدند. ازدواج با چنین موجود طبقه پائینی برای پسرو وارث زوراوسکی ناممکن بود. کازیمیرز نوزده ساله به ناچار تسلیم درخواست پدر شد. دلدادگی به پایان رسید: ماریا خرد شد. اما او به قدر کافی قوی و مستقل بود تا احساسات خود را درون خودش نگهدارد.
هم چنان که ماریا دندان‌هایش را به هم می‌فشرد و به کار خود ادامه می‌داد تا مدت قراردادش به پایان برسد، می‌توان تصور کرد که چقدر باید رنج برده باشد. چرا آن جا را ترک نکرد؟ در هر تعطیلات، کازیمیرز از ورشو به خانه باز می‌گشت و ماریا با همه مشکلات هنوز هم امید داشت. سال‌ها می‌آمد و می‌رفت. تا این که سرانجام برونیا از فرانسه نامه‌ای فرستاد و خبر داد که قصد دارد با یکی از همکلاسی‌های پزشکی‌اش ازدواج کند، که به این معنی بود که بالاخره ماریا می‌توانست به پاریس برود و پیش او بماند. اما او تردید کرد. با وجود تصمیم قبلی و حتی قاطع، او اکنون حاضر بود که همه را به خاطر کازیمیرز رها کند.
اما تلخی‌هایی نیز در میان بود. هنگامی که ماریا فهمید که خواهر دیگرش هلنا نیز به علت شرایط مشابهی رد شده است، او دریچه‌ای به جا برای خالی کردن خشم خود پیدا کرد. نظری به آن چه که در درونش داشت می‌اندازیم: هم چنان که به تدریج احساسات خود را رها کرد، در نامه‌ای بسیار پر احساس (که ظاهراً خشم خود را از سرنوشت خواهرش ابراز می‌دارد)، می‌نویسد: «می‌توانم تصور کنم که غرور هلنا چقدر آسیب دیده است ... اگر آن‌ها علاقه‌ای به ازدواج با یک دختر فقیر ندارند، می‌توانند به جهنم بروند ... اما چرا اصرار دارند چنین موجود معصومی را ناراحت کنند؟» سپس با یک جمله‌ی عجیب اما فاش‌کننده‌ی نامه را پایان می‌دهد: «اما من، حتی من، امیداوارم که کاملاً در پوچی محو نشوم.»
ماریا از شکل آشکار شخصیت خود، و این که در نظر دیگران چگونه بود، آگاهی داشت. پشتکار او نفی خود را لازم داشت و رنج او سرکوب خود را؛ اما او آدم بی‌اهمیتی نبود. ماریا اسلودوفسکا اکنون مصمم‌تر بود تا از زندگی خود چیزی بسازد. سال‌هایی که به عنوان معلم سرخانه کار کرده بود او را سرسخت می‌ساخت. او بیشترین کوشش خود را کرد تا این موضوع را پنهان کند: «غالباً فقدان عمیق شادی‌ام را زیر خنده پنهان می‌کنم.» اما هنگامی که به ورشو پیش خانواده‌اش بازگشت، برای آن‌ها مشخص بود که چیزی در او تغییر یافته است؛ و این چیز بیش از فقط بزرگ شدن او بود، گرچه اکنون بیست و دو سال داشت.
ماریا چند سال دیگر را در ورشو گذراند، به عنوان معلم سرخانه کار می‌کرد و هر گروز را پس‌انداز می‌نمود. سپس در سال 1891 عازم پاریس شد. او اکنون بیست و چهار ساله بود: در سنی که بعضی از معاصران بزرگ او در لبه‌ی کشف‌های بزرگ بودند، او حتی درسش را هم شروع نکرده بود. (در سن بیست و پنج سالگی اینشتین نسبیت را کشف کرده بود، مارکونی امواج رادیویی را بر فراز کانال مانش می‌فرستاد، و راذرفورد به فیزیک هسته‌ای می‌پرداخت.)
ماریا با قطار از ورشو به پاریس رفت. او با قطار درجه چهار سفر کرد. او بر روی یک چهارپایه سفری پارچه‌ای سه روز سفر را در کنار وسایلش نشسته بود. پاریس، مکه‌ی روشنفکران در این سال‌ها، جاذبه نیرومندی برای مسافران جوان و بی‌پولی بود که اراده و استعداد استثنایی داشتند. شاعر فرانسوی رمبو از وین پیاده به پاریس رفت، همان‌طور که مجسمه‌ساز رومانیایی برانکوسی از بخارست پیاده به راه افتاد. رقابت این چنین بود: اگر می‌خواستید در شهر نور موفق شوید.
ماریا در دانشکده‌ی علوم سوربن (دانشگاه پاریس) ثبت‌نام کرد. تعداد دانشجویان 1800 نفر بود که فقط 23 آن‌ها دختر و کمتر از یک سوم این‌ها فرانسوی بودند. واژه‌ی دانشجوی دختر در پاریس، همان حالت چشمک و لبخند را افاده می‌کرد که امروزه واژه‌ی «مدل» ایجاد می‌کند. هیچ پدر محترمی دخترش را دچار چنین خفتی نمی‌کرد، به ویژه آن که این وضع با تحصیلات وی بدتر می‌شد. بیشتر مردان فرانسوی با نویسنده معاصر خود اکتاو میرابو هم عقیده بودند که می‌گفت: «زن یک مغز نیست، بلکه ابزار سکس است». ماریا توانسته بود در لهستان استقلال خویش را حفظ کند، آن هم نه فقط در زمینه‌ی فکری. پاریس به عصر انسان نئاندرتال بازگشته بود: هر زنی که شب‌ها در خیابان دیده می‌شد، به طور خودکار یک فاحشه بود. نوری که شهر نور را در سال 1891 روشن کرد، در ابتدا محدود به حیطه الکترونیک بود.
ماریا همان طور که قصد داشت کارش را شروع کرد. به طور مودبانه، اما قاطع درخواست خواهرش را برای اقامت با او رد کرد. او به تنهایی در یک اطاق زیرشیروانی کهنه زندگی می‌کرد. معمولاً نوابغ در محله‌ی لاتین سوربن گرسنگی می‌کشیدند. ماریا پس از کلاس درس، کار آزمایشگاه، و مطالعه در کتابخانه، شش طبقه از پله‌ها بالا می‌رفت و خود را به اتاقش می‌رساند که سقف شیب‌داری داشت. پس از خوردن یک تکه نان و قطعه‌های شکلات به عنوان شام، شب‌ها تا دیروقت کار می‌کرد. اکنون بالأخره او آزاد بود به آرزوهایش برسد و هیچ‌کس نمی‌توانست او را متوقف کند. در میانسالی، او این دوران را به عنوان «یکی از بهترین خاطرات زندگی‌اش» به یاد می‌آورد. این دوران سال‌های تنهایی بود که فقط به مطالعه اختصاص داشت ... که برایش این همه صبر کرده بودم. او حتی شعری درباره‌اش گفته بود:
با این حال، از آن چه می‌داند شاد است.
زیرا در اطاق تنهایی خویش.
هوای غنی را می‌یابد که روح در آن رشد می‌کند.
که از ذهن‌های مشتاق الهام گرفته است.
پاریس اجتماع زنده‌ای از لهستانی‌های مهاجر را داشت: نخبگان فرهنگی و سیاسی که در انتظار بودند. حدود و استعداد آن را می‌توان با درخشان‌ترین عضو جوان آن نشان داد: پادروسکی (1) که بعدها مشهورترین پیانیست کنسرت‌ها شد، نخست‌وزیر لهستان و عاشق گرتا گاربو (اگر چه این دو موقعیت در دو زمان مختلف بود). ماریا از این چیزهای کوچک و بی‌اهمیت دوری می‌جست: ستاره‌های آسمان او فرانسوی و علمی بودند. با وجود علاقه به کشورش، او خود را با کشوری شناسایی می‌کرد که اکنون در آن می‌زیست؛ به حدی که نام خود را فرانسوی کرد و به ماری تغییر داد. فرانسه فرصت‌های او بود: تمام آن چه را که این کشور ارائه می‌داد، او می‌گرفت.
این سال‌ها، برای علم در سوربن سال‌های نمونه‌ای بود. آموزش و علم، مذهب جمهور سوم بود و در سوربن جدید سالن‌های سخنرانی بزرگ و آزمایشگاه‌های بسیار مجهز در حال ساخت بود. دژ عمده‌ی آموزشگاه‌های قرون وسطی در سراسر اروپا اکنون الهیات را به حاشیه رانده بود. ادبیات نیز از اهمیت افتاده بود: ادبیات فقط برای وقت‌گذرانی افراد فرهنگی مطلع بود. هیچ گاه علم این چنین در فرانسه محبوبیت نداشت. در پایان قرن پیش از آن، به هنگام انقلاب، لاوازیه‌ی بزرگ «نیوتون شیمی»، با این جملات زیر تیغ گیوتین فرستاده شد: «فرانسه به دانشمندان نیازی ندارد.»
قهرمانان ماری، غول‌های سالن‌های سخنرانی سوربن بودند. نفوذ استادان بر دانشجویان به علت عشق به علم و خصایص شخصی‌شان است تا قدرت‌شان: یکی از آنان به دانشجویان می‌گوید: «به آنچه مردم به تو می‌آموزند اعتماد مکن، و مهم‌تر از آن، به آنچه من به تو می‌آموزم!» دانش به سرعت پیشرفت می‌کرد و بسیاری از استادان او در جبهه‌ی مقدم تحقیقات جدید بودند.
استاد او در زیست‌شیمی، امیل دوکلاکس بود. یکی از اولین طرفداران پاستور و تئوری او مبنی بر این که بیماری‌ها توسط میکروب‌ها منتشر می‌شوند. سخنرانی‌های دو کلاکس بنیاد رشته‌ی جدیدی را می‌گذاشت: میکروب‌شناسی، استاد فیزیک او گابریل لیپمن، در جریان اختراع عکس رنگی بود. برجسته‌ترین متفکری که با وی تماس پیدا کرد، هانری پوانکاره، بزرگ‌ترین ریاضیدان آن دوره بود. هر سال رسم او بر این بود که سخنرانی تازه‌ای در مورد موضوع جدیدی در زمینه‌ی ریاضیات کاربردی ارائه کند. سخنرانی او در سال 1893 در مورد تئوری احتمالات بسیار جلوتر از زمانش بود. پوانکاره مفاهیمی را پیش‌بینی می‌کرد که بعدها بخشی از مکانیک آماری شد، به ویژه در مورد «درهم ریختگی». (chas) مبحثی که در آن ریاضیات یک سیستم پویا را توصیف می‌کند که به حدی پیچیده می‌شود که عناصر درون آن را نمی‌توان محاسبه و یا تعریف کرد، و بدین ترتیب به طور اتفاقی و غیرقابل پیش‌بینی می‌ماند) اگر چه تمایل ماری بی‌شک به سوی علوم بود، اما توانایی او در ریاضیات تقریباً در همان حد عالی ماند. او در امتحانات نهایی لیسانس نفر اول در علوم فیزیکی و نفر دوم در ریاضیات شد.
اما زندگی دانشجویی ماری آن طور که در خاطراتش می‌خواهد ما باور کنیم، کاملاً در تنهایی نبود. در سال 1893 همان سالی که لیسانس گرفت، به یکی از همکلاسی‌های فرانسوی خود علاقه‌مند شد. نام او لاموت بود، و به نظر می‌رسد که به علت علاقه مشابه او به علوم، جلب وی شده باشد. ماری فقط علاقه‌مند به «گفتگوهای جدی در مورد مسایل علمی بود.» با این حال از نامه‌های به‌جامانده از او می‌دانیم که آن قدر وقت داشته است تا به طور محرمانه علاقه‌اش را نسبت به لاموت ابراز دارد. شگفت آن که جاه‌طلبی او فقط به کارهای درسی‌اش محدود می‌شد. در این مرحله، آنچه او آرزو داشت انجام دهد، بازگشت به لهستان و زندگی با پدرش و معلمی بود. خوشبختانه استادان او از این آرزوی بزرگ بیهوده جلوگیری کردند.
ماری به افسردگی پس از امتحانات دچار بود و از شیوه‌ای که لاموت او را ترک کرده و به خانه‌اش در شهرستان بازگشته بود، کمی ناراحت بود. آخرین نامه لاموت به طرزی غیرفرانسوی و بی‌احساس پایان یافته بود:
«همیشه به یاد داشته باش که یک دوست داری. خداحافظ! م. لاموت.» (معلوم نیست حرف «م» حرف اختصاری است برای میشل-و یا حرف اختصاری است برای موسیو) آقا. در هر دو حال به سختی نشانه یک خداحافظی شادمانه بود. در هر حال هنگامی که نامه‌ای از پروفسور لیپمن دریافت کرد، که در آن از او دعوت کرده بود تا به عنوان دستیار در آزمایشگاهش به کار بپردازد، روحیه‌ی ماری به سرعت بالا رفت. در اواخر سال 1893 ماری شروع به پژوهش در مورد خواص مغناطیسی فولاد کرد. کاری معمولی ولی جذاب که درگیر آن شود.
اوایل سال بعد هنگامی که به دیدن یک فیزیکدان لهستانی رفته بود، در آن جا به مرد ساکت سی و پنج ساله‌ای معرفی شد که ریش کوتاه و موهای آشفته‌ای داشت. ماری چنین به خاطر می‌آورد: «ما مکالمه‌ای را شروع کردیم که به سرعت دوستانه شد. در ابتدا درباره‌ی بعضی موضوعات علمی بود.» تقریباً بی‌درنگ «ما نزدیکی عجیبی را کشف کردیم که بدون شک مربوط بود به شباهت محیط اخلاقی که هر دو ما در آن بزرگ شده بودیم». هر دو مثل هم جدی، هر دو خارجی، و هر دو از نظر فکری برابر بودند.
پی‌یر کوری(2) نه سال بزرگ‌تر از ماری اسکلودوفسکا بود و تحقیقات مهمی را هم کرده بود. کوری همانند ماری در یک خانواده علمی پرورش یافته بود که در آن عقاید پیشرفته و فقدان اعتقاد مذهبی یک چیز عادی بود. پی‌یر از همان کودکی یک آدم «رویائی» بود و در مواقعی که به فکر فرو می‌رفت، به نظر می‌رسید که کاملاً از محیط اطراف خود بی‌خبر است. در مدرسه موفقیتی نداشت و گفته می‌شد که «کندذهن» است. تصمیم گرفته شد که در خانه تحصیل کند. با این وجود ذهن او همچنان پرت می‌شد، بدون دقت می‌نوشت و در مطابقت ضمایر مؤنث و مذکر اشتباه می‌کرد. (این موضوع که غیرفرانسوی‌زبانان را دچار مشکل می‌کند طبیعت ثانوی هر کودک معمولی فرانسوی می‌شود) اما هنگامی که پی‌یر فکرش را فقط روی یک موضوع متمرکز می‌کرد، به سرعت روشن می‌شد که کیفیت فکری استثنایی دارد. برای این که بتواند تحصیلات خود را ادامه دهد، او را تشویق کردند تا این خصوصیت را پرورش دهد. این اردک زشت به طور سحرآمیزی به یک قوی زیبا تبدیل شد. در شانزده سالگی به سوربن رفت.
پی‌یر پس از دانشگاه، با برادرش ژاک به کارهای آزمایشگاهی پرداخت. این دو کشف کردند که بعضی از بلورهایی که الکتریسیته را هدایت نمی‌کنند (مانند کوارتز) اگر تغییر شکل یابند، بار الکتریکی پیدا می‌کنند. هنگامی که یک بلور کوارتز در معرض فشار قرار می‌گرفت دو سطح مقابل آن بارهای الکتریکی مخالف پیدا می‌کردند. آن‌ها این پدیده را پیزو الکتریک نامیدند که از واژه یونانی پیزو به معنی «فشاردادن» گرفته شده است. با معکوس کردن این فرآیند، برادران کوری کشف کردند که هنگامی که بلور کوارتز در معرض یک بار الکتریکی قرار می‌گرفت ساختمان بلورین آن تغییر شکل می‌یافت. اگر پتانسیل بار الکتریکی به سرعت تغییر می‌یافت، سطوح این بلور به سرعت به ارتعاش درمی‌آمد. از این پدیده می‌شد برای ایجاد صدای مافوق صوت استفاده کرد. (امواج صوتی که فرکانس آن‌ها بالاتر ازحد شنوایی انسان است)، و امروزه از آن‌ها در ابزارهای بسیار زیادی مانند میکروفون و درجه فشار استفاده می‌شود. برادران کوری از این پدیده برای ساختن یک الکترومتر بسیار حساس استفاده کردند که بار الکتریکی بسیار ناچیزی را اندازه می‌گرفت.
پی‌یر کوری در سن سی و دو سالگی به عنوان رییس آزمایشگاه در دانشکده‌ی فیزیک و شیمی صنعتی پاریس برگزیده شد. این موقعیت معتبری نبود، ولی کوری بیشتر علاقه داشت کارهای آزمایشگاهی خود را دنبال کند تا شهرت و اعتبار را. پی‌یر کوری از هرگونه انحراف از تمرکز فکری بیزار بود. او کاملاً اعتقاد داشت که یک همسر فقط مانعی برای یک دانشمند است.
هنگامی که پی‌یر با ماری آشنا شد، داشت تز دکترایش را بر روی تأثیر حرارت بر خواص مغناطیسی می‌گذراند. او کشف کرده بود که بالاتر از یک حرارت بحرانی معین، هر ماده‌ی فرومغناطیسی (مانند آهن و نیکل) خواص فرومغناطیسی‌اش را از دست می‌دهد. (این درجه حرارت هنوز هم به نقطه‌ی کوری معروف است) ماری نیز در این زمینه به تحقیقات مشغول بود-که منجر به این نتیجه‌گیری اجتناب‌ناپذیر شد که این دو در اثر مغناطیس به همدیگر جذب شده‌اند. آن‌ها به سرعت با هم دوست شدند.
هنگامی که پی‌یر در اتاق زیرشیروانی به دیدن ماری رفت، زندگی ساده و مستقل او، که از پذیرفتن سرپرست خودداری کرده بود، بی‌درنگ تحسین او را برانگیخت. اما این دیدار قرار نبود یک عشق با نگاه اول باشد. هر دو نفر از استقلال گرانبهای خود آگاه بودند که منجر به ابراز تردید از هر دو طرف شد. اما سرانجام پی‌یر تصمیم گرفت تا دل را به دریا بزند. او به ماری نوشت «آیا دوست دارید آپارتمانی در خیابان موفتارد با من بگیرید که پنجره‌هایش رو به باغچه‌ای است. این آپارتمان به دو بخش مستقل تقسیم شده است». هیچ یک از آن دو به زندگی معمولی اعتقادی نداشتند: آن‌ها فراتر از این چیزها بودند. اما این یک موضع روشنفکرانه بود تا یک موضع عاطفی. هر دو آن‌ها از آن استفاده کرده بودند تا بتوانند زندگی‌شان را وقف علم کنند تا این که حاملی باشد برای مبارزه اجتماعی، که آن را اتلاف وقت می‌دانستند: «اسراف در هر چیزی قابل‌بخشش است، مگر در وقت.» پی‌یر در مکاتبات خود اعتراف می‌کند که: «این روزها من از اصولی که ده سال پیش با آن‌ها زندگی می‌کردم بسیار فاصله گرفته‌ام.» او دیگر همیشه «مانند کارگرها» پیراهن آبی نمی‌پوشید. اما این که هنوز در مورد این اصل که شریک زندگی مانعی برای یک محقق است صحبتی در میان نیست.
اگر قرار بود برای پی‌یر آینده‌ای در زندگی ماری باشد، آن‌ها می‌باید نسبت به همدیگر متعهد می‌شدند. این مقدار به تدریج برای هر دوی آن‌ها آشکار می‌شد؛ و بدین ترتیب ماری و پی‌یر در جشنی که در سالن شهر برگزار شد ازدواج کردند: کاملاً طبق قوانین مدنی و با لباس شخصی. هیچ گونه هدیه ازدواج مرسوم در میان نبود. این زوج به جای روکش صندلی، چراغ خوراک‌پزی و ساعت زنگ‌دار؛ یک جفت دوچرخه نو خریدند و برای ماه عسل برای دوچرخه‌سواری در اطراف بریتانی به راه افتادند. در این سفر آن‌ها عشق عمیقی نسبت به مناظر طبیعی و نیز عشق عمیقی نسبت به همدیگر پیدا کردند، که در سراسر زندگی برای هر دوی آن‌ها ادامه یافت.
پس از بازگشت به پاریس، هر دو در یک آپارتمان سه‌خوابه‌ی کوچک در خیابان گلاسیه سکونت گزیدند. پی‌یر با حقوق مختصر خود هر دو را اداره می‌کرد. در همین حال ماری برای مدرک عالی معلمی مطالعه می‌کرد. چندین کلاس اضافی برای فیزیک نظری گرفت، و حتی توانست روی تحقیقات خود در مورد مغناطیس ادامه بدهد. طبق افسانه‌ای که به دقت در نامه‌هایی که به لهستان می‌فرستاد، پرورش یافته و در خاطرات و زندگینامه‌اش که دخترش نوشته، جاودانی شده است: «ما هیچ‌کس را نمی‌بینیم ... و هیچ سرگرمی نداریم.» با این حال آن‌ها در تعطیلات آخر هفته به حومه می‌رفتند و به نظر می‌رسد که تنها به این دلخوش بودند که در شهری زندگی می‌کنند که در آن زمان پیشرفته‌ترین شهر دنیا بود. کوری‌ها به هیچ وجه از افراد برجسته جامعه پاریس در پایان قرن بیستم نبودند: که دنیای دگاس، عرق افسنطین و افقی‌های بزرگ (روسپی‌های شیک آن زمان) بود. ولی به نظر می‌آید که زوج جوان شب‌ها از رفتن به محله کارتیه‌لاتن لذت می‌بردند. آن‌ها در اتاق تاریک سینماخانه تازه به تماشای مردان کلاه به سر و زنان با لباس‌های بلند می‌نشستند که در کنار بلوارها گام می‌زدند. آن‌ها حتی به تئاتر می‌رفتند. هیچ بحث آزاداندیشانه‌ای بدون اشاره اجباری به ایبسن و استریندبرگ کامل نبود. با این حال از لحاظ وضع ظاهری آن‌ها به همان اصول ساده‌زیستی خود وفادار بودند. درآن دوره برای رفتن به تئاتر همه لباس شیک می‌پوشیدند -البته به جز خانواده کوری. دوستان آن‌ها می‌گفتند که از دیدن این دو پژوهشگر در لباس‌های خارج از مد «شگفت‌زده» می‌شدند. (تعیین این که چه مقدار از این مربوط به سلیقه‌ی استاندارد پاریسی‌ها و چه مقدار از آن به فقدان کامل سلیقه‌ی کوری‌ها مربوط بود، بسیار مشکل است.) با وجود چنین تفریحات گاه و بیگاه شبانه، ماری در امتحانات فیزیک نفر اول و در امتحانات ریاضیات نفر دوم شد. سپس آبستن شد و در سپتامبر 1897 اولین دختر خود، ایرن،(3) را به دنیا آورد.
ماری و پی‌یر در خانه بسیار صمیمی بودند: در مورد هر چیزی که مورد علاقه‌شان بود بحث و گفتگو می‌کردند؛ و غالباً آن مسایل علمی بود. پژوهش‌های پیر، کلاس فیزیک نظری ماری، مشکلات عملی و مسایل علمی، همگی به یک اندازه بسیار مورد توجه بودند. از همان ابتدای کار ذهن آن‌ها رابطه عمیقی داشت. هر یک از آن دو احساس می‌کرد که دیگری مشکل او را بهتر از هرکس دیگری می‌فهمد. حتی پس از آن که فرزندشان به دنیا آمد، تمامی شب را به تجزیه و تحلیل آخرین پیشرفت‌ها در زمینه‌های علمی می‌گذراندند.

پی‌نوشت‌ها:

(1) Ignacy Jan Paderewski (1860 –1941)
(2) Pierre Curie (1859 –1906)
(3) Irène Joliot-Curie (1897 –1956)

منبع:
استراترن، پل؛ (1389) شش نظریه‌ای که جهان را تغییر داد، ترجمه‌ی دکتر محمدرضا توکلی صابری و بهرام معلمی، تهران، انتشارات مازیار، چاپ چهارم.


[ دوشنبه 99/8/5 ] [ 4:5 عصر ] [ بهرام میرمحمدیان ] [ نظرات () ]

 اینشتین و نظریه‌ی نسبیت خاص

  نویسنده: پل استراترن

ترجمه‌ی بهرام معلم
اینشتین در سال 1905 چهار مقاله برای آنالن‌دِر فیزیک فرستاد. این مقاله‌ها به معنای واقعی کلمه جهان را تغییر دادند. شاهکار فکری اینشتین در تاریخ عقل بشر بی‌همتا از کار درآمد. علت چنین ادعای مبالغه‌آمیزی فقط با انتشار چهارمین مقاله‌اش بروز می‌کند.
حالا مدت زیادی بود که اینشتین به تأمل و تفکر در این خصوص مشغول بود که در فرمول‌بندی‌های فیزیکی پراهمیت چگونه می‌شود به قطعیت رسید. مطمئناً باید معیار متغیری نهایی وجود می‌داشت تا اندازه‌گیری تمام کمیت‌های متغیر با آن میسر شود. درغیر این صورت، هر چیزی بسته به چارچوب مرجعی که از آن جا به آن چیز یا شیء می‌نگریستند، صرفاً نسبی می‌شد.
بخشی از استعداد و قریحه‌ی استثنایی اینشتین در توانایی وی به اندیشیدن پیرامون پیچیده‌ترین فرمول‌ها و مسائل تا اصول بنیادی تشکیل‌دهنده‌ی شالوده‌ی آن‌ها، نهفته بود. وی با توجه به این اصول، با تکیه به تمام شیوه‌های استدلال و استنتاج، به جستجوی اصول دیگر و حتی بنیادی‌تر، دست می‌زد. در بهار سال 1905 با وجود تلاشی که می‌کرد، جزئیات موضوع ناسازگار با یکدیگر از کار در می‌آمدند. این جزئیات به صورت یک نظریه‌ی سازگار کنار یکدیگر قرار نمی‌گرفتند؛ نظریه‌ای که وی اطمینان داشت در جایی وجود دارد. به بن‌بست رسیده بود: ظاهراً هیچ راهی برای پیش رفتن وجود نداشت. روزی به همراه به‌سو در راه بازگشت از اداره‌ی ثبت اختراعات، سرانجام اذعان کرد: «تصمیم گرفته‌ام همه چیز، تمامی نظریه را رها کنم.»
آن شب در نهایت نومیدی به بستر رفت، در عین حال احساس آرامش عجیبی هم می‌کرد. در حالت بهت و حیرت به سر می‌برد، نه بیدار بود و نه خواب. صبح روز بعد به حالتی در نهایت پریشانی و ناآرامی رسید. وی احوال خود را چنین توصیف کرد: «توفانی در قلبم غوغا می‌کرد.» و در بحبوحه‌ی این توفان ناگهان به ایده و نظری رسید که مدت‌های درازی از چنگش گریخته بود. به زبان خودش، گویی به «اندیشه‌های خداوند» دسترسی یافته بود. این ارتباطی شخصی با پرودگار نبود. اینشتین همواره تأکید می‌کرد که به خدای شخصی اعتقاد ندارد. بلکه همگام با بسیاری از مغزهای متفکر پیشاهنگ زمانه‌اش (مانند پیکاسو، ویتگنشتاین، و حتی گاهی فروید)، از واژه‌ی «خدا» همراه با حقایق بزرگی بهره می‌گرفت که در همان محدوده‌ی فهم آدمی قرار می‌گرفتند. ظاهراً این کلمه به تنهایی احساس شکوه و ابهتی را برمی‌انگیزد. به نظر می‌رسد که اینشتین و پیکاسو، هر دو احساس عمیق بُهت و شگفت‌زدگی را تجربه کرده بودند که فیلسوفان از افلاتون تا کانت در سخنان خود، خدا را آن گونه یاد کرده بودند.
اینشتین آن چه را فهمیده بود، چنین توصیف می‌کند: «راه حل ناگهانی به ذهنم رسید، با این اندیشه که مفاهیم و قوانین ما درباره‌ی فضا و زمان فقط می‌توانند تا آن جا معتبر باشند که بین آن‌ها با تجربیات ما رابطه‌ی شفافی برقرار باشد؛ و این تجربه می‌تواند به خوبی به تغییر و اصلاح این مفاهیم و قوانین منجر شود. از طریق تجدید نظر در مفهوم همزمانی در یک قالب انعطاف‌پذیرتر، به نظریه‌ی نسبیت خاص رسیدم.» فهمیدن این جمع‌بندی ساده می‌تواند نسبتاً آسان باشد (در صورتی که کاملاً به آن فکر کنیم)، اما برهان و فرمول‌های فیزیکی-ریاضیاتی دخیل در آن در راه اثبات کردنش، به آسانی قابل فهم نیستند. اینشتین حالا این مطالب را در قالب مقاله‌ای سی و یک صفحه‌ای تحت عنوان «درباره‌ی الکترودینامیک اجسام متحرک» (1) به رشته‌ی تحریر درآورد.
برای فهم نظریه‌ی نسبیت خاص اینشتین (نامی که خودش برای این نظریه برگزیده بود)، ابتدا باید سیستم نیوتونی را که این نظریه جایگزین آن شد، در نظر آوریم. در واقع، این سیستم نیوتونی هنوز هم برای مقاصد روزمره و عادی کماکان شیوه و وسیله‌ی نگرش ما به جهان هستی به شمار می‌آید. بنابر اصول نیوتون، همه چیز، از سیارات مداری گرفته تا سیبی که از درخت فرو می‌افتد، دستخوش قانون واحدی‌اند: نیروی گرانش به جهان هستی به صورتی منطقی در این سیستم نگریسته می‌شود، و قوانین آن مستقل از این که کجا و یا تحت چه شرایطی اعمال می‌شوند، همواره سازگار باقی می‌مانند. در آن فضا و زمان، بنیان‌های این جهان بر عقل سلیم مبتنی هستند. همان‌گونه که نیوتون در اصول ریاضیات (پرینکیپیای) خود با اطمینان نوشت: «زمان مطلق، واقعی و ریاضی، فی‌نفسه و بنابر ماهیتش، بدون ارتباط با هر چیز خارجی به آرامی جاری است، و نام دیگر آن دوام و مدت است.» به همین ترتیب، «فضای مطلق، ماهیتاً، بدون ارتباط با هر چیز خارجی همواره بدون تغییر و استوار باقی می‌ماند.» به بیان دیگر، فضا و زمان مطلقند؛ و این طور هم به نظر می‌رسید.
هر گاه کسی جسارت می‌ورزید و نظریه‌ی نیوتون را نسبت به این مبحث مورد تردید و سوآل قرار می‌داد، وی او را به خدا حواله می‌کرد. اوضاع دقیقاً به همین منوال پیش می‌رفت. نظر این بود که صرفاً مقدر شده است جهان هستی به همین نحو باشد. اما چرا؟ نیوتون چگونه به این امر پی برده بود؟ این وظیفه‌ی جستاری علمی بود که به طرح چنین پرسش‌هایی بپردازد. اما اقتدار نیوتون چندان عظیم و پُردامنه بود که کمتر کسی به خود چنین جرئتی می‌داد. قرار بود حمله از جبهه‌ی دیگری صورت گیرد. حتی وقتی شواهد تجربی شروع به آشکار کردن مغایرت‌ها و تعارض‌ها در توضیح و تشریح نیوتونی عالم کردند، در آغاز چند نفری از دانشمندان فکر کردند کل عمارت فیزیک کلاسیک را مورد تردید قرار می‌دهند و آن را زیر سوآل می‌برند.
فیزیک کلاسیک نیوتون به نحوی کاملاً شایسته و رضایت‌بخش به حرکت نسبی می‌پرداخت. دریانوردی که در ننوی خود خوابیده، خودش را نسبت به کشتی‌اش ساکن تلقی می‌کند؛ اما از نظر کسی که در ساحل ایستاده، و دارد به این کشتی در حال حرکت می‌نگرد، دریانورد دارای سرعتی (حرکتی) نسبی است. به همین ترتیب، ناظر ساکن در ساحل اگر از فضای خارج [از کره‌ی زمین] مشاهده شود، سرعت نسبی زیادی کسب خواهد کرد، زیرا سرعت زمین که در فضا حرکت می‌کند، نیز به سرعت آن اضافه می‌شود. اما نسبیت در همین جا متوقف شد، زیرا فضا ساکن و جابه جا ناپذیر تلقی می‌شد (درست مثل اتر موهومی که آن را انباشته بود). این فضا، درکنار زمان مطلق، استاندارد مطلق مرجع به شمار می‌رفت.
در دهه‌ی 1860 شک و تردیدی جدی از طریق نظریه‌ی موجی الکترومغناطیسی نورِ ماکسول (که نقشی عمده در مقاله‌ی مربوط به نور اینشتین بازی کرد). در مورد این اوضاع و شرایط ابراز شد. نظریه‌ی ماکسول موقعی مشکلات مکانیک کلاسیک نیوتونی را برملا کرد که به مبحث سرعت نوری که به اشیای متحرک می‌تابید، رسید. آیا سرعت نور نمی‌توانست از سرعت ناظر یا سرعت منبع خود تأثیر پذیرد؟ به نظر می‌رسید که این امر در سال 1887 طی آزمایش مشهور مایکلسون-مورلی که سرعت زمین را در اتر اندازه می‌گرفتند، تأیید شد. چنان که دیده‌ایم، این آزمایش بر وجود اتر ساکنِ فراگیر و همه جا حاضر سایه‌ی تردید انداخت. اما آزمایش نامبرده کاری فراتر از این‌ها انجام داد. اساساً مقصود از انجام این آزمایش اندازه گیری سرعت نور s و سپس اندازه گیری سرعت نور در هنگامی بود که در جهت حرکت زمین بر آن می‌تابید. مقدار اخیر باید سرعت نور منهای سرعت حرکت زمین، s-m. با همه‌ی این احوال، با کمال تعجب سرعت نور در هر دو حالت یکسان به دست آمد. سرعت زمین [s-(s-m)=m]هیچ تفاوتی در سرعت نور ایجاد نمی‌کرد. اما این امر نمی‌توانست صحت داشته باشد. این اتفاق با عقل سلیم (صرف نظر از فیزیک نیوتونی) در تناقض بود و آن را نقض می‌کرد.
تقریباً همزمان با این ایام، ماخ هم داشت ایده‌های نیوتون در باب فضای مطلق و زمان مطلق را مورد تردید قرار می‌داد. پافشاری ماخ بر شواهد و حقایق تجربی، این ایده‌ها را به «مفاهیم ذهنی نابی که نمی‌توانند در روند تجربه حاصل شوند» تقلیل داد.
پیش از آغاز قرن بیستم، ژول هانری پوانکاره‌ی فرانسوی، بزرگ‌ترین ریاضیدان عصر، نیز تردید خود را درباره‌ی تصورات و مفاهیم فضای مطلق و زمان مطلق ابراز داشت. وی به نحوی خلاقانه استدلال کرد که اگر شبی، در حالی که همه در خوابند، ابعاد هستی ناگهان هزار برابر شود، این جهان به کلی بدون تغییر و دست نخورده خواهد ماند. چگونه خواهیم توانست بگوییم که چه اتفاقی افتاده است؟ چگونه می‌توانیم این تغییر ابعاد را اندازه بگیریم؟ اصلاً نمی‌توانیم. به این ترتیب، مفهوم فضا نسبت به چارچوب مرجعی است که فضا از آن چارچوب اندازه‌گیری می‌شود. فیزیک کلاسیک به نقطه‌ای بحرانی نزدیک می‌شد، و پوانکاره به خوبی از فرا رسیدن این بحران آگاه بود. وی اظهار داشت: «شاید ما باید مکانیک تماماً جدیدی را بسازیم که درآن ... سرعت نور حدّی غیرقابل گذر خواهد بود.» پوانکاره از گام نهادن به این مرحله پا پس کشید، که احتمال می‌داد تمامی معرفت علمی را آشفته کند. اما اینشتین بازنایستاد و به پیش رفت.
و این اینشتین بود که سرانجام راه حل‌هایی برای بسیاری از ناهنجاری‌ها و بی‌نظمی‌هایی یافت که در فیزیک کلاسیک آشکار شده بودند. دستاورد اینشتین عبارت بود از مطرح کردن نظریه‌ای که نه تنها علت این ناهنجاری‌ها را توضیح می‌داد، بلکه در این فرایند، توضیح کاملاً جدیدی را برای جهان هستی ارائه کرد. علی‌الاصول، او این کار را با در نظر گرفتن این موضوع انجام داد که سرعت سیر نور در فضا، مستقل از این که منبع نور یا ناظر متحرک باشد یا خیر، ثابت است. در عین حال اظهار داشت که چیزی چون حرکت مطلق وجود ندارد. منظور این است که چیزی به عنوان سکون مطلق نیز وجود ندارد. در چنین حالتی، سرعت هر چیزی نسبت به چارچوب مرجع ویژه‌ی آن نسبی است (هر چند که سرعت نور، که ثابت است، چارچوب مرجع هر چه باشد یکسان خواهد بود).
تا این جا همه چیز به خوبی پیش رفت: نخستین پیشنهاد آزمایش مایکلسون-مورلی را توضیح می‌داد، و پیشنهاد دوم درباره‌ی ناهنجاری‌ها چنان توضیح می‌داد که پوانکاره به آن‌ها اشاره کرده بود. اما چنان که کاملاً آشکار است، این دو طرح و پیشنهاد اینشتین متناقض به نظر می‌رسند. اگر سرعت نور همواره یکسان است، پس چگونه چیزی چون حرکت مطلق وجود ندارد؟
حالا اینشتین شجاعانه با همه‌ی مشکلات روبه‌رو شد. راهی وجود داشت که طی آن این هر دو پیشنهاد می‌توانستند درست باشند. این راه به معنای پذیرفتن این امر بود که هم فضا و هم زمان نسبی‌اند. اما چگونه چنین چیزی ممکن بود؟ پوانکاره چگونگی نسبی بودن فضا را نشان داده بود؛ و در مثال او از یک عالَم منبسط هزار لایه، مفهومی مبنی بر نسبی بودن زمان نیز پنهان بود. اینشتین این ایده را تأیید و با معانی و استلزام‌های بهت‌آور و اعجاب‌انگیز آن روبه رو شد.
بنابر نظر اینشتین، «تمام داوری‌های ما که در آن‌ها زمان نقشی ایفا می‌کند همواره داوری‌هایی درباره‌ی رویدادهای همزمان هستند. مثلاً در نظر بگیرید وقتی می‌گوییم: «آن قطار در ساعت هفت به این جا وارد می‌شود.» در واقع منظورم چیزی است با این مضمون: «قرار گرفتن عقربه‌ی کوچک ساعت من روی عدد هفت و ورود قطار رویدادهای همزمان‌اند.» اینشتین اظهارداشت که صرفاً با جانشین کردن «موضع عقربه‌ی کوچک ساعت من» به جای کلمه‌ی «زمان» می‌توان بر این مشکلات غلبه کرد؛ و وقتی فقط از مکان قرار گرفتن ساعت صحبت می‌کنیم، این کار مناسب و رضایت‌بخش است. بنابر توضیح اینشتین: «اما وقتی درصدد برمی‌آییم در آنِ واحد با تعدادی رویداد که در مکان‌های مختلفی رخ می‌دهند، ارتباط برقرار کنیم، این گزاره دیگر معتبر نیست. برای برقراری ارتباط بین زمان رویدادهایی که در مکان‌های دور از ساعت اتفاق می‌افتند نیز قانع‌کننده نیست.»
اینشتین همواره نظریه را بر آزمایش و تجربه ترجیح می‌داد. وی همچنین استدلال کردن را بر ریاضیات برتر می‌شمرد. در یک چهارم اول مقاله‌اش درباره‌ی نظریه‌ی نسبیت خاص تقریباً از آوردن فرمول‌های ریاضی اجتناب کرده بود، و این فرمول‌ها به هیچ وجه ترکیب و ساخت حجم اصلی بخش‌های بعدی مقاله را تشکیل نمی‌داد. یکی از قدرت‌های پردامنه‌ی اینشتین در توانایی وی برای تجسم بخشیدن وضعیت‌های پیچیده‌ی ریاضی به ساده‌ترین شیوه نهفته است. مثلاً وقتی به فکر نسبیت افتاد که روزی داشت با تراموا به سر کارش می‌رفت، از روی حواس‌پرتی داشت در جهت عکس حرکت تراموا در خیابان به برج ساعت قرون وسطایی مشهور برن خیره می‌نگریست. اگر تراموا با سرعت نور حرکت می‌کرد، وی باید چه چیزی را مشاهده می‌کرد؟ بنابر نظریه‌ی نسبیت خاصی که او بعداً آن را پرداخت وتدوین کرد، ساعت واقع بر برج باید چنان به نظر می‌آمد که گویی از کار افتاده و عقربه‌هایش حرکت نمی‌کنند. دراین میان ساعتی که در جیبش بود همچنان به طور طبیعی کار می‌کرد و جلو می‌رفت (گرچه حرکت و جابه‌جایی آن [از نظر ناظر زمینی] باید کندتر صورت می‌گرفت. یکی از پیامدهای نظریه‌ی اینشتین این بود که در حالی که سرعت به سرعت نور نزدیک می‌شد، زمان هم کندتر سپری می‌شد، و گذشت زمان در سرعت نور صفر می‌شد. از نظر هر کدام از ناظرها وقتی سرعت آن‌ها به سرعت نور نزدیک می‌شد، زمان دقیقاً یکسان نبود.
با همه‌ی این احوال این موضوع یک ایراد آشکار را برمی‌انگیزد: درباره‌ی زمان «واقعی» چه می‌توان گفت؟ برج ساعت و ساعت جیبی آشکارا باید با زمان «واقعی» منطبق باشند. اما همچنان که اینشتین قبلاً استدلال کرده بود، چیزی به عنوان زمان «واقعی» وجود ندارد. زمان مطلقی وجود ندارد. زمان فقط در مورد نقطه‌ای اعمال می‌شود که در آن جا اندازه‌گیری صورت می‌گیرد. راه دیگری وجود ندارد که بتوان آن را اندازه گرفت.
این گزاره به برخی امکان‌های چشمگیر و خیره‌کننده می‌انجامد. «پارادوکس دوقلوها» (9) را در نظر می‌گیریم. یکی از دوقلوها در خانه می‌ماند، در حالی که دیگری راه یک سفر فضایی طولانی را با سرعتی نزدیک به سرعت نور در پیش می‌گیرد. بنابر نظر اینشتین، وقتی همزاد فضانورد به زمین برمی‌گردد، از برادرش جوان‌تر خواهد بود: زمان در سرتاسر سفر بر او کُندتر گذشته است، در حالی که همزاد ساکن به گذران زمان «معمول» خودش ادامه داده است.
وی در آن مقاله نوشت:
«نظریه‌ای که ارائه خواهد شد، مانند تمامی مبحث الکترودینامیک، بر شالوده‌ی سینماتیک جسم صلب استوار است. علت این امر آن است که تأکیدهای چنین نظریه‌ای با رابطه‌ی بین اجسام صلب (دستگاه مختصات)، ساعت‌ها و فرایندهای الکترومغناطیسی مرتبطند. عدم توجه به این واقعیت علت عمده‌ی مشکلاتی است که در حال حاضر بر سر راه الکترودینامیک اجسام متحرک قرار دارند ... دستگاه مختصاتی را در حالتی در نظر بگیرید که معادلات مکانیک نیوتونی در آن به خوبی (یعنی، تا تقریب اول) برقرار باشند. به منظور رعایت دقت و برای ممتاز کردن این دستگاه مختصات از سایر دستگاه‌های مورد استفاده، آن را «دستگاه ساکن» می‌نامیم. اگر یک نقطه‌ی مادی نسبت به این دستگاه مختصات در حال سکون باشد، موضع آن را می‌توان نسبت به این سیستم از طریق اندازه گیری دقیق و در چارچوب هندسه‌ی اقلیدسی تعریف و مشخص، و می‌توان در مختصات دکارتی بیان کرد. اگر بخواهیم حرکت یک نقطه‌ی مادی را توصیف کنیم، باید مقادیر مختصات آن را به صورت توابع زمان تعیین کنیم. اما باید بدانیم که توصیفی ریاضیاتی از این دست معنای فیزیکی ندارد مگر این که منظورمان از آن چه که از «زمان» مراد می‌کنیم و می‌فهمیم، روشن و واضح باشد. باید بفهمیم که تمامی قضاوت‌های ما در چارچوبی که زمان نقشی بازی می‌کند، همواره داوری‌های رویدادهای همزمان‌اند. مثلاً این گزاره را که من بیان می‌کنم، در نظر بگیرید: «آن قطار در ساعت هفت وارد این جا می‌شود.» در واقع منظور من چیزی است مانند این: «قرار گرفتن عقربه‌ی کوچک‌تر ساعت من روی عدد هفت و ورود قطار، رویدادهای همزمان هستند.»
اینشتین پس از آن که مقاله‌ی خود راجع به نظریه‌ی نسبیت خاص را به اتمام رساند، یافتن و طراحی کردن معانی و مفاهیم ریاضی آن را شروع کرد. این معانی و مفاهیم بر نتایجی حتی شگفت‌انگیزتر دلالت می‌کردند، به خصوص وقتی اصل نسبیت در مورد معادلات ماکسول اعمال می‌شد که وی برای بیان [ریاضی] نظریه‌ی الکترومغناطیسی نور تدوین کرده بود. اینشتین نشان داد که وقتی ذره‌ای با سرعت نزدیک به سرعت نور سیر می‌کند، جرمش افزایش می‌یابد، که مستلزم انرژی هر چه بیشتری است که آن را به پیش براند.
اینشتین در حوالی سال 1906 به شناخت و درکی سرنوشت‌ساز رسید، که نه تنها دامنه‌ی بصیرت و شناخت نسبت به ماهیت کوانتوم را افزود، بلکه حاکی از پیشرفت هیجان‌انگیزتری هم بود. معلوم شد که کوانتوم‌های نور صرفاً ذراتی‌اند که به نحوی از شر جرم‌شان خلاص و به شکلی از انرژی تبدیل شده‌اند که با سرعت نور حرکت می‌کند. جرم، انرژی و سرعت نور به نحوی به هم پیوسته بودند و بین آن‌ها پیوندی برقرار بود.
اما اکنون اینشتین باید هزینه‌ی نخوت و خودپسندی‌های سال‌های دانشجویی خود را می‌پرداخت. وی به سادگی و صرفاً نمی‌توانست به ریاضیات و محاسبات ریاضی مرتبط با یافته‌های خود بپردازد، این کار که فقدان تکنیک و ارتکاب اشتباهات بزرگ مانع پیشرفت زیاد درآن می‌شد-دو سال طول کشید تا این که سرانجام به فرمول مشهورش رسید که رابطه‌ای که وجود آن برایش قطعی بود، در آن فرمول می‌گنجید: e=mc2، که در آن e انرژی، m جرم، و c سرعت نور است. این فرمول به معنای دقیق کلمه تکان‌دهنده و حیرت‌انگیز بود؛ بنابراین فرمول، ماده عبارت است از انرژی منجمد یا فشرده‌شده و بر این امر دلالت می‌کند که اگر جرم به نحوی بتواند به انرژی تبدیل شود، مقدار کمی جرم مقدار عظیمی انرژی آزاد می‌کند. سرعت نور تقریباً سیصدهزار کیلومتر در هر ثانیه است. از این رو اگر فرمول اینشتین را به صورت m=e/c^2 بنویسیم، به آن معنا خواهد بود که یک واحد جرم 90000000(نود میلیون) واحد انرژی آزاد خواهد کرد.
این فرمول کلید پاسخ به پرسش‌های متعددی را در اختیار دانشمندان قرار داد که مدت‌ها بود ذهن آنان را آشفته کرده بود. مثلاً به نظر می‌رسید برای این پرسش که ستارگان و خورشید چگونه می‌توانند چنین مقادیر عظیم گرما و نور را طی میلیون‌ها سال بتابانند، توضیح قانع‌کننده‌ای یافته شده است. ماده‌ی آن‌ها به نحوی به انرژی تبدیل می‌شد. اما چگونه؟ آزمایش‌هایی که ماری کوری فیزیک‌دان فرانسوی لهستانی‌تبار انجام داده بود، در سال 1898 نشان داد که هریک اونس رادیوم به طور نامحدودی در هر ساعت 4000 کالری انرژی آزاد می‌کند. رادیوم عنصری پرتوزا بود؛ این عنصر ناپایدار بود و وامی‌پاشید و به رادون تبدیل می‌شد، که در این فرایند انرژی آزاد می‌کرد. فرمول اینشتین آن چه را که اتفاق می‌افتاد توضیح می‌داد؛ مادام کوری اشاره کرده بود که چگونه این اتفاق می‌افتاد. اما این توضیحات، بیست و پنج سال پیش از آن بود که حتی فرمول اینشتین اثبات شود. اینشتین پی برد که فرمول مشهورش مهم‌ترین پیشرفت ناشی از نظریه‌ی خاص نسبیتش است، اما در آن روزهای اولیه وی نمی‌توانست هیچ ایده‌ای از چگونگی کاربردهای فرمول خود داشته باشد.
به سال 1905 بر می‌گردیم. اینشتین مقاله‌ی خود را در خصوص نظریه‌ی نسبیت خاص به پایان رساند و آن را برای آنالن دِر فیزیک ارسال داشت، و به نحو شایسته‌ای در بیست و ششم سپتامبر 1905 انتشار یافت. او همانند هر جوانی که اثری را پدید آورده که آن را حاصل نبوغ تمام‌عیار تلقی می‌کند، اکنون چشم انتظار تحسین و ستایش شگفت‌زده‌ی دنیا نشسته بود. اما چنین تحسین و تمجیدهایی اندک‌شمار و در فواصل زیاد بروز می‌کنند، همان مقدار اندک و به همان فواصل زمانی طولانی که خود نبوغ واقعی رخ می‌نماید، هر چند که متأسفانه این دو مورد هم به ندرت با هم مقارن می‌شوند؛ و این مورد هم استثنایی بر قاعده نبود.
چندین ماه بدون پیش آمدن اتفاقی سپری شد. آیا در محاسبات خود مرتکب اشتباهاتی شده بود؟ اما آیا می‌توانست مطمئن باشد که این اشتباه را در سه مقاله‌ی عمده‌ی خود مرتکب نشده است؟ تابستان سپری شد و پاییز فرا رسید، فصل خزان نیز گذشت و زمستان شد. اینشتین یک بار دیگر شروع کرده بود به شکستن چوب و حمل کیسه‌های سنگین زغال به طبقه‌ی فوقانی برای روشن کردن بخاری. در سال نو نامه‌ای از ماکس پلانک دریافت کرد که از وی خواسته بود برخی محاسبات خود را درمقاله‌ی مربوط به نسبیت روشن‌تر توضیح دهد. اینشتین فوراً پی برد که یکی از بزرگ‌ترین دانشمندان زمانه قدر و ارزش کار او را بازشناخته است. آوازه و شناسایی دیگری قطعاً در پی آن به راه می‌افتاد. با همه‌ی این‌ها روند این کار کند بود. ایده‌های اینشتین چندان انقلابی، و چندان مغایر شعور متعارف، از کار درآمدند که بسیاری از اهل فن آن‌ها را جدی نمی‌گرفتند (یا نمی‌توانستند به آسانی جدی بگیرند) برای فیزیک‌دانان آسان نبود که پایان کار و نقطه‌ی ختم فیزیکی را بپذیرند که تا آن موقع فهمیده و بر آن اشراف یافته بودند.
یکی از کسانی که به سرعت قدر و قیمت کار اینشتین را باز شناخت مینکوفسکی، استاد پیشین ریاضیات خود وی در پلی تکنیک زوریخ (همان کسی که وی را سگ تنبل خوانده) بود. در واقع، اکنون دیگر کار اینشتین داشت از فقدان کاربرد ریاضیات در کارها و ایده‌ها از جانب وی در خلال دوران دانشجویی‌اش آسیب می‌دید. نظریه‌ی نسبیت خاص نکات مهم و ابهامات زیادی را در پیوند با راه‌هایی که باید کشف شوند، بر جای نهاده بود. چندین مورد از این طریقه‌ها بیشتر ریاضیاتی بودند تا فیزیکی.

پی‌نوشت‌ها:

1- Einstein, Albert (1905), "Zur Elektrodynamik bewegter Körper" (On the Electrodynamics of Moving Bodies), Annalen der Physik 17 (10): 891–921.

منبع:
استراترن، پل؛ (1389) شش نظریه‌ای که جهان را تغییر داد، ترجمه‌ی دکتر محمدرضا توکلی صابری و بهرام معلمی، تهران، انتشارات مازیار، چاپ چهارم.




[ دوشنبه 99/8/5 ] [ 4:4 عصر ] [ بهرام میرمحمدیان ] [ نظرات () ]
.: Weblog Themes By SibTheme :.

درباره وبلاگ

موضوعات وب
امکانات وب


بازدید امروز: 20
بازدید دیروز: 37
کل بازدیدها: 652316