همه چیز در مورد استفن هاوکینگ

این مطلب را پارسال برای همشهری جوان نوشته بودم. فایل pdf آن را می‌توانید از اینجا دانلود کنید. شاید ارتباطی با رویکرد این بلاگ نداشته باشد. اما زندگی این مرد انقدر جالب است که می‌توان برای آن استثنا قائل شد.

استِفِن هاوکینگ را به خاطر کتاب‌های پرفروش علمی می‌شناسند. او که به گفته پزشکان باید در ۲۳ سالگی می‌مرده، به طرز عجیبی نمی‌میرد. این اوخر و در ۶۷ سالگی، بعد کناره‌گیری از کرسی لوکاس در کمبریج این روزها حال او بیشتر از پیش وخیم شده است

مردی در پوست گردو

استِفِن هاوکینگ این اعجوبه فیزیک نظری در بین فیزیکدانان به خاطر ساهچاله‌ها، تئوری‌های کیهان‌شناسی و گرانش کوانتومی معروف است. اما ما او را بیشتر به خاطر کتاب تاریخچه زمان می‌شناسیم. کتابی که به زبان ساده می‌کوشد تئوری‌های پیچیده فیزیک نظری را بشکافد و بگوید ما از کجا آمده‌ایم و به کجا می‌رویم.

این روزها حال دانشمند خیلی خوب نیست. خیلی‌ها نقش او را با کسانی مثل گالیله و نیوتن واینشتین مقایسه می‌کنند. برای همین هم ما با این دانشمندان شروع می‌کنیم تا برسیم به کارهایی که این مرد همیشه روی صندلی انجام داده است.

به شکل تاسف‌باری هر چه دامنه دانش ما درباره جهان بیشتر و بیشتر می‌شود، در این جهان کوچک‌تر و کوچک‌تر می‌شویم. زمانی که یک صد هزارم امروز چیزی از دنیا نمی‌دانستیم، لااقل به خیال خودمان آقا و مرکز عالم بودیم. صبح‌ها که از خواب پا می‌شدیم، خورشید به افتخار ما از شرق بالا می‌آمد و شبانگاهان، برای خاطر ما از غرب غروب می‌کرد. قبلا لااقل به خیال خودمان مرکز عالم بودیم. اکنون سالهاست که دیگر مرکز عالم نیستیم و هر روز در دنیایی که روز به روز بزرگتر می‌شود به انتظار نشسته‌ایم. مقصر بیدار شد ما از این خواب خوش تاریخی کسی نیست جز گالیله.

گالیله را همه می‌شناسند. نه به عنوان کسی که به اجبار کلیسا گفت این زمین نیست که دور خورشید می‌گردد؛ که گفت. گالیله را به عنوان کسی می‌شناسند که در دورانی که برای فهمیدن تعداد دندان‌های اسب با همدیگر بحث می‌کردند و کسی نمی‌رفت دندان‌های اسب را بشمارد، از روش علمی صحبت کرد. این ایتالیایی برای بررسی افاضات ۱۵۰۰ و اندی ساله بطلمیوس کبیر با چند تکه شیشه تراشیده ابزاری ساخت به نام تلسکوپ و آن را به سمت آسمان نشانه رفت. گالیله حرف‌های کوپرنیک و کپلر را تائید کرد و گفت زمین مرکز عالم نیست. آن روزها که همین پانصد سال پیش بود، هنوز دادگاه تفتیش عقاید وجود خارجی داشت. بنابراین گالیله در محضر دادگاه قول داد بچه خوبی باشد و دیگر از این حرف‌ها نزند. هر چند که معروف است آخر دادگاه ضربه‌ای به زمین زد و گفت هم من و هم تو می‌دانیم که تو می‌چرخی.

علی‌رغم نظر کلیسا، زمین کماکان به چرخیدنش ادامه داد و گالیله مرد. همان روز مردن او پسری در نیوهمپشایر بریتانیا به دنیا آمد که دانشمند دانشمندان شد: نیوتن. نیوتن جاذبه را با فرمول ساده   نشان داد. این یعنی دو تا جسمی که جرم دارند متناسب با جرمشان و متناسب با عکس مجذور فاصله‌شان به هم نیرو وارد می‌کنند. در حالت عادی چون جرم اجسام خیلی زیاد نیست این نیرو هم زیاد نیست. اما در مورد زمین و خورشید نمی‌شود از آن گذشت.

در مسیر شناخت جهان فیزیکی پسر دیگری در آلمان متولد شد به نام اینشتین. او هم فرمول ساده‌ای داد که معروفترین فرمول فیزیک برای مردم عادی است:  .این فرمول می‌گوید جرم و ماده یک چیزند. ۳۰۰ سال بعد نیوتن شخص دیگری به دنیا آمد که در مسیر شناخت این جهان کارهای مهمی انجام داد. این شخص معروفترین دانشمند زنده جهان است: استِفِن هاوکینگ.

در کمال ناباوری استِفِن همچنان نمی‌‌مرد. او که زمانی پزشکان پیش‌بینی کرده بودن دو سه سالی بیشتر نماند، ماند و تابش سیاهچاله‌ها را کشف کرد.

جهان استِفِن هاوکینگ

استِفِن در خانواده جالبی در آکسفورد، این شهر دانشگاهی به دنیا آمد. پدرش متخصص بیماری‌های مناطق گرمسیری بود و هر شش ماه یک بار به آفریقا می‌رفت. جوری که استِفِن و بقیه بچه‌ها خانواده فکر می‌کردند همه پدرها چنینند و مثل پرندگان هر شش ماه یک بار در فصل سرما به مناطق گرمسیری کوچ می‌کنند. استِفِن جوان که قیافه‌اش از همان جوانی شبیه تصویری که ما از دانشمندان داریم بود، یعنی پسری با چشمان متحیر و عینک گرد و لب و لوچه آویزان و با لبخندی سرد، در همان شهر خودش آکسفورد درس خواند و برای دکتری به شهر همسایه و رقیب  یعنی کمبریج رفت. در کمبریج بود که سیاهچاله‌ شد همه زندگی او. سیاهچاله‌ یا حفره سیاه نقطه‌ای از فضا-زمان است که به دلیل جاذبه وحشتناکی که دارد هیچ چیز حتی نور هم از آن خارج نمی‌شود. این  پدیده‌ای بود که به نظر می‌رسید قوانین فیزیک نسبت به شناخت آنها عاجز است.

استیون هاوکینگ محاسبات ریاضی پیچیده و بسیار دقیقی در مورد چگونگی پیدایش و تحول سیاهچاله‌ها انجام داده است. وجودسیاهچاله‌ها توسط تئوری نسبیت انیشتین پیش بینی شده بود. اما هاوکینگ وجود سیاهچاله‌ها را به اثبات رساند و چگونگی شکل گیری و تحول آن ها را نشان داد و به نتایج جالبی در رابطه این اجرام با کیفیت وقوع انفجار بزرگ یا بیگ‌بنگ در آغاز پیدایش کیهان دست یافت. هاوکینگ می‌گوید جهان در آغاز از یک سیاهچاله شروع شده است.

گفتیم که هیچ چیز نمی‌تواند از سیاهچاله فرار کند. اما هاوکینگ گفت تحت شرایط معینی، یک سیاهچاله می‌تواند، ذرات زیر اتمی گسیل کند. این پدیده امروزه به تابش هاوکینگ معروف شده. او به کار روی نظریه مبدأ جهان ادامه داد و نسبیت (گرانش) را به مکانیک کوانتومی (کارکرد درونی اتم‌ها) پیوند زد. کارهای هاوکینگ سهم عظیمی در آنچه فیزیکدان‌ها “نظریه وحدت بزرگ” نامیده‌اند، داشته است. طبق این نظریه تمام قانونمندی‌های فیزیک در قالب یک قانون یا معادله بیان می‌شود و فیزیکدان‌ها پیرو دیدگاه آرمانی اینشتین در تلاش برای یافتن این معادله‌اند. اینشتین در سالهای آخر عمرش روی این موضوع کار می‌کرد که به نتیجه‌ای نرسید.

این نظریه وحدت از اعتقاد محکم اینشتین به خداوند عالم سرچشمه می‌گیرد. اینشتین می‌گفت خدای عالم جهان زیبایی خلق کرده و مطمئنا این زیبایی فراتر از قوانین فیزیک است. بنابر این ما باید جهان را زیر و رو کنیم و مطمئنا برای جهانی به این زیبایی فرمول زیبایی وجود دارد. خود اینشتین یکی از زیباترین فرمول‌ها عالم را کشف کرده بود. اما او به چیزی فراتر می‌اندیشید. چیزی که همه چیز را توضیح دهد.

کتابی پرفروش برای خرج بچه

هاوکینگ را تا قبل سال ۱۹۸۸ بیشتر در همان انگلستان می‌شناختند اما در این سال تصمیم گرفت کتابی بنویسد که در فرودگاه‌ها فروخته شود و مردم آن را بخرند تا پول آن را خرج دبستان دخترش کند. این شد که کتاب معروف “تاریخچه زمان – از انفجار بزرگ تا سیاهچاله” را شروع کرد. دستنویس فصل اول را برای داماد یکی از همکارانش فرستاد و داماد که چیزی سر در نیاورده بود گفت این کتاب را مردم نمی‌خرند. او سراغ ناشر دیگری را گرفت. ناشری که کتاب‌های عامه‌پسند پرفروش چاپ می‌کرد، از آن کتاب‌ها که در فرودگاه‌ها می‌فروشند، حاضر شد کتاب را چاپ کند. اما ویراستاری که با هاوکینگ کار می‌کرد حسابی کتاب را تغییر داد و هر بار تغییرات را برای استِفِن می‌فرستاد. استِفِن حسابی خسته شده بود. اما در نهایت کتاب چاپ شد و حسابی فروخت.

متولد ۸ ژانویه ۱۹۴۲

زمانی که تاریخچه زندگی استِفِن هاوکینگ را می‌نویسند اصرار دارند بگویند او ۳۰۰ سال بعد مرگ گالیله به دنیا آمد. این جوری می‌خواهند نشان دهند که او جا پای بزرگانی گذاشته که این دنیای بزرگ را برای ما بزرگ و بزرگ‌تر کرده‌ند. نقطه تلاقی گالیله و هاوکینگ به طرز حیرت‌انگیزی دقیقا همان تاریخی است که نیوتن به دنیا آمد.

استِفِن هاوکینگ را بیشتر از آن که به خاطر کارهایش در فیزیک نظری بشناسند بیشتر به خاطر یک بیماری عجیب و غریب می‌شناسند: ALS. او از حرکت عاجز است. نه می‌تواند بنشیند، نه راه برود، نه دستش را تکان بدهد، نه هیچ عضو دیگری از بدنش را. از همه وحشتناک‌تر در مورد این مشتی پوست و استخوان روی یک صندلی چرخدار، که فقط قلب و ریه‌ها و دستگاه‌های حیاتی بدنش و مخصوصا مغز فعالش کار می‌کنند، حرف نمی‌تواند بزند. این روزها برای ارتباط با آدم‌ها از یک ماشین سخنگو استفاده می‌کند. خودش با خوش بینی می‌گوید کند فکر می‌کند بنابراین این دستگاه به او فرصت فکر کردن می‌دهد. او تمام فرمول‌ها را در ذهنش مرور می‌کند. آنهایی که کمی با فیزیک آشنایی دارند می‌دانند که فکر کردن به مسائل فیزیکی بدون استفاده از کاغذ و مداد و مدل و این حرف‌ها چقدر سخت است.

شروع صندلی

سال ۱۹۶۳ هاوکینگ ۲۱ سال داشت و آماده می‌شد تا دکتری کیهان‌شناسی بخواند. اما ناراحتی‌هایی در دست و پایش احساس می‌کرد. دکتر‌ها به او گفتند دچار بیماری  ناشناخته ALSشده. پزشکان آینده او را این طور پیش‌بینی کردند:

به مرور نخاع و مغز و سیستم عصبی‌ات مورد حمله بیماری قرار می‌گیردو به تدریج اعصاب حرکتی بدنت از بین می‌روند و با ضعیف شدن ماهیچه‌ها دچار فلج عمومی می‌شوی. به مرور توانایی هر حرکتی از تو سلب می‌شود.

به دو یا سه سال هم نمی‌کشد که می‌میری.

دیگر رویای کشف راز و رمز جهان رنگ باخته بود. استِفِن جوان به اتاقی که در دانشگاه داشت پناه برد و در تنهایی ساعت‌ها بی‌حرکت می‌ماند. خودش بعدها تعریف کرده شبی در کابوس دید که محکوم به اعدام شده و او را برای اجرای حکم می‌برند. حس کرد هر لحظه زندگی چقدر برایش ارزشمند است. بعد از بیداری به جوانی که سرطان خون داشت و از فرط درد در بیمارستان کنار هاوکینگ فریاد می‌زد فکر کرد. گفت لااقل اگر بیماری بی‌درمانی گرفته لااقل درد نمی‌کشد.

او از دوران مدرسه به علت معلومات بالاتر از سطح کلاسش عادت داشت اشتباهات کتاب‌های درسی را داخل چشم معلم‌ها فرو کند. با خودش گفت شاید پیش‌بینی پزشک‌ها هم یکی از آن اشتباه‌های داخل کتاب‌های درسی باشد. از آن شبی که او کابوس اعدام را دید به طور عجیبی نمی‌میرد.

آنچه که به استِفِن جوان که هنوز کاملا فلج نشده بود امید داد، آشنای با جین بود. جین دختری با اعتقادات مذهبی قوی که می‌گفت پس هر سختی دلیلی هست و باید همیشه امیدوار بود.

او حسابی استِفِن را سرزنده کرده بود باعث شد استِفِن به خودش بیاید و درس را از سر بگیرد و دکتری را تمام کند. ناسلامتی او متاهل شده بود و باید به دنبال کار می‌رفت.

همین طور که دکتری می‌گرفت بیماری هم بیشتر و بیشتر می‌شد. اول با یک عصا و بعد با دو عصا راه می‌رفت.

پیش‌بینی پزشکان در مورد بیماری فلج پیش‌رونده او نادرست نبود و این بیماری اکنون به همه بدنش چنگ انداخته است. از اواخر دهه ۶۰ برای نقل مکان از صندلی چرخدار استفاده می کند و قدرت تحرک از همه اجزای بدنش به جز دو انگشت دست چپش گرفته شده است. با این دو انگشت او می تواند دکمه های کامپیوتر بسیار پیشرفته‌ای را فشار دهد که اختصاصا برای او ساخته‌اند و بجایش حرف می زند و رابطه‌اش را با دنیای خارج برقرار می‌کند.

کامپیوتر سخنگو او را یک استاد آمریکایی کامپیوتر در کالیفرنیا برای او ساخته. برنامه ریزی این دستگاه شامل سه هزار کلمه است و هر بار که استیون بخواهد حرف بزند می‌بایست با انتخاب کلمات صدای مصنوعی به جای او حرف بزند.

ویلچر هاوکینگ هم حسابی پیشرفته است و در واقع به جزیی از او تبدیل شده. مثلا اگر در یک میهمانی به وجد آید با ویلچر می‌رقصد و اگر با کسی حال نکند با ویلچر از روی پاهای طرف رد می‌شود. شاگردانش ضربه چرخ‌های ویلچر او را تجربه کرده‌اند و خودش تاسف می‌خود که مزه آن را به مارگارت تاچر نچشانده است!

از شگفتی‌های این آدم که ما احساس می‌کنیم بایستی غم‌زده و مفلوک باشد، شیطنتی است که از چشمانش می‌بارد. او خودش را منزوی نکرده. به کنسرت و پارک می‌رود. در رستوران غذا می‌خورد. در انجمن‌های دانشجویان شرکت می‌کند. و سر به سر شاگردانش که همیشه او را سوال پیچ می‌کنند می گذارد. گاهی پاسخ را  عمدا کش می‌دهد و پس از چند دقیقه به جای یک پاسخ مفصل با یک کلمه بله یا نه از کامپیوتر سخنگویش همه را به خنده می‌اندازد.

این اعجوبه فاقد تحرک عاشق جنب و جوش و گشت و سیاحت است و تاکنون دوبار به سفر دور دنیا رفته و حتی از چین و دیوار باستانی آن دیدن کرده است. همچنین در صدها کنفرانس و سمینار علمی شرکت و سخنرانی کرده است. این سخنرانی ها قبلا در نوار ضبط و در روز کنفرانس پخش می‌شود.

تاریخچه تاریخچه زمان

در این کتاب مسائل پیچیده فیزیک جدید و تئوری‌های فضا و زمان برای مردمی که آشنایی با فیزیک ندارند بدون استفاده از فرمول و جمله‌های پیچیده شرح داده شده است. هر چند خیلی از مردمی که این کتاب را خریدند آن را به عنوان تزئین کتابخانه و فخرفروشی استفاده کردند. چون فهم مطالب این کتاب کمی بالاتر از سطح دانش مردم است.

او کتاب دیگری نوشته به نام جهان در پوست گردو که در واقع شرح و بسط کتاب اولی است.

او نتایج پژوهش‌هایش در زمینه سیاه‌چاله‌ها را در این کتاب‌ها آورده است. سیاهچاله‌ها در واقع ستارگان سنگین وزنی هستند که سوخت هسته‌ای آنها تمام شده و در هم می‌ریزند و به مرورد تمام اجرام دور و بر خودشان را به سمت خودشان می‌کشند. به مرور تراکم ماده در هر سانتیمتر به میلیون‌ها یا میلیارد‌ها تن می‌رسد. این جرم زیاد جاذبه وحشتناکی خواهد داشت که همه چیز حتی نور را می‌بلعد. به همین خاطر ما با تلسکوپ‌های نوری نمی‌توانیم این پدیده مرموز را ببینیم.

هاوکینگ بداشت جدیدی از سیاهچاله‌ها به ما می‌دهد. او می‌گوید این چنینن نیست که هیچ چی هیچ چی هم از سیاهچاله بیرون نیاید. مهم‌تر این که این میل بی‌پایان سیاهچاله به جذب اجرام دور و برش در نهایت باعث می‌شود سیاهچاله از هم بپاشد و جهانی نو متولد شود. اتفاقی که یک بار برای ما افتاده و در اثر انفجار بیگ‌بنگ جهان ما زاده شده است.

البته تا زمانی که این تئوری‌های کاملا تائید شود هنوز زمان باید بگذرد. اما سال‌ها پیش دکارت گفته بود می‌اندیشم پس هستم. شادی هاوکینگ یکی از بارزترین مصداق‌های این حرف باشد.

کرسی ریاضی لوکاس

این اعجوبه که تلاش می‌کند تئوری‌های نسبیت اینشتین را با تئوری‌های کوانتومی ماکس پلانک یکی کند و فرمولی از دل آنها بیرون بکشد که بتواند کل پدیده‌های هست از اتفاقات زیر اتمی تا کهکشان‌ها را توضیح دهد، نامش جز در تاریخ تولد جای دیگری هم با نیوتن گره خورده است. او تا همین چند وقت پیش به مدت ۳۰ سال کرسی استادی در دانشگاه کمبریج داشت به نام کرسی استادی ریاضی لوکاس که زمانی نیوتن بر آن می‌نشست.

هنری لوکاس از اعضای هیئت مدیره دانشگاه سال ۱۶۶۳ این کرسی ریاضی را در دانشگاه کمبریج ایجاد کرد که به بزرگترین استاد این دانشگاه داده می‌شود. او برای این که این کرسی به نام او ثبت شود کتابخانه ۴۰۰۰ کتابیش را وقف دانشگاه کرد و زمینی وسیع را در اختیار دانشگاه گذاشت. قبل از  استِفِن هاوکینگ دانشمندان بزرگی روی این صندلی نشسته‌اند و درس داده‌اند. به جز هاوکینگ و نفر بعد او هیچ کدام از صاحبان این کرسی اکنون زنده نیستند. عموما کسانی بر این کرسی نشسته‌اند که در زمینه ریاضی، فیزیک، شیمی و یا ستاره‌شناسی استاد بوده‌اند.

چند تا از لوکاسی‌های معروف

ایزاک نیوتن

۱۶۴۲-۱۷۲۷

۱۶۶۹-۱۷۰۲

ریاضی و فیزیک

چارلز بابیج

۱۷۹۲-۱۸۷۱

۱۸۲۸-۱۸۳۹

ریاضی و علم حساب (پدر کامپیوتر)

پاول دیراک

۱۹۰۲-۱۹۸۴

۱۹۳۲-۱۹۶۹

فیزیک

استِفِن هاوکینگ

۱۹۴۲-…

۱۹۷۹-۲۰۰۹

منتشر شده توسط رضا قربانی

که یک روزنامه‌نگاری فناوری است. برای اطلاعات بیشتر صفحه درباره مدیر رسانه را ببینید.

به گفتگو بپیوندید

3 نظر

  1. از نظر نام و ظاهر تخصص شما هیچ شباهتی به کار من ندارد (توسعه نرم‌افزار) ولی به نظر من نوشته های شما برای من و در کار من خیلی کاربرد دارد. شاید به این علت است که کار من می‌تواند شالوده ساز و بستر ساز کار شما باشد و البته برعکس آن هم اتفاق می‌اتفد.

    این پست که بسیار عالی بود. اسلایدها در مورد مغز هم به همچنین و …

    1. ممنون. خوشحالم که مفید بوده. البته خیلی هم بی‌شباهت نیستیم. من چندین سال در یک شرکت IT کار می‌کنم. درسته که خودم در کار ارتباطات هستم اما چندین سال در دانشگاه فنی بودن و تو یه شرکت نرم‌افزاری بودن تاثیر خودش را می‌گذارد.

دیدگاه خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *