«فلسفه فیزیک»

(زمان و مکان)
نویسنده: تیم مادلین
مترجم: رعنا سلیمی
ناشر: ققنوس، چاپ اول 1396
261 صفحه، 17000 تومان

****

فرض کنیم جسمی در زمان T در مکان S باشد. اگر این جسم سرعتی برابر با ده متر بر ثانیه داشته باشد، پس از بیست‌وهشت دقیقه در چه فاصله‌ای از مکان S قرار دارد؟

این مسئله بسیار ساده‌ است و یک دانش‌ دبیرستانی به‌راحتی جواب آن را به‌دست می‌آورد. اما جدا از سادگی یا دشواری، این مسئله مربوط به دانش فیزیک است. هر کسی بدون این‌که حتی کمترین مطلبی درباره حقیقتِ جسم، زمان و مکان بداند، می‌تواند به آن پرسش پاسخ دهد. آیا مباحث این دانش همه به همین صورت است؟ نکته مهم همین است که فیزیک فقط حل مسئله بر اساس فرمول‌ها و قوانین مشخص نیست، بلکه مسائل پایه‌ای و مهمی وجود دارد که دلمشغولی اصلی فیزیک‌دانان بزرگ است؛ پرسش‌هایی همچون: جهان فیزیکی از چه ساخته شده است؟ سرشت ماده فیزیکی چیست؟ آیا مکان فقط سه بعد دارد؟ چرا زمان چندبعدی نیست؟ اصلا زمان چیست؟ رابطه میان زمان و مکان چگونه است؟ هر پاسخی به این پرسش‌ها داده شود، پیامدهایی دارد و خود باعث طرح مسائل دیگری می‌شود. همچنین باید اذعان کرد که آن فرمول‌ها و قوانین مشخص، روبنایی بیش نیست که بر اساس پرسش‌های بنیادی صورت‌بندی شده‌اند. هر گونه تغییری در زیربنا آن روبناها را نیز دگرگون می‌کند. و این چیزی است که در تاریخ فیزیک رخ داده است. اما متأسفانه آشنایی با فیزیک بر اساس این نگاه سامان نیافته است. دانش افراد درباره فیزیک در حوزه حل مسئله محدود باقی مانده است و کمتر کسی به فهم سرشت جهان فیزیکی توجه می‌کند. کتاب‌های فلسفی که در زمینه فلسفه علم تألیف یا ترجمه می‌شوند هم این نیاز را برآورده نمی‌کنند؛ زیرا بر فیزیک متمرکز نشده‌اند و درباره همه دانش‌های طبیعی به‌طور کلی بحث می‌کنند.

کتاب حاضر چنین خلا‌یی را پر می‌کند. این کتاب از آن دسته آثاری نیست که مطالب خیلی کلی بیان کند. چرا که نویسنده فقط با تمرکز بر دو موضوع مهم و مشخص در فیزیک به کندوکاوی عمیق و فلسفی درباره آن‌ها مشغول می‌شود. ارزش و اهمیت اصلی این اثر در همین تمرکز موضوعی است. البته در پرداختن به هر مسئله تاریخچه بحث و ارتباطات تاریخی نظریات فیزیک هم مورد توجه است. این کتاب در واقع جلد اول یک مجموعه دوجلدی است. جلد دوم به بررسی موضوع ماده از منظر فیزیک و فلسفه می‌پردازد. این مطلب را هم باید در همین ابتدا گوشزد کرد که این اثر یک کتاب مقدماتی نیست. داشتن دانش مقدماتی در فیزیک و ریاضی شرط فهمیدن مباحث گوناگون آن است.

با این‌که فقط به دو موضوع زمان و مکان پرداخته می‌شود، اما کتاب به دو بخش تقسیم نشده است تا هر کدام به یکی از آن دو موضوع اختصاص یافته باشد. بلکه این دو موضوع در همه فصول هفت‌گانه کتاب با هم بررسی می‌شوند. دلیل مطلب واضح است. زمان و مکان درهم تنیده شده‌اند و هر گونه فهمی که بخواهد نسبت به یکی از آن‌ها حاصل شود، مستلزم فهم مورد دیگر نیز هست. همچنین هر تغییری که در یکی از آن‌ها رخ دهد باعث تغییر در دیگری خواهد شد. به همین دلیل، نظریات مربوط به زمان و مکان کاملا وابسته به هم هستند. یک نظریه فیزیکی یا فلسفی درباره زمان کاملا در یک ارتباط ارگانیک و ضروری با نظریه‌ای در باب مکان است و بالعکس. این امر در دوره مدرن شدت مضاعفی می‌یابد؛ زیرا یکی از ویژگی‌های تفکر مدرن توجه به حرکت است. در دوران پیشامدرن ثبات و سکون نوعی مزیت به‌شمار می‌آمد و آن را برتر و ارزشمندتر از حرکت تلقی می‌کردند. اما در دوره مدرن حرکت اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. به تبع حرکت، زمان و مکان نیز اهمیت بسیاری می‌یابند؛ زیرا حرکت بدون این دو معنا ندارد. حرکت همیشه در مکان رخ می‌دهد و همراه با زمانی است. فیزیکدان بزرگ، هرمان مینکوفسکی (1864-1909) در این‌باره می‌گوید که زمان و مکان به‌خودی خود مفاهیمی هستند که دیگر نمی‌توان هر کدام را جداگانه و به تنهایی بررسی کرد. بلکه حتی مفهوم‌بودن‌شان نیز به این امر بستگی دارد که در ارتباط با هم لحاظ شوند.

پس از مقدمه مترجم و نویسنده، مباحث اصلی کتاب با تولد فیزیک در یونان باستان آغاز می‌شود. به نظریات تالس، آناکساگوراس و دموکریتوس فقط اشاره می‌شود، اما دیدگاه ارسطو درباره حرکت با تفصیل بیشتری بررسی می‌شود. فیزیک ارسطویی دو هزار سال پارادایم علمی مسلط بود تا این‌که نیوتن آن را کنار زد. فیزیک نیوتن به‌ویژه قوانین حرکت و دیدگاه او درباره فضا و زمان مطلق به‌طور مبسوط توضیح داده می‌شود. نقدها و مناقشاتی که حول آن در گرفته نیز بررسی می‌شود، به‌ویژه مکاتباتی که میان کلارک و فیلسوف-دانشمند نامدار لایبنیتز واقع شد. لایبنیتز به‌شدت با نظریه نیوتن درباره مکان مخالف بود. کلارک هم البته تا حدی با لایبنیتز همدلی داشت، اما دعوای اصلی میان این دو اندیشمند به‌خاطر پیامدهای نظریه نیوتن بود. اگر نظریه مکان مطلق پذیرفته شود، چه لوازم و تبعاتی خواهد داشت؟ این پیامدها جنبه دینی و الهیاتی نیز پیدا می‌کند که مورد مناقشه است. در هر صورت، به‌خاطر دیدگاهی در باب مکان مباحث داغ و دراز‌دامنه‌ای در تاریخ اندیشه رقم زده شد.

پس از آن نوبت به نظریه نسبیت می‌رسد که فیزیک نیوتنی را کنار بزند و همه چیز را دگرگون کند. نظریه نسبیت نه‌فقط انقلاب مهمی در فیزیک بود، بلکه اصل فهم بشری را نیز نسبت به جهان تغییر داد؛ زیرا این نظریه ثابت کرد که نه‌تنها یک نظریه معتبر است، بلکه بر کل قلمرو فیزیک حاکمیت دارد؛ یعنی تمام فعالیت‌های بنیادی فیزیک، از اخترفیزیک تا میکروفیزیک، تحت سیطره آن قرار دارند. ابتدا کلیت این نظریه توضیح داده می‌شود و به دنبال آن نسبیت خاص و عام. نویسنده در نظریه نسبیت، به‌ویژه نسبیت خاص، بر اساس هندسه فضا-زمان مینکوفسکی مباحث را بسط می‌دهد؛ زیرا از نظر او به این صورت نظریه روشن‌تر و عملیاتی‌تر است و این الگو، برای حل مسائل، کار را ساده‌تر می‌کند. در پایان نیز برخی مسائل را بر همین اساس حل می‌کند. این اثر به همین جا خاتمه می‌یابد و به مباحث فیزیک کوانتوم ورود نمی‌کند؛ دیدگاهی که باز هم همه چیز را از اساس دگرگون می‌کند. برخی دانشمندان از فیزیک کوانتوم با عنوان یک کابوس فلسفی یاد می‌کنند؛ زیرا هر گونه عقل سلیمی در تبیین مشکلات آن دچار مشکل می‌شود.

نکته آخر این‌که موضوع زمان گسترده‌تر و پیچیده‌تر است. برخی از مباحث آن منوط به روشن‌شدن برخی مسائل درباره سرشت ماده فیزیکی است. چون این مسائل در جلد دوم بررسی شده‌اند، برخی از مباحث زمان نیز به جلد بعدی موکول می‌شوند. امیدواریم شاهد ترجمه جلد دوم نیز باشیم.

*دکترای فلسفه