انیشتین و داروین

[hasti-m]

داستان دو نظريه در گفت وگو با نيل دوگراس تايسون ستاره شناس ، آلن بويل
دانشمندى سر برآورد با شيوه اى نو در تبيين زيست شناسى و يك نسل بعد دانشمند ديگرى سر برآورد با شيوه اى نو در تبيين فيزيك. اكنون پس از يك قرن بررسى موشكافانه هر دو تبيين هنوز كاملاً به اعتبار خويش باقى اند. اما در فرهنگ عامه از آلبرت اينشتين فيزيكدان بتى ساخته شده در حالى كه ميراث چارلز داروين زيست شناس در غبارى تيره از اختلاف نظر فرو رفته است. چرا جايگاه نظريه هاى داروين درباره منشاء گونه ها كه در سال 1859 مطرح شد و نظريه هاى اينشتين درباره نسبيت كه در فاصله سال هاى 1905-1916 به چاپ رسيد، نزد مردم اينچنين متفاوت است؟ نيل دوگراس تايسون ( deGrasse Tyson .N) اختر فيزيكدان، مدير افلاك نماى هايدن در نيويورك و يكى از دو نويسنده كتاب «منشاء: چهارده ميليارد سال تكامل كيهان» در گفت وگويى كه اخيراً در دانشگاه واشينگتن انجام شده به اين پرسش مى پردازد.
oبه نظر مى رسد اينشتين و داروين در جامعه ما دو جايگاه متفاوت دارند. يكى تقريباً نماد فرهنگ عامه است در حالى كه بعضى ها مى خواهند آن يكى ديگر را بى اعتبار كنند. چرا وضعيت به اين شكل است كه نسبت به اين دو رويكردهاى متفاوتى وجود دارد، در صورتى كه نظريه هايشان از نظر شواهد تاييدكننده، در وضعيت بسيار مشابهى قرار دارد؟

با آ نكه هر دو دانشمند بودند، اما اينشتين نخستين دانشمند بسيار مردمى بود كه فعاليت هايش در راه اهداف اجتماعى و نيز آرمان هاى سياسى، هويدا و پيش چشم همگان بود. بعيد مى دانم چنين چيزى در مورد داروين هم صدق كند. مى دانم كه او در روزگار خويش بسيار متهور بود. مى دانم كه كتابش، «اصل انواع»، كتابى پرفروش بود. اما گمان نمى كنم فعاليتى در سياست داشت كه تاثيرى در روند كار دولت ها گذاشته باشد. سراغ ندارم ملتى مستقل نزد او آمده باشند و تقاضا كنند كه رئيس جمهورشان شود، آن طور كه براى مثال كشور جديد اسرائيل از اينشتين چنين خواسته اى داشت. من به عنوان يك شهروند و به عنوان يك دانشمند عمومى مى توانم به شما بگويم كه اينشتين يك پارادايم علمى جاافتاده با ريشه هاى بسيار محكم را از اساس واژگون كرد در حالى كه داروين عملاً هيچ پارادايم علمى را واژگون نكرد. پارادايم از پيش وجود داشت اما فرايندى تدريجى بود: «آيا تكامل آن طور كه لامارك مى گويد با وراثت صفات اكتسابى عمل مى كند؟ نه. اين طور نيست.»... در اينجا مى توان تكامل يك ايده يعنى چگونگى عملكرد تكامل را ديد در حالى كه اينشتين مدعى شد فيزيك نيوتنى ناقص است و اين چيزى است كه در طول صدها سال حاكميت فيزيك نيوتنى غيرقابل تصور بود. آن طور كه من از تاريخ برداشت كرده ام مردم همواره از كسانى كه همگان به نابغه بودنشان اذعان دارند مى خواهند كه درباره همه چيز اظهارنظر كنند.

oدرست مانند وضعيتى كه امروزه در رابطه با ستارگان موسيقى راك وجود دارد. همه مى خواهند بدانند كه بونو درباره قحطى در جهان چه فكر مى كند. هر چند او از طريق موسيقى به پول رسيده است.

دقيقاً. به همين خاطر اينشتين در اين حوزه هاى ديگر الزاماً متخصص نيست. حتى در اين حوزه هاى ديگر الزاماً فردى مطلع هم نيست. اما مردم مى دانند كه او انديشمندى ژرف است. پس مى خواهند بدانند كه انديشه هاى ژرف او درباره يهوديان و اعراب چيست و همين طور درباره نهضت حقوق مدنى، بمب اتم آلمانى نازى؟ به اين ترتيب او عملاً مشاور مردمى شد كه تلاش مى كردند از كسى كه به او اعتماد كامل داشتند يعنى از يك نابغه ايده بگيرند. همين عامل است كه اينشتين را از داروين متمايز مى سازد. اما فكر مى كنم عالم مهمترى نيز وجود دارد: در اين دنيا هيچ علمى مانند فيزيك نيست. هيچ چيز نزديك به آن دقتى كه فيزيك با آن شما را قادر به درك جهان اطرافتان مى سازد نيست. قوانين فيزيك است كه به ما امكان مى دهد بگوييم خورشيد دقيقاً كى طلوع خواهد كرد. كسوف چه وقت شروع مى شود و چه وقت به پايان خواهد رسيد. شهاب سنگ كى به زمين برخورد مى كند، آن وقت كه ديويد لوى و جين و كارولين شوميكر يك ستاره دنباله دار كشف كردند را يادتان هست؟ آنها براساس چند اندازه و مشخصات آن گفتند كه دفعه بعد با مشترى برخورد خواهد كرد. آنچه قابل توجه است اينكه هيچ كس در اين پيش بينى ترديد نكرد. زيرا همه مى دانند كه اين قدرت درك حاصل از مبانى فيزيك است كه پيش بينى آينده را با دقت زياد امكان پذير مى سازد. زيست شناسى اين طور نيست. شيمى هم اين طور نيست، بله، مى توان نتيجه واكنش ها را پيش بينى كرد. بله مى توان مكانيسم ها را درك كرد. نظريه تكامل داروين چارچوبى است كه تنوع حيات بر روى زمين در آن درك مى شود. اما در كتاب «اصل انواع» داروين هيچ معادله اى نيست كه بتوان با استفاده از آن گفت فلان گونه صد سال يا هزار سال ديگر به چه شكلى در خواهد آمد. زيست شناسى هنوز به آنجا نرسيده است كه بتواند با اين دقت پيش بينى كند. پس هنگامى كه از نظريه نسبيت و نظريه تكامل صحبت مى كنيم مى دانيم كه هر كدام شيوه بسيار مهمى براى شناخت جهان است. اما جعبه ابزارى كه همراه نظريه نسبيت است، كه در واقع همراه هر نظريه فيزيكى است، در چنان سطحى از دقت است كه آن را در ترازى ديگر قرار مى دهد. يعنى صرفاً يك اصل سازمان دهنده نيست. وقتى پيش بينى مى كنيد كه خورشيد فردا صبح ساعت هفت و بيست و دو دقيقه طلوع خواهد كرد و كسى بخواهد با شما بحث كند، با آن گفت وگو فقط وقتتان را هدر خواهيد داد. بگذاريد و برويد زيرا با اطمينان مى دانيد كه چه اتفاقى خواهد افتاد. به همين دليل چون نظريه تكامل داروين نظريه اى در زيست شناسى است و چون زيست شناسى علمى متفاوت از فيزيك است، به نظر يك آدم بيگانه ناوارد چنين مى آيد كه مى توان پابرهنه وسط پريد و مدعى شد كه مسائل آنطور كه زيست شناس مى بيند نيست. اين البته اكنون نادرست است، اما مى خواهم بگويم وقتى جعبه ابزارى با قدرت پيش بينى در اختيار داشته باشيد، درست مانند آن است كه زره پوش شده باشيد. ديگر اهميتى نخواهيد داد كه كسى بگويد آن معادله غلط است. معادله به وضوح درست است، پس برويد منزل تان.

o و مشكل تكامل

از آنجا كه تكامل اصل سازمان دهنده زيست شناسى است كه امكان درك پديده ها را فراهم مى كند، هستند كسانى كه در برابر آن ايستادگى مى كنند به عقيده من مخالفت در اين سطح با مخالفت شايع در زمانى كه كپرنيك و گاليله ثابت كردند زمين به دور خورشيد مى گردد و نه بر عكس تفاوت بنيادى ندارد. در آن زمان گرانش نيوتنى را نداشتيم. نمى شد مكانيسم چرخ دنده اى منظومه شمسى را با دقت زياد پيش بينى كرد، اصلاً در آن زمان «منظومه شمسى» كلمه جديدى بوده كه تلويحاً به معناى قرار داشتن خورشيد در اين مركز عالم بود. در آن زمان طبقات مذهبى در اين باره بحث مى كردند و مى گفتند كه خلاف كتاب مقدس، خلاف خدا، شيوه خدا و خواست خدا است. البته در آن زمان كليسا فوق العاده قدرتمند بود. در ايتاليا عملاً كليسا حكومت مى كرد. بنابراين قدرت لازم براى تحميل يك ديدگاه وجود داشت و اين پشتيبانى از ديدگاه هايى كه با تفسير كليسا از كتاب مقدس مغايرت داشت را براى سلامتى افراد مضر مى ساخت.

خوشبختانه بايد به اطلاع شما برسانم كه امروزه اگر كسى بگويد كه زمين به دور خورشيد مى گردد يا ستارگان ديگرى وجود دارند كه ممكن است سياره هايى داشته باشند كه در آنها حيات باشد، زنده زنده پاى چوبه دار سوزانده نمى شود. جوردانو برونو همين حرف ها را زده بود كه در سال 1600 پاى دار سوزانده شد؛ درست ده سال پيش از آن كه گاليله با «پيام آور ستارگان» (تلسكوپ گاليله _ م) عملاً روى صحنه بيايد و خبر دهد كه مشترى اقمارى دارد و به اين ترتيب مشترى را مركز اين حركت سازد و نه زمين. از آن زمان تاكنون اوضاع به سرعت تغيير كرده است. از سوزاندن برونو در آتش تا بازداشت خانگى گاليله تا به امروز كه كليساى كاتوليك بيانيه مى دهد و اعلام مى كند كه تكامل درست است. به اين ترتيب تاريخ نشان داده است كه نظام هاى اعتقادى خداباورانه همواره توانسته اند خود را با اكتشافات غالب علم زمان خويش سازگار سازند. آنها كه اين كار را نكنند جا خواهند ماند و اگر كسى جا بماند دستش از نيروهايى كه سيستم هاى اقتصادى نوظهور را كنترل مى كنند كوتاه خواهد شد. ما در قرن بيست و يكم زندگى مى كنيم نيروى پيش برنده نظام هاى اقتصادى نوين علمى و تكنولوژيك خواهند بود ما كه ديگر در عصر كشاورزى نيستيم. گفتن اينكه من به گفته هاى داروين اعتقاد ندارم در نيمه قرن نوزدهم چه پيامد هايى داشت؟ عملاً هيچ، اما امروزه با وجود اين همه شركت هاى تكنولوژى زيستى بدون نظريه تكامل هيچ دركى از زيست شناسى وجود ندارد. در نتيجه چنانچه كسى بگويد «من اعتقادى به نظريه تكامل ندارم و فكر مى كنم كه هر كدام از ما اختصاصاً آفريده شده است» بايد به پيامد هاى آن در رابطه با وضعيت استخدامى اش توجه كند حال اگر كسى نخواهد دانشمند شود شايد اين مسئله اهميت چندانى نداشته باشد. خب در واقع حرفه هاى بسيارى هست كه در آنها دانشمندان كارى ندارند. اما همانطور كه گفتم نظام هاى اقتصادى نوظهور با علم و تكنولوژى به پيش مى روند، در حالى كه تكنولوژى زيستى پيشگام آنها است. اگر كسى بيايد و حرفى از آدم و حوا بزند حتى از در ورودى هم نخواهد گذشت. او به دردشان نمى خورد زيرا نمى توانند از دانش او براى رسيدن به واكسن بعد، داروى بعد و درمان بعدى براى سرطان استفاده كنند. چنين دانشى به اكتشافاتى كه مى دانيم در سالن هاى شركت هاى تكنولوژى زيستى انتظارمان را مى كشند، راه نخواهد برد.

oمنظورتان آن است كه ديد شخص از اين نظريه ها روى آهنگ نو آورى تاثير مى گذارد؟

بله.و براى آنكه اين كج فهمى درباره اصطلاح «نظريه» را در نطفه خفه كنم بايد اضافه كنم كه تا پيش از اينشتين تمام نظريه هاى فيزيكى آزموده شده و تاييد شده، «قانون» ناميده مى شد: قوانين سه گانه نيوتن در حركت، قوانين گرانش و قوانين ترموديناميك و... هنگامى كه اينشتين از راه رسيد نشان داد كه نيوتن ناقص است. اشتباه نه، بلكه ناقص زيرا فقط زيرمجموعه اى از واقعيت را توصيف مى كند. اينشتين نشان داد كه براى تبيين اين واقعيت درك عميق ترى لازم است. در اين لحظه فيزيكدانان _ به گمانم نه حتى آگاهانه، بلكه به نوعى نيمه آگاهانه _ دست از «قانون» ناميدن چيزها برداشتند. در قرن بيستم هيچ «قانونى» در فيزيك وضع نشد. نظريه كوانتوم داريم، نظريه نسبيت و... كافى است نگاهى به كتاب ها بيندازيد تا ببينيد كه همه از اصطلاح «نظريه» استفاده مى كنند. به نظرم اين به معناى رسيدن به يك شناخت است كه كسى كه بعد از شما مى آيد ممكن است به دركى عميق تر از پديده دست يابد. اما «عميق تر» به اين معنا نيست كه كار شما ديگر اعتبار ندارد بلكه صرفاً يعنى آنكه گستره وسيع ترى از شناخت در انتظار شما است كه آنچه شما مى دانيد در دل آن جاى مى گيرد. مانند نمودار كلاسيك و قديمى ون است: جهان نيوتن اينجا است در يك دايره و اكنون جهان اينشتين در دايره اى بزرگتر كه نيوتن را در برمى گيرد و هنگامى كه معادلات اينشتين را در گرانش و سرعت پايين در نظر بگيريد فرقى با معادلات نيوتن ندارد. در اين شرايط همه آن معادلات فرو كاسته شده و به شكل معادلات نيوتن درمى آيند. از آنجا كه معادلات نيوتن جواب مى دهند، در شرايطى كه ثابت شده درست هستند، ناگهان از كار نمى افتند. به عبارت ديگر به خاكستر ننشسته اند بلكه هنوز صحيح و سالم آنجا هستند. به همين خاطر اكنون مى دانيم كه نسبيت عام ناقص است چرا كه با مكانيك كوانتوم پيوند نخورده است. آنها ازدواج نكرده اند و با هم صحبت نمى كنند. ما اكنون هم اين را مى دانيم. از اين رو برآنيم كه هنوز دايره بزرگترى نيز هست كه مكانيك كوانتوم و نسبيت عام را دربر خواهد گرفت و اين چيزى است كه متخصصان نظريه تار در پى آنند. همين است كه به آنها انگيزه مى دهد و از روى هوس نيست.

oهمين طور است. صرف هوس رسيدن به چيزى پيچيده و اسرارآميز نيست.

بى خودى و براى خنده كه اين كار را نمى كنند. نه، واقعاً شكافى هست و اين درك عميق تر همان طور كه گفتم دركى است كه شناخت هاى پيشين را دربرمى گيرد زيرا از پيش معلوم شده كه درستند و جواب مى دهند. اما عموم مردم با اين تغيير در كاربرى واژگان هماهنگ نيستند. آنها كلمه «نظريه» را مى شنوند و مى گويند «خب، فقط يك نظريه است. ممكن است فردا نظريه ديگرى بدهند.» بله، اما اگر نظريه فردا متفاوت شد به خاطر آن است كه نظريه اى قوى تر از قبلى داريم. نه به خاطر آنكه چيزى به كل متفاوت يافته ايم. اكنون حتى براى ناميدن ايده هايى كه بسيار آزمايشى و خام هستند نيز از واژه «نظريه» استفاده مى شود. اين درست اما به اين ترتيب به مشكلى برمى خوريم: نظريه تكامل داريم و نظريه كوانتوم كه همه به خوبى آزموده شده و كاملاً جاافتاده و تاييد شده اند و از طرف ديگر نظريه كسى را داريم كه در مرز علم است اما احتمالاً ثابت خواهد شد كه نادرست است زيرا بيشتر نظريه هاى جديد نادرستند. اما همين ها دانشمندان را مدام در وضعيت پژوهش نگه مى دارند. هر جا كه فهميديد جريان چيست سعى مى كنيد با باز كردن راهتان از ميان خار و خاشاك پيش برويد، بين شيوه كاربرد كلمه «نظريه» توسط دانشمندان و برداشت عوام از اين كلمه ناهماهنگى ناجورى وجود دارد، هر چند اكنون از اين شيوه درك جهان يك قرن مى گذرد. قسمت ناخوشايند ماجرا همين جا است. اما آنچه مردم بايد بفهمند آن است كه هيچ چيز قوى تر از نظريه هاى موفق نيست. آنها ايده ها را چنان سازمان مى دهند كه قدرت دركى در اختيار شما قرار مى دهند كه در تمام نظام هاى فكرى انسان از ابتدا تاكنون بى همتا است.

oفكر مى كنيد چه آزمونى بتواند اعتماد به نظريه داروين را طورى استحكام بخشد كه نگاه كپرنيكى به منظومه شمسى امروزه از آن برخوردار است؟ آيا آزمونى هست كه بتواند همان نوع دقتى را نشان دهد كه امروزه براى حركات سياره اى داريم؟

در اينجا دو نكته وجود دارد: اجازه دهيد آنها را يك به يك باز كنم. مسئله دقت فقط اينشتين را از داروين متمايز مى سازد. اما به نظر من علت مقاومتى كه در جوامع گوناگون مشاهده مى كنيم فقط اين نيست. بيشتر آنچه كه اينشتين گفته و انجام داده است ارتباط مستقيمى با آنچه كه در كتاب مقدس مى خوانيم ندارد. هيچ كس نه از نسبيت خاص يا كارهاى او در مكانيك كوانتوم خبر دارد و نه به آن اهميتى مى دهد. آنجا كه اينشتين واقعاً با كتاب مقدس تضاد پيدا مى كند اين واقعيت است كه نسبيت عام اصل سازمان دهنده بيگ بنگ مى شود. اينجاست كه نظريه نسبيت با مسئله منشا تلاقى مى كند و اينجا است كه جامعه مذهبى به آن واكنش نشان مى دهد. به همان قياس به سيستم كپرنيكى كه بازگرديم، به نظرم مسئله زمان مطرح مى شود. مدت ها پيش از طرح قوانين حركت و قوانين گرانش توسط نيوتن، جهان مدل خورشيد مركزى را كاملاً پذيرفته بود. كتاب كپرنيك در سال 1543 منتشر شد اما نيوتن در سال ، 1687 درست است؟ اين مى شود 130 سال. اكنون از نظريه داروين 130 سال گذشته است. بايد از خودتان بپرسيد معيارتان از اين مقاومت چيست؟ آيا بخش عمده جهان در برابر آن مقاومت مى كنند؟ به آنها كه مقاومت مى كنند بخش عمده اى نيستند. زيرمجموعه كوچكى از جهان است. حتى مى توان گفت يك گروه مقاومت. اما آنها بايد بدانند كه همتايانشان در گذشته آنها كه با گردش زمين به دور خورشيد مخالفت مى كردند، كمتر از آنها سينه چاك نبودند و نيز شور و شوق طرفداران اكتشافات علمى هم از آنها كمتر نيست. شوروشوق آنها در اختراع ميكروسكوپ و كشف ميكروب ها از اين كمتر بود. به همين دليل است كه وقتى شما بيمار مى شويد به خاطر آن نيست كه خدا شما را بيمار كرده بلكه به خاطر آن است كه در معرض ميكروارگانيسم قرار گرفته ايد. مى توانم اين ميكروارگانيسم ها را به شما منتقل كنم و شما تمام علائم و نشانه هاى بيمارى را بروز خواهيد داد. اين اكتشاف خدا را از بسيارى معادلات كنار گذاشت، معادلاتى كه مردم در رابطه با علت بيمارى در سر داشتند.درباره بيمارى هاى مقاربتى داستان مشهورى هست... هنگامى كه معلوم شد پنى سيلين براى درمان بيمارى هاى مقاربتى موثر است، اسقفى در آن زمان گفت كه اين دارو كار شيطان است زيرا امكان مى دهد كه افراد زنا كنند و با مجازات خدا روبه رو نشوند. امروزه نيز ديده مى شود كه بعضى ها هنوز با ويروس ايدز به همين شكل برخورد مى كنند. اما مهم آن است كه روى هم رفته مردم ديگر فكر نمى كنند كه ميكروب توسط نيروهاى فراطبيعى منتقل مى شود. بنابراين فكر مى كنم كه مسئله گذشت زمان باشد. گفته مشهورى درباره، تكامل هر حقيقت بزرگ هست كه مى گويد: نخست، مردم مى گويند كه به آن اعتقادى ندارند؛ سپس مى گويند كه با كتاب مقدس تضاد دارد؛ و در مرحله سوم مى گويند خودشان از اول آن را مى دانستند. پس كافى است به آنها كمى زمان بدهيد. طول مى كشد تا گرم شوند.

oاز سوى ديگر، الهام بخش كارهاى اينشتين نقص ظريه هاى گذشته بود. چگونه آزمايش ها نشان دادند كه طرز فكر دانشمندان درباره جهان در اواخر قرن نوزدهم كاملاً نادرست بود؟

در فيزيك شكاف هايى وجود داشت و اگر كسى دورانديش نبود ممكن بود با خود بگويد: «خودشان حل خواهند شد. كمى فرصت بدهيد همه چيز روبه راه خواهد شد.» اما هيچ چيز حل شدنى نبود. بايستى كسى مثل اينشتين و انديشمندان آينده نگر همتايش ظهور مى كردند تا ماجرا روشن شود.

oآيا منظورتان آن است كه قياس با عصر حاضر موضوع اكتشافات مربوط به جهان شتابدار مطرح مى شود.

بله، امروز هم شكاف هايى وجود دارد. هنوز نمى دانيم كه ماده تاريك چيست. نمى دانيم انرژى تاريك چيست، نمى دانيم پيش از بيگ بنگ (انفجار بزرگ) چه اتفاقى افتاده است. نمى دانيم در مركز س ياهچاله چه حوادثى رخ مى دهد. نمى دانيم چگونه مى توان گرانش را با مكانيك كوانتوم ادغام كرد. نمى دانيم كهكشان ها چگونه تشكيل شدند. حوزه هاى بسيار مهمى تا به امروز ناشناخته مانده اند. اما ماهيت علم همين است.

oو همين جور چيزها هستند كه مى توانند الهاماتى از نوع اينشتين را برانگيزانند؟

اميدوارم. در واقع منظورتان آن است كه كسى بيايد و تبيينى مثلاً براى ماده تاريك ارائه دهد و به عنوان بخشى از لوازم آن نظريه ده چيز ديگر را نيز تبيين كند. اين اتفاقى است كه در مورد نسبيت افتاده است. اينشتين گفت: «خب، اين هم از سرعت نور» و از اين قبيل و ناگهان نسبيت عام تقديم اعتدالين عطارد به دور خورشيد را تبيين كرد، انحراف نور ستارگان را تبيين كرد و خيلى چيزهاى ديگر. او از ابتدا تصميم نداشت آنها را تبيين كند اما اين همان چيزى است كه باعث مى شود اعتماد شما به نظريه نسبيت بيشتر شود. اگر از ابتدا بخواهيد چيزى را تبيين كنيد، دودل خواهند شد كه نكند چيزى سرهم كرده تا آن را توجيه كند... اينشتين نمى خواست اينها را تبيين كند و همين قدرت شناخت به اعتماد فوق العاده اى منجر شد كه او در مسير درست قرار گرفته و به طرز كار طبيعت عميقاً پى برده است.