چگونه مانند آلبرت اینشتین فکر کنیم؟

فاطمه مصلح زاده

این روز‌ها که جرات دیوانگی کم است...

دو قرن تمام ، والا حضرت آیزاک نیوتن پادشاه بی رقیب و قدرت مند فیزیک بود. نظام نیوتنی حرف آخر را در مسائل بنیادی علم و تصویر نهایی جهان می‌زد.
به یک باره دلاوری دیوانه، بر پادشاه شورید . شوالیه آلبرت اینشتین با نظریه ی نسبیت اش پادشاه را از تخت سلطنت به زیر کشید.
این دیوانگی لازمه ی چرخش در تاریخ علم و نحوه ی تفکر انسان هاست. برای پیش برد علمِ نوین، ناگزیریم اندیشه های دیوانه کننده ای مطرح کنیم که از دیدگاه های سنتی کاملا گسسته باشند. اندیشه هایی معماگونه.
فقط یک نابغه می‌تواند جرات چنین دیوانگی ای را به دل راه دهد. انباشت ارقام و اطلاعات در مغز، دلیل بر نبوغ نیست. نابغه با دیوانگی اش، در شناخت پیشین دخالت می‌کند. و آلبرت اینشتین چنین دیوانه ای بود- یا به عبارتی دیگر چنین نابغه ای- . قبل از او گذر از مفاهیم نیوتنی به تصویری جدید از جهان هیچ گاه این چنین قاطع و معما گونه نبوده است. این گذار در واقع نه فقط تعمیم و تکمیل کاری بود که نیوتن شروع کرده بود، بلکه انقلابی نیز در علم به راه انداخت.
نظریه ای که باعث چنین گذاری شد، بر اساس معیارهای معینی ساخته شده است. اینشتین در یادداشت هاش از دو معیار در انتخاب و ارزیابی نظریه های علمی سخن می‌گوید، یکی تایید بیرونی است: انطباق نظریه و تناقض نداشتن آن با واقعیت های تجربی. البته این انتظاری بدیهی است اما برآوردن آن مسئله ی ظریفی است. چرا که گاه می‌توان فرض هایی اضافی را به شکل مصنوعی وارد کرد و نظریه را با تجربه منطبق ساخت- در واقع نظریه را قبولاند- . معیار دوم کمال درونی یا طبیعی بودن نظریه است. نظریه نباید از بین نظریات هم ارز خودش به شکل دل خواه انتخاب شود. نظریه ای بیش ترین کمال درونی را دارد که کم تر بر فرض های دل بخواهی مبتنی باشد. چنین نظریه ای برای تبیین ساختار جهان و ساختن تصویری از آن بر مبنای قوانین یک نواخت و جهان شمول مناسب تر است.
البته اینشتین معتقد است این حرف‌ها چندان دقیق نیستند و شاید هیچ گاه هم نتوان دقیق ترشان کرد. اما وقتی دانشمندان در باره ی کمال درونی یا تایید بیرونی یک نظریه سخن می‌گویند، گویی توافقی ضمنی بین شان وجود دارد.
اینشتین با آن قوه ی تشخیص چشم گیری که در مورد هم آهنگی یا به گفته ی خودش موسیقی مندیِ تفکرِ علمی داشت، به تاثیر زیبایی شناختی نظریه - که آن را خاصیتی وابسته به کمال درونی می‌دانست - اهمیت زیادی می‌داد. پوانکاره نیز از مفهوم ظرافت ریاضی سخن می‌گوید و آن را این طور تعریف می‌کند: « هرچه قضیه های بیش تری بتوان از کم ترین فرض‌ها استخراج کرد، ظرافتِ ساخته ی ریاضی بیش تر است. » اما نگاه این دو نفر به ارزش ظرافت و موسیقی مندیِ نظریه متفاوت است. به نظر پوانکاره ظرافت در اصل، معنایی ندارد و معیاری برای انتخاب یک نظریه نیست. ظرافت یک نظریه ثابت نمی کند که آن نظریه نگاه عمیق تری دارد. اما اینشتین می‌گوید ظرافت شاخصی از معتبر بودن نظریه و قطعیت عینی آن است.
اینشتین چنان به این اصل عقیده داشت که وقتی آزمایش‌ها نظریه ی نسبیت را تایید کردند چندان هیجان زده نشد. او اصلا نگران نتیجه ی کار نبود. به نظرش نسبیت آن قدر طبیعی و موسیقی مند بود که امکان نداشت اشتباه باشد.
جهان مجموعه ی واحدی از اشیا است و به همین دلیلِ ساده است که وقتی نظریه ای از کم ترین فرض‌ها نشآت بگیرد به واقعیت نزدیک تر می‌شود. نظریه وقتی فقط مبتنی بر چند اصل موضوعه ی مستقل باشد به وحدت واقعی جهان نزدیک تر می‌شود و به بهترین شیوه ی ممکن آن را باز می‌تاباند.
این وحدت، در همگن بودن فضا و زمان، در انتقال از نقطه ای به نقطه ی دیگر در فضا و از لحظه ای به لحظه ی دیگر در زمان ،‌دیده می‌شود. همین ناوردایی قوانین فیزیک است که به علت مستقل بودن از جابه جایی های جزئی و موقت ، نقطه ی شروع حرکت در راه دست یابی به نظریه ی نسبیت می‌شود. اینشتین با هدف رسیدن به بیش ترین کمال درونی در نظریه اش، سعی کرد رابطه هایی در بیان قوانین فیزیک پیدا کند که در جابه جایی های موقت و جزئی هم وردا بمانند. به بیانی عام ، طبق اصل نسبیت، قانون های طبیعت مستقل از حرکت انتقالی دست گاه های مرجع هستند.

آغاز دیوانگی
اصل بنیادی نظریه نسبیت اینشتین این است: « سرعت نور در تمام دست گاه های مرجعی که نسبت به هم حرکت بی شتاب دارند، یک سان است.»‌
کجای این اصل دیوانه کننده است؟ این جا: ‌دو شناگر از عرشه ی یک کشتی، درآب شیرجه می‌زنند. هردوشان سرعت یک سانی دارند . هرکدام به طرف یک انتهای کشتی شنا می‌کنند. بدیهی است شناگری که در خلاف جهت حرکت کشتی شنا می‌کند، زودتر از دیگری به انتهای کشتی می‌رسد. ولی طبق اصل جدید، شناگران هر دو با هم به دو انتهای کشتی می‌رسند. یعنی تندی آن‌ها نسبت به کشتی یک سان خواهد بود. نور این طور رفتار می‌کند. یعنی نسبت به جسم های مختلف که نسبت به هم حرکت می‌کنند ، سرعت واحدی دارد. حتی امروز هم بعد از صد سال به دشواری می‌توان تصور کرد که چیزی نسبت به دستگاه های متحرک نسبت به هم، سرعت واحد داشته باشد.
اما هر بیانی، هر قدر دیوانه وار به نظر برسد، حتما نباید باعث شگفتی و حیرت شود. در فرض هایی که اساس نظریه ی نسبیت را تشکیل می‌دهند، هیچ چیز دل بخواهی وجود ندارد. بر عکس، این فرض‌ها بر پایه ی استوار تجربی مبتنی اند. در واقع این خودِ حرکت است که با احساس های بدیهی ما در مشاهده ی رفتار جسم های فیزیکی تناقض دارد. دیوانه ی دوست داشتنی ِ ما این احساسِ بدیهی بودن را دور می‌ریزد.
در تصویر کلاسیک جهان، تمامی جسم‌ها در حرکت نسبی اند. مفهوم اتر پرکننده ی فضا، رخنه ای در چارچوب تصویر کلاسیک اولیه از جهان بود. نظریه ی نسبیت این چارچوب را مرمت کرد اما این مرمت به بهای نفی قانون بدیهی جمع سرعت‌ها بود.
اینشتین در نامه ای به موریس سولووینه ـ یکی از دوستان صمیمی اش - در این باره چنین می‌نویسد: « بر خلاف این حقیقت معلوم بر اندیشمندان باستان که حرکت را فقط به طور نسبی می‌توان ادراک کرد، فیزیک، خود را بر مفهوم حرکت مطلق استوار ساخت. در مبحث نور فرض می‌شد که نوعی حرکت متفاوت با حرکت های دیگر، یعنی حرکت در اتر درخشان وجود دارد که حرکت تمام جسم‌ها را می‌توان به آن ارجاع داد. بدین ترتیب اتر درخشان مفهوم سکون مطلق بود. اگر واقعا اتر درخشان ساکنی وجود می‌داشت که کل فضا را پر کند، می‌شد حرکت را به آن ارجاع داد و برای حرکت معنای مطلق قائل شد. این مفهوم می‌توانست شالوده ی مکانیک باشد اما وقتی تمام تلاش‌ها برای تشخیص چنین حرکت ارجحی در اتر درخشان فرضی ناکام ماند، می‌بایست در مسئله تجدید نظر کرد. این کار به طور نظام یافته در نظریه نسبیت انجام گرفت. نظریه ی نسبیت فرض را بر وجود نداشتن حالت های ارجح حرکت در طبیعت می‌گذارد و استنتاج های چنین فرضی را تحلیل می‌کند. »
در واقع اینشتین قدم به قدم تصویر جدیدی از جهان بر پا کرد. کار او اساسا کار خلاقانه ای بود. جنبه ی نفی آمیز مسئله، یعنی تخریب تصویر قدیم، فقط این بود که اینشتین نشان داد تصویر قدیم در مقایسه با تصویر جدید، تقریب نادقیق تری به واقعیت فیزیکی داشته است. رابطه ی سلسله مراتبی نسبیت و مکانیک نیوتنی، این امکان را فراهم می‌کند که مکانیک نیوتنی را توضیح دهیم. به چه علت در سرعت های معمول مشاهده ی ما با مکانیک نیوتنی در تضاد قرار نمی گیرد؟ به همین ترتیب هر آزمایشی که اعتبار مکانیک نیوتنی را تایید کند، در عین حال تایید مکانیک اینشتین نیز هست.

نتایج دیوانگی
وقتی آزمایش مایکلسون اصل وجود اتر جهانی را به خطر انداخت، لورنتس برای توضیح این نتیجه، فرضیه ای ساخت: تمام جسم های متحرک نسبت به اتر، در جهت حرکت منقبض می‌شوند. او فرض کرد که همه ی اجسام از بارهای الکتریکی اولیه ای تشکیل شده اندو حرکت نسبت به اتر، نیروهایی پدید می‌آورد که بارها را در جهت حرکت جمع می‌کنند. فرضیه ی انقباض بی آن که تاثیری بر مبانی مکانیک کلاسیک بگذارد نتیجه های آزمایش مایکلسون را توضیح می‌داد. اما با معیارهای اینشتین برای یک نظریه ی علمی جور در نمی آمد. با حقیقت های قابل مشاهده انطباق می‌یافت ولی طبیعی نبود. یعنی از کمال درونی برخوردار نبود. همین بزرگ ترین نقطه ضعف آن بود: مختص به خود بود و برای آثار قابل مشاهده ای که مویدش باشند، مبنایی نداشت.
تفاوت مهم کار لورنتس با اینشتین در این بود که نظریه ی نسبیت بر خلاف انقباض لورنتس یک استنتاج پدیده شناختی نبود. فرمول های لورنتس حاوی چیزی مثل یک نظریه ی فیزیکی نبودند که بتواند راه را برای ارائه ی تصویری نوین از جهان باز کند.
وقتی حقیقت جدید و بسیار معما گونه ای، یعنی ثبات سرعت نور در تداخل سنج مایکلسون، نوعی توضیح را ایجاب کرد، لورنتس اندیشه ای مطرح کرد که ضمن سازگاری با حقیقت های جدید و نیز حقیقت های معلومِ قدیم، به طور طبیعی و مستقیما از آن‌ها مشتق نشده بود. توضیح اینشتین از حقیقت جدید و معما گونه، بر بازنگری تصویر کلی جهان و تفسیری کاملا نو از زمان و مکان، و به طور خلاصه بر تفسیری عمیق تر، عام تر و مشخص تر از کلیت حقیقت های معلوم مبتنی بود. نظریه نسبیت انقباض لورنتس را از اساسی ترین و عام ترین مفهوم های علم و از تحلیل دقیق تر و صریح تر مفهوم های زمان و فضا استنتاج می‌کند. خود لورنتس در این باره می‌گوید: « دست آورد اینشتین این است که نخستین کسی است که اصل نسبیت را به مثابه یک قانون جهان شمول دقیق و صحیح فرمول بندی کرد.»
اندیشه ی اساسی اینشتین در واقع ضرورت تصدیق تجربی ساخته های منطقی است. هیچ مفهومی نمی تواند در سازگاری پیش از تجربی با واقعیت باشد بلکه باید به استنتاج هایی بینجامد که بتوان آن‌ها را با تجربه تصدیق کرد. حرکت مطلق را نمی توان این گونه تایید کرد. استنتاج های نظریه نسبیت از فرض های هوشمندانه ناشی نمی شوند بلکه به طور طبیعی از اصول عام پیروی می‌کنند.
اینشتین می‌نویسد هر مفهوم فقط به دلیل ارتباط روشن و آشکار خود با پدیده‌ها و نتیجتا با واقعیت فیزیکی، حقِ وجود دارد. در نظریه ی نسبیت مفهوم هایی چون هم زمانی مطلق، سرعت مطلق، شتاب مطلق، و جز آن نفی شده اند، ‌چرا که هیچ ارتباط آشکاری با تجربه ندارند... لازم بود که هر مفهوم فیزیکی را طوری تعریف کرد که بتوان تصمیم اصولی گرفت که آیا با واقعیت سازگاراست یا نه. »
می توان گفت که بلوغ ذهنی بسیاری از کودکان و نوجوانان از جهتی تکرار تکامل تفکر انسان به طور کلی است: تفکرات عام درباره ی واقعیت فیزیکی با علایق پخته تر و مشخص تر دنبال می‌شوند. اینشتین این احساس نخستین نگاه به جهان را بدون این اعتقاد بالغانه تجربه کرد که گویا مسئله های اساسی جهان همگی حل شده اند. این احساس با کسب شناخت عمیق تر یا رشد علایق جدید خاموش نشد. اینشتین در مسئله های حرکت غور کرد و به اندیشه ای رسید که به کودکی بشر تعلق داشت: اندیشه ی باستانی نسبیت!

حکایت زندگی از نگاه اسکندر مقدونی

مورخان می‌نویسند: اسکندر روزی به یکی از شهرهای ایران (احتمالا در حوالی خراسان) حمله می‌کند، با کمال تعجب مشاهده می‌کند که دروازه آن شهر باز می‌باشد و با این که خبر آمدن او به شهر پیچیده بود مردم زندگی عادی خود را ادامه می‌دادند. باعث حیرت اسکندر بود زیرا در هر شهری که سم اسبان لشگر او به گوش می‌رسید عده‌ای از مردم آن شهر از وحشت بیهوش می‌شدند و بقیه به خانه‌ها و دکان‌ها پناه می‌بردند، ولی اینجا زندگی عادی جریان داشت. اسکندر از فرط عصبانیت شمشیر خود را کشیده و زیر گردن یکی از مردان شهر می‌گذارد و می گوید: من اسکندر هستم.

مرد با خونسردی جواب می‌دهد: من هم ابن عباس هستم.

اسکندر با خشم فریاد می‌زند: من اسکندر مقدونی هستم، کسی که شهرها را به آتش کشیده، چرا از من نمی‌ترسی؟

مرد جواب می‌دهد: من فقط از یکی می‌ترسم و او هم خداوند است.

اسکندر به ناچار از مرد می‌پرسد: پادشاه شما کیست؟

مرد می‌گوید: ما پادشاه نداریم.

اسکندر با خشم می‌پرسد: رهبرتان، بزرگتان!؟

مرد می‌گوید: ما فقط یک ریش سفید داریم و او در آن طرف شهر زندگی می‌کند.

اسکندر با گروهی از سران لشکر خود به طرف جایی که مرد نشانی داده بود، حرکت می‌کنند در میانه راه با حیرت به چاله‌هایی می‌نگرد که مانند یک قبر در جلوی هر خانه کنده شده بود.

لحظاتی بعد به قبرستان می‌رسند، اسکندر با تعجب نگاه می‌کند و می‌بیند روی هر سنگ قبر نوشته شده: ابن عباس یک ساعت زندگی کرد و مرد. ابن علی یک روز زندگی کرد و مرد ابن یوسف ده دقیقه زندگی کرد و مرد!

اسکندر برای اولین بار عرق ترس بر بدنش می‌نشیند، با خود فکر می‌کند این مردم حقیقی‌اند یا اشباح هستند؟ سپس به جایگاه ریش سفیده ده می‌رسد و می‌بیند پیر مردی موی سفید و لاغر در چادری نشسته و عده‌ای به دور او جمع هستند.

اسکندر جلو می‌رود و می‌گوید: تو بزرگ و ریش سفید این مردمی؟

پیر مرد می‌گوید: آری، من خدمت‌گزار این مردم هستم!

اسکندر می‌گوید: اگر بخواهم تو را بکشم، چه می‌کنی؟

پیرمرد آرام و خونسرد به او نگاه کرده می‌گوید: خب بکش! خواست خداوند بر این است که به دست تو کشته شوم!

اسکندر می‌گوید: و اگر نکشم؟

پیرمرد می‌گوید: باز هم خواست خداست که بمانم و بار گناهم در این دنیا افزون گردد.

اسکندر سر در گم و متحیّر می‌گوید: ای پیرمرد من تو را نمی‌کشم، ولی شرط دارم.

پیرمرد می‌گوید: اگر می‌خواهی مرا بکش، ولی شرط تو را نمی‌پذیرم.

اسکندر ناچار و کلافه می‌گوید: خیلی خوب، دو سوال دارم، جواب مرا بده و من از اینجا می‌روم.

پیرمرد می گوید: بپرس!

اسکندر می‌پرسد: چرا جلوی هر خانه یک چاله شبیه قبر است؟ علت آن چیست؟

پیرمرد می‌گوید: علتش آن است که هر صبح وقتی هر یک از ما که از خانه بیرون می‌آییم، به خود می‌گوییم: فلانی! عاقبت جای تو در زیر خاک خواهد بود، مراقب باش! مال مردم را نخوری و به ناموس مردم تعدی نکنی و این درس بزرگی برای هر روز ما می‌باشد!

اسکندر می‌پرسد: چرا روی هر سنگ قبر نوشته ده دقیقه، فلانی یک ساعت، یک ماه، زندگی کرد و مرد؟!

پیرمرد جواب می‌دهد: وقتی زمان مرگ هر یک از اهالی فرا می‌رسد، به کنار بستر او می‌رویم و خوب می‌دانیم که در واپسین دم حیات، پرده‌هایی از جلوی چشم انسان برداشته می‌شود و او دیگر در شرایط دروغ گفتن و امثال آن نیست!

از او چند سوال می‌کنیم:

چه علمی آموختی؟ و چه قدر آموختن آن به طول انجامید؟

چه هنری آموختی؟ و چه قدر برای آن عمر صرف کردی؟

برای بهبود معاش و زندگی مردم چه قدر تلاش کردی؟ و چقدر وقت برای آن گذاشتی؟

او که در حال احتضار قرار گرفته است، مثلا" می‌گوید: در تمام عمرم به مدت یک ماه هر روز یک ساعت علم آموختم، یا برای یادگیری هنر یک هفته هر روز یک ساعت تلاش کردم. یا اگر خیر و خوبی کردم، همه در جمع مردم بود و از سر ریا و خودنمایی! ولی یک شبی مقداری نان خریدم و برای همسایه‌ام که می‌دانستم گرسنه است، پنهانی به در خانه‌اش رفتم و خورجین نان را پشت در نهادم و برگشتم!

بعد از آن که آن شخص می‌میرد، مدت زمانی را که به آموختن علم پرداخته، محاسبه کرده، و روی سنگ قبرش حک می‌کنیم: ابن یوسف یک ساعت زندگی کرد و مرد!

یا مدت زمانی را که برای آموختن هنر صرف کرده محاسبه، و روی سنگ قبرش حک می‌کنیم: ابن علی هفت ساعت زندگی کرد و مرد و یا برای بهبود زندگی مردم تلاشی را که به انجام رسانده، زمان آن را حساب کرده و حک می‌کنیم: ابن یوسف یک ساعت زندگی کرد و مرد. یعنی، عمر مفید ابن یوسف یک ساعت بود!

بدین‌سان، زندگی ما زمانی نام حقیقی بر خود می‌گیرد که بر سه بستر، علم، هنر، مردم، مصرف شده باشد که باقی همه خسران و ضرر است و نام زندگی آن بر نتوان نهاد!

اسکندر با حیرت و شگفتی شمشیر در نیام می‌کند و به لشکر خود دستور می‌دهد: هیچ‌گونه تعدی به مردم نکند. و به پیرمرد احترام می‌گذارد و شرمناک و متحیر از آن شهر بیرون می‌رود!



فکر می‌کنید: اگر چنین قانونی رعایت شود، روی سنگ قبر ما چه خواهند نوشت؟
لحظاتی فکر کنیم... بعد عمر مفید خود را محاسبه کنیم!