نظریه‌ای برای پایین کشیدن کرکره فیزیک نظری

به مناسبت سال‌روز تولد استفن هاوکینگ - قسمت دومدر قسمت قبل گفتیم که بیماری هاوکینگ و مقاومت مثال‌زدنی او در برابر بیماری، چقدر در شهرت این ذهن درخشان تاریخ علم موثر بوده‌است. در این قسمت بیشتر به ایده «نظریه همه‌چیز» می‌پردازیم.قسمت اول را از اینجا بخوانید: درخشش ابدی یک ذهن مشهورقسمت سوم را از اینجا بخوانید: شرط‌بندی‌های آماتور آقای سلبریتیسال ۱۹۷۹ دیگر هاوکینگ در محیط علمی یک سوپراستار شده‌بود و داشت پله‌های شهرت را طی می‌کرد. اما هنوز برای «مایکل جکسون» شدن، چیزی به عظمت «تریلر» کم بود. سخنرانی جنجالی هاوکینگ به‌مناسبت تکیه‌زدنش بر کرسی لوکاسین، این کار را انجام داد. عنوان سخنرانی این‌بود: «آیا پایان فیزیک نظری نزدیک است؟» روزی که هاوکینگ، درحال تبدیل‌شدن به مایکل جکسون کیهان‌شناسی بود، جمعیت زیادی برای شنیدن سخنرانی‌اش در جلسه حاضر بودند. متن سخنرانی استاد را یكی از دانشجویانش می‌خواند. هاوكینگ سراغ موضوعی اسطوره‌ای در تاریخ علم رفته بود: «نظریه همه‌چیز».آنچه در سپهر عمومی به «نظریه همه‌چیز» معروف است (و البته هنوز به‌دست نیامده) قرار است توصیفی یگانه، سازگار و كامل از همه چیز ارائه کند. به اصطلاح فنی، یعنی تمام نیروهای بنیادی عالم را در قالب یک نظریه پیمانه‌ای وحدت‌یافته (انتقال نیرو با استفاده از ذراتی که آن‌ها را بوزون می‌نامیم) توصیف کند. هنوز هم هستند افرادی که مدعی‌اند که اگر بشر به‌چنین توصیفی دست پیدا‌کند به «پایان» فیزیك نظری رسیده‌است. کک این ایده را به طور جدی آلبرت انیشتین در تنبان فیزیک نظری انداخت. البته هاوکینگ بعد از این ادعا اعتراف كرد كه پس‌از این «كارهای زیادی باقی می‌ماند كه باید انجام داد» اما این «شبیه كوهنوردی، پس از فتح اورست است».اما آیا واقعا این اتفاق می‌افتد؟شاید بد نباشد به ریشه تاریخی این نوع تفکر «غایت‌انگار» نگاهی بیاندازیم. تقریبا هر چندسالی که علم به محدوده‌ای می‌رسد که کشفیات انقلابی برای مدتی راکد می‌شوند، این ایده سراغ متفکرین آن زمان می‌آید. اما یک ایده انقلابی که معمولا با کشف یک پدیده فیزیکی و توصیف پدیده‌شناختی آن صورت می‌گیرد، همه‌چیز را به‌هم می‌ریزد. یکی از اولین بارهایی که بشر فکر کرد که جواب همه‌چیز را پیدا کرده، ۲۶۰۰ سال پیش بود. آن موقع در یونان باستان، فیلسوفی به‌نام تالس مالتی (یعنی اهل منطقه مالت) تصور کرد كه آن‌را یافته‌است و جواب «آب» است!از آن‌پس، فیلسوفان و دانشمندان، در طول قرون دائماً تصور كرده‌اند كه آن‌را یافته‌اند یا در آستانه یافتنش هستند. فهرست نامزدهایی كه از آنها به‌عنوان کلید حل همه‌چیز نام برده شده، بسیار مفصل است اما جالب‌توجه‌ترینشان این‌ها هستند: آتش، هوا، اتم، اصول بنیادی هندسه اقلیدسی، مونادها، گرانش، دوباره اتم‌ها، منطق ریاضی، نظریه ابرگرانش، نظریه ریسمان، ابرریسمان‌ها و …هاوكینگ در زمان سخنرانی لوكاسین خود، تصور می‌كرد كه احتمال زیادی وجود دارد كه نظریه همه چیز، تا پایان قرن بیستم، كشف شود. او حتی نامزدی احتمالی برای آن پیشنهاد كرد: نظریه ابرگرانش N8. تا مدتی تصور می‌كردند كه ممكن است كلید حل مسئله را در شكلی از گرانش بیابند. زیرا ثابت جهانی گرانش (G) ظاهراً ساختار جهان را تعیین می‌كرد و احتمالاً با سن عالم، متناسب بود.ایده‌های هاوکینگ در دنیای علمی کاملا منطقی بررسی شدند. اما معلوم نیست که آیا او واقعا به بازخورد صحبت‌هایش در محیط عمومی فکر کرده‌بود یا نه. به‌هرحال از صاحب کرسی لوکاسین، انتظار می‌رود که جایگاه علمی این صندلی را شناخته و همیشه حواسش باشد که چه می‌گوید. اما هاوکینگ این‌بار حواسش را خوب جمع نکرده‌بود. جنجال‌هایی که روزنامه‌نگاران حرفه‌ای دانش و متخصصین حرفه‌ای در شاخه‌های دیگر غیر از فیزیک نظری (البته اکثرا مذهبی) به‌راه انداختند، بی‌نظیر بود.حرف‌هایی که از آن روز آغاز شد، تا امروز و پس از مرگ آن مرحوم، گریبانش را گرفته‌است. هیچ‌کس دقیقا نمی‌داند هاوکینگ، این شخصیت برجسته علمی، صاحب یکی از مهم‌ترین کرسی‌های علمی دنیا، چرا چنین حرف غیرعلمی را زد. اما از آن بدتر این که وقتی در پایان ثابت شد كه ابرگرانش ۸، بیش‌از آن‌كه جامع باشد، پیچیده است و چندان به‌درد نمی‌خورد، هاوکینگ باز هم از تکاپو نیافتاد. این دیگر خیلی عجیب بود.نظریه همه‌چیز، از ابرگرانش تا ابرریسمانوقتی رهیافت ابرگرانش برای رسیدن به نظریه همه‌چیز به پاشوره خورد، هاوكینگ دیدگاه‌اش را به نفع نظریه ابرریسمان، تغییر داد. در این نظریه ادعا می‌شود كه اجرام بنیادی كه جهان را تشكیل می‌دهند، نه ذرات ریز كه اجرام ریسمان مانند تك بعدی هستند. گفته می‌شود كه این رشته‌های بی‌نهایت ریز، تقریباً ۱۰ به‌توان منفی ۳۵ متر طول دارند (یک میلیاردم میلیاردم میلیاردم میلیاردم متر) و با این‌همه ممكن است تمام ذرات و نیروهای شناخته‌شده را در ظرفی نهایی متحد کنند. در دهه ۱۹۸۰، هاوکینگ پایان قرن را زمان نهایی برای تدوین نظریه همه‌چیز نامید.وقتی اوضاع خیلی هم خوب پیش‌نرفت (اوسط دهه ۱۹۹۰) دوباره هاوکینگ مدعی شد که حداقل بیست سال دیگر طول خواهد كشید تا نظریه ابرریسمان شرح داده‌شود و ماجرا حل شود. آن‌زمان هنوز «انرژی تاریک» این «ناپیداترین معمای هستی» که امروز گریبان لب‌لباب عقلانیت بشر مدرن و بنیادی‌ترین بخش فیزیک نوین، یعنی «مدل استاندارد ذرات بنیادی» را گرفته، کشف نشده‌بود.از راست: هاوکینگ، ادوارد ویتن، دیوید گراس (هند، موسسه تاتا، کنفراس ریسمان، سال ۲۰۰۱)اما اوایل قرن جاری، هاوکینگ باز هم روی صحنه آمد و در سخنرانی رویایی که تبدیل به یکی از مشهورترین سخنرانی‌ها در تاریخ علم شد ادعا کرد که در تمام این مدت، اشتباه می‌کرده‌است. سخنرانی که در کمبریج بیان می‌شد، به صورت اینترنتی و هم‌زمان در هاروارد، ام‌آی‌تی و کلتک هم پخش شد. هاوکینگ در آن سخنرانی به اشتباه تاریخی خود درباره اظهارنظر در زمینه پایان عمر فیزیک نظری اعتراف کرد و گفت حتی اگر ابرریسمان در آینده بتواند همه نیروهای بنیادی که بشر تا امروز کشف کرده را در یک نظریه واحد بیان کند، بازهم کرکره بازار فیزیک نظری پایین کشیده نخواهد شد و مطاعش هم‌چنان خریدار خواهد داشت.دیگر کاری باقی نمانده؟به‌هرحال حرف‌های هاوکینگ درباره نظریه همه چیز، رویش باقی مانده‌است. چنین وضعیتی را پیش‌از این نیز در محیط‌های علمی داشته‌ایم. وقتی در اوایل قرن نوزدهم ریاضی‌دان بزرگ فرانسوی پیر-سیمون دو لاپلاس (Pierre-Simon de Laplace) مدعی شد که مکانیک کلاسیک (قوانین حرکت نیوتن) توانسته توصیف کاملی از جهان به‌ما بدهد و وقتش رسیده بگوییم که «تنها کافیست که بردار سرعت و بردار مکان همه ذرات عالم را داشته‌باشیم تا بتوانیم آینده را تا ابد و با تمام جزییات پیش‌بینی کنیم» البته به همراه یک ماشین حسای قوی!چند سال بعد از این‌که لاپلاس این ادعا را مطرح کرد، تازه آزمایش‌هایی مثل تابش جسم سیاه انجام شد. آزمایشی که بین فیزیک‌دانان آن زمان به «فاجعه فرابنفش» معروف شد. این آزمایش سرآغاز تدوین نظریه‌ای به‌نام مکانیک کوانتمی در ۴۰ سال بعد شد یعنی اواسط دهه ۱۹۲۰.از سوی دیگر همین مکانیک نیوتنی، با آن‌همه عظمتش (کشف سیاره نپتون اوج قدرت میراث نابغه بزرگ اعصار، آیزاک نیوتن بود) در توصیف لنگ زدن مدار سیاره عطارد کم آورد. این مقدار لنگی، آن‌قدر کم است که غیرقابل باور است: تنها ۴۳ ثانیه قوسی در هر قرن، اما به‌هرحال با مکانیک نیوتنی غیرقابل توضیح است.این‌بار هم نسبیت‌عام با کارهای آلبرت اینشتین بود که توانست توصیف کامل‌تری از گرانش نسبت به معادله معروف گرانش نیوتن به‌دست بدهد. حالا هاوکینگ هم مثل لاپلاس تبدیل به دانشمندی شد که ضرب‌المثل حرف‌هایی است که انسان را به‌یاد عادت‌های عجیب سلبرییتی‌های دنیا موسیقی و سینما می‌اندازد. او مدعی شده‌بود که به زودی نسبیت‌عام و مکانیک کوانتمی، این دو جزء تا امروز آشتی‌ناپذیر فیزیک نظری تا پایان قرن بیستم، آشتی خواهند کرد و راهی را که انیشتین آغاز کرده بود، بالاخره به مقصد نهایی خواهد رسید.هرچند مرحوم هاوکینگ در پایان از اصرار بر کشف نظریه همه‌چیز دست برداشت، اما محیط شبه‌علم که مانند محیط آکادمیک نیست. «نوابیغ» از ایده‌های «نوابغ» استفاده می‌کنند تا چرندیات خود را به‌خورد خلق بدهند و هاوکینگ، این صاحب کرسی نیوتون، هم خوراک خوبی برای آن‌ها آماده کرده‌بود. او باید بیشتر مواظب آثار جانبی حرف‌هایش در بیرون محیط علمی می‌بود. اشتباه بزرگی که نمی‌دانیم از روی عمد بود یا نه ولی بدون شک، باعث شهرت جهانی هاوکینگ و درعین حال بی‌اعتمادی مردم عادی به فیزیک نظری در تدوین نظریه همه‌چیز شد. او برای مردم یک هدف غایی ترسیم کرد از این‌که آن قسمت از پول مالیات‌شان که صرف پژوهش‌های نظری می‌شود، راهی زباله‌دان نمی‌شود، بلکه به‌زودی دانشمندان جواب همه‌چیز را پیدا می‌کنند.ردپای غایت‌انگاری در آجرهای کمبریجبهتر است در این‌جا جملاتی را از زندگی‌نامه هاوکینگ به قلم جرج استراترن نقل به مضمون کنیم: ویتگنشتاین [از قضا هم‌دانشگاهی هاوکینگ- انگار غایت‌انگاری از تک‌تک آجرهای سرخ‌رنگ باستانی دیوارهای کمبریج می‌بارد!] هنگامی كه فكر می‌كرد به «جواب نهایی مسائل» فلسفه رسیده‌است، دریافت «هنگامی كه این مسائل حل شوند، به چه‌چیز اندكی رسیده‌ایم». [تفاوت ویتگنشتاین اول و دوم را در تفاوت دو کتاب «رساله منطقی-فلسفی» و «پژوهش‌های فلسفی» می‌توان یافت.] این فلسفه در قرن بیستم، با درك این نكته كه چیزی به نام حقیقت غایی وجود ندارد، برخلاف علم، به بلوغ رسیده‌است.چنین حقیقتی، نه در عرصه فلسفه و نه در عرصه علم وجود ندارد. هم علم و هم فلسفه، فقط نظام‌هایی هستند كه با آنها زندگی می‌كنیم و برداشت ما از این نظام‌ها به همراه برداشت ما از حقیقت، متحول می‌شود. هر دو نظام بر آن‌چه كه برای ما مفید است، مبتنی هستند و با روشی كه برای نگرش جهان اتخاذ می‌كنیم، متناسبند. ابرریسمان غایی را بیش از آتش یا اتم نمی‌توان «حقیقت» دانست. یا از طرف دیگر، ممكن است روشن شود كه به همان اندازه آتش یا اتم در دوران خود، حقیقت دارد.البته ویتگنشتاین هم وقتی تصور کرد که بیان منطقی و اصل موضوعی فلسفه «جواب نهایی» است، هیچ‌گاه تصور نمی‌کرد گروهی خوشحال در وین با استفاده از بیان اصل موضوعی او و شواهدی که دیدگاه کپنهاکی مکانیک کوانتمی در آن زمان به‌وجود آورده‌بود (دیدگاه احتمالاتی که امثال انیشتین با آن موافق نبودند اما موفقیت‌های کاربردی بی‌نظیری تا امروز داشته‌است) بنیان تحصل‌گرایی (پوزیتیویسم) منطقی را بریزند و سرمنشا طرز تفکری بشوند که بدون شک مسئول بسیاری از عوارض بشری به‌خصوص در نیمه اول قرن بیستم شد.بدیبینانی مثل کارل پوپر معتقدند که نحله‌های فکری برآمده از این تحصل‌گرایی منطقی برخاسته از حلقه وین بود که در آن زمان چنین آتش دو جنگ جهانی را در خرمن خفتان عالم انداخت. برای همین است که می‌گوییم زدن چنین حرف‌های کاملا غیرعلمی و ناپخته (به‌دلیل عدم تسلط هاوکینگ بر فلسفه علم) از هاوکینگ بعید است. نمی‌دانم آیا هاوکینگ حداقل بعد از شنیدن ماجرای تهدید‌کردن پوپر با سیخ شومینه توسط ویتگنشتاین (در حضور برتراند راسل) آیا علاقه‌ای به‌خواندن «منطق اکتشاف علمی» پیدا کرد یا نه. ولی آن‌چه مسلم است این‌که هاوکینگ اشتباه کرد!قسمت اول را از اینجا بخوانید: درخشش ابدی یک ذهن مشهورقسمت سوم را از اینجا بخوانید: شرط‌بندی‌های آماتور آقای سلبریتی