کیهان در پوست گردو

[uraniburg]

فصل اول

تاریخ مختصر نسبیت

چگونگی پایه ریزی دو نظریه اساسی قرن بیستم توسط انیشتین : نسبیت عام و نظریه کوانتم




​

آلبرت انیشتین کاشف نظریه های نسبیت عام و نسبیت خاص در 1879 در شهر اولم آلمان به دنیا آمد اما سال بعد خانواده او به مونیخ مهاجرت کرد . جایی که پدرش هرمان و عمویش جاکوب در زمینه ی الکترونیک کاری نه چندان موفق را شروع کردند . آلبرت کودک نابغه ای نبود . اما ادعاهایی مبنی بر این که ریاضی او در دبستان بسیار ضعیف بوده است اغراق به نظر می رسد . در سال 1894 کسب و کار پدرش با شکست مواجه شد و خانواده آنها به میلان مهاجرت کرد . پدر و مادرش تصمیم گرفتند که او تا پایان دبیرستان در مونیخ بماند اما وی از استبداد حاکم بر آن مدرسه خوشش نمی آمد و پس از چند ماه آلمان را ترک کرد و به خانواده اش در ایتالیا پیوست . بعدها تحصیلش را در زوریخ تکمیل کرد و در سال 1900 از دانشکده مشهور و معتبر (مدرسه فدرال پلی تکنیک ) یا ETH فارغ التحصیل شد . عادت او به بحث و مجادله و ناخشنودی اش از مقامات باعث گردید که نزد استادان دانشکده هیچ محبوبیتی نداشته باشد و هیچ کس به او سمت دستیاری پیشنهاد نداد در حالی که این مسیر عادی اشتغال دانشگاهی و علمی محسوب میشد .

پس از دو سال سرانجام توانست در اداره ثبت اختراعات سویس در شهر برن شغلی عادی و پیش پا افتاده به دست آورد . او هنگام اشتغال به همین کار در سال 1905 سه مقاله علمی نوشت که از یک سو او را به عنوان یکی از دانشمندان پیشرو دنیا مطرح کرد و از طرفی دو انقلاب مفهومی را آغاز نمود انقلابی که درک ما را از زمان فضا و واقعیت متحول کرد .

در اواخر قرن نوزدهم دانشمندان بر این باور بودند که به دستیابی توصیف کامل کیهان از نزدیک می باشند آنها تصور می کردند که فضا از واسطی پیوسته به نام اتر پر می باشد . پرتوهای نور و امواج رادیویی امواجی در اتر بودند . درست مانند صوت که فشار امواج در هواست . برای دستیابی به نظریه کامل به تنها چیزی که نیاز بود اندازه گیری دقیق خصوصیات کششی یا ارتجاعی اتر بود در واقع به خاطر چنین اندازه گیری ای هنگام ساختن آزمایشگاه جفرسون در دانشگاه هاروارد از میخ استفاده نشد تا اندازه گیری های دقیق مغناطیسی دچار اختلال نشود . اما طراحان و سازندگان فراموش کردند که آجرهای قرمز - قهوه ای که آزمایشگاه و اغلب ساختمان های هاروارد از آنها ساخته شده اند حاوی مقادیر زیادی آهن اند . ساختمان امروزه هنوز مورد استفاده قرار می گیرد هر چند هاروارد هنوز مطمئن نیست که کف بدون میخ کتابخانه چه وزنی را می تواند تحمل کند!

 

[uraniburg]

در پایان قرن نقایص نظریه اتر فراگیر کم کم آشکار شد . انتظار می رفت که نور با سرعتی ثابت در اتر حرکت کند . بدین ترتیب اگر شما در درون اتر و هم جهت با نور حرکت می کردید باید سرعت نور کمتر به نظر می رسید و اگر در خلاف جهت نور حرکت می کردید باید سرعت آن بیشتر به نظر می رسید .

اما انجام زنجیره ای از آزمایش ها نتوانستند این نظریه را حمایت یا ثابت کنند . دقیق ترین آزمایش ها در 1887 در دانشکده علوم کاربردی کیس در شهر کلیولند ایالت اوهایو توسط آلبرت مایکسول و ادوارد مورلی انجام شد . آنها سرعت دو پرتو نور را که بر یکدیگر عمود بودند مقایسه کردند . زمین در حالی که بر محور خود می چرخد در مدار به دور خورشید حرکت می کند تجهیزات نیز با سرعت و جهت متفاوت در درون اتر حرکت می کند . اما مایکسول و مورلی هیچ تغییر و تفاوت روزانه یا سالانه ای را بین دو پرتو نور مشاهده نکردند . به نظر می رسید که نور نسبت به مکان مشاهده کننده همواره با سرعتی ثابت حرکت می کند و فرقی نمی کرد که انسان با چه سرعتی و در چه جهتی حرکت می کرد .

بر اساس آزمایش مایکسول - مورلی فیزیکدانی ایرلندی به نام جورج فیتز جرالد و فیزیکدانی آلمانی به نام هندریک لورنتز پیشنهاد کردند اجسامی که در اتر حرکت می کنند منقبض شده و از سرعت ساعت ها کاسته می شود . این انقباض و کاهش سرعت ساعت ها به گونه ای می باشد که همه مردم صرف نظر از سرعت و جهت حرکتشان در اتر همواره سرعتی ثابت را برای نور اندازه می گرفتند ( فیتز جرالد و لورنتز هنوز اتر را چیزی واقعی فرض می کردند ) . اما در ژوئن 1905 انیشتین در مقاله ای به این نکته اشاره کرد که اگر انسان نتواند تشخیص دهد که آیا در فضا حرکت می کند یا خیر در آن صورت تصور و باور اتر بی فایده و بیهوده خواهد بود . در عوض او کارش را با این فرض آغاز کرد که قوانین علم برای تمام مشاهده گران در حال حرکت یکسان به نظر می رسد . بویژه صرف نظر از آن که با چه سرعتی حرکت کنند همواره سرعتی ثابت را برای نور اندازه خواهند گرفت . سرعت نور از حرکت آنها مستقل و در تمام جهات یکسان می باشد.

 

[Mohsen 89]

مشاهده پیوست 106852



اگه اینجوری میتونین راحت بخونین عکسشو بگیرم بذارم (اینجوری سریعتره)
چکار کنم ؟

قربون دستت داداش مهدی
اگه با auto focus عکس بگیری خیلی خوب میشه
چون نوشته ها واضح تر میشه
ممنون از لطفت

 

[uraniburg]

چنین نتیجه گیریی مستلزم آن بود که اندیشه را که کمیتی جهانی به نام زمان وجود دارد که می تواند به وسیله تمام ساعت ها اندازه گیری شود رها کنیم . در عوض هر فردی دارای زمان شخصی خاص خود خواهد بود . زمان دو نفر در حالتی یکسان خواهد بود که آنها نسبت به یکدیگر ساکن باشند ( اما اگر نسبت به یکدیگر حرکت نمایند آنگاه زمان آنها متفاوت خواهد بود ) .

این نظر به وسیله چند آزمایش به اثبات رسیده است . در یکی از این آزمایشها دو ساعت بسیار دقیق در دو جهت مخالف به دور دنیا پرواز کردند و زمانی که برگشتند زمانهای اندکی متفاوت را نشان دادند . از این واقعیت شاید بتوان نتیجه گرفت که اگر کسی بخواهد عمری طولانی تر داشته باشد باید پیوسته به سوی شرق پرواز کند تا سرعت هواپیما به سرعت چرخش زمین افزوده شود . اما چند هزارم ثانیه ای که ممکن است به عمر او اضافه شود در اثر کیفیت نا مرغوب غذاهای هواپیما خنثی خواهد شد !

پیش فرض انیشتین مبنی بر این که قوانین طبیعت در نظر همه مشاهده گران در حال حرکت آزاد یکسان و ثابت است پایه و اساس نظریه نسبیت بود . این نام نشان می داد که فقط یک حرکت نسبی مهم بود . زیبایی و سادگی آن بسیاری از متفکران را متقاعد و قانع کرد اما مخالفتهای زیادی در این باره وجود داشت . انیشتین دو نظریه پذیرفته شده و مطلق علم قرن نوزدهم را نقض و واژگون کرده بود : سکون مطلق که با اتر نمایش داده میشد و زمان کیهانی یا زمان مطلق که به وسیله همه ساعت ها سنجش و اندازه گیری می گردید . این مفهوم برای بسیاری از مردم ناراحت کننده و اضطراب آور بود . آنها می پرسیدند آیا این نظریه بدین معناست که همه چیز نسبی است و هیچ معیار اخلاقی و روانی ثابت و مطلقی وجود ندارد ؟ این ناراحتی طی دهه های 1920 و 1930 ادامه یافت . هنگامی که در سال 1921 جایزه نوبل به خاطر مقاله ای مهم به انیشتین اهدا شد (اما در نظر وی) این کار بسیار کوچک از کاری بود که او در سال 1905 انجام داده بود . در این مقاله به نسبیت که مقوله ای بحث برانگیز و جنجال آفرین بود هیچ گونه اشاره ای نشده بود . ( من هنوز هم هفته ای یک یا دو نامه دریافت می کنم که می گویند انیشتین اشتباه می کرده است) . با این حال اکنون نظریه نسبیت به طور کامل در میان جامعه علمی پذیرفته شده و پیش بینیهای آن در کاربردهای بی شماری به اثبات رسیده است .

 

[uraniburg]

یک نتیجه بسیار مهم نسبیت رابطه بین جرم و انرژی است . فرض انیشتین مبنی بر این که سرعت نور برای همه یکسان به نظر می رسد به طور تلویحی اعلام می کرد که هیچ چیزی نمی تواند سریع تر از نور حرکت کند . اتفاقی که می افتد این است که وقتی انسان از انرژی برای شتاب دادن به چیزی اعم از یک ذره یا یک سفینه فضایی استفاده می کند جرم آن افزایش می یابد . در نتیجه ایجاد شتاب بیشتر سخت تر می شود . شتاب دادن به یک ذره تا رسیدن به سرعت نور غیر ممکن است . زیرا به مقدار بی نهایت انرژی نیاز خواهد داشت . جرم و انرژی معادل یکدیگرند و این نکته در معادله مشهور انیشتین یعنی E=MC^2 خلاصه شده است . شاید این تنها معادله ی فیزیکی است که حتی در خیابانها نیز همه آن را به رسمیت می شناسند . یکی از نتایج معادله این است که اگر هسته ی یک اتم اورانیوم به دو هسته دیگر که مجموع جرمشان اندکی سبک تر باشد تقسیم شود . آنگاه مقدار عظیمی انرژی آزاد خواهد شد .

در 1939 با نزدیک شدن احتمال یک جنگ جهانی دیگر گروهی از دانشمندان که از پیچیدگیها آگاه بودند انیشتین را قانع کردند تا بر معذوریتهای اخلاقی صلح جویانه اش غلبه و نامه ای را تایید کند که از رئیس جمهور روزولت تقاضا می کرد یک برنامه پژوهشی هسته ای را آغاز کند .

این نامه منجر به شروع طرح منهتان و در نهایت ساخت بمب هایی شد که در سال 1945 بر فراز هیروشیما و ناکازاکی منفجر شدند . برخی از مردم انیشتین را به خاطر ساخت بمب اتمی مسئول دانسته و او را سرزنش می کنند زیرا او بود که ارتباط بین جرم و انرژی را کشف کرد . اما این شبیه سرزنش نیوتنبه خاطر سقوط هواپیماهاست زیرا او گرانش را کشف کرد! خود انیشتین هرگز در طرح منهتان شرکت نکرد و پس از انفجار آن دو بمب به شدت وحشت زده شد .شهرت و اعتبار علمی انیشتین پس از چاپ مقاله اش در 1905 آغاز شد اما تا سال 1909 طول کشید . تا اینکه شغلی را در دانشگاه زوریخ به وی پیشنهاد کردند و این امکان را برایش فراهم آورد تا اداره ثبت اختراعات سویس را ترک کند . دو سال بعد او به دانشگاه آلمان در شهر پراگ رفت اما در سال 1912 دوباره به زوریخ و به دانشکده ETH برگشت . با وجود شیوع افکار ضد یهودی در سراسر اروپا حتی در دانشگاه ها او به یک سرمایه علمی بسیار ارزشمند تبدیل شده بود . پیشنهاد های خوبی از وین و اوترخت به دستش رسید اما تصمیم گرفت شغلی را در آکادمی علوم پروس در برلین بپذیرد زیرا او را از وظایف آموزشی و معلمی آزاد می ساخت . او در آوریل 1914 به برلین رفت و اندکی بعد همسر و دو پسرش نیز به او پیوستند . زندگی زناشویی او از مدتی پیش دچار مشکلات اساسی شده بود در نتیجه خانواده اش بعد از زمانی کوتاه به زوریخ برگشتند . گرچه او گهگاه به دیدن آنها می رفت اما سرانجام از زنش طلاق گرفت . انیشتین بعد ها با یکی از اقوامش به نام السا که در برلین بود ازدواج کرد . شاید این حقیقت که او سالهای جنگ جهانی اول را مجرد و فارغ از تعهدهای خانوادگی زندگی کرد عاملی اساسی برای خلاقیتها و دستاورد های علمی فراوان او در آن مدت باشد.

گرچه نظریه ی نسبیت به خوبی با قوانین حاکم بر الکتریسیته و مغناطیس هماهنگ می باشد اما با قوانین گرانش نیوتن هماهنگی نداشت . این قانون می گفت : (اگر کسی توزیع ماده را در منطقه ای از فضا از فضا تغییر دهد تغییر میدان گرانشی فورا در همه جای هستی حس خواهد شد ) این قانون بدین معنا بود که ما می توانیم سیگنال و امواجی سریع تر از نور را ارسال کنیم (چیزی که بر اساس نسبیت ممنوع است ) . همچنین برای درک مفهوم ب(بلافاصله) به وجود زمان کیهانی یا زمان مطلق نیاز است در حالی که نسبیت وجود چنین زمانی را انکار و لغو کرده و زمان شخصی را به جای آن گذاشته بود .

 

[uraniburg]

انیشتین در 1907 هنگامی که هنوز در اداره ثبت اختراعات در برن کار می کرد درباره این مشکل آگاهی داشت اما تا 1911 که در پراگ بود به طور جدی به این مساله فکر نکرد . او متوجه شد که بین شتاب و میدان گرانش رابطه ای نزدیک وجود دارد . کسی که داخل جعبه ای بسته مانند آسانسور قرار داشت نمی توانست بفهمد و بگوید که آیا جعبه در میدان گرانش زمین ساکن بود یا در فضای آزاد به وسیله موشک با شتاب حرکت می کرد . اما انسان نمی تواند در داخل آسانسور شتاب بگیرد یا سقوط آزاد انجام دهد و در عین حال دچار فاجعه نشود .

اگر زمین مسطح بود می توانستیم بگوییم که سیب به علت گرانش روی سر نیوتن سقوط کرد یا به علت صعود نیوتن و سطح زمین به بالا چنین اتفاقی روی داد . به نظر می رسید برابری بین شتاب و گرانش برای زمین گرد کار نمی کند و معتبر نمی باشد اما مردم در سوی دیگر دنیا باید به جهات مختلف شتاب می گرفتند هرچند فاصله ی آنها از یکدیگر باید ثابت می ماند .

اما انیشتین پس از برگشتن به زوریخ در 1912 آن قدر نبوغ داشت که بفهمد آن برابری می تواند معتبر باشد مشروط بر ان که هندسه فضا -زمان منحنی باشد نه مسطح . و این فرض تا کنون باقی و معتبر مانده است .


نظر او این بود که جرم و انرژی به شیوه ای که باید مشخص شود در فضا - زمان انحنا و تاب و پیچش ایجاد می کند . اشیایی مانند سیب ها یا سیاره ها تلاش می کنند در فضا-زمان در مسیری مستقیم حرکت کنند اما به نظر می رسد که مسیر آنها به وسیله میدان گرانش خم می شود زیرا فضا - زمان منحنی است .

انیشتین به کمک دوستش مارسل گراسمان درباره نظریه سطوح و فضاهای منحنی که قبلا توسط جورج فردریک رایمان ارائه شده بود تحقیق و مطالعه کرد . اما رایمان فقط به انحنای فضا اندیشیده بود . به وجود مردی مانند انیشتین نیاز بود تا بفهمد که فضا -زمان انحنا دارد . انیشتین و گراسمان در 1913 مقاله مشترکی نوشتند و در آن این نظر را ارائه دادند که آنچه را ما نیروهای گرانشی می پنداریم در واقع بیان این حقیقت است که فضا - زمان انحنا دارد . اما به دلیل اشتباهی که توسط انیشتین رخ داد آنها نتوانستند معادله ای که انحنای فضا - زمان را به جرم و انرژی مرتبط می کرد پیدا کنند . انیشتین بدون توجه به مسائل خانوادگی و داخلی و دور از تاثیرهای جنگ در برلین به کارش در خصوص این مسئله ادامه داد تا آن که سرانجام در نوامبر 1915 معادله صحیح را پیدا کرد . او در تابستان 1915 در دیداری از دانشگاه گوتینگن با ریاضیدانی به نام دیوید هیلبرت درباره افکارش گفتگو کرده بود و هیلبرت به طور مستقل چند روز پیش از انیشتین همان معادله را پیدا کرد . با این حال هیلبرت اعتراف داشت که اعتبار و دستاورد نظریه جدید متعلق به انیشتین می باشد . انیشتین پیشنهاد داده بود که گرانش به منحنی شدن یا انحنا یافتن فضا-زمان مربوط می گردد . باید به جامعه علمی آلمان به خاطر ادامه مباحث علمی که حتی در طی جنگ نیز ادامه یافت ادای احترام کرد . و این برخلاف اوضاع دوران نازی در بیست سال بعد بود .

 

[uraniburg]

نظریه جدید فضا زمان منحنی ( نسبیت عام) نامیده شده تا از نظر اولیه ی بدون گرانش که امروزه (نسبیت خاص) نامیده می شود متمایز گردد . این نظریه به شیوه ای خارق العاده در 1919 به اثبات رسید . هنگامی که یک گروه اکتشافی انگلیسی در غرب آفریقا در زمان خورشید گرفتگی انحنای اندک نور ستاره ای را که از نزدیکی خورشید می گذشت مشاهده و رصد کرد . در اینجا شاهد و مدرکی وجود داشت که ثابت می کرد فضا و زمان دچار انحنا می شوند و این یافته پس از نگارش اصول هندسه توسط اقلیدس در حدود 300 سال پیش از میلاد مسیح بزرگترین تغییر را در خصوص نگرش ما نسبت به هستی و کیهان ایجاد کرد .

نظریه ی نسبیت عام انیشتین فضا و زمان را از گستره و پهنه ای بی تاثیر که فقط وقایع در آن روی می دهند تغییر داد و به عاملی فعال و موثر در دینامیک حرکت هستی تبدیل کرد . این امر به بروز مشکلی منجر شد که در قرن بیست و یکم در ردیف اول مسائل فیزیک قرار دارد . کیهان پر از ماده است و ماده فضا زمان را به گونه ای انحنا می بخشد که اجرام به سوی یکدیگر کشیده می شوند . انیشتین متوجه شد که معادله هایش برای کیهان ایستا که در زمان تغییر نمی کند هیچ راه حلی ندارد . او بجای این که کیهان ابدی را که خود و دیگران عمیقا به آن معتقد بودند رها و فراموش کند معادله ای را با افزودن عاملی که ( ثابت کیهانی ) نامید دستکاری و سر هم بندی کرد . عامل ثابت کیهانی فضا زمان را به گونه ی منفی و خنثی کننده انحنا می بخشید که باعث می شد که اجسام از یکدیگر دور شوند . تاثیر دافعه ی ثابت کیهانی تاثیر جاذبه را متعادل می کرد در نتیجه راه حلی ایستا برای کیهان را امکان پذیر می نمود این یکی از بزرگترین بخت های از دست رفته در فیزیک نظری بود . اگر انیشتین به همان معادله های اصلی و اولیه وفادار می ماند شاید می توانست پیش بینی کند که کیهان در حال انبساط یا انقباض است . متاسفانه امکان کیهان وابسته به زمان ( یا کیهان ازلی ) تا دهه 1920 ومشاهدات تلسکوپ 100 اینچی کوه ویلسون جدی گرفته نشد .

این مشاهده ها نشان داد هرچه کهکشانها از ما دورتر باشند سریعتر از ما دور می شوند . کیهان منبشط می شود و گسترش یافته و فاصله بین دو کهکشان با گذشت زمان افزایش می یابد .

این کشف نیاز به عامل ثابت کیهانی به منظور دستیابی به راه حل ایستا برای کیهان را برطرف کرد . انیشتین بعد ها عامل ثابت کیهانی را بزرگترین اشتباه عمرش نامید . اما اکنون به نظر می رسد او اشتباه نکرده بود مشاهدات جدید که در فصل 3 تشریح شده اند نشان می دهند که شاید واقعا عامل ثابت کیهانی اندکی وجود داشته باشد.


نسبیت عام مبحث مبدا و عاقبت کیهان را به طور کامل تغییر داد . کیهانی ایستا می توانست برای ابد وجود داشته یا می توانست به صورت کنونی در گذشته ای دور یا نزدیک خلق شده باشد . اما اگر اکنون کهکشانها از یکدیگر دور می شوند پس باید آنها در گذشته به یکدیگر نزدیک باشند . پانزده میلیارد سال پیش باید تمام کهکشانها روی هم می بودند و فشردگی و چگالی بسیار زیادی می داشتند . این وضعیت توسط کشیش کاتولیک جورج لمایتر نخستین کسی که به مبدا کیهان که امروزه آن را ( انفجار بزرگ ) می نامیم مطرح شد که به (اتم اولیه) شهرت یافت .

به نظر می رسد انیشتین هرگز نظریه ی انفجار بزرگ را جدی نگرفت . او معتقد بود اگر کسی حرکت کهکشانها را در زمان به سوی گذشته تعقیب و ردگیری کند مدل ساده ی کیهان گسترش یابنده ی یکنواخت نقض می شود و فرو می پاشد و سرعتهای جانبی اندک کهکشانها باعث می گردد آنها از کنار یکدیگر عبور کنند . او گمان می کرد که کیهان شاید یک دوره انقباضی پیشین یا اولیه را پشت سر گذاشته باشد و اکنون با فشردگی و و چگالی متعادلی منبسط می شود . اما ما اکنون می دانیم برای آن که کیهان جوان بتواند با واکنش های هسته ای میزان نوری را که ما در اطرافمان می بینیم تولید کند چگالی آن باید دست کم ده تن بر اینچ مربع و دمای آن ده میلیارد درجه باشد. مشاهدات بیشتر پس زمینه میکروویو نشان داد که در گذشته شاید چگالی یک تریلیون تریلیون تریلیون تریلیون تریلیون تریلیون (1 به همراه 72 صفر!) تن بر اینچ مربع بوده است . همچنین می دانیم که نظریه نسبیت عام انیشتین اجازه نمی دهد کیهان ناگهان از حالت انقباض به حالت انبساط کنونی تغییر ئضع داده باشد .

 

[uraniburg]

همانطور که در فصل 2 بحث خواهد شد من و راجر پن رز توانستیم نشان دهیم که نسبیت عام پیش بینی می کند کیهان از انفجار بزرگ آغاز شده است . بنابراین نظریه انیشتین نشان می دهد که زمان آغاز و ابتدا داشته است هرچند او هرگز از این فکر خوشش نیامد . انیشتین حتی اکراه داشت اعتراف کند نسبیت عام پیش بینی می کند که برای ستاره های غول پیکر و عظیم هنگامی که حیاتشان به پایان می رسد و دیگر نمی توانند برای حفظ تعادل نیروی گرانش خود که سعی می کند آنها را کوچک تر کند گرمای کافی تولید کنند زمان به پایان خواهد رسید . انیشتین پیش بینی می کرد که چنان ستاره هایی در حالتی آرام خواهند گرفت اما ما اکنون می دانیم برای ستاره هایی با دو برابر جرم خورشید ما هیچ حالت نهایی وجود ندارد . آن ستاره ها کوچک و کوچک تر می شوند تا اینکه به سیاهچاله یا حفره سیاه تبدیل شوند یعنی منطقه ای از فضا زمان که چنان دچار انحناست که نور نمی تواند از آن بگریزد .

من و پن رز نشان دادیم نسبیت عام پیش بینی می کند که زمان در درون سیاهچاله هم برای ستاره و هم برای فضانورد نگون بختی که به داخل آن سقوط کرده باشد به پایان می رسد اما آغاز و همچنین پایان زمان مکان هایی خواهند بود که نسبیت عام نمی تواند آنها را تعریف کند . بنابراین نظریه نسبیت عام نمی تواند پیش بینی نماید که چه چیز باید از انفجار بزرگ بیرون آمده باشد . بعضی این نکته را نشانه ای از آزادی خداوند دیدند که می تواند کیهان و هستی را در هر سمت و سویی که مایل باشد آغاز نماید اما بقیه ( از جمله بنده) احساس کردند که کیهان و هستی باید بر اساس قوانینی که در زمان های دیگر معتبر و جاری بوده اند آغاز شده باشد . همانطور که در فصل 3 تشریح خواهد شد ما در راه رسیدن به این هدف پیشرفت هایی به دست آورده ایم اما هنوز تصویر و درک کاملی از مبدا کیهان نداریم .

علت شکست نسبیت عام در تشریح انفجار بزرگ این بود که با نظریه کوانتم که مفهوم انقلابی دیگری از اوایل قرن بیستم بود همخوانی و هماهنگی نداشت . نخستین قدم به سوی نظریه ی کوانتم در 1900 برداشته شد زمانی که ماکس پلانک در برلین کشف کرد که پرتو جسمی که داغی قرمز شده است فقط در صورتی تشریح و توجیه می شود که بگوییم : نور فقط در صورتی می تواند ساطع یا جذب شود که به صورت بسته ها و قطعات کوچکی به نام کوانتا باشد . انیشتین هنگام اشتغال در اداره ثبت اختراعات در یکی از مقاله هایی که در 1905 نوشت نشان داد که فرضیه ی کوانتم پلانک می تواند چیزی را که (اثر فتوالکتریک) نامیده می شود توضیح دهد و تشریح کند . اثر فتوالکتریک شیوه ای است که برخی فلز ها هنگامی که نور بر آنها می تابد از خود الکترون صادر و ساطع می کنند . این اساس و پایه ردیابهای نوری امروزین و دوربین های تلویزیونی است و به خاطر همین مقاله بود که انیشتین جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد.

 

[uraniburg]

انیشتین کار بر روی فرضیه ی کوانتم را تا اواسط دهه 1920 ادامه داد اما کارهای ورنر هایزنبرگ در کپنهاک پل دیراک در کمبریج و اروین شرودینگر در زوریخ که تصویر جدیدی از واقعیت را به نام مکانیک کوانتم ارائه داده بودند او را به شدتمضطرب کرده بود . اکنون دیگر ذرات ریز مکان و سرعت ثابت نداشتند . در عوض اگر هرچه دقیق تر مکان و موقعیت ذره ای را تعیین نماییم از دقت تعیین سرعت کاسته می شود و بر عکس انیشتین از این عامل غیر قابل پیش بینی و تصادفی در قوانین اساسی فیزیک وحشت کرد و هرگز مکانیک کوانتمی را به طور کامل نپذیرفت .احساس او در جمله مشهورش بیان شده است : خدا هرگز تاس بازی نمی کند . اما اغلب دانشمندان اعتبار قوانین جدید کوانتوم را پذیرفتند زیرا می توانستند بسیاری از پدیده های درک نشدنی و توجیه نشدنی سابق را تشریح کنند و با مشاهده ها و آزمایشها هماهنگ بودند . این قوانین پایه و اساس پیشرفت های امروزی در شیمی بیولوژی مولکولی و الکترونیک و زیرساخت فناوریی هستند که پنجاه سال گذشته دنیا را را تغییر دادند .

انیشتین در دسامبر 1932 هنگامی که مطمئن شد نازیها و هیتلر به قدرت خواهند رسید آلمان را ترک کرد و چهار ماه بعد از تابعیت آلمانی اش نیز صرف نظر نمود و بیست سال آخر عمرش را در انستستو مطالعات پیشرفته پرینستون در ایالت نیوجرسی آمریکا گذراند .

در آلمان نازیها نهضتی را بر ضد دانشمندان یهودی به راه انداختند و اغلب دانشمندان آلمانی یهودی بودند . به همین دلیل آلمان نتوانست بمب اتمی بسازد . انیشتین و نسبیت هدف اصلی این نهضت بود . زمانی که درباره کتاب صد نویسنده بر ضد انیشتین با او حرف زدند پاسخ داد چرا صدتا ؟ اگر نظریه من اشتباه باشد فقط یک مخالف کافی است ! ) او پس از جنگ جهانی دوم از متحدین خواست تا دولتی جهانی تشکیل دهند و بمب اتم را تحت نظارت درآورند. در سال 1948 ریاست جمهوری اسرائیل به او پیشنهاد شد اما نپذیرفت . او یک بار گفته بود : ( سیاست برای یک لحظه است اما یک معادله ابدی است ) معادله های نسبیت عام بهترین یاد بود و سنگ نبشته ی گور اوست . این معادله ها تا پایان عمر کیهان دوام خواهند آورد .

دنیا در یک قرن اخیر نسبت به قرون پیشین بسیار تغییر کرده است . علت آن افکار و عقاید جدید سیاسی یا اقتصادی نبوده است بلکه ناشی از پیشرفت عظیم فناوری است و این خود حاصل پیشرفت در علوم پایه بوده است . چه کسی بهتر از انیشتین می تواند نماد و الگوی این پیشرفت ها باشد؟


پایان فصل اول