روایتی ساده از پیچیدگی‌های فیزیک

درباره‌ی «شش قطعه‌ی آسان»: مبانی فیزیک به روایت ریچارد فاینمن

  فیزیک بنیادی‌ترین علمی‌ است که بشر به آن پرداخته است. علمی که گستره‌ای بسیار بزرگ را دربرمی‌گیرد، از بررسی ریزترین ذرات موجود تا شناخت کهکشان‌های امتدادیافته تا بی‌نهایت، از اخترشناسی و زمین‌شناسی تا زیست‌شناسی و روان‌شناسی، و حتی از اقتصاد تا پزشکی. بی‌شک، انسان بدون پیش‌رفت در علم فیزیک بسیاری از دست‌آوردهای امروزین‌اش را نداشت و چشم‌انداز توسعه‌ی دانش در آینده هم مطلقاً در گرو پیش‌روی هرچه بیش‌تر علم فیزیک و دست‌یابی آن به ناشناخته‌های طبیعت است. مطالعه و درک یافته‌ها و قوانین فیزیک عموماً برای دانش‌پژوهان غیرمتخصص، اعم از علاقه‌مندان مطالعه‌ی علم و دانش‌جویان سال‌های پایین رشته‌های مرتبط، بسیار دشوار است. این مخاطبان با کتاب‌هایی سر و کار پیدا می‌کنند که پر است از فرمول‌های پیچیده‌ی ریاضی و مفاهیم دیریاب، و همین موضوع ممکن است باعث شود تصور آن‌ها از مطالعه‌ی فیزیک، به‌عنوان یک دانش بسیار جذاب، تغییر پیدا کند و دلزده شوند. ریچارد فاینمن، فیزیک‌دان بزرگ قرن بیستم، نخستین کسی بود که برای حل این معضل چاره‌ای اندیشید. او تصمیم گرفت فیزیک مقدماتی را به شکلی ساده و با کم‌ترین استفاده از مفاهیم اولیه، اصطلاحات فنی و ریاضیات به دانشجویان سال‌های اول و دوم دانشگاه تدریس کند. بیان شوخ‌طبعانه و خودمانی فاینمن، تسلط او بر شیوه‌های تدریس و توانایی خارق‌العاده‌ی او در تبیین پیچیده‌ترین مفاهیم فیزیکی با مثال‌هایی ساده از پدیده‌های زندگی روزمره موفقیت بزرگی به همراه داشت و الهام‌بخش نسلی از دانش‌جویان در سراسر جهان شد. آن‌چه فاینمن طی این دوره‌ برای دانش‌جویان‌اش مطرح کرد بعدها با نام «درس‌های فیزیک فاینمن» شهرت یافت و امروزه مقدمه‌ای جامع بر فیزیک نوین، برای هر علاقه‌مند این علم، شناخته می‌شود. بعدها، شش مبحث ساده‌تر درس‌های فاینمن که برای عموم مردم هم جذاب و قابل درک است در کتابی باعنوان «شش قطعه‌ی آسان» به چاپ رسید. کتابی که مدتی ا‌ست ترجمه‌ی فارسی آن هم، به همت مرکز تحقیقات سیاست علمی کشور و با هم‌کاری نشر هرمس، در اختیار دوست‌داران فیزیک و دانش‌پژوهان قرار گرفته است. این کتاب شامل فصولی با این عناوین است: «اتم‌ها در حرکت،» «اصول فیزیک،» «رابطه‌ی فیزیک با علوم دیگر،» «پایستگی انرژی،» «نظریه‌ی گرانش،» و «رفتار کوانتومی.» فاینمن این موضوعات اصلی فیزیک را به‌صورتی عمدتاً کیفی و بدون استفاده از ریاضیات صوری تشریح کرده است. شیوه‌ی بیان این اعجوبه‌ی فیزیک به‌قدری دل‌نشین و شیرین است که خواننده در هنگام مطالعه‌ی کتاب احساس می‌کند که دارد یک رمان جذاب و پرماجرا را می‌خواند و نه پاره‌ای از مهم‌ترین و پیچیده‌ترین قوانین و مفاهیم فیزیک و روابط علت و معلولی حاکم بر طبیعت را. شاید برای‌تان عجیب باشد که بدانید شیوه‌ی ارائه‌ی مطالب این کتاب تا آن حد لطیف و زیباست که حتی روی احساسات هنرمندان هم تاثیر گذاشته است! نادر مشایخی، موسیقی‌دان کشورمان، بر اساس این کتاب قطعه‌ای با نام «six easy piece» ساخته است که در سال ۲۰۰۷ در وین توسط «آنالیزه گال» اجرا شد. خود فاینمن هم عاشق روش‌های نو در تدریس و سخنرانی بود و با این‌که جوایز متعددی، از جمله‌ی جایزه‌ی نوبل فیزیک سال ۱۹۶۵، را در کارنامه داشت بیش از همه به مدال ارستد برای آموزش که در سال ۱۹۷۲ نصیب‌اش شد افتخار می‌کرد. از همین رو، بارزترین مشخصه‌ی «شش قطعه‌ی آسان» این است که به سادگی می‌توان از تمام موضوعات دیریاب و مهمی که در آن مطرح شده سردرآورد و به شناختی نسبی از علم فیزیک و، فراتر از آن، سازوکارهای طبیعت و پدیده‌های گوناگون و بعضاً بسیار عجیب آن رسید. خود فاینمن طبیعت را به یک بازی شطرنج بزرگ تشبیه کرده است و فیزیک را علمی می‌داند که در جست‌وجوی قوانین این بازی است. «شش قطعه‌ی آسان،» به‌رغم آن‌که کتاب چندان پرحجمی نیست و تنها ۲۰۰ برگ دارد، داده‌هایی بسیار فراوان در اختیار مخاطب‌اش قرار می‌دهد و او را با بسیاری از قواعد شطرنج طبیعت، هرچند به‌طور مختصر، آشنا می‌کند. در فصل «اتم‌ها در حرکت» خواننده با دلایل علمی پاره‌ای از پدیده‌هایی که به‌طور روزمره با آن‌ها روبه‌روست آشنا می‌شود. مثلاً، این‌که بوی گل‌ها چه‌طور به مشام ما می‌رسد، چرا دانه‌های برف شش‌ ضلعی هستند، فرایند سوختن چه‌طور اتفاق می‌افتد، و یا تفاوت ماهوی حالت‌های گوناگون ماده به چه شکل است. در فصل «اصول فیزیک» مطالبی درباره‌ی پرتوهای مختلف، نظریه‌ی عدم قطعیت، فیزیک کوانتومی، سازوکار انفجار بمب اتمی و میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی می‌خوانیم و به شناخت مختصر اما سودمندی درباره‌ی ذرات گوناگونی که اجزای بنیادی ماده را تشکیل می‌دهند دست می‌یابیم. در همین فصل است که فاینمن به ابهاماتی که درباره‌ی روابط میان ذرات وجود دارد می‌پردازد و پیش‌بینی می‌کند: «داریم به درکی از ذرات زیر – اتمی نزدیک‌تر می‌شویم.» پیش‌بینی‌ای که امروزه با نزدیک‌بودن آغاز به کار برخورددهنده‌ی بزرگ هادرون در مرکز سرن و تلاش دانش‌مندان برای کشف بوزون هیگز فاصله‌ی چندانی تا به واقعیت پیوستن ندارد. فصول دیگر هم به همین اندازه روشنگر و البته گیرا هستند. به‌خصوص فصل «رابطه‌ی فیزیک با علوم دیگر» که از ساده‌ترین فصل‌های کتاب است و می‌توان آن‌را مفیدترین و پرکشش‌ترین قسمت کتاب برای عموم خوانندگان دانست. فصلی که اطلاعات جامعی درباره‌ی شیمی، ارگانیسم‌های زنده و نحوه‌ی کار آن‌ها، مواد تشکیل‌دهنده‌ی سلول‌های موجودات زنده و مکانیسم حیات، و نیز نجوم در بر دارد. مطالعه‌ی کتاب «شش قطعه‌ی آسان» نوشته‌ی ریچارد فاینمن هم خواننده را به شناختی از فیزیک و کشفیات این علم درباره‌ی چرخه‌ی حیات می‌رساند و هم قدمی ا‌ست برای علاقه‌مند کردن مخاطبان جوان به علم و تعمیق و تحقیق در شگفتی‌ها و رازهای پرشمار طبیعت. کتابی که با ترجمه‌ی روان محمدرضا بهاری منتشر شده است و می‌توان آن را از بهترین آثار علمی منتشر‌شده در سال‌های اخیر به شمار آورد. (به نقل از ماهنامه علمی دانشگر)