کتاب چه چیزی واقعی است؟: جستجویی بی‌پایان در معنای فیزیک کوانتوم

آدام بکر یکی از سرشناس‌ترین فیزیکدانان امروزِ آمریکاست. او در کتاب چه چیزی واقعی است؟، با زبانی ساده و همه‌فهم به بحث در باب رئوس کلی نظریه‌ی کوانتوم و بررسی پیامدهای این نظریه در سایر حیطه‌های معرفت بشری پرداخته است. گفتنی است که این اثر، در سال 2018 نامزد دریافت جایزه‌ی بهترین کتاب گودریدز در بخش علم و فناوری شد.

درباره کتاب چه چیزی واقعی است؟

«شاید ندانیم فیزیک کوانتوم دقیقاً چه معنایی دارد، اما می‌دانیم چطور از نتایج و پیامدهای آن استفاده کنیم.» این سخن طنزآمیز، میان فیزیکدانان سراسر جهان بسیار مطرح و متداول است. مطابق این قول پارادوکسیکال، توضیح دقیق ماهیت فیزیک کوانتوم امری پیچیده و چه بسا محال است. با این حال، می‌توان از نتایج مکانیک کوانتوم در سایر حیطه‌های علوم طبیعی استفاده‌های بسیاری کرد. این گفته چه معنایی دارد؟ برای پاسخ گفتن به این پرسش، باید توضیحاتی کلی در باب فیزیک کوانتوم ارائه دهیم.

فیزیک کوانتوم، فیزیکِ ذراتِ اتمی و دیگر اشیای ریزمقیاس است. قوانینی که این فیزیک خاص بیان می‌دارد، جملگی در جهان اجسامی با مقیاس اتم‌ها یا ریزتر از آن‌ها صادق‌اند. مطابق این قوانین، پدیده‌های بسیاری را می‌توان تببین نمود؛ مثلاً می‌توان رفتار الکترون‌ها را توضیح داد؛ دلیل درخشش خورشید را بیان کرد؛ و یا به این پرسش که چرا اجسام جامد، در طی زمان جامد باقی می‌مانند و تغییر حالت نمی‌دهند، پاسخ داد. با این همه، بر مبنای قوانین فیزیک کوانتوم نمی‌توان رفتارِ اجسام درشت‌مقیاس را توضیح داد. به عبارت ساده، فیزیک کوانتوم به ما چیزی در باب اجسامی در مقیاس انسانی، و پدیده‌ها و اشیای دنیای پیرامون ما، نمی‌گوید. همچنان که درباره‌ی نحوه‌ی چرخش ستارگان و سایر تحولاتِ کلانِ اخترشناسانه سکوت می‌کند. این تناقضی بزرگ است. مگر نه این‌که همه چیز، مطلقاً همه چیز، از اتم‌ها ساخته شده است؟ پس چرا قوانین فیزیک کوانتوم که این‌چنین در جهان اتم‌ها دقیق و موشکاف‌اند، در جهان بزرگ‌تر اعتبار خود را از دست می‌دهند؟

برای پاسخ گفتن به این تناقض، توضیحات و تفاسیر گوناگونی ارائه شده است. از جمله تفسیری مشهور از نیلز بور، موسوم به تفسیر کپنهاگی. در کتاب چه چیزی واقعی است؟ (What is Real) مخاطب مباحثی خواهید بود که به توضیح و اعتبارسنجی تفاسیر مذکور می‌پردازند. آدام بکر در این اثر علمی و پژوهشی خواندنی، بخش قابل توجهی از تاریخ تحولات فیزیک مدرن را برای شما روایت کرده و معنای بسیاری از فرضیات و نظریات مبهم و غامض علمی را با زبانی ساده برایتان شرح داده است.

کتاب چه چیزی واقعی است؟ نخستین بار در سال 2018 به انتشار رسید و خیلی زود با استقبال محافل علمی مواجه شد. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های این کتاب، توجهِ آن به تأثیر متقابل نظریات علمی و باورهای فلسفی بر یکدیگر است. آدام بکر به طور شفاف توضیح می‌دهد که مکانیک کوانتوم، صرفاً نظریه‌ای با پیامدهای علمی نیست. بلکه تئوری‌ای با اثرات غیرقابل اجتناب بر حیطه‌های گوناگون فکری، از جمله فلسفه و حتی اخلاق و سیاست است.

کتاب چه چیزی واقعی است؟ ذیل سه بخش و دوازده فصل تدوین شده است. بخش‌های سه‌گانه‌ی این اثر به ترتیب عناوین پیش رو را بر خود دارند: «فلسفه‌ای آرامش‌بخش»، «دگراندیشان کوانتوم» و «پروژه‌ی بزرگ».

ترجمه‌ی فارسی کتاب چه چیزی واقعی است؟ به قلم عهدیه عبادی فراهم آمده، و انتشار آن به همت نشر سایلاو میسر گشته است.

افتخارات کتاب چه چیزی واقعی است؟

• کتاب منتخب ویراستاران نیویورک تایمز
• نامزد دریافت جایزه‌ی PEN/E.O. Wilson در بخش نوشتار علمی
• نامزد دریافت جایزه‌ی بهترین کتاب گودریدز در بخش علم و فناوری

نکوداشت‌های کتاب چه چیزی واقعی است؟

• کتاب چه چیزی واقعی است؟ کاوشی دقیق و کامل در یکی از پرپیامدترین نظریات علم مدرن است. آدام بکر در این اثر، از خلال روایت شبه‌داستان‌هایی انسانی و اثرگذار، مجموعه‌ای از نظریات رقیبِ مکانیک کوآنتوم را توضیح می‌دهد. او دلیل قانع‌کننده‌ای دارد که چرا پذیرش بی‌چون‌وچرای تفسیر کپنهاگی اشتباهی بزرگ است. (New York Times Book Review)

• در کتاب چه چیزی واقعی است؟ تحقیقات تاریخی و علمی گسترده‌ای انجام گرفته است. این کتاب، یکی از اولین تلاش‌های دقیق برای پاسخ گفتن به این پرسشِ برآمده از مکانیک کوانتومی است که «سرانجام چه چیزهایی واقعی‌اند؟» آدام بکر نشان می‌دهد که بر سر مجادله‌ی تفسیر کپنهاگی از مکانیک کوانتوم، چه کسانی پیروز، و چه کسانی بازنده شدند. (David Z. Albert, NewYork Review of Books)

• آدام بکر با تحقیقات پردامنه و دقیق خود، امیدوار است مخاطبانش را متقاعد سازد که تفسیر کپنهاگی، نه به دلایل علمی، بلکه به دلایل تاریخی، این‌چنین بر فیزیک مدرن تأثیر گذاشته است. (Washington Post)

• آدام بکر در کتاب چه چیزی واقعی است؟ از اهمیت فلسفه در رشته‌های علوم طبیعی سخن می‌گوید. اثر او یک فراخوان واقعی به تفکر، و دعوتی برای آغازِ مباحثه‌ای عمیق و جدی است. (Nature)

• آدام بکر، به عنوان داستان‌گویی خلاق، در کتاب چه چیزی واقعی است؟ نام فیزیکدانانی را مطرح می‌سازد که دستاوردهایشان برای مدت‌های طولانی زیر سایه‌ی نیلز بور و آلبرت اینشتین باقی مانده‌ است. این اثر، مروری کلی و جذاب در باب تفاسیر گوناگون ارائه‌شده از معنای فیزیک کوانتومی است. (Science)

• در این کتاب از ماهیت مکاتب فکری رقیبی پرده برداشته می‌شود که صحنه‌ی فیزیک مدرن را تحت سیطره‌ی خود درآورده‌اند. (Popular Mechanics)

کتاب چه چیزی واقعی است مناسب چه کسانی است؟

علاقه‌مندان به مباحث مطرح در فیزیک مدرن، و دوست‌داران آشنایی با ماهیت فیزیک کوانتوم، مخاطبین اصلی کتاب چه چیزی واقعی است؟ از آدام بکر به شمار می‌روند.

با آدام بکر بیشتر آشنا شویم

آدام بکر (Adam Becker) متولد سال 1984 و اهل نیوجرسی آمریکاست. او فیزیکدان، اخترشناس و نویسنده‌ی آثار علمی و پژوهشی است. بکر هم‌اینک به عنوان متخصص ارتباطات علمی و روابط رسانه‌ای، در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی فعالیت می‌کند. تحصیلات آکادمیک آدام بکر در دو دانشگاه میشیگان و کورنل طی شده است. عمده‌ی شهرت وی به عنوان نویسنده، مرهون اثری تحسین‌شده با عنوان «چه چیزی واقعی است؟» می‌باشد. بکر در کتاب مذکور، با زبانی ساده به مرور تاریخچه‌ی فیزیک کوانتوم پرداخته است.

در بخشی از کتاب چه چیزی واقعی است؟ می‌خوانیم

در ربع اول قرن بیستم، دو نظریه بزرگ جهان را به لرزه درآوردند. دو نظریه‌ای که بقایای آنچه قبلاً به‌عنوان فیزیک مطرح شده بود را در هم پاشیده و شناخت ما از واقعیت را برای همیشه تغییر دادند. یکی از آن‌ها نسبیت بود که به شیوه‌ای کاملاً علمی تخیلی توسط نابغه‌ای تنها و در انزوای کامل شکل گرفت؛ کسی که دانشگاه را ترک کرده بود، اما پیروز و با در دست داشتن حقیقت محض بازگشت و البته او کسی نبود جز آلبرت اینشتین.

نظریه دیگر، فیزیک کوانتوم بود که تولدی سخت‌تر داشت. این نظریه اقدامی مشارکتی بود که ده‌ها فیزیکدان در یک بازه زمانی تقریباً سی‌ساله در آن همکاری داشتند. اینشتین هم در میان آن‌ها بود، اما رهبرشان محسوب نمی‌شد. نزدیک‌ترین شخص به این مفهوم، در این گروه بی‌سازمان و بی‌قانونِ متشکل از دانشمندان انقلابی، نیلز بور فیزیکدان بزرگ دانمارکی بود.

مؤسسه فیزیک نظری بور در کپنهاگ، کعبه آمال فیزیک کوانتوم در مراحل اولیه شکل‌گیری آن بود و تا پنجاه سال، تقریباً همه نام‌های بزرگ این رشته، در مقطعی در آن مشغول مطالعه بودند. فیزیکدان‌هایی که در این مؤسسه کار می‌کردند تقریباً در تمام حوزه‌های علم کشفیات عمیقی داشتند؛ آن‌ها اولین نظریه معتبر فیزیک کوانتوم را بنیان گذاشتند، منطق اصلی جدول تناوبی عناصر را کشف کردند و از قدرت رادیواکتیویته برای نشان دادن کارکرد اساسی سلول‌های زنده استفاده کردند.

و بور همراه با گروهی از مستعدترین دانشجویان و همکارانش- ازجمله ورنر هایزنبرگ، ولفگانگ پاولی، ماکس بورن، پاسکوال جردن و دیگران- «تفسیر کپنهاگی» را که به‌سرعت به تفسیر استاندارد ریاضیات فیزیک کوانتوم تبدیل شد، شکل داده و از آن دفاع کردند.