اين دومين سخنراني از سري سخنراني هاي ايست که آر دي اف آنها را اسپانسر کرده است
چند سال پيش، من در کنفرانسي بودم و در حال پاسخ به سوالات در انتهاي جلسه بودم
و معمولاً سوالات خصمانه اي از من پرسيده نمي شد البته به جز سوالاتي که توسط مذهبيون مطرح ميشوند که معمولاً به سادگي قابل بررسي هستند
ولي آن روز سوالي از من پرسيده شد که اصلاً براي پاسخگويي آسان نبود، و درواقع سوال سخت و نکته داري بود
با خودم گفتم: اين کيست که چنين سوالي را مطرح کرده
کاشف به عمل آمد که آن سوال از نوع: من يک آتئيست هستم ولي...بود
که بررسي و پاسخ به آنها هميشه بسيار دشوار است
در واقع او کسي جر لورنس کراووس نبود
آن زمان زياد با هم گرم نگرفتيم ولي از آن به بعد به دوستي با بيشترين استحکام داشته ايم
و من براي کاري که او در زمينه درک علم توسط عامه مردم انجام ميدهد، بيش از اندازه ارزش و احترام قايل هستم
زمينه کاري که من اخيراً از استادي (به عنوان محقق) در آن بازنشست شده ام
او در واقع شناخته شده ترين فيزيک دان و نويسنده کتاب هاي فراوان است
او همچنين در کل علاقه مند به علم و همچنين ارتقاي ميزان فهم علم است
اخيراً به آريزونا نقل مکان کرده تا در زمينه اي که به نظر من بسيار جذاب است شروع به کار کند
او اسوسيت ديرکتور مرکز فرا و همچنين کو ديرکتور ابتکار کيهانشناسي و همچنين ديرکتور مبدا در دانشگاه ايالتي آريزونا است
مطالعه مبدا ها، مبدا ها از تمام انواع از مبدا عالم، تا مبدا حيات، تا مبدا هر آنچه شما فکرش را بکنيد
چه نقطه شروع هيجان انگيزي براي شروع کار در يک دانشگاه
من بسيار مشعوف هستم که لورس امروز براي ما سخنراني مي کند لطفاً به او خوش آمد بگوييد.
زيرنويس و ترجمه: منطقي بي باک manteghi.bibak@gmail.com
ممنونم. آيا صداي من را ميشنويد؟ بسيار خوب. عالي
ممنونم ريچارد. بگذاريد بگويم که دوستي من با ريچارد از جهات مختلفي منحصر به فرد بوده است
ولي يکي از اين دلايل همواره من را دعوت به فکر کردن به گونه اي متفاوت هر بار که هم را ميديديم مي کرده است
که اميدوارم دوطرفه بوده باشد
و اين افتخاري براي من است که امروز اينجا باشم
ريچارد از من درخواست کرد که در رابطه با کيهانشناسي سميناري آماده کنم
و من با شخصي که اين سمينار را ساماندهي مي کرد صحبت کردم و گفتم که راجع به چه چيزهايي قرار است صحبت کنم
به او چندين عنوان براي سمينار پيشنهاد دادم و او فکر کرد که همگي آنها بسيار نا اميد کننده هستند
سپس پيشنهاد داد که چرا عنوان را "ما همگي به فنا! رفته ايم" انتخاب نکنيم؟
ولي به هر حال من تصميم گرفتم که از آن عنوان استفاده نکنم
من اين نقل قول را اين بالا گذاشته ام
نقل قول: "راز اوليه اي که با هر سفري به ذهن مي آيد اين است که: سفر کننده چگونه توانست از ابتدا به نقطه شروع برسد"؟
من دوست دارم زماني که دارند من را معرفي مي کنند (در ابتداي سمينار) نقل قول هايي از مردم بگذارم که آنها چيزي براي خواندن داشته باشند
عقيده دارم اين کار مفيد است
زيرا من مي خواهم راجع به تصوير فعليمان راجع به کيهان شناسي
و اين که چگونه چنين تصويري توانسته ديدگاهمان را راجع به عالم در گذشته و آينده تغيير داده سخن بگويم
و اين که از جهاتي چنين تصويري آشکارا عالي است
و اين که چه قدر عالي تر از چرندياتي است که دراکثر مذاهب سر هم شده است
ولي نکته اصلي رمز و راز (اشاره به ندانستن) است اين يکي از آن چيزهايي است که به عقيده من علم را اين قدر عالي و ويژه کرده است
اين نکته که دانشمندان رازها را دوست دارند
آنها ندانستن را دوست دارند
اين نکته اساسي علم است
هيجان آموختن و کشف کردن راجع به عالم و دوباره مطلبي که عرض کردم بسيار با مذهب بسيار متفاوت است
جايي که هيجان ظاهراً دانستن همه چيز است هر چند درواقع هيچ چيز ندانستن است
به هر حال، اين دليلي بود که اين نقل قول را اين بالا گذاشتم ولي مي خواهم با شما راجع به داستان يک راز سخن بگويم
من هم اکنون در فنيکس زندگي مي کنم و مردم مي دانند اينها چه هستند
من قبلاً در کليولند زندگي مي کردم و بايد به مردم مي گفتم که اينها ستاره هستند
اين تصويري از کلاستر گلوبيولار است که چيز زيبايي در شبي واضح و خوب است
ولي چيزي که مي خواهم با شما راجع بهش صحبت کنم اين است که تصوير ما از عالم چه قدر تغيير کرده
به طوري که چيز هاي مهم عالم ستاره ها و کهکشان ها نيستند، و در عوض چيز هايي هستند که نمي توانيد آنها را ببينيد
چيزهاي مرموزي که بر کل طبيعت احاطه پيدا کرده اند
بسيار خوب، داستان رازگونه اي دارم، پس بگذاريد شروع کينم
شب تاريک و طوفاني بود
و انيشتين تئوري نسبيت عام خود را در سال 1916 توسعه داده بود
و زمان جالبي بود
زيرا او آن تئوري را مطرح کرده بود که در واقع اولين تئوري بود که تنها به حرکت اجرام در فضا محدود نميشد
بلکه صحبت از اين ميکرد که خود فضا چگونه منبسط و منقبض مي شود و مي تواند پويا باشد
تئوري محشري که به ما گفت که فضا در حضور ماده انحنا ميگيرد
و اين بسيار زيبا بود و او ميدانست که تئوريش صحيح است
ولي در آن زمان با مشاهدات در تنافض بود، چيزي که در زمان قديم فيزيکدانان را ناراحت مي کرد
و مشاهدات دال بر اين بود که عالم ثابت و ابدي است
اين موضوع دانش پذيرفته در علم آن زمان بود که عالم تا بوده، بوده و تا ابد هم خواهد بود
و تئوري او با چنين عقيده اي در تنافض بود
زيرا تئوري او، نسبيت عام، از همان چيزي که فيزيک نيوتون از آن رنج ميبرد، در عذاب بود
اين مطلب که جاذبه مي کشد، و هرگز هل نمي دند
و اگر شما ستاره ها و کهکشان هايي درعالم داشته باشيد، آنها هميجوري بي کار آنجا نمي مانند
جاذبه باعث انقباض عالم مي شود و عالم را به سمت خود مي کشد
و او دنبال آن بود که ببينيد چه مي تواند بکند
، و او توانست تئوري خود را کمي تغيير دهد به گونه اي که هنوز با رياضيات تقارني که به او اجازه داد تئوريش را توسعه دهد همخوان باشد
من مي خواهم اينجا به شما نشان دهم او چگونه چنين کاري را کرد
من معادلاتش را اينجا دارم، که البته کار خوبي است که ساعت 9:45 صبح انجامش دهيم
ولي من اينجا راه هاي مشتري پسندي (يوزر فرندلي) براي ارائه شان دارم. اين براي زيست شناسان است... دارم شوخي مي کنم
البته تمامي اش شوخي نيست. چرا که سمت چپ معادله اينشتين، تقارن عالم را بيان مي کند
چطور چيز ها در حضور منبع انحنا، انحنا ميابند که در اين مورد انرژي و تکانه عالم مي باشد
بسيار خوب. مشکلي با اين ندارم و در واقع من يک فيزيکدان تئوري هستم، در نتيجه من بايد خود اينها را با حروف يوناني بنويسم
مطمئن هستم براي شما اينگونه روشن تر است
اين تئوري بود که کار نمي داد. يا عالمي که ما در آن زندگي نمي کنيم را توضيح مي داد يا دنيايي که او فکر مي کرد
او توانست که اين تئوري را با اظافه کردن يک ترم به سمت چپ کمي تغيير دهد، که آن را نرم کهکشاني خواند
اين ترم در سمت چپ مقدار بسيار کوچکي دافعه در فضاي خالي اينجا مي کرد، به قدري کوچک که تاثير (تنافض) با تئوري نيوتون نداشت
که در واقع توسعه داده شده بود که حرکت سيارات حول خورشيد را به زيبايي توصيف مي کرد
درواقع شما (نوعي) نمي خواهيد چنين تئوري را خراب کنيد
اين ترم چنان کوچک بود که در اشل منظومه شمسي خود را نشان نميداد (تنافضي با فيزيک نيوتون نداشت)، ولي
ولي مي تواند در اشل کهکشان ها تجمع يافته و خود را نشان دهد، و کهکشان ها را از هم دور نگه دارد
و اينگونه بود که او فکر کرد توانسته تئوريش را از کمند رد شدن در امان نگه دارد
با فاصله کمي پس ار معرفي اين ترم، روشن شد که ايراد دارد
و در واقع اين پست کاردي است که من داده شد وقتي در ... در سوئيس بودم
و از طرف اينشتين به هرمن وايل که يک فيزيکدان رياضي معروف بود مي باشد
و به زبان آلماني هست، آلماني بعضي از شما شايد بهتر از آلماني من باشد
ولي در حالي که سال 1923 هست ميگه اگر دنياي به ظاهر ثابت رو بگذاري کنار ترم ثابت کهکشاني اي بين مي رود
چرا که او تشخيص داد که اگر عالم در واقع در حال انبساط است، چيزي که ما امروزه ميدانيم
و راجع اينکه ما چگونه آنرا ميدانيم با شما سخن خواهم گفت
در اين صورت نيازي به ترم کهکشاني نيست چرا که اگر عالم در حال انبساط باشد
و جاذبه مي تواند باعث جمع شدن عالم باشد و سرعت انبساط را کم کند
و بزرگترين سوال کيهانشناسي قرن بيستم اين شد که آيا جاذبه آن قدر توانا هست که بتواند جلوي انبساط را بگيرد؟
عالم چطور به انتها مي رسد؟ با يک بنگ تمام ميشود، يا با يک صداي مخوف؟
آيا عالم در هم در يک نقطه با مچاله شدن تمام ميشود؟ به صورت عکس بيگ بنگ؟ يا آيا تا ابد به انبساط خود ادامه مي دهد؟
در واقع اين دليلي است که من به عنوان يک فيزيکدان ذرات بنيادي درگير کيهانشناسي شدم
چرا که مي خواستم اولين نفري باشم که مي داند دنيا چطور پايان ميابد. به نظر ايده خوبي ميايد و خوايد ديد که ايده از کجا آمده است
به هر حال، اينشتين ترم کيهاني را در معادله گذاشت و بعد در سال 1923 آن را حذف کرد
ولي در واقع سال 1923 نبود، بلکه سال 1929 بود که ما ميدانستيم که عالم در حال انبساط است
اين شخصي است که ما را قانع کرد... و من گفته ام و شايد تعدادي از شما هم شنيده باشيد که من گفته ام و در واقع صحيح است (شايعه نيست) که
اين شخص منشا ايمان من به انسانيت است اين شخص ادوين هابل هست
او زندگيش را با وکالت آغاز کرد، و در نهايت يک منجم شد در نتيجه هنوز نور اميدي باقي است
او اکتشافات زيادي داست، چون زمان کم داريم مي خواهم فقط راجع به يکي از آنها که در واقع بزرگترينشان هست صحبت کنم
که در واقع اين حقيقت بود که عالم در حال انبساط است و اين کشف همه چيز را عوض کرد
اين آن چيزي است که او کشف کرد اين ها اسپرم نيستند، اين ها هر کدامشان يک کهکشان است
دوباره قابل توجه زيست شناسان محترم
کهکشان ما اينجاست، و وقتي به بيرون نگاه مي کنيم... چيزي که او کشف کرد اين بود که
ساير کهکشان ها به صورت ميانگين در حال دور شدن از ما هستند
و آنهايي که دو برابر دورتر هستند، دو برابر سريع تر دور ميشوند و آنهايي که سه برابر دورتر هستند، سه برابر سريع تر دور ميشوند و به همين منوال
در نتيجه ميگيرم که سرعت با فاصله متناسب است. خوب، اين به شما چه مي گويد؟
از ظواهر بر مي آيد که ما مرکر عالم هستيم در واقع اين عکس چنين چيزي را القا مي کند، و همسر من روزانه اين مطلب را به من يادآوري مي کند
تنها چيزي که نشان مي دهد اين است که عالم به صورت يکسان در تمامي جهات در حال انبساط است
حال چگونه چنين تصوير احمقانه اي که همه چيز در حال دور شدن از ما است، به ما نشان مي دهد که عالم به صورت يکنواخت در حال انبساط است؟
من زمان زيادي صرف کردم، و به راه هاي مختلف توضيح دادن اين مطلب فکر کردم
که هيچ کدامشان به صورت ويژه قانع کننده نبوده اند ولي فکر کنم تنها راه فهميدن اين مطلب اين است که از عالم خارج شويم
در کاليفورنيا انجام اين کار خيلي سخت نيست ولي بگذاريد اينگونه توضيحش بدهم
اين دنيايي است که دو بعدي است به طوري که شما مي توانيد خارج آن باشيد
همانطور که ميبينيد من کهکشان ها را در فواصل يکساني قرار داده ام، و ميبينيد که با گذشت زمان عالم بزرگتر شده است و کهکشان ها کمي بيشتر از هم فاصله گرفته اند
پس اگر خارج از اين دنيا قرار بگيريد، کاملاً واضح است که دنيا دارد به صورت يکسان در تمامي جهان منبسط مي شود
ولي مشاهداتتان چه خواهد بود اگر داخل اين عالم باشيد؟ بسيار خوب، يک کهکشان را انتخاب کنيد، ، هر کهکشاني
از طريق روي هم قرار دادن اين دو تصوير روي هم به صورتي که کهکشان انتخاب شده روي خودش بيفتيد مي توانيد ببينيد از دورن آن کهکشان چه ميبينيد
بسيار خوب، حالا چه ميبينيد؟ شما دقيقاً همان چيزي را ميبينيد که هابل ديد
تمامي کهکشان ها دارند از کهکشان انتخابي دور ميشوند
آنهايي که دو برابر دورتر بودند، در همان زمان دو برابر بيشتر دور شده اند آنهايي که سه برابر دورتر بودند، در همان زمان سه برابر بيشتر دور شده اند
و در واقع ربطي به اين ندارد که کدام کهکشان را انتخاب مي کنيد
در تمامي کهکشان ها شما همين چيز را مشاهده مي کنيد. همه جا شما فکر مي کنيد که مرکز عالم هستيد
به بياني بسته به حالتان يا همه جا مرکز عالم هست، يا هيچ جا به هر حال ربطي ندارد، عالم در حال انبساط است
اين به معناي واقعي همه چيز را عوض کرد
در ضمن، دالالت هاي مذهبي عميقي هم داشت
شايد بعضي از شما بدانيد که در پاسخ به اين و چيز هاي ديگر پاپ آن زمان بخشنامه کرد که علم کتاب آفرينش را تاييد کرد
آدم جالبي که در واقع اولين نفري بود که نشان داد که بايد بيگ بنگي باشد يک کشيش بلژيکي بود به نام جرج لمت که يک فيزيکدان هم بود
مطلب بسيار جالب راجع به لمت اين بود که وقتي پاپ آن مطالب را گفت، لمت براي او نامه اي نوشت و گفت
اين مطلب را ديگر نگو. کار بسيار جالبي است از سوي يک کشيش. و گفت اين يک تئوري علمي است
اگر به خدا و کتاب آفرينش اعتقاد داري و مي خواهي اعتقادادت را مورد تاييد قرار دهي مي تواني از آن استفاده کني
ولي در عين حال مي تواني از همين تئوري اين نتيجه را بگيري که قوانين فيزيک مي تواند ما را به ابتداي زمان ببرد بدون اينکه نيازي به خدا باشد
چيزي که از آن استنباط مي کني، بسته به مذهب و اعتقادات متافيزيکيت هر چه باشد مستقل از آن بيگ بنگ اتفاق افتاده است
فکر مي کنم که اگر فقط بتوانيم به اکثر مردم چنين نکته ساده اي را توجيه کنيم
که دنيا اينگونه اي که هست، هست مستقل از اين که ما خوشمان بيايد يا نيايد مي توانيم بر مشکلات زيادي در اين کشور فائق آييم
و من (متاسفانه) مجوريم زمان زيادي صرف اين مطلب کنم
به هر حال، اين يک سخنراني علمي است هرچند در خلالش مطالبي (غير علمي) بيان مي کنم
ما از کجا مي دانيم که عالم در حال انبساط است؟ اين مطلب به قدري اهميت دارد که مي خواهم کمي وقت صرف آن بکنم
ما ميدانيم، از آنجايي که اين دو نفر در نزديکي آريزونا به يکديگر مي گويند
من عاشق گوش دادن به ناله تنهاي سوت قطار در حالي که شدت فرکانس موجش به خاطر پديده داپلر تغيير مي کند هستم
چيزي که اين دو به آن اشاره مي کنند اين است که وقتي قطار به سمت شما مي آيد سوت قطار به گوش بلند تر شنيده ميشود
و وقتي قطار از شما دور ميشود سوت قطار به گوش آرامتر شنيده ميشود
همين پديده توسط هابل و ديگران مورد استفاده قرار گرفت
همين مطلب به دلايل متفاوتي براي نور هم صحيح است
در نتيجه وقتي به کهکشان هاي دور نگاه مي کنيم اگر در حال دور شدن از ما باشند
نور، که در واقع يک موج است، به طول موجهاي بلند تر نور که به سمت قسمت قرمز طيف مي باشند کش مي آيد
و در نتيجه به آن رد-شيفت (تغيير-قرمز) ميگويند
و کهکشان هايي که بيشتر رد شيفت شده باشند از ما دورتر هستند. و اين گونه است که ما سرعتشان را ميدانيم
سرعت آسان است. فاصله را چگونه پيدا کنيم؟
پيدا کردن فاصله بسيار دشوار است. عالم مکان بسيار بزرگي است. و متر به اين بزرگي براي اندازه زدن نداريم
ما بايد راهي را براي اندازه گيري فاصله بدون اينکه به آنجا برويم پيدا کنيم، که اين خود کار سختي است
معلومه که طوري که ما اين کار را انجام ميدهيم اين است که از فيزيک استفاده مي کنيم
اگر تمامي چراغ ها را غير از يکي در انتهاي اطاق خاموش کنيم ميتوانيم فاصله انتهاي اين اطاق تا اينجا را اندازه بگيريم
اگر بدانيم که آن چراغ توان 100 واتي دارد با استفاده از يک دوربين قديمي
که نور سنج رويشان دارند و ديگر هيچ يک از ما آنها را نداريم
اگر بدانيم در ابتدا 100 وات بوده و ما انيجا تنها 1 وات اندازه بگيريم
و اين که ميدانيم چگونه نور در حين پخش توانش متناسب با توان دوم فاصله کاهش ميابد
مي توانيم فاصله را بر حسب توان نوري که دريافت مي کنيم نسبت به توان نور اوليه اندازه بگيريم
چيزي در حد تمرين دوره ليسانس، در واقع دبيرستان
مشکل اينجاست که عالم مملو از لامپ هاي اينچنيني نيست
اگر بود، زندگي ما خيلي راحت تر مي بود
س ما بايد به دنبال چيزي معادل چنين لامپ هايي بگرديم بايد به دنبال چيزهايي که شمع استاندارد نام دارند بگرديم
چيزي که روشنايي ذاتي اش را بفهميم (معادل توان اوليه لامپ)، و در نتيجه بتوانيم از درون تلسکوپ به آن نگاه کنيم
ببينيم که چه قدر در تلسکوپ روشن به نظر ميرسد و با مهندسي معکوس دريابيم که فاصله آن با ما چه قدر بوده است
اين قسمت سخت کاراست. به اين علت است که اندازه گيري سرعت انبساط عالم اين قدر سخت بوده است
چرا که پيدا کردن شمع استاندارد سخت است
اين داده هاي هابل در سال 1929 هستند و به خاطر اين است که هابل چنين دانشمند برجسته اي است
چرا که ميدانست بايد يک خط از ميان اين نقاط عبور دهد
چيزي که در نگاه اول خيلي معلوم نيست و مشخصاً جواب صحيح هم نيست
چيزي که يافت اين بود که سرعت با فاصله متناسب است
جالب قضيه اين جاست که او جواب را با 10 مرتبه خطا اندازه گرفت
چيزي که در زمانش مايه خجالت بود
دوباره، من کمي نظر غير علمي مي دهم چرا که اگر عالم با چنين سرعتي در حال انبساط بود
مي توان عمر عالم را محاسبه کرد و عمر عالم يک و نيم ميليارد سال مي شود
اين مطلب مربوط به سال 1929 است و همانطور که همه ميدانند، اگريکي از کتب ريچارد را خوانده باشيد
مي دانيد که در سال 1929 مي دانستيم که زمين پيرتر از 1.5 ميليارد سال است
در واقع مايه خجالت بود که کل عالم از زمين جوان تر بود
يکي از چندين مايه شرمساري که در کيهانشناسي طي سالها اتفاق افتاده است
و بسياري از اين واقعه در راستاي بحث بر سر اين که علم مي داند چه مي کند استفاده کردند
او در واقع يک منجم يا دانشمند بد نبود، ولي مشکل اينجا بود که اندازه گيري فاصله بسيار سخت بود
چرا که او شمع استانداردي در اختيار نداشت و شمع استاندارد آنگونه که نظر من است جام مقدس کيهانشناسي طي قرن گذشته بوده است
و ما هم اکنون شمع استاندارد را در اختيار داريم اي کاش وضوح بيشتري روي اين پروژکتور داشتيم
اين تصويري بسيار زيبا از يک کهکشان در دوردست و از زمان بسيار گذشته از تلسکوپ هابل است
اين تصوير، تصوير کل يک کهکشهان هست و حدود يک ميليارد سال نوري دور است
ما در حال نگاه به تصويري از اين کهکشان آنگونه که يک ميليارد سال پيش بوده هستيم و در نتيجه بسياري از اين ستاره ها ديگر وجود ندارند
و در گوشه يک شيئ هست که به اندازه مرکز کهکشان نوراني است
شما ممکن است فکر کنيد که اين ستاره ايست نزديک کهکشان ما که تصادفاً در فريم تصوير ما افتاده است
در حالي که چنين چيزي نيست. اين شيئ در واقع ستاره اي در کنار اين کهکشان بوده که منفجر شده است
ستاره هاي منفجر شده روشنايي در حد 10 ميليارد ستاره معمولي را دارند، و در واقع پرنور ترين آتش بازي (فشفشه در آسمان) در جهان هستند
که به انها ابرنو اختر (سوپرنوا) مي گويند
اينها بي نظير هستند، شما همين طور مطالب جانبي دريافت مي کنيد شايد من نهايتاً بتوانم منظورم را برسانم
اين همان چيزي است که به تنهايي راجع اش يک کتاب کامل نوشتم
و کسي ديروز از من پرسيد که چرا آن کتاب را نوشتم چرا که اين شاعرانه ترين چيزي است که راجع به دنيا مي دانم
ريچارد کتابي عالي نوشت به نام...، اسمش چه بود؟ اجداد ما؟ آره، داستان اجداد ما
مي خواستم مطمئن شم که اسمش رو دست ميگم
و من کتابي نوشتم که راجع به داستان اجداد ديگري بود به نام اتم
نکته شگفت انگيز اين است که هر تک اتم موجود در بدن شما از ستاره اين آمده که قبلاً منفجر شده
و اتم هاي توي دست چپ و راست شما احتمالاً از ستاره هاي متفاوتي آمده اند
اين به معناي واقعي شاعرانه ترين چيزي است که راجع به فيزيک مي دانم
شما ها همگي گرد و غبار مانده از ستاره ها هستيد
شما ها نمي توانستيد اينجا باشيد اگر ستاره ها منفجر نشده بودند
چرا که عناصر شامل کربن، نيتروژن، اکسيژن آهن،.. تمامي چيزهايي که لازمه تکامل بوده اند در ابتداي زمان توليد شده اند
آنها در کوره هاي اتمي درون ستاره ها تشکيل شده اند
و تنها راهي که اين عناصر مي توانستند به بدن شما برسند اين بوده که ستاره ها به اندازه کافي لطف مي داشتند که منفجر شوند
در نتيجه، عيسي مسيح را فراموش کنيد اين ستاره ها بودند که خود را کشتند که شما بتوانيد امروز اينجا باشيد
(اشاره به داستان فداکاري عيسي براي نجات بشر)
نکته اصلي که برايش اين تصوير را نشان دادم اين بود که اين ستاره هاي در حال انفجار شمع هاي استاندارد عالي هستند
ما در واقع مي تواينم آنها را رصد کنيم با اينکه هر يکي از آنها هرصد سال يکبار در هر کهکشان منفجر مي شوند
آن قدر کهکشان وجود دارد، که اگر در شب دستتان را بالا در جايي به دور از لوس انجلس نگه داريد
به نقطه تاريکي از آسمان نگاه کنيد و يک حفره به اندازه يک سکه در دستتان بسازيد
با يک تلسکوپ به اندازه کافي بزرگ مي توانيد يکصد هزار کهکشان را ببينيد
و اين به اين معني است که هرچند در هر کهکشان هر صد سال يکبار يک ستاره منفجر مي شود
در ناحيه کوچک درون دستتان با وجود يکصد هزار کهکشان در طول يک شب مي توانيد انفجار 10 ستاره را تماشا کنيد
جهان جايي بزرگ و با قدمت است، و پديده هاي نادر همواره اتفاق مي افتند، که اين شامل حيات هم مي شود
در نتيجه اين پديده اي شگفت انگيز است
ما مي توانيم انفجار ستاره ها را رصد کنيم مي توانيم روشناييشان و رنگشان را اندازه بگيريم
و با اين مي توانيم يک شمع استاندارد بسازيم
و بعد از 75 سال، ما اکنون مي توانيم نرخ انبساط عالم را اندازه بگيريم
اين يک نمودار هابل جديد است بسيار بهتر از نمودار خود هابل
و بعد از کشف اين حقيقت بود که در يک نمودار لگاريتم بر حسب لگاريتم، هر چيزي خطي است
ولي به هر حال، ما هم اکنون سرعت انبساط عالم را با خطاي 10 درصد، نه 10 برابر، مي دانيم
و در واقع ما اکنون عمر عالم را از روش هاي ديگر با دقت بسيار بالا مي دانيم
تقريباً تا 4 رقم بعد از اعشار: 13.72 ميليارد سال عمر عالم است
شگفت انگيز است که ما اين را به جرات مي توانيم بگوييم، و دلايل علمي محکم در تاييد آن داريم
بسيار عالي، بياييد به بحث اينشتين برگرديم اينشتين اين ترم کهکشاني را داشت
گفت که آن بزرگترين اشتباه اش بوده و مي خواهد از شرش خلاص شود
مشکل اينجاست که او به راحتي نمي تواند آن را کنار بگذارد
چرا که با استفاده از معجزه معادلات مدرن مي توانيد اين معادله را بازنويسي کنيد
اين کار براي راضي دانان پيشرفت ناچيزي بود ولي براي فيزيکدانان يک قدم بزرگ محسوب مي شد
نه به خاطر اين که گذاشتن آن ترم در آن سوي معادله آن قدر کار سختي است
اکثر ما مي توانيم اين کار را بکنيم
بلکه به اين دليل که الان که در اين سوي معادله است، يک مفهوم ديگر را تداعي مي کند
با حضورش در آن سمت، در واقع يک مقدار هندسي بود
ولي با حضور در اين سمت، در واقع ترمي است که در ممنتوم و انرژي عالم مشارکت دارد
چه چيزي مي تواند پشت اين ترم باشد؟ ما پاسخ اين سوال را مي دانيم
هيچ چيز
با هيچ چيز، من منظورم هيچ چيز نيست (نه اينکه هيچ چيز پشت اين ترم نيست) بلکه منظورم خود هيچ چيز (فضاي خالي) است
اگر فضاي خالي را برداريد، به اين معني که از تمامي ذرات، و اشعه ها (نور) و هر چيزي که تصور مي کنيد خالي اش کنيد به طوري که هيچ چيز در آن فضا نباشد
اگر آن فضاي خالي وزن داشته باشد
ماهيت چنين فضاي خالي پشت اين چنين ترمي در حالي که در سمت راست معادله است مي باشد
اين به نظر احمقانه مي رسد. چرا هيچ چيز بايد وزن داشته باشد؟ هيچ چيز، هيچ چيز است
جواب اين است که در فيزيک هيچ چيز (فضاي خالي) ديگر هيچ چيز (خالي خالي) نيست
بر اساس قوانين مکانيک کوانتوم و نسبيت عام، در اشل ها بسيار کوچک
هيچ چيز (فضاي خالي) در واقع قل خوردن ذرات مجازي است که در اشل زماني بسيار کوتاه وارد هستي مي شوند و خارج مي شوند به سرعتي که ما نمي توانيم آنها را ببينيم
دوباره، اين شبيه به فلسفه است، مثل شمردن تعداد فرشته ها در سر يک مداد، يا مذهب، يا چيزهاي به درد نخور
آخ، نبايد مي گفتم فلسفه به درد نخور است دنيل دنت (فيلسوف آتيئست) اينجاست او هم از دوستان ماست
ما ذرات مجازي را نمي توانيم اندازه بگيريم ولي به صورت غير مستقيم اثرات آنها را مي توانيم مشاهده کنيم
و در واقع آنها منجر به رسيدن به بهترين پيش بيني ها در فيزيک شده اند
اين انيميشني است که در جشن جايزه نوبل پنج سال پيش توسط يکي از دوستان من که جايزه آن سال را به خاطر توسعه تئوري که اين را توليد ميکرد گرفت نشان داده شد
اين فضاي داخل يک پروتون است، نه جايي که کوارک ها هستند،بلکه فضاي خالي بين کوارک ها
اين يک انيميشن است، ولي اين يک انيميشن دقيق است که بر از محاسبات فيزيک برآمده است
فضا به تنهايي اين شکلي است
ما اين را چگونه مي دانيم؟ دلايل متعددي وجود دارد
ولي يکي از آن ها اين است که کاشف به عمل آمده که اکثريت جرم پروتون از کوارک هاي داخل پروتون نمي آيد بلکه از فضاي خالي بين کوارک ها مي آيد
اين ميدان هايي که وارد و خارج از هستي مي شوند تقريباً 90 درصد جرم پروتون را تشکيل مي دهند
و از آنجايي که پروتون ها و نوترون ها جرم غالب در بدن شما ها هستند، فضاي خالي مسئول اينجاد 90 درصد از جرم بدن شماست
در نتيجه فضاي خالي براي علم حياتي است و اين محاسبات براي درک بهتر نه فقط پروتون ها بلکه الکترون ها، اتم ها حياتي هستند
و باعث بهترين همخواني، و من تاکيد مي کنم بهترين هم خواني بين تئوري و آزمايش در تمامي علوم است
جواب صحيح را تا ده عدد بعد از اعشار با استفاده از اين محاسبات در الکترو ديناميک کوانتوم توانستيم بگيريم
حيرت آور است
بسيار خوب، اگر اينجوري است، بياييد انرژي هيچ چيز (فضاي خالي) جايي که هيچ چيز ديگري (مثل ذرات و اشعه) وجود ندارد را محاسبه کنيم
و وقتي اين کار را انجام مي دهيم، ما با محاسباتي روبرو مي شويم که در واقع خيلي بد است
اين بدترين پيش بيني کل فيزيک است
ما محاسبه مي کنيم... شما حتي نمي توانيد درست ببينيد فکر کنم بايد يک عدد يک در انتهاي آن باشد
ما محاسبه مي کنيم که انرژي فضاي خالي يک گزليون مرتبه از انرژي هر چيزي که ميبينيم بيشتر است
اين همانطور که گفتم بدترين پيش بيني تمام فيزيک است و براي اين بود که مدتي راجع به آن حرفي نميزديم
ما محاسبه کرديم که انرژي فضاي خالي 120 مرتبه بزرگي (1 به همراه 120 صفر) برابر تمامي کهکشان ها و ستاره ها و مردم و مردم فضايي و غيره بود
اگر اين قضيه (مقدار انرژي فضاي خالي) صحيح بود ما الان اينجا نمي بوديم
پس ما مي دانستيم که اين محاسبات ايراداتي دارند و اين محاسبات از زماني که من دانشجوي تحصيلات تکميلي بودم موجود بود
ما مي دانستيم جواب چه است دانشمندان نظري (تئوري کار ها) هميشه پاسخ را مي دانند فقط اين که گاهي درست مي گويند
مي دانستيم که جواب بايد صفر باشد، چرا که صفر تنها پاسخ قابل درک بود
چرا که شما نمي توانيد از عدد به اين بزرگي صرف نظر کنيد
بيايد فرض کنيم انرژي فضاي خالي در حد انرژي تمام چيزي بود که ميديدم بود
در آن صورت ما مي بايست اين عدد بزرگ را به گونه اي تغيير دهيم که عددي بسيار کوچک به اندازه 120 رقم بعد از اعشار عدد فعلي به جاي بماند
در علم هيچ کس نمي داند اين کار را چگونه انجام دهد ولي صفر عددي است که به زيبايي مي توانيم در علم بگيريم
. ما از تقارن رياضي استفاده مي کنيم. چيز ها با علامت مخالف همواره معادل يکديگر را در نتيجه تقارن موجود در طبيعت حذف مي کردند
در نتيجه ما جواب را مي دانستيم نمي دانستيم تقارن موجود چگونه عمل مي کند ولي مي دانستيم جواب نهايتاً صفر است
حال مي تونستيم شب به خواب برويم و مشکلي نبود
نکته عالي راجع به کيهانشناسي اين است که از نوع علم است، و علم تجربي است
دانستن جواب به هيچ دردي نمي خورد در حالي که تست کردن دانشتان همه چيز است
پس سوال به اين تغيير مي کند که بياييم تست کنيم که انرژي فضاي خالي چيست؟
ما چطور اين کار را انجام مي دهيم؟ ما جهان را وزن مي کنيم
ما چگونه اين کار را انجام مي دهيم؟ ما بر روي شانه هاي بزرگان مي ايستيم
اين عکسي است که در جزيره اي در سوئد گرفتم
البته جزيره اي در دانمارک، که قبلاً متعلق به سوييس بود
جزيره وَن، فکر کنم آنرا درست گفتم
و اگر با دقت نگاه کنيد، دماغ اين شخص ته ندارد
اسمش تايکو براهه است، و همانطور که برخي از شما شايد بدانيد، او مبناي جاذبه جاذبه نيوتون را پايه ريخت
به اين صورت که 20 سال به پشت خوابيد، چيزي که سنت نويني است
ولي در مورد اين شخص او نگاه به آسمان مي کرد و موقعيت سياره هاي اطراف خورشيد را بدون تلسکوپ اندازه گرفت
و بعد او از آن جزيره اخراج شد و به پراگ رفت و داده هايش را با کپلر داد
کسي که خود 20 سال را بدون يک مکينتاش صرف بررسي نتايج کرد
و حالا مي دانيم که سرهم بندي کرد و بعد قوانين کپلر را بيان کرد که خود منجر به جاذبه نيوتوني شد
نکته مهم اين است که ما مي توانيم از جاذبه براي وزن کردن عالم استفاده کنيم
که اين شامل وزن فضاي خالي هم مي شود
چرا ما به همچين چيزي اهميت مي دهيم دليلش همان چيزي است که مرا به کيهانشناسي کشاند
نسبيت عام به ما مي گويد که فضا خميده است در نتيجه عالم مي تواند يکي از سه فرم هندسي زير را داشته باشد
باز، بسته، يا مسطح
من نمي تواند تصويري از دنياي سه بعدي خميده را به خوبي بکشم، در نتيجه انجا تصاويري از دنياي دو بعدي خميده آورده ام
اين يک دنياي بسته است، که سطح يک کره در دو بعد است (خود سطح دنيا است، نه حجم درونش)
ولي اگر ما يک دنياي سه بعدي بسته مي داشتيم خيلي ساده و شبيه مي بود
. اگر دنياي ما بسته بود، اگر به دوردست ها در اين جهت نگاه مي کرديم، بايد پشت سرمان را ميديديم
چرا که نور دور عالم ميگشت
يک دنياي باز و فضاي مسطح يک فضاي نا متنهاي خواهيم داشت
اين به نظر خيلي خوب به نظر مي رسد
ولي اين اهميتي ندارد
مهم اينجاست که در يک دنياي پر از ماده در يک دنياي بسته، عالم منبسط مي شود بعد متوقف مي شود، و بعد دوباره جمع مي شود
، در پديده اي جمع شدن بزرگ، معادل عکس بيگ بنگ
يک دنياي باز تا ابد منبسط مي شود و در يک دنياي مسطح، عالم منبسط مي شود و سرعت انبساطش کم مي شود، ولي هيچ گاه متوقف نمي شود
و اين دليلي است که ما مي خواهيم بدانيم در کدام عالم زندگي مي کنيم
و اين دليلي بود که من مي خواستم راجع به اين پديده بدانم چرا که به محضي که بدانيم در کدام عالم زندگي مي کنيم مي دانيم که دنيا چطور خاتمه مي يابد
در نتيجه وزن کردن عالم به ما مي گويد که انحناي عالم چگونه است و اين دليلي است که مي خواهيم وزنش کنيم
اينجا مي خواهم به شما تعدادي از پيشرفت هاي چشمگير کيهانشناسي را نشان دهم، و بگويم که چگونه اين پشرفت ها تصوير ما از عالم را به کلي تغيير دادند
ما الان مي دانيم که دنيايي که ما در آن زندگي مي کنيم بدترين دنياي ممکن براي زندگي کردن مي باشد فقط محض اطلاع گفتم که بدانيد به کجا مي رويم
اين يک دسته کهکشان (کلاستر) است
هر نقطه در اين عکس يک کهکشان است دوباره، موضوع شگفت انگيزي است براي فکر کردن
عالي است
هر کدام از اين کهکشان ها شامل صدها مليارد ستاره است، و احتمالاً شامل تمدن هايي است
تمدن هايي که احتمالاً در منجلاب مذهب غرق شده اند و تمدن هايي که رو به جلو رفته اند و حتي تمدن هايي که خيلي وقت پيش از بين رفته اند
چرا که اين ها 3 ميليارد سال نوري فاصله دارند و در واقع عکس 3 ميليارد سال پيش اين کهکشان هاست
دسته هاي کهکشان ها بزرگترين اجرام در کنار هم در عالم هستند پس اگر آنها را وزن کنيم، مي توانيم وزن کل عالم را حساب کنيم و حال مي توانيم آنها را وزن کنيم
مي توانيم آنها را با استفاده از نسبيت عام وزن کنيم
چرا که در اين عکس... اين يک پديده شگفت انگيز است که انيشتين در سال 1937 پيش بيني کرد
هرچند که او گفت هرگز چنين پديده اي را مشاهده نخواهيم کرد. او مشاهده کننده گان را دست کم گرفت
اگر به اين عکس نگاه کنيد اين چيزهاي آبي عجيب را ميبينيد
اين پديده ايست که ما اکنون مدانيم لنز کردن (فوکوس کردن) جاذبه ايست
اينشتين به ما گفت که جرم فضاي اطرافش را انحنا مي دهد و تشخيص داد که اگر جرمي به اندازه کافي بزرگ داشته باشد
و منبع نوري پشت آن داشته باشيد نور مي تواند از اطراف اين جرم رد شود، و دوباره برگردد
و در ادامه بزرگنمايي هم شود شبيه عينک من که اجسام را بزرگنمايي مي کند
يا مثل بعضي از ليوان ها که اگر از درون آنها نگاه کنم تصاوير متعددي از اين اتاق خواهم ديد
جرم مي تواند مثل يک لنز عمل کند و اجسام را بزرگنمايي کند، و عکس ها را بشکافد (چند عکس درست کند)
و اين دقيقاً همان چيزي است که اينجا ميبينيم
تمامي اين چيزهاي آبي تصاويري از يک کهکشان هستند که 3 ميليارد سال نوري پشت اين دسته از کهکشان ها هستند
جاذبه، عکس را بزرگ ميکند منحرفش مي کند، و نابودش مي کند. بي نظير است. واقعاً بي نظير است
از آنجايي که ما نسبيت عام را ميفهميم مي توانيم در جهت عکس عمل کنيم تا بفهميم که چه قدر جرم و کجا بايد باشد که چنين عکسي را توليد کند
ما با استفاده از نسبيت عام مي توانيم سيستم را وزن کنيم
و وقتي اين کار را انجام مي دهيم... اين نسخه اي از نتايج است که توسط توني تايسون، کسي که الان در ديويس مشغول است، گرفته شده
. اين سيستم است، و اين جايي است که جرم وجود دارد و پيک ها جاهايي هستند که کهکشان ها هستند
ولي توجه کنيد که اکثر جرم در کل اين شکل جايي نيست که کهکشان ها هستند
در واقع بين کهکشان ها هستند پيک ها بسيار تيز بوده، و با ارتفاع زياد) (هنوز انتگرال کمي در مقابل انتگرال زير نمودار بين پيک ها دارند
جايي که هيچ چيز نوراني وجود ندارد
چنجاه برابر جرم اين سيستم، و تمام سيستم هايي که مي توانيم اندازه بگيريم از جايي مي آيد که نوراني نيستند
و فيزيکدانان، با آن زيرکي زبانيشان، آن را جرم تاريک ناميده اند
و ما الان مي دانيم که 90 درصد جرم کهکشان ها و خوشه کهکشان هاکه شامل کهکشان راه شيري خودمان هم ميشوداز موادي ساخته شده که نوراني نيستند
البته اين خيلي هيجان انگيز نيست، چرا که خيلي چيزها هستند که نوري ساطع نمي کنند
مثلاً شما نوري ساطع نمي کنيد اگر چراغ ها را خاموش کنيم البته از آنهايي از شما که از... آمده ايد شايد نور دهيد، ولي باقي شما نوري نمي دهيد
پس اين 90 درصد مي تواند گلوله برفي، سياره يا ساير چيزهاي تکراري و خسته کننده باشد، ولي اينگونه نيست
به خاطر دلايلي که من زمان توضيحشان را ندارم ما ميدانيم چه تعداد پروتون و نوترون در عالم است ما در واقع مي توانيم آنرا اندازه بگيريم
و در واقع آنها براي توليد اين همه ماده تاريک کافي نيستند
در نتيجه ما تقريباً متقاعد شده ايم که اين ماده تاريک در واقع يک نوع جديد از ذرات بنيادي هستند
چيزي که معمولاً در زمين وجود ندارد. و نکته عالي راجع به آن اين است که ماده تاريک فقط بيرون ها نيست
بلکه داخل اين اتاق هم است، در حالي که شما انرژيتان درصبح به اين زودي در اين سمينار در حال ته کشيدن است، از درون بندتان عبور مي کند
، و اين به اين معني است که مي توانيم با آزمايش هايي را در سطح زمين به دنبال آن بگرديم
چيزي که شگفت انگيز است، و فکر کنم... آزمايش را به زودي به شما نشان مي دهم
ولي... با اندازه گيري جرم اين سيستم ها، و اندازه گيري ماده تاريک، با جمع اين دو مي توانيم بفهميم چه قدر ماده در کل عالم وجود دارد
هر وقت فيزيکدان ها عدد مهمي را کشف مي کنند، يک حرف يوناني به آن اختصاص مي دهند
. در نتيجه ما آنرا اومگا مي ناميم. اومگا نسبت جرم کل چيزهايي است که مي دانيم در عالم وجود دارد به کل جرمي است که احتياج داريم که يک دنياي مسطح بسازيم
که مرز بين يک دنياي باز و بسته است
اگر کوچک تر از يک باشد، اين جهان باز است
اگر بزرگتر باشد جهان بسته است
و ما هم اکنون به روشني حساب کرده ايم که با احتساب جرم ماده تاريک تنها 30 درصد از جرم لازم براي توليد جهاني مسطح در اختيار داريم
به زودي به اين مطلب بر مي گردم، ولي مي خواهم به شما اين را نشان دهم که، ما به معني واقعي، چيز هايي انجام مي دهيم
اين آزمايشي براي پيدا کردن ماده تاريک است، اين تکه جرمانيوم است، و آزمايش هايي شبيه به اين در سراسر دنيا وجود دارند
در معادن در زير زمين، چرا که مي خواهيد که اشعه هاي کيهاني را پوشش دهيد (حذف کنيد)، چرا که بسياري از آنها همواره از بدن شما در حال عبور هستند
و شما الان مي خواهيد فقط ماده تاريک را ببينيد، و ما عقيده فعلي ما اين است که ماده تاريک از زمين عبور مي کند، چرا که به آن صورت برهمکنشي نمي کند
و آن ذراتي که به اين آشکارساز نيز مي خورند اکثرشان بدون برهمکنش رد مي شوند
ولي هر از چند گاهي يکي از آنها پس از برخورد با هسته اتم جرمانيوم منعکس مي شود
البته اولين کاري که انجام مي دهيم اين است که دماي اين دستگاه را تا يک هزارم درجه بالاي صفر کلوين سرد مي کنيم، چيزي که امروزه به راحتي قابل انجام است
و حال اگر يکي از اين ماده هاي تاريک از سطح هسته يک اتم منعکس شود، باعث گرم شدن کل اين سيستم به اندازه يک هزارم درجه مي شود، و اين چيزي است که ما مي توانيم اندازه بگيريم
و آزمايش هايي در اينجا، در دکوتاي جنوبي، در اروپا، و در تمامي دنيا در حال جستجوي ماده تاريکي است که ما هنوز آنرا نيافته ايم
احتمال هيجان انگيز ديگري که لازم به ذکر است، و علت هيجاني شدن بسياري از مردم در سال جاري است
اين است که ما مجبور نيستيم منتظر جهان بمانيم که به ما ماده تاريک بدهد
برخورد دهنده عظيم هادرون که همين ماه آينده در ژنو روشن خواهد شد، قبل از اينکه سياه چاله اي که همه ما را مي کشد را توليد کند
فکر مي کنيم که شايد ذراتي که در ابتداي زمان به وجود آمده بودند را از طريق بازتوليد شرايط ابتدايي عالم براي ما توليد کند
پس ما شايد براي اولين بار ماده تاريک را از طريق توليدش در ژنو مشاهده کنيم، مثل يک مسابقه است
بسيار خوب، برگرديم به اين عدد، اين يک عدد مشکل ساز است
ما تا اينجا مي دانيم که عالم، يک سوم از کل ماده اي که با آن مي تواند مسطح باشد را در اختيار دارد
مشکل اينجاست که فيزيکدان هاي نظري مثل من جواب را مي دانستيم، جهان بايد مسطح باشد، چرا؟
دو دليل وجود دارد، اولين دليل که اکثراً آنرا بيان مي کنم اين است که چنين دنيايي تنها دنياي زيبا از منظر رياضيات است، که صحيح است
ولي دليل دومي وجود دارد که من معمولاً راجع به آن صحبت نمي کنم، ولي اينجا مي گويم
کاشف به عمل مي آيد که در يک دنياي مسطح، انرژي کل عالم دقيقاً صفر است،
چرا که جاذبه مي تواند انرژي منفي داشته باشد به طوري که انرژي منفي جاذبه بتواند انرژي مثبت ماده را خنثي کند
زيبايي دنيايي که کل انرژي اش برابر با صفر است چيست؟
تنها اين نوع از جهان است که مي تواند از هيچ شروع شود
و اين محشر است
چرا که قوانين فيزيک اين اجازه را مي دهند که عالمي از هيچ شروع شود. شما به ماده اوليه نيازي نخواهيد داشت
شما اگر با هيچ شروع کنيد، با انرژي کل صفر، و تلاتم هاي کوانتومي مي تواند براي شما يک جهان بسازد
حال اگر عالم مسطح نباشد، ما نگران خواهيم بود، چرا که در ابتداي زمان نياز به انرژي براي شروع داريد
و اين دليل ديگري بود که افرادي مثل من مطمئن بوديم که جهان مسطح است
ولي اين مشاهده کننده هاي لعنتي اعداد نا همخواني را گزارش کردند
. در واقع اين روشي نکبتي براي اندازه گيري انحناي جهان است
چرا با استفاده از هندسه به صورت مستقيم انحناي جهان را اندازه نگيريم؟
در واقع مي توانيم (به صورت مستقيم) انحناي جهان را اندازه بگيريم
براي ان منظور، مي خواهم از شما بپرسم که چطور مي توانيد انحناي زمين را بدون اين که از زمين بيرون رويد و از روي يک ماهواره به آن نگاه کنيد؟
يا اينکه يک دور کامل دورش بزنيد، اندازه بگيريد؟
بسيار ساده. يک مثلث مي کشيد، و از يک دانش آموز اروپايي دبيرستاني مي پرسيد، مجموع زواياي داخلي يک مثلث چند درجه است (متلک به سطح دبيرستان هاي آمريکا)
به شما خواند گفت 180 درجه
و شما مي گوييد مشکلي ندارد، شما هندسه تان را در يوکلين ياد گرفته ايد، ولي صادقانه در يک سطح خميده قضيه چيز ديگيري است
در سطح زمين، من مي توانم مثلثي بکشم که متفاوت است
من مي توانم در استوا حرکت کنم، خط عمودي به سمت قطب شمال بکشم، و با خط عمود ديگري به خط استوا برگردم. و حال مثلثي با سه زاويه عمود دارم
سه ضربدر نود مي شود 270
پس اگر مثلث به اندازه کافي بزرگي روي سطح زمين بکشم، مي توانم انحناي زمين را اندازه بگيرم
و از اين طريق لازم نيست که دور کل کره زمين بچرخم
گر چه اين تصويري 2 بعدي است، کاشف به عمل مي آيد که همين قاعده براي جهان سه بعدي منحني صادق است
اگر مثلث به اندازه بزرگي داشته باشم و بتوانم زواياي داخلي آن مثلث را اندازه بگيرم، مي توانم خميدگي فضا را اندازه بگيرم
و در دهه گذشته توانسته ايم که مثلثي به اين بزرگي پيدا کنيم، و مي خواهم پنچ دقيقه را صرف گفتن اين مطلب بکنم، چرا که اين بزرگترين يافته مشاهده شده در کل کيهان شناسي است
مشاهده تابش ميکروويو زمينه کيهاني. تابش بعد از بيگ بنگ
يکي از چندين دليلي که مي دانيم بيگ بنگ اتفاق افتاده است
چه کار کنيم؟ وقتي به آسمان مينگريم، کهکشان هايي را مشاهده مي کنيم که يک مليارد سال نوري از ما دورند را در يک مليارد سال پيش ميبينيم
ولي اگر بدانيم که عالم 14 يا 13.72 ميليارد سال عمر دارد، اگر به اندازه کافي به دوردست نگاه کنيم، بايد بتوانيم بيگ بنگ را ببينيم. درسته؟
ولي نمي توانيم تا خود بيگ بنگ را ببينيم، چرا که بين ما و بيگ بنگ يک ديوار است، مثل اين ديوار اينجا... نه به سختي اين ديوار، ولي به اين معني که ديوار کدري است که آن طرفش را نمي توانم ببينم
اگر به گذشته عالم نگاه کنم، به مرور گرمتر و گرمتر مي شود، و وقتي عالم صدهزار سال عمر داشته، دماي جهان سه هزار درجه بوده است
کمي از اين هفته فينيکس گرمتر
و در آن دما، تابش ها به قدري بودند که مي توانستند اتم ها را، به ويژه هيدروژن را مجزا کنند به طوري که پروتون و الکترون جدا شده و شما يک پلاسماي باردار خواهيد داشت
و پلاسما براي تابش کدر است. در نتيجه ما نمي توانيم گذشته تر از اين زمان را ببينيم
چرا که عالم به سادگي کدر است
ولي ايرادي ندارد. علت اين که من اين ديوار را ميبينم اين است که نور از اتم هاي سطح ديوار منعکس شده، و هوا شفاف است و من مي توانم تا ديوار را ببينم
اگر اين فيلم را رو به جلو نگاه کنيم، عالم کدر، کدر، و کدر است، و بعد خنثي مي شود، پروتون ها الکترون ها را ميگيرند، و ماده خنثي براي چنين تابشي شفاف است
اين به اين معني است که در گذشته تا سطح اين ديوار را مي توانم ببينم
. پيش بيني که بيگ بنگ مي کند اين است که بايد تابشي از تمامي جهات به سمت من باشد، که از اين سطح که آخرين سطح پراکنده کننده نام دارد مي آيد
در آن زمان سه هزار درجه بود، و سه درجه در هم اکنون
و اين تابشي بود که اتفاقي بين اين همه جا در نيو جرسي توسط دو نفري که نمي دانستند چه غلطي دارند مي کنند کشف شد، و جايزه نوبل هم به هر حال برايش بردند
چرا که تابش بعد از بيگ بنگ را کشف کردند
راستي يه چيز ديگه، جلوي خودم را نمي توانم بگيرم، اگر بخواهيد شکاکان را... شما هيچ وقت نمي توانيد مردم را قانع کنيد چون آنها در هر حالت قبول نمي کنند.... شما ها همگي اين تابش را ديده ايد
حداقل آنهايي از شما که به اندازه کافي پير هستيد، به پيري من، قبل از اين که تلويزيون ها کابلي شوند
يادتان هست شبکه هاي تلويزيوني چگونه تمام مي شدند؟ و بعد ثابت مي شدند؟
يک درصد از آن تصوير ثابت از تابش پيش زمينه کهکشاني است
شما همگي آنرا ديده ايد، ولي شگفت انگيز است که ما تا سال 1965 راجع به آن نمي دانستيم
در واقع توسط افرادي مثل جرج گاما پيش بيني شد، ولي مردم فرامشش کردند
به هر حال، به همان جذابي که تاريخش دارد، در روي سطح آن، يک واحد بسيار مهم وجود دارد، يک درجه. چرا يک درجه؟
چرا که يک درجه معادل يکصد هزار سال نوري است. حال اين سطح زماني وجود داشته که عالم يکصد هزار سال عمر داشته
و اينشتين به ما مي گويد که هيچ گونه اطلاعاتي نمي تواند سريع تر از سرعت نور پخش شود
اين به اين معني است که هيچ يک از چيزهايي که اينجا در آن زمان رخ داده، نمي توانسته هيچ چيز ديگر را که در آن طرف (احتمالاً اشاره يک درجه آن طرف تر در شکل) را تحت تاثير قرار دهد
ولي مهم تر آنکه اگر من يک توده ماده به اين بزرگي داشته باشم، آن مي داند که توده اي از ماده است، در نتيجه شروع به جمع شدن مي کند
ولي اگر در اين زمان توده اي به اين بزرگي داشته باشم، آن حتي نمي داند که توده اي از ماده است، چرا که جاذبه نمي توانسته به آن سرعت به آن سويش برسد
مثل آن کارتوني مي ماند که ميدود روي سخره، بعد کمي منتظر مي ماند و بعد سقوط مي کند،
چنين توده هاي بزرگي جمع نمي شوند
در نتيجه، بزرگترين توده اين که هنوز مي توانسته جمع شود، بايد يک درجه بزرگ مي بوده
چنين چيزي به ما مثلث کيهاني ميدهد
چرا که خط کشي داريم که يکصد هزار سال نوري عرض دارد
که سايز بزرگترين توده است، و در فاصله بسيار دوري از ما قرار دارد
و در يک دنياي مسطح، نور روي خط راست حرکت مي کند
و ما مي توانيم با چشمانمان فاصله يکصد هزار سال نوري را در آن فاصله اندازه بگيريم
اين فاصله يک درجه است
در يک جهان باز، وقتي در زمان به عقب مي رويد، نور واگراست، و چنين فاصله اي بايد نيم درجه باشد، خط کش ما بايد کوچک تر به نظر بيايد
در يک دنياي بسته، وقتي در زمان به عقب مي رويد، نور هم گراست، و خط کش بزرگتر به نظر ميرسد
پس کاري که بايد بکنيم اين است که به سطح تابش پس زمينه نگاه کنيم و آن توده ها را اندازه بگيريم، و ببينيم که آيا آنها يک درجه، نيم درجه، يا دو درجه هستند
در دهه گذشته توانسته ايم اين کار را انجام دهيم
اين اولين آزمايشي است که آنرا انجام داد که آزمايش بومرنگ نام دارد
اين بالن تابش سنج ماکروويو را بالاي سطح زمين برد که اين تابش را رصد کند، تصوري از آن بگيرد، و اين بالن دور کره زمين رفت
کاري که انجامش در آنتارکتيکا راحت است، و تصويري گرفت... در خود قطب جنوب بسيار راحت است، کافي است اين کار را بکنيد
به هر حال، اين تصوير با رنگ معکوس است، که بر تصوير ابتدايي انداختمش
اين تصوير پيش زمينه ماکروويو است، نقاط داغ و سرد تابش پايه هستند، و اين ها توده ها در ابتداي عالم هستند. و سوال اينجاست که آنها چه قدر بزرگ هستند
و اين تصوير معکوس ديگري از همان نقطه است، و ما مي توانيم آنرا با جهان هايي که در کامپيوتر درست مي کنيم مقايسه کنيم
اين يک عالم بسته است، جايي که توده ها بزرگتر هستند، اگر آنها يکصد سال نوري عرض دارند، بايد به اين بزرگي باشند، که اين سايز از سايز توده هاي ثبت شده بزرگتر هستند
اين يک دنياي باز است، شما نمي توانيد ببينيد، چرا که رزولوشن تصوير خيلي خوب نيست، ولي سايز ميانگين توده ها اين قدر بزرگ است، که کوچک تر از توده هاي ثبت شده هستند
اما درست شبيه به گلديلاکز (داستان دختر موطلايي و سه خرس)، در يک دنياي مسطح، دقيقاً جور در مي آيد
در واقع به صحت بهتر از يک درصد مي دانيم. عالم مسطح است، داراي انرژي کل صفر است، و مي توانسته از هيچ به وجود بيايد
و مطلبي نوشتم، هر چند کلي ايميل نفرت بابتش عايدم شد، که مي گفت در نظر من، جواب اين سوال احمقانه را که مذهبيون همواره مطرح مي کردند با اين مضمون که
چرا اصلاً چيزي وجود دارد (مي توانست هيچ نباشد)؟ جوابش اين است که بايد باشد، در کوانتوم مکانيک، اگر هيچ نداشته باشيد، همواره چيزي به دست خواهيد آورد
به همين سادگي. اين توضيح هيچ کدام از آنها را قانع نمي کند ولي صحيح است
عاليست، مي دانيم که عالم مسطح است، ولي اگر بيدار بوده باشيد، ده دقيقه پيش ثابت کردم که جهان باز است
فقط 30 در صد از ماده لازم براي اين که مسطح باشد را در اختيار دارد. آن 70 درصد باقي مانده کجاست؟
اگر انرژي را در فضاي خالي قرار دهيد، به طوري که فضاي خالي وزن داشته باشد، شما نمي بينيدش، فضاي خالي بين کهکشان ها خواهد بود، ولي چنين فضاي خالي اگر انرژي داخلش قرار دهيد چه مي کند؟
در واقع توليد يک ثابت کيهاني مي کند. آن مي تواند باعث مي شود که انبساط عالم نسبت به زمان نه تنها کند نشود، چيزي که از هر عالم قابل درکي انتظار مي رود، بلکه سرعت يابد
در سال 1998، مردم ابرنو آختر ها ي در فواصل دور را براي رسم نمودار هابل رصد کردند، تا ببينند در دوردست عالم چه رخ مي دهد، که ببينند که آيا عالم در حال کند شدن هست، درواقع همه آنها مي دانستند که عالم در حال کند شدن است، مي خواستند بدانند که با چه سرعتي
اين به نظر خيلي نمي آيد، ولي در کيهان شناسي انقلابي بود
من مي تواند خط راستي بين اين نقاط بکشم و با آن نتايج را افقي کنم. اگر انبساط عالم در حال کند شدند بود، اين ابرنواختر هاي در دوردست بايد اين خط را دنبال مي کردند
ولي درکمال تعجب مشاهده گران، ابرنواختران بالاي اين خط قرار گرفتند
بسيار خوب، دو راه براي توضيح اين وجود دارد، يکي اين که داده ها غلط هستند، چيزي که معمولاً صحيح است، يا اينکه عالم در حال شتاب گرفتن است
حال اگر براي تفريحش هم که شده، کسي بيايد و قبول کند که انبساط عالم در حال سرعت گرفتن است، بيايد و بپرسد: حال که دارد منبسط مي شود، بايد چه قدر انرژي در فضاي خالي بگذاريم که با اين سرعتي که ميبينيم منبسط شود؟
اين مقدار دقيقاً همان مقداري است (همان 70 درصد) که ما نداريمش
همه چيز جور در مي آيد. تصوير نوين ما از عالم اين است که ما در دنيايي زندگي مي کنيم که هيچ چيز (فضاي خالي) در آن حکمران است
بزرگترين انرژي عالم، 70 درصد کل انرژي دنيا در فضاي خالي قرار خانه نشين شده. و ما هيچ گونه ايده اي راجع به اين که چرا اين انرژي در فضاي خالي است نداريم
اين هماني است که من الان گفتم
بگذاريد چيزي حاشيه اي قبل از اين که به 5 دقيقه آخر برسيم بگويم
اين مطلب به نوعي اصل کوپرنيکي (زمين مرکز يا نقطه خاصي از عالم نيست) را کامل مي کند
کوپورنيک به ما گفت که ما در جاي ويژه اي زندگي نمي کنيم. ما اکنون دو چيز را مي دانيم
يک چيز، دومي را به زودي مي گويم. اين به ما ميگويد که ما کم اهميت تر از آني که تصور مي کرديم هستيم
اگر عالم را برداريد، و تمامي چيزهايي که ميبينيم، ستاره ها، کهکشان ها، و خوشه ها، هر چيز قابل روئيت را حذف کنيد، عالم در کل مثل قبل خواهد بود
ما جزئي از يک درصد آلودگي در عالمي هستيم که سي درصدش ماده تاريک است و هفتاد درصدش انرژي تاريک
ما کاملاً غيرضروري و بي اهميت هستيم
اين که به چه علت عالمي که ما در آن اين اندازه بي اهميت هستيم براي ما ساخته شده در ذهن من نمي گنجد
بسيار خوب، من کمي تشويق مي خواستم، حال مي توانيم به نشانه ها برگرديم
چيزي که دقاقيل انتهايي صحبتم را مي خواهم به آن اختصاص دهم اين است که بگويم چگونه تصوير ما از علم و عالم در آينده عوض شده است
تصوير ما از آينده را کاملاً عوض کرده است
مي خواهم خيلي سريع از رويش بگذرم، پس بگذاريد جواب مختصرش را اول بگويم
ادعا شده که کارت وانگر اين مطلب را در يک دبيرستان دخترانه خصوصي براي سخنراني مراسم فارغ التحصيلي گفته است. من تا به حال تو تا سخنراني مراسم وارغ التحصيلي داشته ام، ولي جرات گفتن اين را نداشته ام، ولي هميشه دوست داشتم بگويم
او مي گويد: اوضاع به طور غير قابل تصوري بدتر خواهد شد، و هيچ گاه و هرگز دوباره بهتر نخواهند شد
اين موضوع در واقع مربوط به قبل از دوره رياست جمهوري بوش نيز بوده است
ولي اين مطلب درک ما از عالم است که مي خواهم به اختصار برايتان بگويم
چند مطلب که خواهيد شنيد را مي گويم، و همچنين چيزهايي که معتقدين به آفرينش و طراحي هوشمندانه در دفاع از اين مطلب که در عالم نوعي طراحي وجود دارد مطرح مي کنند را بيان مي کنم
اين يکي از آنهاست که هيچ ربطي به طراحي ندارد
اين عجيب است که ما در دنيايي که به نظر مي آيد در آنيم زندگي مي کنيم. اين تاريخ مختصر زمان است
اين چگالي ماده است در حالي که عالم در حال انبساط است، که با نسبت عکس با حجم کاهش ميابد، ولي کاشف به عمل مي آيد که دانيسته انرژي فضاي خالي با انبساط جهان ثابت مي ماند
و ما در اين مقطع زندگي مي کنيم، جايي که چگالي انرژي فضاي خالي 3 برابر چگالي انرژي ماده است
ولي وقتي به اين نگاه مي کنيد... اين فيزيکدانان را ديوانه کرده است، چرا که اين تنها مقطع از عمر جهان است که اين دو مقدار تقريباً با هم برابر هستند
در تمامي زمان هاي عقب تر، چگالي انرژي ماده خيلي بيشتر از چگالي انرژي فضاي خالي است، در زمان هاي بعد تر، چگالي فضاي خالي خيلي بيشتر خواهد بود
چرا ما داريم در چنين زمان خاصي از عمر عالم زندگي مي کنيم؟ يکي از پاسخ هايي که داده شده است، اين است که اين چيز ها وجود دارند، کهکشان ها. چرا؟
ياييد به اين عکس برگرديم، و فرض کنيم، چگالي انرژي فضاي خالي پنجاه مرتبه بزرگتر بود. در اين صورت اين دو نمودار الان نه، بلکه اينجا در گذشته همديگر را قطع مي کردند
آن زمان کي است؟ در اين مورد زماني است که کهکشان ها شروع به شکل گرفتن کردند. ولي اگر چگالي انرژي فضاي خالي در زمان تشکيل کهکشان ها بيشتر از چگالي انرژي ماده بود
در اين صورت نيروي دافعه (ناشي انرژي موجود در فضاي خالي) از نيروي جاذه (گرانش) بيشتر مي بود، و کهکشان ها هيچ گاه شکل نمي گرفتند
خوب اگر کهکشان ها شکل نمي گرفتند، شايد اين دارد به ما چيزي مي گويد. و اين منجر به چيزي است که من به آن شيدايي آنتروپيايي (Anthropic Mania) مي گويم
آنجور که فيزيکدانان مي گويند، اگر جهان هاي متفاوت متعددي وجود داشته باشند، و انرژي فضاي خالي در هر يک متفاوت باشد، در اين صورت تنها در آنهايي که انرژي فضاي خاليشان خيلي بيشتر از چيزي که ما اندازه گرفته ايم نباشد کهکشان ها تشکيل مي شوند
و تنها در اين صورت ستاره ها و سياره ها شکل مي گيرند، و تنها در اين صورت منجمان شکل ميگيرند، پس عالم اينگونه اي که هست مي باشد چرا که منجمان هستند که آنرا اندازه گيري کنند
نه تنها احمقانه به نظر مي رسد، ولي در واقع ديني هم به نظر مي آيد
و يک سري مي گويند که عالم به صورت خيلي دقيق کوک شده است
اگر کمي متفاوت بود ما اينجا نمي بوديم. واضح است که خدا عالم را خلق کرده که براي ما باشد. اين احمقانه است
و احمقانه است به همان دليلي که به زيبايي در کتاب ريچارد آمده، که چرا زنبور ها مي توانند رنگ گل ها را تشخيص دهند
که بتوانند پيدايشان کنند، نه به اين خاطر که خدا منظور داشته که آنها اينگونه باشند
اگر نمي توانستند گل ها را پيدا کنند، غذا براي خوردن نداشتند، و ديگر وجود نمي داشتند. اين همان انتخاب طبيعي است
و چيزي که اين به ما مي گويد نوعي انتخاب طبيعي کيهاني است، چرا که تمامي چيزي که مي گويد، اگر درست باشد، اين است که تعجبي ندارد که ما خود را در دنيايي ميابيم که اجازه حيات مي دهد
چرا که اگر اجازه حيات نمي داد ما اينجا نمي بوديم. به همين سادگي
حال اگر دوست بداريد، مي توان نوعي تکامل کيهاني در نظرش گرفت، و يا انتخاب طبيعي کيهاني راه بهتر فکر کردن به آن است
با تمام زيبايي که دارد به نظر من اشتباه هست. زشت است، و ضد تمامي چيز هايي است که من راجع به علم مي دانم
علم در طي چهارصد سال گذشته به ما گفته که چرا جهان اينگونه که هست مي باشد، نه اين که چرا بايد جور ديگري مي بود
در واقع اينشتين يک بار اين سوال را مطرح کرد، منتها از کلمات خوبي استفاده نکرد. اينجا گذاشتمش، مي خواستم از او نقل قول کنم
چيزي که نظرم را جلب مي کند اين است که آيا خدا، و با گفتن خدا منظورش خدا نبود، آيا هيچ انتخاب ديگري در خلق جهان داشت؟
منظورش اين بود که آيا قوانين فيزيک چنان دقيق و انعطاف ناپذير هستند که اگر يک پارامتر را عوض کنيد، نمي توانيد جهان داشته باشيد، و يا اينکه مي تواند تعداد نامتناهي از قوانين فيزيک داشته باشيد که همگيشان کار مي کنند، و اتفاقي اين گونه که ميبينيم مي باشد
اگر اين اصول انتروپيک صحيح باشند، در اين صورت فيزيک در واقع يکي از علوم محيطي است
هيچ قانون بنيادي لزوماً وجود ندارد، و ما با تصادف اينجا هستيم
و قوانين فيزيک اينگونه که هستند مي باشند نه به اين خاطر که توصيفات رياضي به ما ميگويند که بايد اينگونه باشند (يعني وظيفه عالم است که اينگونه باشد)، بلکه به اين دليل که اگر نبودند ما الان اينجا نبوديم (يعني مي توانسته جور ديگر باشد، ولي اتفاقي جور ديگري نبوده
اين به نظر من نفرت انگيز است، هر چند که شايد صحيح باشد. و مي خواستم زماني را صرف اين بکنم که برايتان راجع به آن بگويم ... البته خيلي عقب هستم، پس شايد نبايد راجع به آن صحبت کنم
بگذاريد فقط بگويم که يک تئوري هست، که پيشنهاد مي کند، که اگر تعداد نا متناهي از جهان ها باشد، در اين صورت نيازي به تئوري همه چيز (چيزي که استفن هاکينگ روي آن کار مي کرد) نداريم. آنچه آنجا نوشتم را فراموش کنيد
در واقع به تئوري همه چيز نياز داريم
تنها نياز داريد که بي نهايت عالم داشته باشيد، و يک تئوري که به شما بگويد هر چيزي مي تواند رخ دهد. ما چنين تئوري داريم، و مي خواهم يک دقيقه وقت صرفش کنم، . نامش تئوري ريسمان است
اين خلاصه از آن است
يکي از آنها به ديگري مي گويد، همين الان ايده فوق العاده اي به ذهنم رسيد، فرض کنيم تمامي ماده و انرژي از ريسمان هاي در حال ارتعاش بسيار ريزي تشکيل شده اند
نفر دوم مي گويد، خوب اين حالا چه چيزي را نتيجه مي دهد (چگونه به درد بخور است)؟
و نفر اول مي گويد، من چه مي دانم
اين تاريخ نظريه ريسمان طي 25 سال گذشته بوده است
نکته اينجاست که اين خيلي ها را به ذوق مي آورد، ولي يکي از چيزهايي که شايد پيش بيني کند اين است که هر چيزي شايد ممکن باشد، و اگر هر چيزي ممکن باشد، معلوم نيست که آيا يک تئوري علمي (جامع) وجود دارد يا نه
حال از اينها ميگذرم، و در دقيقه آخر... يک جوک خوب راجع به جرج بوش داشتم، ولي نمي گويم. اين ها را مي پيچانم
من را ببخشيد، اينها خيلي جالت هستند، ولي مي خواهم به آخرين بخش برسم که به شما مي گويد که چه قدر آينده ما اسفناک است
و اين بايد به ما نوعي تواضع جهاني بدهد، چيزي که بايد يکي از ويژگي هاي علم باشد
فروتني، فهم اين که ما همه چيز را نمي فهميم. بيل مار (کمدين معروف آتئيست) ديشب راجع به آن حرف زد
عوضي هايي مثل ريک وارن که ادعا مي کنند همه چيز را مي دانند، مغذوب علم هستند
ما بايد بفهميم که نسبت به آنچه از عالم مي فهميم، چيزهايي بيشتري وجود دارد که نمي فهميم. و اينجا مي خواهم مثالي برايتان بياورم
آينده دور. در آينده دور چه رخ خواهد داد؟
يادتان باشد که صد سال پيش فکر مي کرديم که در يک دنياي ثابت ابدي و بي نهايت زندگي مي کرديم. آينده چه خواهد بود؟
نکته حيرت آور اين است که تمدن هايي که در آينده دور زندگي خواهند کرد، چه خواهد ديد؟
جهان در حال شتابگيري است (در انبساط). اين به اين معني است که تمامي کهکشان هاي در دور دست از ما به سرعت دور خواند شد، و نهايتاً با سرعتي بيشتر از سرعت نور از ما دور خواهند شد
چنين چيزي در نسبيت عام ممکن است. آنها از ديد ما محو خواهند شد
هر چي بيشتر منتظر بمانيم، کمتر ميبينيم
در يکصد ميليون سال از الان، هر ناظري که در اطراف ستاره اي به وجود بيايد، و ستاره هايي مثل خورشيد ما تا يک صد ميليون سال ديگر خواهند بود
تمدنهايي که تا يکصد ميليون سال ديگر اطراف ستاره اي و وجود آيند، هيچ چيز جر کهکشان ما نمي بينند، که اين دقيقاً همان تصويري است که ما در 1915 داشتيم
تمامي شواهد مربوط به انبساط هابل ناپديد خواهد شد. چرا؟ چون که ما ديگر کهکشان ها را در حالي که از ما دور مي شوند را نمي بينيم
در نتيجه آنها هيچ شاهدي براي وجود واقعيت بيگ بنگ نخواهند داشت. آنها انبساط هابل را نخواهند ديد، آنها راجع به انرژي تاريک نخواهند دانست، و من وارد اين بحث نمي شوم، آنها راجع به تابش پيش زمينه کيهاني هم نخواهند دانست
آن هم نا پديد خواهد شد. آن هم رد شيفت (تغيير کردن فرکانس به سمت انرژي کمتر= اثر داپلر) مي کنند،
و کاشف به عمل مي آيد که به خاطر دلايل لوکس و شيک، پلاسمايي در کهکشان ما هست، و وقتي عمر جهان پنجاه برابر عمر فعلي باشد، تابش پيش زمينه قادر نخواهد بود که در کهکشان ما گسترش يابد
تمامي شواهد بيگ بنگ ناپديد خواهند شد
و آن دانشمنداني که کانتوم مکانيم، نسبيت، تکامل، و تمامي اصول پايه علم که ما امروزه ميفهميم را با بهترين مشاهداتشان و با استفاده از بهترين تلسکوپ هايي که مي سازند کشف مي کنند، و آنها تصويري از عالم مي سازند که کاملاً غلط است
تصويري که خواهند ساخت اين خواهد بود که يک کهکشان وجود خواهد داشت، که در محاصره فضاي خالي است، که بدون تحرک و ابدي است
علم قابل ابطال جواب هاي غلطي خواهد داد
در حقيقت مي خواهم با خبر خوشي سخنم را به پايان برسانم
ما در زمان خاصي زندگي مي کنيم. تنها زماني که از طريق مشاهده مي توانيم تاييد کنيم که در زمان خاصي زندگي مي کنيم
واضع است که با چاشني شوخي اين مطلب را گفتم
چيزي که واقعاً به ما مي گويد اين است که ما چنين تصوير ديوانه واري را از عالم کشف کرده ايم که ما کامل آنرا نمي فهميم، ولي همه چيزش جور در مي آيد
ولي شايد اگر 5 ميليارد سال پيش به وجود آمده بوديم، شايد چيزهايي قابل مشاهده ديگري را مي توانيستيم ببينيم که اين تصوير را عوض مي کرد. شايد 5 ميليارد سال ديگر تصوير متفاوت باشد
عالم مرموز باقي خواهد ماند. و اين عالي است. ولي مي خواهم بگويم که در آينده دور، تصوير اين خواهد بود
...ما تنها، و نادان خواهيم بود، ولي حکم فرما
آنهايي از ما که در آمريکا زندگي مي کنند به اين عادت دارند
بسيار خوب، اين آخرش بود. مرسي
ممنون
ممنونم
در يک سمت، وودي آلن کيهانشناسي، ما افتخار آنرا داشتيم که يک ذهن علمي در اوج قدرت را با تمام هيجاني که مي تواند بياورد بشنويم و شاهد باشيم
و من مشعوف هستم که اين سخنراني را امروز داشتيم
چيزي که مرا زجر مي دهد اين است که حداقل در بريتانيا، و شايد اينجا در آمريکا هم صحيح باشد، جواناني که به دانشگاه مي روند با پاهايشان تصميم ميگيرند، و وارد فيزيک نمي شوند
در عوض وارد مطالعه رسانه ها مي شوند، با وجود تمامي هيجاني که در فيزيک و کيهانشناسي هست
و با وجود حقيقتي که لورنس گفت، اين که برخورد دهنده بزرگ هدرون در يک قدمي متحول کردن روشي است که راجع به خودمان فکر ميکنيم
يک اشتباه تايپي در کتابي که اخيراً تمامش کردم، بزرگترين نمايش روي زمين، وجود داشت، جايي منظورم برخورد دهنده بزرگ هدرون بود
ولي تايپ شد برخورد دهنده بزرگ سفت شده (اشاره به سفت شدن آلت جنسي، هارد آن به جاي هدرون)... اشکالي نداره، چون فيزيک دان ها يه همچين حالي داره بشون دست ميده
من متوجه اش شدم، و دعا کردم که ويرايشگر ناشر، غلط گير ناشر، متوجه آن نشود
او (مونث) متوجه شد و من التماسش کردم که بگذارد آنجا بماند (جمله دو پهلو!)، و او گفت که آن بيشتر از ارزش زندگيش است (اگر اين کار را بکند، کل زندگيش به باد مي رود)
لورنس، خيلي ازت ممنونم، ما چند دقيقه براي سوالات وقت داريم جدا؟ خيلي عاليه
آره فکر کنم وقت داريم. با زمان امضاي کتابت تداخل خواهد داشت، کدام را ترجيح مي دهي؟ ترجيح مي دهم به سوالات پاسخ دهم، بسيار خوب
تمام روز همين جاها خواهم بود (براي امضاي کتاب)
خوب، سوال اين بود که آيا افرادي که در نسبيت عام کار مي کنند از ساير دانشمندان مذهبي تر ... هستند؟ چيزي که همانطور که ديديد، استيو گفت وقتي ريچارد
ريچارد: من يادم نمي آيد او چنين چيزي گفته باشد
اشکالي ندارد. مصاحبه هاي بيسيار عالي از ريچارد وجود دارد که بايد نگاه کنيد، وقتي که با من بود... به هر حال، اوقات خوشي بود
فکر مي کنم که... نه ... چند تايي هستند... يک نسبيت عام کار معروف به نام فرنک تيپلر هست که متاسفانه الان از او زياد ياد نمي شود. کسي که در واقع من چند سال پيش در همين کلتک با او مناظره داشتم
ولي فکر نمي کنم در حالت کلي درست باشد. چند تايي هستند، يکي يا دو تا،... فکر نمي کنم شواهد معتبري در دست باشد. چيزي که صحت دارد و جالت هم هست، اين است که
من به صورت مرتبط تر پاسخ مي دهم اين است که نسبيت عام متاسفانه ايده غلطي راجع به علم به همگان مي دهد
و متاسفانه نامه هاي تنفر زيادي از احمق هايي بابتش گرفتم
همه فکر مي کنند که اينشتين در اتاقش نشست، در را بست، و راجع به اين تصوير فکر کرد، و اين تئوري زيبا را به صورت مستقل از حقيقت مطرح کرد، چيزي شبيه به ريسمان کارها
و پاسخ اين است که اين به هيچ وجه صحيح نيست. اينشتين با آزمايش ايده گرفت. و به صورت خيلي عميق از آزمايش ايده گرفت
و تنها آزمايشهاي فکري درون ذهنش نبود. اگر چيزي که اينشتين گفت را بخوانيد
مي بينيد بعد از گسترش دادن نسبيت عام، يکي از اولين محاسباتي که انجام داد، اندازه گيري شعاع عطارد حول خورشيد بود
مدارش به خاطر حرکت پارا هيلينون کمي جابجا مي شود. و هيچ کس نمي دانست چرا اينگونه است
او حساب کرد که بر اساس نسبيت عام بايد چگونه باشد، و بيان کرد که مدار بايد جابجا شود، و دقيقاً همان قدر که گفت جابجا مي شد
و او گفت... تقريباً غش کرد، چرا که آن لحظه اي بود که فهميد نسبيت تئوري صحيحي است
پس اينگونه نيست که دانشمندان (تئوريسين ها) با آزمايش غريبه باشند، و مثل مذهب يهويي تصويري به ذهنشان بخورد که زيبا است و به آن به خاطر زيبايي ذاتي اش به ان معتقد باشند
با تمامي زيبايي که در نسبيت عام بود، اينشتين آنرا مانند روزنامه ديروز از پنجره بيرون مي انداخت، اگر تئوريش پاسخ اشتباهي راجع به عطارد مي داد
سوال من احتمالاً به سادگي قابل پاسخ است. اگر تلاتم هاي کوانتومي، هر چند بسيار نا محتمل، توانايي توليد جهان ها را دارد، آيا احتمال اين وجود دارد که ما شاهد توليد يک دنياي ديگر باشيم؟
اين سوال بسيار خوبي است. مردم در عجب بودند... در واقع اين يکي از مسائلي بود که برخي در رابطه با برخورد دهنده بزرگ هدران نگرانش بودند
که شايد برخورد دهنده عالم جديدي به وجود آورد
اين که آيا بتوانيد يک عالم نوزاد در آزمايشگاه توليد کنيد هنوز يک سوال بي پاسخ است. شواهد زيادي است که پيشنهاد مي کند شما نمي توانيد
شما نمي توانيد شراط انرژيايي لازم را فراهم کنيد. ولي هنوز به صورت قطع نمي دانيم. اين يکي از آن سوالات بي پاسخي است که افرادي مثل من حقوق مي گيريند که به آن فکر کنند
ولي به صورت خيلي جالب، اين يکي از چيزهاي محشر نسبيت عام است، اگر يک جهان نوزاد، شبيهه به جهان در حال انبساطي که ما فکر مي کنيم در آن شروع شديم، خيلي عجيب خواهد بود
چرا که از درون به نظر مي آيد که دارد به صورت نمايي بزرگ مي شود، ولي از خارج به نظر مي آيد که در قالب يک سياه چاله دارد جمع مي شود. پس خيلي مشخص نيست که ما راجع به آن بدانيم
حال، بهترين تصوير ما از کيهان شناسي شامل چيزي است که به آن تورم مي گويند، پيشنهاد مي کند که دنيايي که ما در آن زندگي مي کنيم قسمتي از يک عالم چند گانه (مالتي ورس) هست
که در آن جاهايي ديگر هست که شايد همين الان جهان هايي در آنجا در حال شکل گرفتن باشد. ولي از آنجايي که آن نواحي با سرعتي فراتر از سرعت نور از ما در حال دور شدن هستند، ما هيچ وقت از آنها چيزي به صورت تجربي نخواهيم دانست
اينگونه نيست که جهان هاي در حال باد کردن به هم بخوردند، چرا به محض اين که شروع به انبساط کنند، فضاي بين آنها با سرعتي بالاتر در حال انبساط خواهد بود. در نتيجه، متاسفانه اينها يک جورايي تصاويري متافيزيک هستند
کاري که ما مي خواهيم بکنيم اين است که به اندازه کافي راجع اصول پايه اي فيزيک در جاهايي مثل برخورد دهنده بزرگ هدرون بدانيم، که نهايتاً بدانيم که آيا مفاهيم قابل مشاهده ديگري هم وجود دارند که بتوانيم آنها را اندازه گيري کنيم
درست مثل اتم، که ما خيلي زود تر از اينکه ببينيمش، به واسطه ساير مفاهيم که هم خوان بود مي دانستيمش
در نتيجه شايد ما هيچ وقت راجع به آن جهان ها به صورت مستقيم ندانيم، ولي اگر تئوري داشته باشيم که جرم پروتون و الکترون را توضيح دهد (به صورت صحيح)، ولي در عين حال به ما بگويد که آن جهان هاي ديگر هم وجود دارند، ما بدون ديدن آنها، وجودشان را قبول مي کنيم. اوکي؟
ممنونم. خواهش مي کنم. چند تا ديگه پاسخ مي دم.
اميدوارم سوالم مسخره نباشد. سوال احمقانه اين وجود ندارد
در عجب هستم که شما چگونه با بي نهايت کنار مي آييد. براي نمونه، اينگونه به نظر مي آيد که تمامي تفکرتان و قوانين مرتبط با مقدار بي نهايت ماده است
شما راجع به مالتي ورس صحبت مي کنيد که در ذهن من يک عالم بزرگ است که در آن هر يک از اين جهان ها وجود دارد در يک عالم مسطح، فضا بي نهايت است
بسيار سخت است که با بي نهايت کنار بيايي.در يکي از کتاب هايم راجع به بي نهايت نوشتم، چرا که بسيار محشر و عجيب است
تنها راهي که مي توان با بي نهايت کار کرد، متاسفانه روشي است که ما فيزيکدانان در ارتباط با بسيار از مفاهيم از آن استفاده مي کنيم، از طريق رياضيات است
متاسفانه يا خوشبختانه، رياضيات زبان طبيعت است. در نتيجه هر دفعه که سخنراني دارم، يا کتابي مي نويسم، بايد کمي دورغ چاشني کار کنم، چرا که با کلمات مفاهيم را مي گويم، در حالي که توصيف واقعي از طريق رياضيات است
بي نهايت آنقدر عجيب است، که شما نمي داني که چه قدر عجيب است. پس بگذار برايت روشن کنم که چه قدر کم راجع به بي نهايت مي داني. اوکي؟
هيچ مشکلي نيست. بفرماييد
من از مثال رياضي دان معروفي به نام هيلبرت استفاده مي کنم. احتمالاً معروف ترين رياضي دان ابتداي قرن بيستم بود
او همچنين نسبيت عام را قبل از اينشتين کشف کرد. هيلبرت از مثالي اسفتاده کرد که به آن هتل هيلبرت مي گوييم، و من دوست دارم از آن استفاده کنم
فرض کنيم به لاس وگاس رفته ايد، و هتلي بي نهايت بزرگ وجود دارد. و شما مي وريد و مي گوييد که يک اتاق مي خواهيد. و هتل دار مي گويد تمامي اتاق ها پر هستند
و شما ميگوييد پس من مي روم، و او مي گويد نه نه نه، موردي نيست. مي توانم از پسش بر بيايم
بگذار فرد در اتاق يک را به اتاق دو منتقل کنم، و از اتاق دو به سه، و از سه به چهار، و به همين منوال، حال تمامي اتاق ها پر هستند و اتاق يک خالي
اين کمي عجيب به نظر مي رسد. حال بياييد فرض کنيم که شما خانواده اي کاتوليک داريد که بي نهايت بزرگ است
و شما به هتل مي رويد و مي گوييد که بي نهايت بچه دارم و مي خواهم چک اين کنم. و او مي گويد که تمامي اتاق ها پر هستند، و شما مي گوييد من مي روم
و مي گويد نه صبر کن، من مي توانم خانواده بي نهايت تو را از پسش بر بيايم. با اين که کامل پر هستم، ولي هتلي با بي نهايت اتاق دارم
شخص در اتاق يک را به اتاق دو، شخص در اتاق دو را به اتاق چهار، شخص در اتاق سه را به اتاق شش، و به همين منوال، و حال تمامي اتاق هاي با شماره زوج پر هستند، و تمامي اتاق هاي فرد خالي هستند، و شما بي نهايت از آن اتاق ها داريد
پس مي بينيد که کار کردن با بي نهايت ها بسيار عجيب است. چرا که جمع و تفريق کردن بي نهايت ها نتايج عجيبي درست مي کند. و متاسفانه در فيزيک ما بايد ياد بگيريم که چگونه با آنها کار کنيم. چرا که عالم شايد بي نهايت باشد
و چيز هاي عجيبي وجود دارند. متاسفانه وقتي به کنفرانس ها مي روم، همين چند وقت پيش در کنفرانسي در فرانسه بودم و راجع به آن صحبت شد
يکي از احمقانه ترين مباحث اين است که اگر عالم بي نهايت باشد، و بي نهايت هم عمر داشته باشد، حال معمايي مطرح است
ما اينجاييم چرا که ما تکامل يافته ايم، ولي اين ما را بر اساس ظواهر خيلي ويژه مي کند، چرا که اگر عالم بي نهايت بزرگ و پير باشد، تلاتم هاي کوانتومي چنين اتاقي را با تمامي افراد درونش توليد مي کند
و همه چيز (در آن دنياي فرضي) دقيقاً همين جور خواهد بود، و بي نهايت بار بايد چنين دنيايي توليد شود
پس ما بايد در اين اتاق باشيم، مي دانم که صحبتم بي نهايت دارد طول مي کشد، ولي در اکثريت زمان، ما اصلاً نبايد تکامل ميافتيم، ولي ما تکامل يافتيم
و اين بعضي از فيزيکدان ها را به نگراني واداشت. رک بگويم، من فکر مي کنم که نگراني احمقانه اي است
چرا که در حقيقت... من متنفرم که اين کار را بکنم، من به سوال شما بعدا شخصي پاسخ مي دهم، مي خواهم بگذارم مردم بروند دستشويي کنند، و کارهاي ديگه قبل از سخنراني بعدي
ولي بگذاريد بگويم که احتمالاً اين مهمترين خاصيت بي نهايت است، و ايده اين از ريچارد فاينمن مي آيد، کسي که اخيراً راجع به او کتابي نوشته ام
ريچارد قبلاً پيش مردم ميرفت و ميگفت: باور نمي کنيد که امروز براي من چه اتفاقي افتاد. و مردم مي گفتند چه چيزي؟ و او ميگفت: کاملاً هيچي
چرا که ما آدم ها فکر مي کنيم که هر چيزي که براي ما اتفاق مي افتد خاص و بامعني است، و کارلوس هيگنز به زيبايي راجع به اين قضيه در کتاب دنياي در تسخير شيطان نوشت، بيشتر اين قضيه ريشه در دين دارد
هر چيزي که رخ مي دهد غيرمعمول است، و من قبول دارم که احتمال اين که ريچارد و من حتي يک بار همديگر را ببينيم، اگر به تمامي متغير ها فکر کنيد، احتمال اينکه ما در يک زمان در يک اتاق باشيم، و صبحانه يکساني بخوريم... و هر چيز ديگر، صفر خواهد بود
هر اتفاقي که رخ مي دهد احتمال بسيار کمي دارد، ولي اتفاق مي افتد، و وقتي رخ مي دهد اگر عجيب باشد، اگر يک ميليون خواب چرت و پرت ببينيد، ولي يک مرتبه خواب ببينيد که دوستتان پايش را شکسته، و فرداي آن شب بازويش را بشکند، شما مي گوييد آوووو
پس چيزي که واقعاً فيزيک به ما ميگويد اين است که عالم بزرگ است، وقايع نادر، شامل حيات، همواره رخ مي دهند، و اين به اين معني نيست که آن وقايع خاص هستند
از شما خيلي ممنونم
زيرنويس و ترجمه: منطقي بي باک manteghi.bibak@gmail.com
لورنس، بابت سخنراني محشرت متشکرم