A Universe from Nothing

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.

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