تحلیلی بر بهترین اثر استیون هاوکینگ با نام جهان در پوست گردو

در این مقاله می خواهیم به بیوگرافی و زندگی نامه استیون هاوکینگ پرداخته و سپس یکی از بهترین آثار وی با نام جهان در پوست گردو را معرفی کرده و آن را مورد نقد و بررسی قرار دهیم. همچنین در پایان این مقاله می توانید کتاب الکترونیکی (PDF) “جهان در پوست گردو” را دریافت نمایید.

استیون هاوکینگ که بود؟

استیون هاوکینگ (Stephen Hawking) فیزیکدان، کیهان‌شناس، نویسنده انگلیسی و مدیر تحقیقات مرکز کیهان‌شناسی نظری دانشگاه کمبریج در هشتم ژانویه سال 1942 در انگلیس متولد شد. پدر و مادرش از طبقه متوسط بودند و زندگی ساده در خانه‌ای کوچک، شلوغ و فرسوده داشتند.

استیون از کودکی به علم ریاضیات علاقه داشت و آرزوهای بزرگی را در ذهن خود می‌پروراند، اما در مدرسه به عنوان یک شاگرد بسیار خلاق منتها مغرور، لجوج و به ویژه بدخط شناخته می‌شد. او هرگز خود را در حیطه کتاب‌های درسی محدود نمی‌کرد، بلکه چون با مطالعات آزاد سطح معلوماتش از کلاس بالاتر بود همیشه سعی داشت در کتاب‌های درسی اشتباهاتی را یافته و با معلمان به جروبحث بپردازد.

استیون هاوکینگ در هفده سالگی به کالج دانشگاه آکسفورد وارد شد تا در آنجا به تحصیل علوم طبیعی، با تأکید بر فیزیک بپردازد. او از همان زمان به اخترفیزیک و کیهان‌شناسی علاقه‌مند شد زیرا در خود کنجکاوی شدیدی می‌یافت که به اسرار ستارگان و آغاز و انجام کیهان پی ببرد.

در سال آخر تحصیل هاوکینگ در آکسفورد، وی طی حادثه ای بخشی از حافظه خود را از دست داد. در آغاز بیست و یک سالگی، پدرش تصمیم گرفت او را برای معاینه به بیمارستان ببرد. آزمایش‌هایی که روی او انجام گرفت علائم بیماری بسیار نادر و لاعلاجی به نام  “اسکلروز جانبی آمیوتروفیک” (ALS)  را نشان داد. در آن سال پزشکان به وی اعلام کردند که وی دو سال بیشتر زنده نخواهد ماند. این بیماری بخشی از نخاع و مغز و سیستم عصبی را مورد حمله قرار می‌دهد و به تدریج اعصاب حرکتی بدن را از بین می‌برد و با تضعیف ماهیچه‌ها فلج عمومی ایجاد می‌کند به‌طوری‌که به مرور توانایی هرگونه حرکتی از شخص سلب می‌شود. تشخیص دکتر وی تقریبا درست بود و در زمان کوتاهی استیون تمام توانایی های حرکتی خود را از دست داد.

بعد از آن حادثه و بیماری سخت، هاوکینگ مدتی در افسردگی و گوشه گیری به سر می برد که با گذشت زمان و تلاش خانواده، دوستان و البته اراده قوی دوباره خود را پیدا کرد و دوباره رنگ و بویی به رویاهای دست نیافته خود بخشید. وی در سن بیست و سه سالگی، کار برای دریافت دکترای تخصصی را آغاز کرد، و در ژوئیه‌ی همان سال با جین وایلد ازدواج کرد. او توانست دوره دکترای خود را با موفقیت بگذراند. رساله دکترای استیون هاوکینگ با عنوان «خواص جهان‌های در حال بسط» در سال ۱۹۶۶ نوشته شده‌ است و در دسترس عموم قرار دارد. 

دستاوردهای پژوهشی استیون هاوکینگ

زمینه پژوهشی اصلی استیون هاوکینگ کیهان‌شناسی و گرانش کوانتومی بود، از مهم‌ترین دستاوردهای وی مقاله‌ای است که به ارتباط سیاه‌چاله‌ها و قانون‌های ترمودینامیک می‌پردازد. او نشان می‌دهد که سیاه‌چاله‌ها بعد از مدتی به وسیله زوج‌های ذرات مجازی که در افق رویداد آن تشکیل می‌شود، نابود می‌شوند که همین زوج ذرات پیش‌بینی می‌کند که سیاه چاله‌ها باید امواجی از خود تابش کنند که امروزه این امواج به نام تابش هاوکینگ و گاهی (تابش بِکستِین-هاوکینگ) خوانده می‌شوند. مقاله مشترک استیون هاوکینگ و پنروز که در ۱۹۷۰ میلادی منتشر شد و ثابت می‌کرد که اگر نسبیت عام درست باشد و جهان دارای آن مقدار ماده که مشاهده می‌کنیم باشد، باید انفجار بزرگ در گذشته رخ داده باشد.

افتخارات استیون هاوکینگ

او از سال 1979 تا سال 2009 به مدت سی سال، صاحب کرسی ریاضیات لوکاس بود. عمده شهرت او به دلیل کیهان‌شناسی و گرانش گوانتومی به‌خصوص در مورد سیاه‌چاله بود. معروف‌ترین کتاب وی با نام تاریخچه زمان که به مدت 237 هفته پرفروش‌ترین کتاب در بریتانیا به شمار می‌رفت، شهرت بیشتر او را به همراه داشت. دیگر کتاب هاوکینگ با نام طرح بزرگ که در سال 2010 منتشر شد، به سرعت به یکی از پرفروش‌ترین کتاب‌های سایت آمازون تبدیل شد. همچنین او عضویت ثابت جامعه اسقفان دانشمند را داشت و در سال 2009 مدال آزادی از ریاست جمهوری آمریکا را دریافت کرد.

از دیگر جوایزی که در دوران حیات به استیون هاوکینگ رسید می‌توان به «جایزه پیشگامان علم در فیزیک بنیادی»، «مدال جامعه سلطنتی هنر بریتانیا»، «همنشین افتخاری پادشاه بریتانیا»، «عضو انجمن پادشاهی»، «جایزه شاهدخت آستوریاس» اسپانیا و یا جایزه آلبرت اینشتین در فیزک نظری، اشاره کرد. استیون هاوکینگ در سن 76 سالگی در سال 2018 چشم از جهان فرو بست.

آثار استیون هاوکینگ

• ساختار مقیاس بزرگ فضا-زمان
• بزرگ، کوچک و ذهن انسان
• طرح بزرگ
• تاریخچه مختصر زندگی من
• تاریخچه کوتاه زمان
• تاریخچه کوتاه‌تر زمان
• سیاهچاله‌ها، دنیاهای کوچک و دیگر مقالات
• جورج و ماه آبی
• جورج و کد نشکستنی
• جورج و انفجار بزرگ
• جورج در جستجوی گنجینه کیهانی
• دریچه‌ای به‌سوی کیهان
• جهان در پوست گردو
• بر شانه‌های غول
• خدا اعداد صحیح را خلق کرد

کتاب جهان در پوست گردو

 یکی از برترین کتاب‌های استیون هاوکینگ در زمینه فیزیک نظری است که برای مخاطب عام نوشته شده‌است. این کتاب تاریخچه و اصول فیزیک نوین را بیان می‌کند و به مطالب گوناگونی در ارتباط با مکانیک کوانتومی و نظریه ریسمان می‌پردازد. از دیدگاه عمومی، کتاب جهان در پوست گردو دنبالهٔ به روز شدهٔ کتاب پرفروش تاریخچه مختصر زمان محسوب می‌شود. این کتاب جایزه بهترین کتاب علمی سال را نیز برده است. به طور کل میتوان گفت که این کتاب برای کسانی که میخواهند جهان را خوب بشناسند و از راز و رمزهای کیهان هستی آگاه شوند ضروری است.

استیون هاوکینگ در کتاب جهان در پوست گردو، شما را با مرزهای فیزیک نظری آشنا می‌کند، درست در باریکه‌ای که واقعیت بسیار عجیب‌تر و شگفت‌انگیزتر از خیال، خود را به نمایش می‌گذارد.

هاوکینگ همانند دانشمندان بسیار دیگر، در این حیطه به دنبال تئوری‌ای بود که به کمک آن نظریه (قانون جهان شمول) بتوان تمامی رخدادهای این جهان پهناور را شرح و تفسیر کرد. او نظریه نسبیت عام انیشتین و تئوری تاریخچه‌های چندگانه ریچارد فینمان را با یکدیگر می‌آمیزد و این دو را به صورت یک نظریه یکپارچه به نام تئوری -‌ ام بازگو می‌کند.

هاوکینگ شما را به یک سفر هیجان‌انگیز درون فضا – زمان می‌برد و از ریسمان‌ها، ذرات، پی – بران‌ها، سفر در زمان و بُعد یازدهم سخن می‌گوید. در کتاب جهان در پوست گردو (The universe in a nutshell) شما با راز و رمزهای سیاهچاله‌ها و منشأ دنیا آشنا خواهید شد و تکه‌های جورچین جهان هستی را در کنار هم خواهید چید.

هاوکینگ یادآوری می‌کند که در سرعت‌های نزدیک به سرعت نور، زمان کندتر می‌گذرد. و در حرکتی با خود سرعت نور، زمان متوقف می‌شود. در ادامه از نسبیت عام سخن می‌گوید. و اینکه معادلات این نظریه در ابتدا نشان می‌دادند که جهان ما ثابت نیست، یا در خود فرو می‌ریزد یا در حال انبساط است. هاوکینگ پایانی بسیار تلخ برای جهان هستی پیش بینی میکند، او احتمال می دهد که کیهان به گسترش خود ادامه داده تا انرژی کهکشان ها و مواد تشکیل دهنده آن به اتمام رسیده و طی آن جهانی بس سرد و تاریک باقی می ماند، ولی این گسترش تا ابد ادامه خواهد داشت. نظریه دوم این است که بعد از گسترش کیهان و تخلیه شدن انرژی کهکشان ها و دیگر اجرام تشکیل دهنده آن، از نو کیهان شروع به جمع شدن و کوچک شدن میکند، به طوری که در یک نقطه، نهایتا اجرام تمام کهکشان ها، سیاه چاله ها و… به هم جذب شده و یکی می شوند و به دنبال آن انرژی های اولیه کیهان هستی از نو تشکیل شده و دوباره بیگ بینگی اتفاق می اُفتد و این چرخه تا بی نهایت ادامه خواهد داشت.

این موضوع به مذاق انیشتن خوش نیامد و سعی در رفع آن داشت. بدین منظور ثابتی را به معادلات خود اضافه کرد تا نشان دهد در جهانی بدون تغییر زندگی می‌کنیم. انیشتن از این موضوع به عنوان بزرگترین اشتباه خود یاد می‌کرد. اما فقط باید از نبوغ انیشتن بهره برده باشید تا حتی بزرگترین اشتباه تان، موید نتایج پژوهش‌های آینده‌ی دنیای فیزیک شود. و تایید کند جهان ما در حال انبساط است. بزرگترین اشتباه انیشتن این بود که گمان می‌کرد اشتباه کرده است.  

سپس هاوکینگ به مفهوم  فضا-زمان در نسبیت عام می‌پردازد؛ وقتی سه بُعد فضا و تک بُعد زمان در هم تنیده شوند، فضا-زمان را می‌سازند. می‌توان متصل بودن فضا و زمان به یکدیگر را به این صورت بیان کرد که هر اتفاقی در مکانی خاص، ملزم به واقع شدن در زمانی خاص نیز هست و بالعکس! در نهایت صحبت از خمیدگی این مفهوم، بخاطر اجرام می‌شود. اگر فضا-زمان را مانند صحنه‌ای ارتجاعی تصور کنید، اجسام می‌توانند متناسب با جرم خود این فضا را تحت تاثیر قرار داده و در آن خمیدگی ایجاد کنند. در کل، نسبیت عام انیشتن بیانگر رفتار گرانش، نه به عنوان نیرو، بلکه به صورت خمیدگی فضا-زمان است.

در بخشی دیگر هاوکینگ یادآوری می‌کند که انیشتن پذیرای نظریه‌ی کوانتوم نبود. زیرا گرانش، تنها نیروی بنیادینی‌ست که در لحظه‌ی انفجار بزرگ هیچ سازگاری‌ای با این نظریه ندارد. هنوز هم سازگاری این دو موضوع مهم با یکدیگر، یا همان گرانش کوانتومی، یکی از مهمترین دغدغه‌های فیزیکدان هاست.

هاوکینگ به مرور اصل انسانی فاینمن نیز می‌پردازد؛ اینکه هر رویداد احتمالات و مسیرهای متفاوتی را برای رخ دادن پیش رو دارد. و می‌تواند هر مسیر ممکن را بپیماید. و تاریخ‌های گوناگونی را از سر بگذراند. جهان کنونی ما مسیری ممکن، مجاز و جایی مناسب برای یک حیات هوشمند بوده است. هاوکینگ، جهان را به کازینویی تشبیه می‌کند و شرح می‌دهد که هر چقد جهان بزرگتر باشد، دفعات ریختن تاس زیادتر و در نتیجه “میانگین” نتایج، قابل پیش‌بینی‌ست. اما وقتی جهان بسیار کوچک باشد، همانند جهان در لحظه‌ی انفجار بزرگ، دفعات ریختن تاس کمتر شده و در نتیجه‌ی آن نتایجی با قطعیت کمتر خواهیم داشت!

«تاریخ جهان یکتا و واحد نیست. جهان پیوسته تاس می‌ریزد تا ببیند رویداد بعدی چیست. پس جهان باید همه‌ی تاریخ‌های ممکن را داشته باشد و هر تاریخی هم احتمال خاص خود را دارد.»

ویلر قصد داشت از مفهوم کرمچاله‌ها برای سفر در زمان‌های مختلف یک مسیر فضایی استفاده کند. ولی مشکلی بزرگ وجود داشت: کرمچاله‌ها، با سفر به گذشته، قانون علیت را نقض می‌کنند! اما در محاسبات بعدی مشخص شد که عملا این سفر غیرممکن است. چرا که کرمچاله ها بسیار ناپایدارند. و با وارد شدن هر ماده یا اطلاعاتی درون آن‌ها، نابود خواهند شد.

«حتی اگر معلوم شود که سفر در زمان نشدنی‌ست، مهم است بدانیم که چرا نشدنی‌ست»

سیر تولد، رشد و نابودی کرمچاله ها بسیار سریع است. در واقع دو تکینگی موجود در دو جهان مجزا با گذر زمان رشد کرده، به هم متصل شده و کرمچاله را شکل می‌دهند. کرمچاله با بزرگ شدن قطرش از هم می‌پاشد. و دوباره دو تکینگی در دو جهان، یا حتی در دو نقطه‌ی متفاوت یک جهان، بر جای می‌ماند. حتی می‌توان این احتمال را تصور کرد که یکی از این تکینگی‌ها سفیدچاله‌ای‌ست که در جهانی وارونه با گذر زمانی رو به عقب، وجود دارد.

معروف ترین جمله این کتاب

کتاب جهان در پوست گردو با این جمله از شکسپیر در هملت آغاز می ‌شود. این اولین و هوشمندانه‌ترین سر نخی است که نویسنده به مخاطب می‌دهد تا بداند با چه داستانی روبه‌رو است.

«آه خدای من! اگر این خواب‌های پریشان را نمی‌دیدم می‌توانستم در پوست گردویی زندانی باشم و خود را پادشاه کیهان بی‌کران بدانم.»

لینک دانلود کتاب