اتم‌گرایی و کوچک‌گرایی
یک فلسفه‌ورزیِ عالمانه: جهان ما از چه ساخته شده است؟
ریموند تالیس
مترجم: رها حمزه لوئیان
در بخش آغازینِ سخنرانی معروفِ «دربارۀ فیزیک»۱Lectures on Physics – 1963از ریچارد فاینمن۲Richard Feynman | زادۀ ۱۹۱۸ – درگذشتۀ ۱۹۸۸ | فیزیک‌دانِ امریکایی، نقل‌قولِ مشهوری وجود دارد:
«اگر در فاجعه‌ای تمام دانش علمی از بین برود و تنها یک جمله برای نسل‌های آینده از موجودات باقی بماند، چه بیانیه‌ای بیشترین اطلاعات را در تعداد کمتری از کلمات در بر خواهد داشت؟» من معتقدم که فرضیۀ اتمی (یا حقیقت اتمی، یا هرچه بخواهید آن را بنامید) که همه‌چیز از اتم‌ها ساخته‌شده است، ذرات کوچکی که دائماً درحال‌ِ حرکت‌اند، وقتی فاصلۀ کمی از هم دارند، یکدیگر را جذب می‌کنند، اما وقتی به هم فشرده می‌شوند همدیگر را دفع می‌کنند.»
این «ذرات کوچک» در قرن گذشته، به‌ویژه در نتیجۀ کارهای خودِ فاینمن، دستخوش تغییرات عجیبی شده‌اند. آن‌ها بیش‌ازپیش رقیق۳Etherealشده‌اند و دیگر به‌عنوان ذرات نانوسکوپیکی مستقلی که به هم برخورد می‌کنند، شناخته نمی‌شوند. طبق تفسیری که امروزه توسط بسیاری از فیزیکدانان پذیرفته‌شده است، آن‌ها موج‌های کوانتیزه‌ای در میدان‌های نیرو هستند که در فضا و زمان پخش می‌شوند. به‌هرحال، به نظر می‌رسد که اتم‌ها دیگر موجودیت‌هایِ جامد و گسسته‌ای نیستند که توسط چیزی که دِموکریتوس، اولین اتم‌شناس، «خلاء»۴The Voidنامیده بود، از هم جداشده باشند. همچنین آن‌ها تقسیم‌پذیر نیستند؛ هرچند که این دقیقاً همان چیزی است که اصطلاح «اتم‌ها»۵Atmosاز منظرِ ریشه‌شناسی به معنای آن است. طبق مدل استاندارد فیزیک مدرن، جهان فیزیکی به هفده نوع ذرۀ زیراتمی۶Subatomic particleتقسیم می‌شود (این طنز جالبی است که «عصر اتم» دقیقاً وقتی آغاز شد که مشخص شد اتم‌ها نیستند). داستان واسازیِ اتم، به‌یقین، هنوز به پایان نرسیده است. ازآنجاکه درهم تنیدگیِ۷Entanglementکوانتومی گسستگی را منسوخ کرده و شکافت اتمی۸Fissionبه تجزیه‌ناپذیری پرداخته، ممکن است به نظر برسد که «فرضیۀ اتمی» دیگر این معنا را ندارد که اجزای بنیادی ماده گسسته و تقسیم‌ناپذیر هستند. در این صورت، دشوار خواهد بود تا بگوییم «همه‌چیز از اتم‌ها ساخته‌شده است» چه معنایی می‌دهد. می‌توان اندیشید که شعار فاینمن که «همه‌چیز از اتم ساخته شده است» باید با افزودن «اگرچه ما نمی‌دانیم خودِ اتم‌ها ازچه چیزی ساخته شده‌اند، و با توجه به عملکرد کنونی‌مان، احتمالاً بعید خواهد بود که بدانیم» تکمیل گردد.
در این موقعیت، آیا این بدان معناست که اتم‌گرایی به یک حقیقت توخالی تقلیل می‌یابد: اینکه همه‌چیز از هر چیزی ساخته‌شده است؟ با توجه به قدرت فراوان ایدۀ «همه‌چیز از اتم‌ها ساخته‌شده است» در علم فیزیک، این مسئله احتمال کمتری دارد. پس چه چیزی از اتم‌گرایی باقی می‌ماند؟
برآیند و فرورفت۹Boiling Up & Down
به نظر می‌رسد که دو ادعای متافیزیکی از تغییرات پیاپیِ پارادایم۱۰Paradigm Shiftsدر فیزیک جان سالم به در برده‌اند. اولین ادعا این است که در سطح بنیادی، همگنی یا یکنواختی وجود دارد. دومین ادعا این است که واقعیت در آن سطح بی‌شکل نیست. مهم‌تر از همه، میان این دو جنبه کوچک‌گرایی ارتباطی وجود دارد، بر اساس آن سنگریزهها، سهره‌ها، و خوانندگانِ این متن، اجزای نهایی یکسانی دارند و آن اجزا، اگر به هر معنایی گسسته باشند، بسیار بسیار بسیار کوچک هستند.
بیایید ابتدا به مفهومِ یکنواختی نگاهی بیندازیم. غیرمنتظره است. اگر آنچه وجود دارد به یکنواختیِ میکروسکوپی خلاصه شود، چگونه به تفاوت‌های مایکروسکوپی می‌رسد؟ دست‌کم به نظر می‌آید چنین ایده‌ای نیازمند این تبیین است که چگونه دنیای روزمرۀ ما پر از موجودیت‌هایی متنوع است که به‌اندازۀ سنگ‌هایِ فاقد تفکر و شهروندان متفکر، سرتاسرِ عالم را فراگرفته‌اند. علاوه‌بر این، فقدان کیفیت‌ها، به‌ویژه کیفیت‌های ثانویه (حواس)، مانند رنگ، بو، احساسِ گرما، در سطح اتمی و پایین‌تر، حضور گسترده کیفیت‌ها را در جهانی که ما در آن زندگی می‌کنیم غیرقابل توضیح می‌کند. پس چه چیزی باعث می‌شود ایدۀ یکنواختی در بنیادی‌ترین سطح فیزیکی این قدر جذاب باشد؟
تا حدی برمبنای واقعیتی است که قبلاً ذکر کردم: «همه‌چیز از هر چیزی ساخته‌شده است که در همه‌چیز مشترک است.» برای اینکه موجودیت‌ها به‌عنوان اجزای بنیادی محسوب شوند، باید اجزای هرچیز دیگری باشند که وجود دارد. «نظریۀ همه‌چیز»۱۱Theory of Everythingبه‌طور حتم هر چیزی را که در همه‌چیز مشترک نیست، حذف می‌کند. طبیعی است که نمونه‌هایی از انواع موجودیت‌های بنیادی (که اکنون ذرات زیراتمی هستند) مشابه یکدیگر باشند؛ زیرا تمامیِ تفاوت‌هایِ کشف‌شده میان اعضا، نوعی سیگنال برای جست‌وجویی عمیق‌تر هستند. شاید چنین رویکردی پیشنهادِ موجودیت‌هایِ بنیادین‌تری را مطرح کند. این موجودیت‌هایِ همگن و بنیادین‌تر سپس به‌عنوان اجزای اساسیِ ماده در نظر گرفته می‌شوند. بنابراین، نظریۀ همه‌چیز لزوماً در سطحی قرار می‌گیرد که در آن‌همه چیز مثل هرچیز دیگری است (حتی احتمالاً خلاء نیز در این گروه حضور داشته باشد).
الکترون‌ها در ابرهایی در اطراف هسته‌هایِ اتمی قرار دارند.
این موضوع ما را به دومین ویژگی باقی‌مانده از عصرِ پسااتم‌گرایی می‌رساند: «کوچک‌ترین بودنِ» اجزایِ نهایی. حتی اتم‌هایِ کامل و تقسیم‌نشده نیز بسیار کوچک هستند. در بدنِ نویسندۀ متنِ حاضر، نزدیک به عددِ «۱۰۲۸» از آن‌ها وجود دارد. این کوچکیِ غیرقابل‌تصور، تصادفی نیست. هرچه موجودیت‌ها کوچک‌تر باشند، برای تنوع کیفی فضای کمتری وجود دارد. بنابراین اگر واقعیت نهایی با آنچه همه‌چیز در آن مشترک است، شناخته شود، تقریباً بدون ویژگیِ خاصی تصور می‌شود. این موجودیت‌های زیراتمی که کوچک‌ترین اجزایِ ممکن‌اند، حداقل متنوع هستند. برای مثال، «جذابیت» و «رنگ» کوارک‌هایِ۱۲Quark | یک ذره بنیادی و یکی از اجزای پایه‌ایِ تشکیل‌دهندۀ ماده است. کوارک‌ها با هم ترکیب می‌شوند تا ذرات مرکبی به نام هادرون را پدیدآورند که پایدارترین آن‌ها پروتون و نوترون، اجزای تشکیل‌دهنده هسته اتم هستند.به‌اصطلاح «جذاب» و «رنگی» به‌طرز شگفت‌انگیزی فاقد جذابیت و بی‌رنگ هستند. «چرخش»۱۳Spin و «بار»۱۴Chargeنیز از این زیرمجموعه نشئت گرفته‌اند. بااین‌اوصاف، خصوصیتِ مشترکی که موجودیت‌ها در سطح نهایی دارند، از فقدان «ویژگی»ها تشکیل شده است.
تقریباً «فاقد ویژگی بودن»۱۵Featurelessکه در سطوح بنیادین مشاهده می‌شود و با کاهش آنچه وجود دارد، با الگویی ریاضی‌محور به اوج خود می‌رسد. گام نهایی در ریاضی‌سازی واقعیتِ زیراتمی از ترکیب دو ادعا پدیدار می‌گردد:
۱- موجودیت‌هایِ ابتدایی می‌توانند به‌طور کامل با فرمول‌هایِ ریاضی توصیف شوند.
۲- این موجودیت‌ها ساختارهایِ ریاضی هستند.
متأسفانه این مسئله معما را عمیق‌تر می‌کند: آیا امکان دارد که دنیایِ مادی به اجزای بدون ویژگی تقلیل یابد؟ و سپس به موجوداتی با این میزانِ تفاوت از یکدیگر، به‌مانند سنگریزهها، سهره‌ها، و خوانندگانِ این متن، تبدیل شود؟
برخاسته از ژرفا۱۶Out of the Depths
اتم‌گرایانِ «واقعی» ممکن است استدلال کنند که برعکس، بدون قطعات مجزا که بتوان آن‌ها را به روش‌های مختلف چیدمان کرد، هیچ مبنایی برای تنوع چیزهایی که در جهان می‌بینیم وجود نخواهد داشت. اگر مادۀ جهان درنهایت بی‌شکل و بی‌نظم باشد، چنین ترکیبی نمی‌تواند اتفاق بیفتد. بنابراین مشکل این ادعا که جهان تابع موجی واحد است، نشان می‌دهد که همه‌چیز به پایین و به بالا، از یک بی‌نظمیِ ویژه تبعیت می‌کند. بااین‌حال، مشخص نیست که ترکیب‌هایِ مختلفی از اجزای بنیادین یکسانی بتوانند تنوعی که در جهان مشاهده می‌کنیم را ایجاد سازند. بااین‌وجود، به نظر می‌رسد که دلایلی برای «کوچک‌گرایی» وجود دارد:
آنچه حقیقتاً بنیادین است، همان چیزی است که بیشتر «واقعیت» دارد: اتم‌ها یا هرچه به‌عنوانِ اجزایِ نهایی می‌نامیم، واقعی‌تر از سهره‌ها هستند.
آنچه بنیادین است، باید فاقد ویژگی‌هایی باشد که آن را از دیگر موجودات در همان سطح متمایز می‌کند.
آنچه کوچک‌ترین است، کم‌ترین مجال را برای تنوع دارد و بنابراین به «فاقد» خاصیت بودن، نزدیک‌ترین است.
اجزای نهایی زیراتمی اتم‌ها با این معیارها تطبیق دارند و بنابراین جهانی‌ترین و همگن‌ترین هستند. پس این تنوع غنیِ دنیایِ ما از کجا نشئت می‌گیرد؟ ذرات موجیِ نهایی اگرچه همگن‌اند، اما می‌توانند با گردهم‌آمدن در مقادیر مختلف و به شیوه‌های گوناگون، ناهمگنی ایجاد کنند. درست به‌مانند آجرهایِ یک‌شکل که می‌توانند به روش‌هایِ مختلف ترکیب شوند تا ساختمان‌هایِ اساساً متفاوتی را پدید آورند؛ یا همان‌طور که ذرات موج زیراتمی را می‌توان برای ایجاد اتم‌هایی با خواص گوناگون ترکیب کرد و آن اتم‌ها را می‌توان به اشکال مختلف درهم‌آمیخت تا تنوع تقریباً بی‌حدوحصری از ترکیبات شیمیایی با تمام ویژگی‌های متمایزشان ایجاد کنند.
پس آیا این ترکیب می‌تواند مسئلۀ تبیین منشأ جهانِ غنی از ویژگی‌هایی که ما در آن زندگی می‌کنیم، و فیزیکدانان در متنِ آن، علم فیزیکِ خود را پیاده‌سازی می‌کنند، درصورتی‌که همه‌چیز به اجزایِ زیراتمیِ فاقد ویژگی تقلیل یافته است را، حل سازد؟ آیا ظهور تنوع مایکروسکوپی، یکنواختی نانوسکوپی را توضیح می‌دهد؟ متأسفانه، خودِ ایدۀ ترکیب ایجادِ ناهمگنی، از اجزاِی همگنِ مشکل‌ساز تشکیل شده است.
اولاً با پیشرفت‌هایِ اخیر در فیزیک معاصر، مفاهیم عادی ما از فضا و زمان در معرض تهدیدِ بیشتری قرار گرفته‌اند. در واقع، جهاِن درهم‌تنیدۀ مکانیک کوانتوم به برخی این ایده را داده است که کلیت اشیاء، وحدتی تقسیم‌ناپذیر را تشکیل می‌دهند. به گفتۀ هاینریش پِس۱۷Heinrich Päs، «همه اشیاء موجود» در «تابعِ موجِ جهانی، که وضعیتی درهم‌تنیده را توصیف می‌کند» کدگذاری شده‌اند۱۸The One: How an Ancient Idea Holds the Future of Physics, 2023. بنابراین، به‌جای اینکه همه‌چیز از اتم‌هایِ مجزایِ ترکیب یافته به روش‌های مختلف ساخته شود، جهان یک کلِ کوانتومیِ واحد است.
ثانیاً باید توضیح دهیم که چگونه از دنیای نانوسکوپی به دنیای مایکروسکوپی دست می‌یابیم. همان‌طور که در کتابم «آزادی: واقعیتی غیرممکن»۱۹Freedom: An Impossible Reality – 2021توضیح داده‌ام، دلایلِ خوبی برای این فکر وجود دارد که مقیاس‌ها به‌طور ذاتی در جهان فیزیکی وجود ندارند، بلکه به دقت و توجه افرادِ آگاه وابسته هستند. برای برخی در چنین مسیری، این فرضیه که حقیقت غایی در قامت آنچه هست، در کوچک‌ترین اجزایِ آن یافت می‌شود، و ظن آن‌ها را توجیه می‌کند که «بنیادین بودن» یک خاصیت طبیعی نیست و «هستی‌هایِ بنیادین» گونه‌هایِ طبیعی نیستند، یا حداقل، به همان میزان که سنگریزهها، سهره‌ها، و خوانندگان این متن وجود دارند، هستی یافته‌اند، تضعیف می‌شود.
لری رایت۲۰Larry Wrightدر «توضیحات یک رقیب»۲۱Rival Explanations | Mind 82, 1973این ایده، که واقعیت بایست در اجزایِ بنیادی آن جست‌وجو شود را، به‌طرز لذت‌بخشی به سخره می‌گیرد. رایت فردی را تصور می‌کند که با بررسیِ لیست موادِ موجود بررویِ کارتن شیر، چون «شیر» را در آن لیست نمی‌یابد، نتیجه می‌گیرد که کارتن حاوی شیر نیست و باید جعبۀ دیگری از شیر وجود داشته باشد. به نظر می‌رسد کوچک‌گرایی در برابر این استدلال آسیب‌پذیر است. اگر این ایده را بپذیریم که همه‌چیز از ذرات موجیِ زیراتمی، یا هرآنچه به‌عنوان اجزای بنیادی فیزیکی در نظر گرفته می‌شود، ساخته‌شده است، ما تنها از اجزایِ آن برخورداریم، نه آنچه خودِ آن‌ها تشکیل می‌دهند.
برخی کوچک‌گراها ممکن است پاسخ دهند که جهان ماکروسکوپیِ موجودات ناهمگن یک توهم است. بااین‌حال، اگر چنین باشد، دانستن اینکه این توهم از کجا آمده، سخت خواهد بود. جهان به‌صورت بیابانی از اتم‌های (واقعی) می‌بایست باشد؛ اگرچه با غیاب دیدگاهی نظام‌مند دربارۀ آن، در یک بیابانِ کوچک هم نمی‌توان تمامِ آن را جمع کرد، چه برسد به اینکه یک دنیایِ ذهنی و خیالی در قلب آن شکوفا گردد.
بنابراین با این باور خداحافظی می‌کنیم که حتی اگر «همه‌چیز از اتم‌ها ساخته‌شده باشد»، این همان سطحی خواهد بود که واقعیت نهایی در آن نهفته است. درحالی‌که کوچک‌گرایی برای دفاع از ایدۀ وجود قوانین و ویژگی‌های ساده‌ای که همه‌چیز را در برمی‌گیرند ضرورت دارد؛ به این معنا نیست که این مسئله، تمام داستانِ آن چیزی بوده که حقیقتاً پدیدار گشته است. گفته می‌شود که کوچک زیباست. البته سطحِ زیراتمی، مطمئناً زشت نمی‌تواند باشد. به عبارت دیگر، تقریباً فاقد ویژگی است؛ به‌طوری‌که می‌تواند جایگاه خود را در نظریۀ تقریباً همه‌چیز۲۲Theory of Damn Near Everythingپیدا کند. چنین نظریه‌ای خطر این را دارد که به‌طور خاص تبدیل به نظریۀ هیچ۲۳A Theory of Nothingشود و همچنین امکان آن هست که دیگر به‌وضوح از این نظریه قابل تشخیص نباشد. شاید این داستان را روزی دگر بازگو کردیم.
در بابِ تصویر اصلی:
دموکریتوس۲۴Democritus – 1830 – اثرِ یوهانس مورِلز۲۵Johannes Moreelse | زادۀ ۱۶۰۳ – درگذشتۀ ۱۶۳۴ | نقاشِ هلندی۰۰ – دِموکریت در یونان باستان به «فیلسوفِ خندان» معروف بوده و باور داشته که شادمانی از مهم‌ترین ارزش‌هایِ زندگی است.
عنوانِ اصلی متن:
Atomism & Smallism
دربارۀ نویسنده:
ریموند تالیس۲۶Raymond Tallis | زادۀ ۱۹۴۶، فیلسوف، شاعر و پزشکِ بازنشسته شدۀ اهل انگلستان است. عمدۀ فعالیت‌های او به عصب‌شناسیِ بالینی و نقد فرهنگی اختصاص دارد.
About Author
