کتاب معادله خدا

در سال ۱۹۳۳، به همراه چارلی چاپلین در اکران فیلمی شرکت کرد. وقتی که مردم برای گرفتن امضاء به سوی آن‌ها هجوم بردند، اینشتین از چاپلین پرسید که «این همه هیاهو برای چیست؟» چاپلین پاسخ داد که «برای هیچ، مطلقاً هیچ.» و ادامه داد، «این مردم مرا را تشویق می‌کنند چون همه مرا می‌فهمند. تو را تشویق می‌کنند چون هیچ‌کس تو را نمی‌فهمد.»

ما قانع شده‌ایم که اشیای سه بُعدی‌ای هستیم که می‌توانیم در فضا حرکت کنیم و با سه عدد، طول، عرض، و ارتفاع تعریف شویم. شاید چنین تصوری، وهم باشد. شاید ما درون هولوگرامی زندگی می‌کنیم. شاید هم دنیای سه بُعدی‌ای که ما تجربه می‌کنیم، تنها سایه‌ای از دنیای واقعی باشد که در واقع ده یا یازده بُعدی است.

جهان یک سمفونی است. ذهن خدا نیز که اینشتین به شیوایی درباره‌اش نوشت، موسیقی کیهانی است که در فضا-زمان طنین‌انداز است.

وقتی که در فضای سه بُعدی حرکت می‌کنیم، در واقع خود واقعی‌مان را تجربه می‌کنیم که در ده یا یازده بُعد حرکت می‌کند. وقتی که در خیابان قدم می‌زنیم، سایه‌های ما دنبال‌مان می‌آیند و مثل ما حرکت می‌کنند، به جز این که سایه‌ها دو بُعدی هستند. به همین منوال، شاید ما سایه‌هایی هستیم که در سه بُعد حرکت می‌کنیم، لیکن خود واقعی ما در ده یا یازده بُعد حرکت می‌کند.

ما نمی‌توانیم آینده را دقیق پیشگویی کنیم. فقط می‌توانیم احتمال وقوع پدیده‌ها را پیشگویی کنیم.

الگوهای ریاضیدان، چونان الگوهای نقاش یا شاعر، باید زیبا باشند؛ ایده‌ها، مثل رنگ‌ها یا واژه‌ها، باید به شیوه‌ای هماهنگ با یکدیگر جفت و جور باشند. زیبایی، نخستین آزمون‌هاست؛ دنیا جای ریاضیات زشت نیست.

یکی به جهان هستی گفت: «آقا، من هستم!» جهان هستی پاسخ داد: «هستی که باش، من دینی در برابر هستی تو ندارم که ادا کنم.»

اینشتین فهمید که گرانش خورشید به قدری قوی است که نور ستارگان اطراف‌اش را خمیده می‌کند. از آنجا که این ستارگان تنها در حین خورشیدگرفتگی قابل رؤیت بودند، اینشتین پیشنهاد کرد که برای مشاهدهٔ خورشیدگرفتگی سال ۱۹۱۹ گروهی اخترشناس اعزام شوند و نظریه‌اش را راستی‌آزمایی کنند. (اخترشناسان باید از آسمان شب دو عکس می‌گرفتند، یکی وقتی که خورشید غایب بود و دیگری در حین خورشیدگرفتگی. با مقایسه این دو عکس، مکان ستارگان در حین خورشیدگرفتگی می‌بایست بر اثر گرانش خورشید جابه‌جا می‌شد.)

هشت ساله‌ای بودم که با چالش این رؤیا روبرو شدم. روزی روزنامه‌ها اعلام کردند که دانشمند بزرگی درگذشته است. عکسی در روزنامه انداخته بودند که فراموش‌ام نمی‌شود. عکس میزکار این دانشمند بزرگ بود با دفترچهٔ بازی روی آن. شرح زیر این عکس می‌گفت که بزرگترین دانشمند همهٔ دوران‌ها، کاری را که شروع کرده بود نتوانست به انجام برساند. مسحور شده بودم. این مسئله چقدر سخت بود که حتی اینشتین بزرگ نیز نمی‌توانست آن را حل کند؟ آن دفترچه حاوی نظریهٔ همه‌چیز ناتمام او بود، نظریه‌ای که اینشتین آن را نظریهٔ میدان وحدت‌یافته نامید. اینشتین معادله‌ای را می‌خواست، چیزی در ابعاد کمتر از چند سانتی‌متر، که با آن بتواند به قول خودش «ذهن خدا را بخواند.»

شکسپیر در نمایشنامهٔ مکبث چنین نوشت: «اگر شما را توان آن است که در زهدان زمان بنگرید و بگویید که آبستن چیست و چه خواهد زاد با من سخن بگویید»

شاید مهبانگ نوعی سفیدچاله بوده است و همهٔ ستارگان و سیاراتی که امروزه در آسمان‌ها می‌بینیم، در حدود چهارده میلیارد سال پیش از این سفیدچاله بیرون ریخته‌اند.

فیثاغورس این بینش را داشت که پدیده‌های طبیعی، از جمله موسیقی را به زبان ریاضیات بیان کند. افسانه‌ای می‌گوید که وی به شباهت میان صدای نواختن سیم چنگ و تشدیدهای ناشی از چکش زدن میله‌ای فلزی پی برده بوده است.

همه‌جای منظومهٔ شمسی گرانش هست. دلیل آن این است که فضاپیما دقیقاً با همان آهنگی سقوط می‌کند که فضانوردان سقوط می‌کنند. مثل گلولهٔ توپ خیالی نیوتون که از قلهٔ کوه شلیک می‌شد، فضانوردان و سفینهٔ آن‌ها هر دو در حال حرکت سقوط آزاد به سوی زمین هستند. بنابراین در درون سفینه، نوعی توهم بصری است که فضانوردان بی‌وزن هستند، چون همه‌چیز، از جمله فضانوردان و خود سفینه با آهنگ یکسانی سقوط می‌کنند.

پادماده از همان قوانین مادهٔ معمولی پیروی می‌کند، لیکن بار الکتریکی آن مخالف است. از این رو، پادالکترون که پوزیترون نام دارد، همان الکترون است، اما بار الکتریکی‌اش مثبت است، نه منفی.

فیزیکدان‌ها به مادهٔ ناشتاخته‌ای در خورشید نیز پی بردند. این ماده را هلیم نامیدند که معنی آن «فلزی از خورشید» بود. بنابراین هلیم نخستین‌بار در خورشید یافت شد، نه زمین. بعدها دانشمندان فهمیدند که هلیم گاز بود، نه فلز

جهان‌های کوانتومی عجیب و غریب ممکن است همراه جهان ما وجود داشته باشند، لیکن برقراری ارتباط با آن‌ها کم و بیش ناممکن است. شاید لازم باشد به اندازهٔ عمر جهان طول بکشد تا بتوانیم به این جهان‌های موازی برویم.

گاهی به نوترینو ذرهٔ شبح‌گونه می‌گویند، چون بدون این که در سیارات و ستارگان جذب شود، از درون‌شان می‌گذرد. همین الان بدن ما با سیلی از نوترینوهایی که از ژرفای فضا می‌آیند، بمباران می‌شود که مقداری از آن از درون کل زمین عبور کرده است

مورچه‌هایی را نیز درنظر بگیرید که روی ورقهٔ کاغذ مچاله‌شده‌ای حرکت می‌کنند. این مورچه‌ها نمی‌توانند روی خطوط مستقیم حرکت کنند. مورچه‌ها شاید احساس کنند که نیرویی مدام آن‌ها را می‌کشد. لیکن از دیدگاه ما که از بالای سرشان به آن‌ها نگاه می‌کنیم، می‌بینیم که هیچ نیرویی در کار نیست. این بینشی است که اینشتین آن را نسبیت عام خواند: اجسام سنگین فضا-زمان را خمیده می‌کنند و از این رو توهم نیروی گرانش را به وجود می‌آورند.

هنوز یادم هست که چه شوکی به فیزیکدان‌ها وارد شد وقتی که نظریهٔ ریسمان ادعا کرد که ما در جهان ده بُعدی زندگی می‌کنیم. اکثر فیزیکدان‌ها آن را دلیلی بر غلط بودن این نظریه دانستند. آنگاه که جان شوارتز، یکی از معماران اصلی نظریهٔ ریسمان، در کلتک سوار آسانسور بود، ریچارد فاینمن به او سیخونک زد که «خُب، جان، بگو ببینم امروز در چند بُعد هستی؟»

آیا نظریهٔ ریسمان، نظریهٔ همه‌چیز است یا نظریهٔ هرچیز؟

یکی به جهان هستی گفت: «آقا، من هستم!» جهان هستی پاسخ داد: «هستی که باش، من دینی در برابر هستی تو ندارم که ادا کنم.»

نظریهٔ ریسمان نام دارد که می‌گوید جهان هستی، نه از ذرات نقطه‌ای، بلکه از ریسمان‌های ریز مرتعش ساخته شده است که هر نُت آن‌ها متناظر با یکی از ذرات زیراتمی است.

با در نظر گرفتن سهم بزرگی که فارادی در به راه انداختن عصر الکتریسیته داشت، ارنست رادرفورد فیزیکدان او را «بزرگترین کاشف علمی همهٔ دوران‌ها» خواند.

همه‌جای منظومهٔ شمسی گرانش هست. دلیل آن این است که فضاپیما دقیقاً با همان آهنگی سقوط می‌کند که فضانوردان سقوط می‌کنند. مثل گلولهٔ توپ خیالی نیوتون که از قلهٔ کوه شلیک می‌شد، فضانوردان و سفینهٔ آن‌ها هر دو در حال حرکت سقوط آزاد به سوی زمین هستند. بنابراین در درون سفینه، نوعی توهم بصری است که فضانوردان بی‌وزن هستند، چون همه‌چیز، از جمله فضانوردان و خود سفینه با آهنگ یکسانی سقوط می‌کنند.

زمین کروی است و شکل دیگری نیست: زیرا گرانش زمین را به طور یکنواخت فشرده کرده است. به همین دلیل است که ما سیاراتی به شکل مکعب یا هرم نداریم. (البته سیارک‌ها اغلب اشکال نامنظمی دارند، چون نیروی گرانشی وارد بر این سیارک‌ها به قدری کوچک است که آن‌ها را یکنواخت فشرده نمی‌کند.)

پاسخ نهایی را در سال ۱۸۴۸ ادگار آلن پو داد. او که اخترشناس تازه‌کاری بود، شیفتهٔ این پارادوکس شد و گفت که آسمان شب به این دلیل تاریک است که اگر در زمان به اندازهٔ کافی به عقب برگردیم، دست‌آخر به نقطهٔ قطع برمی‌خوریم - یعنی به آغاز جهان هستی می‌رسیم. به بیان دیگر، آسمان شب به این دلیل تاریک است که جهان سن معینی دارد.

فیزیک دو ستون بزرگ داشت: قانون گرانش نیوتون و معادلات مکسول نور. اینشتین پی برد که این دو ستون بزرگ فیزیک با یکدیگر سازگار نیستند. یکی از این دو ستون می‌بایست فروریزد. فروریزش مکانیک نیوتونی، انقلاب‌های علمی بزرگی را در قرن بیستم به حرکت درآورد.

علی‌رغم همهٔ دیوانگی نظریهٔ ریسمان، چیزی که آن را زنده نگه داشته این است که در وحدت بخشیدن به دو نظریهٔ بزرگ فیزیک، یعنی نسبیت عام و نظریهٔ کوانتومی، موفق عمل کرده و به ما نظریهٔ کوانتومی گرانش متناهی را داده است. این است که نظریهٔ ریسمان را هیجان‌انگیز می‌کند.

«ادعاهای بزرگ، اثبات‌های بزرگی را هم می‌طلبد.»

آنگاه که به نظارهٔ آسمان شب می‌نشینیم، با آن همه ستارگان تابناکی که کران تا کران در آن پراکنده‌اند، بی‌اختیار مسحور عظمت بی‌همتا و مبهوت‌کنندهٔ آن می‌شویم. نگرانی‌های ما تعدادی از اسرارآمیزترین پرسش‌های همهٔ دوران هستند. آیا طرحی کلان بر جهان هستی حاکم است؟ آیا این کیهان به ظاهر بی‌معنی، معنایی دارد؟ آیا هستی ما وزن و دلیلی دارد یا این که بی‌معنی است؟ به یاد شعر استیون کرین می‌افتم: یکی به جهان هستی گفت: «آقا، من هستم!» جهان هستی پاسخ داد: «هستی که باش، من دینی در برابر هستی تو ندارم که ادا کنم.»