کتاب فیزیک و طبیعت

کتاب فیزیک و طبیعت نوشتهٔ ورنر هایزنبرگ و ترجمهٔ مزدا موحد است و نشر نو آن را منتشر کرده است. این کتابْ نگاه یک فیزیکدان به طبیعت را دربرمی‌گیرد.

درباره کتاب فیزیک و طبیعت

ورنر هایزنبرگ، یکی از بزرگ‌ترین فیزیکدان‌های قرن بیستم، در کتاب فیزیک و طبیعت تحول دیدگاه فیزیک مدرن نسبت به طبیعت را روایت می‌کند، از علیت و تفکر فلسفی می‌گوید، مفهوم طبیعت را در تاریخ علم پی می‌گیرد و به آرای پیشگامان فیزیک مدرن می‌پردازد. او معتقد است که فیزیک مدرن با کشفیات کپلر و گالیله و نیوتن تولد یافت؛ کشفیاتی که مؤلفهٔ بنیادی‌شان قطع رابطه با تصویر قرون وسطایی از طبیعت بود.

نکتهٔ بسیار مهم دیگری که هایزنبرگ بر آن تأکید دارد اهمیت آگاهی از فرهنگ کلاسیک و مطالعهٔ فلسفه و تاریخ اندیشهٔ غربی در آموزش دانشمندانی ا‌ست که فقط متخصص نیستند و می‌خواهند تبعات عملی و نظری کار خود را در بستر مجموعهٔ گستردهٔ فعالیت‌های بشری بسنجند.

گفته‌اند که دیدگاه انسان معاصر به طبیعت آن‌قدر نسبت به گذشته دگرگون شده است که تمامی روابط ما با طبیعت، حتی روابط هنرمندان با آن، باید بر اصول جدیدی استوار شود. در قرون پیشین، فلسفهٔ طبیعیِ جمع‌وجوری دیدگاه‌های انسان را بیان می‌کرد، اما امروزه، نظرگاه انسان عمدتاً با علوم جدید و فنّاوری نوین معین می‌شود. به همین دلیل، بررسی مفهوم طبیعت در علم معاصر و به‌خصوص در فیزیک معاصر، نه‌تنها برای محققان علم، بلکه برای همه مهم است. دگرگونی‌های بنیادین دانش‌های نوین را باید نشانهٔ تغییر در نحوهٔ زیست خود بدانیم و همین بر تمامی جنبه‌های زندگی ما اثر دارد. این نکته سبب می‌شود حتی کسانی که می‌کوشند جوهر طبیعت را با کمک فلسفه یا خلاقیت درک کنند، دگرگونی‌های دیدگاه دانشمندان را در مورد طبیعت در نظر بگیرند؛ تغییراتی که در چند دههٔ اخیر روی داده است.

خواندن کتاب فیزیک و طبیعت را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم

این کتاب را به پژوهشگران حوزه‌های فلسفهٔ علم و فیزیک پیشنهاد می‌کنیم.

درباره ورنر هایزنبرگ

ورنر کارل هایزنبرگ به تاریخ ۱۵ دسامبر ۱۹۰۱ در وورتزبورگ به دنیا آمد. پدر او آگوست هایزنبرگ دبیر دبیرستان بود. در ۱۹۰۹ پدرش استاد زبان یونانی میانی و مدرن دانشگاه مونیخ شد. ورنر هایزنبرگ در این شهر و در مدرسهٔ ماکسیمیلیان درس خواند و در ۱۹۲۰ فارغ‌التحصیل شد. سپس در مونیخ فیزیک خواند. استادهای اصلی او سامرفلد، وین، پرینگسهایم و روزنتال بودند. در ترم زمستان ۲۳-۱۹۲۲ تحت نظر بورن، فرانک و هیلبرت در گوتینگن درس خواند و در ۱۹۲۳ هنگامی که در مونیخ تحت نظر سامرفلد بود مدرک دکترای خود را گرفت. سپس در گوتینگن همکار بورن شد. در زمستان ۲۵-۱۹۲۴ با بورس راکفلر تحت نظر نیلز بور در کپنهاگ مشغول بود. در تابستان ۱۹۲۵ در گوتینگن کار کرد. در ۱۹۲۶ به‌عنوان استادیار فیزیک نظری در دانشگاه کپنهاگ منصوب شد. در پاییز ۱۹۲۷ استادیار فیزیک نظری در دانشگاه لایپزیگ شد. در ۱۹۲۹ برای سخنرانی، سفری طولانی به ایالات متحد، ژاپن و هندوستان کرد. در ۱۹۳۲ و ۱۹۳۹ باز در ایالات متحد سخنرانی کرد. در ۱۹۳۳ جایزهٔ نوبل سال ۱۹۳۲ را دریافت کرد. در ۱۹۴۱ به دانشگاه برلین رفت و در ضمن مدیر انستیتو قیصر ویلهلم در برلین‌داهلم شد. پس از جنگ او و چند فیزیکدان اتمی دیگر را سربازهای آمریکایی دستگیر کردند و به انگلستان فرستادند. در بهار ۱۹۴۶ بازگشت و همراه با چند همکار پیشین، «انستیتوی فیزیک قیصر ویلهلم» را در گوتینگن دوباره راه انداخت. این انستیتو از ۱۹۴۶ در چهارچوب انجمن ماکس پلانک (که به‌عنوان جانشین انجمن قیصر ویلهلم ایجاد شد)، مشغول فعالیت بوده است و از ۱۹۴۸ به نام انستیتوی فیزیک ماکس پلانک شناخته می‌شود. این انستیتو عمدتاً در مورد اشعهٔ کیهانی تحقیق می‌کند و از این طریق فیزیک اتمیِ پرانرژی‌ترین ذرّات بنیادین را بررسی می‌کند. در بهار ۱۹۴۸، هایزنبرگ چند ماه در دانشگاه کمبریج سخنرانی کرد و در پاییز سال‌های ۱۹۵۰ و ۱۹۵۴ برای سخنرانی در چندین دانشگاه ایالات متحد دعوت شد. در سال تحصیلی ۶-۱۹۵۵ کرسی گیفورد در دانشگاه سنت اندروز را داشت و از ۱۹۵۸ نیز مدیر انستیتو فیزیک ماکس پلانک در گوتینگن بود. در یکم فوریهٔ ۱۹۷۶ درگذشت.

بخشی از کتاب فیزیک و طبیعت

«نقطهٔ شروع بحث ما، بررسی ریشه‌های تاریخی دانش نوین است. کپلر، گالیله و نیوتن دانش امروزی را در قرن هفدهم پایه نهادند. در آن دوران، دیدگاه قرون وسطایی در مورد طبیعت هنوز دیدگاه مسلط بود. طبیعت را مخلوق خدا می‌دانستند و پرسش در مورد عالم مادی بدون ارجاع به خدا بی‌معنی بود. عبارت پایانی کپلر در کتاب همنوایی کائنات را به عنوان شاهدی از آن زمانه نقل می‌کنم: «منت بر تو باد ای خدای خالق ما، که با صنعت خویش به من توان دیدن زیبایی اعطا فرمودی. با حاصل تلاش این دست‌ها که متعلق به تو هستند، تو را می‌ستایم. آری، اکنون کاری که برای آن خلق شدم پایان یافت. از آن‌چه به من اعطا کردی بهره بردم و تا حدی که این بندهٔ قاصر را توان درک بود، شکوه خلقت را برای خوانندگان این مکتوب بیان کردم».

اما تنها چند دهه بعد بود که دیدگاه انسان در مورد طبیعت به شکلی اساسی دگرگون شد. دانشمندان بیش از پیش در جزئیات پدیده‌های طبیعی تحقیق کردند و به این نتیجه رسیدند که اگر بشر بخواهد فرایندهای طبیعیِ منفرد را از طریق ریاضی توصیف کند و توضیح دهد، باید آن‌ها را کاملاً از محیط جدا کند. نخستین کسی که به این نتیجه رسید گالیله بود. عظمت کاری که در برابر علم نوین قرار داشت در همین دوران مشخص شد. نیوتن دیگر طبیعت را کلیتی نمی‌دانست که تنها به عنوان مخلوق خداوند قابل درک باشد. بهترین راه برای جمع‌بندی دیدگاه او در مورد طبیعت، نقل این گفتهٔ اوست: «نمی‌دانم دنیا مرا چگونه می‌بیند، اما من خود را کودکی می‌دانم که در ساحل دریا بازی می‌کند. گاهی پیدا کردن سنگی صیقلی‌تر یا گوش‌ماهی‌ای زیباتر مرا سرگرم می‌کند، اما اقیانوس بزرگ حقایقِ ناشناخته پیش روی من است.»

شاید بهترین روش برای درک دگرگونی نگرش دانشمندان به طبیعت، به یاد آوردن این نکته باشد که طبق عقاید مسیحی آن دوران، خداوند در خُلد برینی بر فراز زمین تصور می‌شد. این باور باعث می‌شد که بتوانیم به زمین بنگریم بی‌آنکه ناگزیر از ارجاع به خداوند باشیم. پس می‌توانیم خود را محق بدانیم که (همان گونه که ظاهراً کاملا۵ خود را محق می‌دانست) علم نوین را نوعی مسیحی از غیاب خدا بدانیم. شاید به همین دلیل باشد که مشابه این تحول در فرهنگ‌های دیگر صورت نگرفته است. هنرهای تجسمی آن دوران، طبیعت را بدون اشاره به مفاهیم مذهبی تصویر می‌کردند و این نیز به هیچ وجه اتفاقی نبود. دانشمند طبیعت را مستقل از خدا و حتی مستقل از انسان در نظر می‌گرفت و می‌کوشید از آن توصیف یا توضیحی عینی ارائه کند و با این عمل، دقیقاً با همان گرایش همنوایی می‌کرد. به هر روی باید با تأکید به یاد داشت که حتی برای نیوتن، اهمیت گوش‌ماهی تنها به دلیل بیرون آمدن آن از اقیانوس عظیم حقیقت بود. مشاهدهٔ آن هنوز به خودی خود هدف نبود، ارتباطش با اقیانوس بود که به آن ارزش می‌داد.

در سال‌های آتی، شیوه‌های نیوتن در علم مکانیک با موفقیت در دیگر گستره‌های طبیعت به کار گرفته شد. سعی شد جزئیات فرایندهای طبیعی را با آزمایش کشف و به شکل عینی مشاهده کنند و از این طریق قوانین حاکم بر آن‌ها درک شود. تلاش کردند روابط را از طریق ریاضی بیان کنند و «قوانینی» به دست آورند که در تمامی عالم بی‌هیچ محدودیت صادق باشد. دانشمندان با این کار موفق شدند قوانین طبیعت را تابع اهداف انسان کنند. توسعهٔ درخشان علم مکانیک در قرن هجدهم و توسعهٔ فنّاوری نور، حرارت و ترمودینامیک در آغاز قرن نوزدهم، همگی نشانه‌های قدرت این رویکرد است.»