بلافاصله پس از انفجار بزرگ(Big bang)  یا بقولی مهبانگ تا حدود سیصدهزار سال جهان پر بود از پلاسما (یونهای اتمهائی که در اثر دمای بسیار بالا بوجود می آیند.) که اجازه ی عبور هیچ چیز حتی نور و امواج الکتروماگنتیک را از خود نمیداد. بنابراین اسرار این سیصدهزارسال برای ما هرگز آشکار نخواهند شد. چرا که این امواج نوری گیرافتاده است که در این جهانی که دارد بطور کشسان منبسط میشود اطلاعات را بما می رساند. و چون این جهان منبسط میشود طول موج و بنابرآن فرکانس امواج نوری محبوس در آن نیز تغییر میکنند. بنابراین امواج نوری با فرکانس بسیار بالا به امواج نوری با طول موج چند میلیمتر و حتی چند سانتیمتر تبدیل میشوند. بنابراین اگر از هابل پیروی کنیم و نرخ انبساط را بدانیم براحتی خواهیم دانست که امواجی با طول موج اشعه ی گاما چند سال طول می کشد که به اشعه ی نوری با طول کهموج (میکروموج  = Microwave) تبدیل شوند. این اندازه گیری برای ما عدد 13,7 میلیارد سال را بدست داده است. اکنون ادامه ی گفتگو:

بسال 1948 جرج گاموف George Gamov تابش پسزمینه ی کیهانی را پیشگوئی کرده بود. ولی تازه بسال 1965 بود که دو نفر آمریکائی بنامهای آرنو پنزیاس Arno Penzias و روبرت ویلسون Robert Woodrow Wilson که فکر میکردند در کرات دیگر انسانهای باهوش تر از ما زندگی میکنند، به دنبال امواج ارسالی آنها میگشتند که اتفاقا در یکی از روزهای خوب پژوهش، متوجه شوند که امواج الکترومانتیک با طول موجی که کهموج می نامیم از همه جای جهان ساطع می شوند. این حیرت آنها را برانگیخت ولی چون این امواج هیچ رمز مشخصی را اعلام نمی داشتند. بنابراین نتیجه این شد که این امواج از جانب موجودات زنده ی هوشیارتر از ما انسانها نمیتوانند ساطع شده باشند. این مغایرت تجربه و واقعیت، اندیشه ها را به سوی دیگری برد. بدین معنی که نتیجه بگیریم این امواج پسزمینه ی همان مهبانگ بوده است. ولی چنانکه گفتیم این امواج متعلق به سیصدهزار سال پس از مهبانگ هستند. (تصویر

زیر یک تصویر خیالی از مهبانگ است.)

بایستی گفت که دمای جهان در ابتدای انفجار اولیه میلیونها درجه بالای صفر بوده، در این دماهای بسیار بالا هیچ اتمی پایدار نیست و تازه زیر 3000 درجه ی کلوین است که اتمها شروع به ساخته شدن میکنند و اتفاقی که پس از سیصدهزار سال رخ داد. این بود که دمای جهان از 3000 درجه ی کلوین پائین تر آمده و پروتونها و الکترونهائی که تا پیش از این بصورت پلاسمای فشرده و الکترونهای آزادی بودند، تبدیل به عناصر اولیه ای مانند هیدروژن شوند. ولی خاصیت این پلاسمای فشرده اینست که اجازه ی عبور هیچ نوری را از خود نمی دهد و چون منبع اطلاعات ما از نور بدست می آید. پس ما هرگز نخواهیم توانست اطلاعی از پیش از سیصدهزار سال بعد از مهبانگ بدست آوریم. عناصر ابتدائی مانند هیدروژن، هلیوم ولیتیوم که پس از سیصدهزار سال بوجود آمدند. چون از نظر الکترومانتیکی خنثی هستند، می توانند نور را از خود عبور دهند. پس میکروموج پسزمینه همان اشعه ای است که ما آنرا دریافت میکنیم. اگر یادتان باشد تلویزیونهای قدیمی برفک داشتند. بخشی از این برفکها همان امواج پسزمینه ی انفجار بزرگ هستند.

و بالاخره جهان سردتر و سردتر شد و امروز جهان دمای بسیار سرد در حدود سه درجه بالای صفر مطلق است.

آنچه که پس از سیصدهزار سال رخ داد باعث بوجود آمدن اتمهائی از قبیل هیدروژن، هلیوم و لیتیوم بودند و از کربن و اکسیژن و آهن و غیره که اعظم بدن ما را میسازند، خبری نبود. این عناصر در ستارگان ساخته میشوند و پروسه ی تشکیل آنها یک پروسه ی دگرگونه ای است. بنابراین چون بدن ما از این عناصر ساخته شده پس وجود ما بستگی به وجود ستارگانی بوده است که این عناصر در آنها ساخته شده است. چرا که زمین ما قادر به ساختن این اتمها نیست.

انفجار ستارگان باعث این شد که این عناصر از نقاط مختلف کیهان بهم نزدیک شده و در اثر نیروی الکترواستاتیک (همان نیروئی که بعنوان مثال از مالش خطکش پلاستیکی به موی سر بوجود آمده، کاغذ را می رباید.) توده ی عظیمی را ساخته، زمین ما را بوجود بیآورند. بدین برهان است که بدن ما از این عناصر ساخته شده است. پس ما انسانها خودمان را دستکم نگیریم. هر تیکه از تن و پیکر ما از جائی در آن دور دورها که عقل ما هم از تجسم آن دوری عاجز است، آمده است. دست ما و یا شاید بخشی از دست ما و نیمی از چشم ما و استخوان ترقوه ی ما و دل و جگر و مغز ما ذره ذره از کراتی آمده اند که میلیارها سال پیش منفجر شده اند. این بسیار با شکوه است. زیاد به خودمان غره نشویم چرا که حیوانات و گیاهان هم همینطور بوجود آمده اند.

بسیاری از این اتمها در اثر فشارها و حرارت های بسیار بالا بوجود آمده اند و زمین ما نمیتوانست آنها را بسازد. پس ما فرزندان کرات دیگر هستیم.

 شیرزاد کلهری

آنچه اینجا می آید امیدوارم که شما را و خود مرا به وحشت نیندازد. تنها فکر کنید که همیشه اینجوری بودید و اینطوری هم ادامه خواهید داد. یادم می آید وقتی کتاب اصول دکارت را حدود سی سال پیش خواندم جمله ای مرا آنقدر بفکر واداشت که هنوز هم وقتی یادم می افتد چند روزی میروم به افکار عجیب و غریب آنهم در چاله چوله های خیال و فیزیک. فعلا حرف دکارت را می گذارم به بعد.

برخی از فیزیکدانها معتقدند که فضا نیز کوانتیزه است. بطور ساده بگویم که بهم چسبیده نیست. این جهان مجزا از هم باعث می شود که ذره های بنیادی در حرکت خود از جائی به جای دیگر پرش هائی را انجام دهند. منظور از پرشها گاهی ممکن است میلیارها میلیارد باشند. چرا که اجازه ی قرار گرفتن در نقاط ممنوعه را ندارند. مثلا الکترون نمی تواند در سفر خود از یک مدار به مداری دیگر، بین دومدار قرار گیرد. بنابراین بایستی از مداری به مدار دیگربپرد. یا شاید در مدار اول از بین برود و در مدار دوم دوباره پدیدار شود.

این تنها چیز عجیبی نیست. فیزیکدانها به عجایب دیگری هم برخورده اند که نمی توان آنها را در مدرسه گفت یا بیان کرد. بلکه بایستی مدارجی را طی کرد تا نترسید و گمراه نشد. مثلا وزن اصلی یک اتم در هسته ی آن قرار دارد. ما هم میدانیم که هسته ی اتم از پروتن و نوترون و چندین ذرات ریز دیگر مزونها و گلئونها و ... ساخته شده است. اما میدانید که آن وزنی که محاسبه میشود و ذراتی که در هسته هستند با هم در تباینی شدید قرار دارند. ما فکر میکردیم که تقریبا تمامی وزن هسته را همان پروتونها و نوترونها تشکیل میدهند. در صورتیکه اشتباه بود. یک سری ذرات مجازی دائما در مرکز اتمها بوجود می آیند و ناپدید میشوند. و ما نمیدانیم چرا و چگونه! آیا باعث آنها انرژی سیاه و یا جرم سیاه است؟ آیا شگرد دیگری در طبیعت است که ما از درکش عاجزیم. هر چی هست این هنر فیزیکدانهاست که با افکار و دستان ماهرشان این عجایب را کشف می کنند و بر طبیعت ظفر می یابند. من مانند لاورنس کراس معتقد نیستم که فیزیک دانها دروغ گفتند بلکه معتقدم که فیزیکدانها بخشی از حقیقت را پیش از این میدانستند و بخش دیگر را دارند کشف میکنند.

اکنون ما بحث خودمان را ادامه دهیم. ما در حرکاتمان انرژی مصرف میکنیم و این انرژی در حقیقت جهش فوتونها از اتمی یا مولکولی به اتم یا مولکول دیگراست. در فاصله ی این جهش ما خالی از انرژی هستیم و یا آن بخش از بدن ما خالی از انرژی است. ولی چون هر چیزی یک مدت زمان زندگی دارد بدانجهت تا رسیدن آن انرژی بدن ما زنده می ماند. ولی این مدت زمان حیات بسیار بیشتر از مدت زمانی است که فوتون یا همان انرژی به بدن ما برسد. ولی در این مدت زمان بدن ما با سرعتی نزدیک به سرعت نور می میرد و زنده میشود. بدانجهت در فاصله ای که این انرژی به بدن وارد می شود بدن یا مرده است و یا زنده. پس هیچ فرقی نمیکند که ما در آن لحظه زنده باشیم یا مرده چرا که فاصله ی زمانی آنقدر کوتاه است که به حساب مردن نمی آید.

اگر توضیح سخت است یک توضیح ساده تر بدهم! فرض کنید آن فاصله ی زمانی که ذرات مجازی از هسته خارج شده اند ما مرده ایم یا شاید آنموقع ما زنده ایم. ما نمیدانیم! ولی ما فیزیکدانها بسیار زرنگیم عاقبت خواهیم دانست که چی به چی است. اما حالا میگوئیم که در آن فاصله ی زمانی مرده ایم و در فاصله ی زمانی بعد زنده می شویم. یعنی ما دائما در حال مردن و زنده شدن هستیم پس مردن را سخت نگیریم.

دکارت هم همین را بنوعی دیگر می گفت. که ما دائما می میریم و زنده می شویم ولی برای این زنده ماندن چون وی از کوانتم خبری نداشت و چون ذرات مجازی را نمی شناخت. بلافاصله خدا را بجای ذرات گذاشت که زنده مان کند. هر چند باید گفت که دکارت بیچاره هیچ چیزی از کوانتم و جهان اعجاب انگیز ذرات مجازی نمیدانست و اصلا اسمی از پروتن و نوترون و فوتون هم نشنیده بود. درست مانند هراکلیون که از اتم حرف زد بدون اینکه از ساختمان اتم چیزی دانسته باشد.

دومین دلیل این زنده شدن و مردن وجود فضای منفصل است. در این فضا راه رفتن مثل قطع و وصل شدن است یا مردن و زنده شدن است. درست مانند فیلم سینمائی که با عبور یکی یکی این فیلمها با سرعت 24 فیلم در ثانیه از جلو چشم ما، چشم ما آن عبور یک به یک را تشخیص نمی دهد. بدانجهت ما حرکات را عادی می بینیم. حال اگر این سرعت را میلیونها برابر بیشتر کنیم. دیگر نه تنها چشم ما بلکه دستگاههای اندازه گیری ما نیز عاجز از مشاهده ی آن خواهند بود. اگر ما بیآئیم اینرا ساده تر بیان کنیم بایستی به فرض طول ها را بزرگ کنیم. مثلا بگوئیم: هنگامی که شما از خانه ی خودتان به خانه ی همسایه تان می روید. ابتدا در اتاق خودتان هستید ولی بیکباره دم در اتاق و سپس وسط حیاط خانه و بعد دم در کوچه و سپس وسط خیابان و بعد دم در خانه ی همسایه. در فاصله ی بین این نقاط ما مرده ای بیش نیستیم. در تصویر زیر عکس یکنفر را موقع پرش در حین شادی می بینید و عکس یکنفر را در حین باله!

حرکات ما هم شبیه این حرکات است ولی فرض کنید که اگر این عکسها چندین میلیون بوده و حرکات بسیار بهم نزدیکتر باشند در آن صورت درک ما از این پرش درکی متصل خواهد بود و ما جدائی این حرکات را از همدیگر درک نخواهیم کرد. حال اگر اینچنین باشد فرض کنید ما درست مانند تصویر همین پسری که می پرد، در جهان کوانتمی پریده باشیم. فکر می کنید که در فاصله ی بین دو تصویر چه اتفاقی می افتد. برخی معتقدند که آدمی در آنجا اصلا وجود خارجی ندارد. یعنی یک نیستی کامل. یعنی بدتر از مرگ، یک نیستی! سپس بوجود می آید و سپس از بین می رود و باز بوجود می آید. ولی برخی معتعدند تنها نمی تواند آنجا بایستد و گذری سریع می کند. ولی سرعت این گذر که نمی تواند فراتر از نور صورت گیرد. اما در حرکتی با سرعت نور هم ما می میریم. یعنی هم می میریم و هم نابود میشویم. ولی چنانکه میدانیم باز زنده می مانیم. این بنظر یک معما می آید.

در این باره جولیان باربر Julian Barbour نظری دارد که با نظر پارمنیدوس فیلسوف یونانی که معتقد بود زمان وجود ندارد بیشتر جور در میآید. وی جهان را مجموعه ای از عکسهای فوری تصور میکند. وی با حذف زمان از معادله ی مشهور کوانتم مکانیک یعنی معادله ی شرودینگر به رابطه ی دیگر ریاضی میرسد. که با نسبیت همخوانی دارد. و نتیجه میگیرد که این عکسهای فوری نسبیت را با کوانتم مکانیک آشتی میدهند و هم اینکه این تصاویر را مغز ما پهلوی هم قرار می دهد. یادمان باشد که زمان دائما صفر میشود. در زمان صفر هیچ موجودی زنده نیست و اگر هم فیلسوفانه فکر کنیم که همه چیز هست در اینصورت بایستی فکر کنیم که در حرکت نیست. پس تمامی زنده ها مرده اند. پس در حقیقت هیچ چیز حرکت نمی کند. بلکه حرکت زائیده ی فن قرار دادن عکسهائی است که مغز ما پهلوی هم قرار می دهد. پس جهان ما جهان آماری است و هیچ چیز تغییر نمیکند. آیا ما به این تفکر وفادار خواهیم ماند؟ من آنرا به مقاله ی بعدی واگذار می کنم.

شیرزاد کلهری

نور و بسیاری از ذرات زیر اتمی از خود دو خاصیت کاملا مجزا نشان میدهند. یکی معروف به خاصیت ذره ای و دیگری معروف به خاصیت موجی است! این به چه معنی است؟ برای ما ذره ملموس بنظر میرسد تا موج. البته موج آب و یا موجی که روی تار یک سیم ویلون ایجاد میشود ملموس است ولی نور موجی بسیار گیج کننده است. چرا که اگر ما موج آب را قبول داریم بدین دلیل است که موج روی آب میافتد و یا موجی که بر روی سیم تار می افتد، آن سیم را مرتعش میکند و آن تغییر در شکل هندسی سیم را ما موج می نامیم. ولی وقتی می گوئیم که نور موجی است بایستی بنا بر مقایسه با سایر امواج محملی بر این موج بیابیم.

با آزمایش دیگری میتوان نشان داد که نور خاصیت ذره ای دارد. اگر نور بسیار قوی مثلا لامپ 500 واتی را به سنج برنزی که از نخی آویزان است بیکباره بتابانیم سنج به صدا در می آید. هر دفعه که نور را خاموش کنیم و باز بتابانیم این صدا از سنج بر خواهد خاست. این عمل درست مانند اینست که مشتی شن را به روی سنج بپاشیم. این خاصیت نور را که هم موجی است و هم ذره ای خاصیت دوگانگی (دوآلیستی) نور می نامند.

اما جواب مسئله ی اصلی ما که نور روی چه چیزی حرکت میکند هنوز باقی مانده است. لورنتز که دانشمند بزرگی بود برای حل این مشکل پیشنهاد کرد که ماده ای اثیری جهان را در بر گرفته است که به چشم و احساس ما اثر نمی کند. این اثیر یا با نام علمی اش، اتر محمل نور است. یعنی امواج روی اتر ایجاد می شوند. این حرف بسیار منطقی بود. چرا که با مشاهدات و قیاسهای منطقی ما جور در میآمد. ولی این نظریه یک ضعف اساسی داشت. چرا که زمین هم بایستی درون این اتر حرکت کند. اما اگر چنین باشد بایستی سرعت نور در جهت حرکت زمین بیشتر و در خلاف حرکت آن کمتر باشد. یعنی سرعت نور با سرعت زمین جمع جبری شود. ولی آزمایش مایکلسون نشان داد که در هر جهتی که سرعت نور را اندازه بگیریم سرعتش یکسان بوده، تقریبا برابر با 300000 کیلومتر بر ثانیه است. باز نور سرّ خود را فاش نکرد.

حال دو سئوال پیش می آید. یکی اینکه این سرعت به این سرسام آوری از کجا بوجود میآید. موتور این موشک بی وزن چیست؟ دوم اینکه این امواج چگونه پدید می آیند و بستر این امواج چیستند؟

چهار فرمول مشهور ماکسول بوضوح برای ما نشان میدهند که نور خاصیت الکترومغناطیسی دارد. مکانیک نیوتنی برای ما پیشنها می کند که حرکت نور را ناشی از این چهار فرمول دانسته و بگوئیم که چون دائما الکتریسیته به معناطیس و مغناطیس به الکتریسیته تبدیل میشوند (موتور جت نور) این خود مسیر حرکتی را بوجود می آورد که نور به سرعت در آن مسیر حرکت می کند. این تبدیل الکتریسیته به مغناطیس و بر عکس، بایستی آنقدر سریع انجام گیرد که نور بتواند با سرعتی معادل 300000 کیلومتر بر ثانیه در خلاء حرکت کند.

ولی این نظر با تئوری کوانت فیزیک همخوانی نداشت و بدانجهت کنار گذاشته شد. اکنون در فیزیک رشته ها String theory جوابهائی به چرائی این نوع حرکت نور داده اند. ولی هنوز نه قبول شده و نه رد. برای درک آن بایستی سفری به ابعاد گوناگونی کرد که در تجسم ما نمیگنجد ولی با ریاضیات بسیار پیچیده قابل درک است. اما اگر بقول اینشتاین نتوانیم آنرا به مادر بزرگمان توضیح دهیم خودمان هم نفهمیده ایم.

در زندگی روزمره جالبی نور در اینست که چون چشم ما حساسیت عجیبی به طول موج نور ها دارد. مثلا بین نورهائی که ما می بینیم نور بنفش کمترین طول موج را دارد ولی نور قرمز بیشترین را. ولی فرکانس امواج نوری با طول موج بیشتر، کمتر از امواج نوری با طول کمتر است. بدان جهت فرکانس نور بنفش بیشتر از نور قرمز است.

همین تفاوت طول موجها باعث بسیاری از شگفتی ها شده است. مثلا رنگین کمان یکی از این شگفتی هاست. نور آفتاب وقتی از بین ذرات آب پراکنده در هوا می گذرد به هفت رنگ تجزیه می شود. به دلیل طول موجهای متفاوت این رنگها هر کدام جای متفاوتی را در فضا اشغال میکنند و ما آنرا هفت رنگ می بینیم. در تصویر زیر این تجزیه شدگی را توسط یک بلور مشاهده میکنید.
 

نور سفید به منشور خورده و به هفت رنگ تجزیه شده است. شگفتی دیگر نور اینست که وقتی ما اجسامی را با رنگهای مختلف می بینیم بدین معنی نیست که آن جسم آن رنگی است. بلکه بدین معنی است که آن جسم آن رنگ را جذب نمی کند بلکه آنرا دفع میکند. مثلا یک طوطی سبز رنگ همه ی رنگهای نور سفید را جذب میکند ولی نور سبز را دفع میکند. پس با این معنی طوطی تنها رنگی را که ندارد همان سبز است که ما می بینیمش. و بلبل قناری که هفت هشت رنگ است در حقیقت آن هفت هشت رنگ را ندارد. و کبوتر سفید قصه های عاشقانه هیچ رنگی را در خود نمی پذیرد و کلاغ زشت قصه های مادر بزرگ همه ی رنگها را در خود می پذیرد و پررنگترین پرنده است.

باعث انعکاس و جذب نور توسط یک شیئ بدلیل ترکیب شیمائی و ساختمان فیزیکی مولکولهای اجسام و اشیاء می باشد. مثلا گاهی مشاهده میکنید که فرش خانه پس از مدت طولانی در زیر نور آفتاب تغییر رنگ می دهد. باعث این تغییر رنگ ترکیبات شیمیائی است که نور باعث تسریع در آن ترکیبات شده و مواد ساختمانی فرش را به ماده ی دیگری تبدیل میکند. یا مثلا زیر یک محفظه ی شیشه ای پروانه ی رنگارگی را قرار دهید و پهلوی آن توی یک نعلبکی پنبه ی آغشته به آمونیاک بگذارید. پس از مدت کوتاهی رنگهای پروانه شروع به ناپدید شدن میکنند. در حقیقت آن مولکولهائی که پروانه را رنگی میکردند با آمونیاک ترکیب شده و به چیز دیگری تبدیل شده اند و همان هم باعث از بین رفتن رنگ پروانه شده است. برخی از حشرات از آن جمله سنجاقک پس از مردن رنگ سبزشان را بکلی از رست می دهند. دلیل این زایل شدن رنگ سنجاقک در آنست که پس از مرگش آن ماده ای که نور سبز را از بدن این حشره منعکس می کرد، دیگر تولید نمی شود. رنگ زردی که وان گوگ با آن آفتابگردانهایش را نقاشی کرد تحت تاثیر نور آقتاب قهوه ای شده اند. چرا که آن رنگها را در سالهای 1800 با کروم میساختند و این رنگ در مقابل نور مقاومت نداشته و اکسیده شدند.

نور به سبزی ها و گیاهان بر خورد کرده و الکترونهای مولکولهای موجود در سلول گیاهان را پر انرژی کرده و باعث ترکیبات گوناگونی می شود. از آن جمله کربن دی اکسید و آب را به هیدروکربنها تبدیل می کند.

نور وقتی از آتمسفر عبور میکند از بین مولکولهای گازی هوا عبور کرده، پراش میکند. بیشترین پراش را رنگ آبی به دلیل طول موج کوتاهش انجام داده و در تمامی فضا پخش می شود. درست بدان جهت است که ما آسمان را آبی می بینیم.

ماتیک و لاک خانمها باعث دفع رنگ قرمز از آنها می شود و خانمها در حقیقت این رنگها را از خودشان دفع میکنند. پس ناخن و یا لب خانمها پس از مصرف لاک و ماتیک رنگ قرمز و یا هر رنگ دیگری را که مصرف میکنند از دست داده و جذب نمی شوند.

شیرزاد کلهری