نویسنده: پل استراترن
پیش گفتار
اینشتین در نیمهی دوم عمر خود به یکی از کانونهای طرف توجه همگانی تبدیل شده بود: «بزرگترین نابغه در جهان». وی این پوچی و بیهودگی را با میل پذیرفت و از آن به نحو شایانی بهره گرفت؛ به مبارزهای خستگیناپذیر علیه نیروهای شر، از یهودستیزی تا جنگافزارهای هستهای دست زد. تصویری که از خود به دنیا ارائه کرد تصویر کلیشهای و تکراری یک نابغهی حواسپرت بود. این مرد بسی جاهطلب و بلندپرواز، و آگاه از استعدادهای استثناییاش، در نهایت دارای چهرهای تراژدیک و غمناک بود. در قیاس با ناکامی خود برای توضیح دادن کارکردهای غایی جهان هستی در قالب نظریهی میدان واحدش، ارزش اجتماعی خویشتن را هیچ میشمرد.
زندگی و آثار
آلبرت اینشتین در چهاردهم مارس 1879 در شهر کوچک جنوبی آلمان، اولم، از پدر و مادری یهودی زاده شد. مادش دختر بافرهنگ و فرهیختهی یک بازرگان ذرت اهل اشتوتگارت بود که ویولون را به خوبی مینواخت. هنگام به دنیا آمدن آلبرت، مادرش بیست و یک ساله بود. پدرش هرمان مردی معاشرتی، مهربان و خونگرم با سبیلهای پرپشت، شبیه تصویر آلمانیهای خوب روی آبجو بود که از خواندن شعر به صدای بلند لذت میبرد.آلمان در آن هنگام تحت حکومت «خون و آهن» بیسمارک، صدراعظم آهنین بود که حتی کالسکهرانان نیز لباسهای متحدالشکل میپوشیدند. یهودیان فقط در سال 1867 رهایی یافته بودند، و در سال تولد آلبرت کلمهی «یهودیستیزی» نخستین بار در مقالهای در یک مجلهی آلمانی منتشر و مطرح شد.
یک سال پس از به دنیا آمدن آلبرت، پدرش در تجارت کالاهای برقی ورشکسته شد، و خانواده برای زندگی به خانهی ژاکوب که برادر هرمان بود به حومهی مونیخ نقل مکان کرد. در این جا هرمان و ژاکوب کسب و کار کمدامنهای در حوزهی الکتروشیمی راه انداختند.
آلبرت کودکی مشخصاً بیجنب و جوش و کم تحرک و نسبتاً خیالپرداز بود. وی از نابسامانی و اختلال خانواده متأثر (و به قول روانشناسان «مورد بیمهری واقع شده») بود، و پدری ورشکسته داشت. ویژگیها و خصلتهایی هستند که با فراوانی و کثرت شگفتآوری در پسزمینهی نبوغ یافت میشوند، اما بر عکس، اوان کودکی آلبرت عادی و معمولی بود.
پدر آلبرت آدمی مذهبی نبود و عمدتاً خود را همرنگ جماعت میدانست. در نتیجه، آلبرت کوچولو را به یک مدرسهی کاتولیکی فرستاد که در آن مدرسه تنها یهودی کلاس بود. مدارس آلمان خیلی شبیه به هر چیز دیگری در آن سرزمین، خطمشی نظامی را اجرا میکردند. معلمان بچههای خیلی کوچک افتخار میکردند که رفتارشان مثل استوارهای خشک، مقرراتی و مستبد باشد. آلبرت خسته و دلزاده، از کمترین فراگیری برخوردار بود و احساس انزجاری عمیق نسبت به مقامات مسئول در وجودش ریشه دوانید که در تمام عمر از وی جدا نشد. در خانه از مادرش نواختن ویولون میآموخت، که از آموختن آن بسی لذت میبرد و نواختن آن را به خوبی فرا گرفت؛ و این هم خصوصیت دیگری بود که در تمام عمر در وی حفظ شد. مشغولیت ذهنی پدر آلبرت عمدتاً این بود که تلاش کند کسب و کار خانواده را در هنگامهی یک رکود اقتصادی پررونق نگه دارد، اما به تلاشهای پراکندهای هم دست زد تا پسرش را با موضوعها و مسائل دانشگاهی که برایش مبهم بود، علاقهمند کند. روزی یک قطبنما به پسرش نشان داد. آلبرت پرسید که چرا عقربهی قطبنما همواره یک جهت را نشان میدهد. هرمان توضیح داد که این امر ناشی از اثر مغناطیسی [زمین] است. اما آلبرت میخواست بداند که اثر مغناطیسی چگونه فضا را طی میکند. هرمان برای این پرسش، پاسخی نداشت.
آن شب آلبرت با این فکر که چگونه نیرویی نامرئی میتواند فضا را طی کند، خوابش نبرد. در همان زمان «عمو ژاکوب» این پسر کوچولو را با جبر آشنا کرد. وی توضیح داد: «این یکی از شاخههای علوم خالص است. وقتی نتوانیم حیوانی را که داریم شکار میکنیم بگیریم، آن را موقتاً x مینامیم و به تعقیب و جستجویش ادامه میدهیم تا به دام افتد.» برتل (یعنی «برتی کوچک»؛ برتی لقب خانوادهی اینشتین بود) به زودی به تور افتاد.
سال 1891، در دوازده سالگی اینشتین، معلم آماتور دیگری به صحنه گام نهاد. در آن ایام در میان خانوادههای یهودی اروپای مرکزی رسم بود که پنجشنبهها یکی از اعضای تهیدست جامعهی یهودیان را به شام دعوت میکردند. خانوادهی اینشتین از ماکس تالمی، یک دانشجوی پزشکی پذیرایی میکرد. ماکس کتابهایی در زمینهی علوم همهفهم به برتل کوچک قرض میداد که مغز فعال وی بیدرنگ مطالب آنها را میبلعید و فرا میگرفت. در این جا نیز، اینشتین خصلتی را کسب کرد تا آخرش عمرش در جود او دوام آورد. او عمدتاً خودآموز بود، چندان توجهی به معلمانش نمیکرد و به حرفهای آنان گوش فرا نمیداد. ترجیح میداد علائق و دلبستگیهای خودش را پی گیرد و کارها را از دید شخص خودش انجام دهد. نتیجه عبارت بود از عمق استثنایی دانش و معرفت نزد وی، توأم با مشکلات فراوان، حتی در ابتداییترین امتحانات.
ماکس تالمی پس از کوتاهزمانی، کتابهایی در خصوص هندسهی مسطحه برای اینشتین آورد، و این پسر هیچ گاه نزد خودش حسابان (حساب دیفرانسیل و انتگرال) نیاموخت. ماکس هر هفته پیشرفتهای آلبرت کوچولو را بررسی میکرد و میسنجید، تا این که سرانجام به ناگزیر اذعان کرد: «دیگر نمیتوانم همپای او بروم و حرفهایش را بفهمم». ماکس بیهوده وی را تشویق کرد کتابهایی در حوزهی پزشکی و زیست شناسی بخواند، اما آلبرت به این زمینهها علاقهای نداشت. این کتابها چالش فکری ناقص و ناکافی برایش فراهم میآوردند: ظاهراً فقط علاقهمند بود برای درک مفاهیم پیچیده تلاش کند و اصول پنهان در پس آنها را بجوید.
به این ترتیب ماکس که حالا دانشجویی پزشکی بود که کمی هم سن و سالش زیادتر شده بود، آلبرت را به فلسفه، موضوع و مبحث دوستداشتنی خودش، وارد کرد. نوجوانی که از «دشواریهای فراگیری» در مدرسه در رنج بود و بیزار، شروع به مطالعهی آثار کانت کرد. این آثار و نوشتهها خیلی دشوارند: متافیزیک آلمانی در کسلکنندهترین و مبهمترین شکل و قالبش. در واقع، احتمالاً در این حرکت ماکس عنصری از بدخواهی و بداندیشی هم وجود داشته است، به قصد این که حق آلبرت را کف دستش بگذارد و او را سر جای خودش بنشاند. اما آثار کانت حاوی بزرگترین دستگاه فلسفی در تمامی حوزهی فلسفه بود، ساختاری با حکمت و ژرفایی خارقالعاده که در صدد بود مطلقاً همه چیز را توضیح دهد. پیشتر، اینشتین با ظرافت و باریکبینیهای عقلانی و فکری روبه رو شده بود، با مفاهیمی که حتی درک و فهم آنها مستلزم تمرکز ذهنی فوقالعاده، و بهرهگیری از شیوههایی بسیار ظریف و باریک بود. اما وی در این جا، برای نخستین بار فهمید که ذهن با همهی شکوه و عظمتش قادر به دریافت چه چیزهایی است: سیستمی که جهان هستی را نیز در خود میگنجاند. اینشتین هرگز این درس را فراموش نکرد. شوخی ماکس، اگر اصلاً چنین چیزی بوده باشد، با تمام توان و بی کم و کاست نتیجهی عکس داد.
در پانزده سالگی اینشتین در سال 1894، بار دیگر پدرش ورشکست شد. خانواده به ایتالیا رخت کشید و در آن جا پدرش در نزدیکی میلان کارخانهی جدیدی بر پا کرد. اما آلبرت را در یک مدرسهی شبانهروزی در مونیخ گذاشتند تا دیپلمش را از دبیرستان لویتپولد بگیرد. در این صورت میتوانست وارد دانشگاه شود و آن گاه به کسب و کار خانواده بپیوندد. هزینهی تحصیلات او را خانوادهی مادرش تأمین میکردند، تا این که بار دیگر هرمان بتواند روی پای خودش بایستند.
اینشتین، ظرف شش ماه دستخوش آشفتگی روانی شد و (مطابق با گزارش و اظهارات خودش) به علت این که حضورش در کلاس «مخرّب و مخلّ آرامش سایر دانشآموزان» تشخیص داده شده بود، از دبیرستان اخراجش کردند. ممکن است به اختلال روانی تظاهر کرده باشد تا او را ایتالیا نزد والدینش بفرستند. اما به نظر میرسد که این اخراج به اندازهی کافی پایههای واقعی داشته است. بیزاری از مقررات و نظم در وجود اینشتین ریشه دوانده بود، و بنابر مضمون خاطراتش، برنامهی آموزشی مدرسه را معجونی از فریبکاری، مطالب بیربط و بیهوده، و کسالتبار و غیر قابل تحمل میدانست. او حتی زحمت خواندن درسهای زبان یونان باستان، تاریخ، جغرافیا و با کمال تعجب زیستشناسی و شیمی را هم به خود نمیداد. وی هر چه بیشتر از نیروی خرد استثنایی و پیشرس خود (که تمام دانشآموزان دیگر را در درسهای فیزیک و ریاضی پشت سر نهاده بود) آگاه میشد، و این امر به وی اعتماد به نفس قاطعی میبخشید. این اعتماد به نفس توأم با درجهای از نپختگی و کمتجربگی، او را ازخودراضی و حتی وقیح نشان میداد.
در این هنگام آلبرت سالی بسیار خوشایند و دلچسب را در ایتالیا گذراند. به مدرسه نمیرفت، بلکه پارهای از وقت خود را به نوشتن نامهای [خطاب به عموی خود سزار] دربارهی یکی از دشوارترین مسائل علمی آن روزگار، یعنی رابطهی بین الکتریسیته، مغناطیس و اتر (محیطی نامرئی که امواج الکترومغناطیسی را از خود عبور میداد و منتقل میکرد) سپری کرد. مقالهی وی در یک سطح حرفهای، حرفی برای گفتن نداشت اما برای یک دانشآموز شانزده ساله شاهکار چشمگیری به شمار میآمد. این مقاله، همچنین نشان داد که وی هنوز هم دربارهی مغناطیس و چگونگی انتقال خواص مغناطیسی در فضا میاندیشد.
وی در پایان آن سال در امتحانات ورودی انستیتوی فناوری فدرال زوریخ (مشهور به پی تکنیک زوریخ) شرکت جست. هاینریش وبر، استاد فیزیک این انستیو، از نمرههای فوقالعادهی اینشتین در ریاضیات و فیزیک شگفتزده شد. هرمان، پدرش، وقتی از نمرههایش در زبان فرانسه، زیستشناسی، تاریخ و سایر درسها باخبر شد، واکنش متفاوتی نشان داد. اینشتین به طور پر سر و صدایی، و قطعاً عمداً و دانسته رد شده بود. او نخواسته بود دورهی تحصیل مهندسی را در پیش گیرد که به ورودش به حوزهی کسب و کار پدرش در زمینهی کالاهای برقی ختم میشد. اما در نتیجهی مداخلهی شخصی پروفسور وبر، به اینشتین برای سال بعد جایی در پلی تکنیک زوریخ دادند. فقط یک شرط برایش قائل شدند: اینشتین باید در خلال سالی که تا ورودش به دانشگاه فاصله دارد به مدرسه، هر مدرسهای برود.
هرمان به اکراه و بیمیلی پسرش در ورود به کسب و کار خانواده پی برد. اما او عاجز و درمانده شده بود. هیچ پولی در بساط نداشت. آیا باید به آلبرت اصرار کند که بیدرنگ برای کمک کردن در امور کسب و کار به نزد وی بیاید؟ یک بار دیگر با خویشاوندان همسرش تماس گرفت، و یک بار دیگر آنان موافقت کردند هزینههای تحصیل آلبرت را تأمین کنند. اما این بار آنان میخواستند نتایج کمکهای خود را مشاهده کنند. هیچ حس و عزمی برای هدر دادن پولهای نازنین و کمیاب بابت یک آدم عاطل و باطل وجود نداشت.
اینشتین سالهای دراز پس از این ولخرجیها و اختلافنظرها و سالهای سال پس از مرگ هرمان، همواره بر یک نکته دربارهی پدرش پای میفشرد: او «خردمند» بود. فهم و درک هرمان از نیازهای پسر سرکش خود و بیزاری مشهود این پسرک از فرو افتادن در گرداب کسب و کار خانواده، مظهر خرد و دانایی هرمان به شمار میآمد. بدون این قوهی تشخیص، نظریهی نسبیت پرداخته نمیشد.
هرمان تصمیم گرفت آلبرت را در روستایی در اطراف زوریخ به مدرسهای بفرستد و موافقت کرد تا به او اجازه دهد پس از ورود به پی تکنیک زوریخ به جای تحصیل در حوزهی مهندسی، در رشتههای ریاضیات و فیزیک درس بخواند، و این بار اینشتین به جای اقامت گزیدن تنهایی در شبانهروزی، نزد خانوادهی یکی از معلمان اقامت گزید.
اینشتین، علیرغم «خرد» پدرش هنوز هم در مورد برگشتن به مدرسه دستخوش شک و تردید بود. اما این دودلیها به زودی زایل شد. از میان تاکستانهای موجدار و پرپشت و بلند، افق به صورت نقطهای چشمنواز در کنار رودخانه رخ مینمود و میزبان وی: خانوادهی وین تِلِر، سرزنده، خونگرم و خوشبرخورد بودند. این جا نه آلمان، که سرزمین سوییس بود. وی به جای عدمانعطاف و خشکی در روشهای آموزشی، گشادهنظری و دریادلی را در مباحثات یافت. اینشتین با پیوستن به اعضای خانواده در روزهای آخر هفته در گردشهای اکتشافی پرندهیابی و پیادهروی در کوهستانها، شکوفا شد و رشد کرد.
اینشتین نواختن ویولون را ابتدا از مادرش فرا گرفته بود و اکنون نوازندهی آماتور زبردستی بود. بعداز ظهرها، در خانهی وین تلر که بساط موسیقی بر پا بود او خانواده را از طریق دونوازی همراه با دختر هیجده سالهی آنها، ماری، که پیانو مینواخت سر گرم میکرد. آلبرت ویولوننواز پرشوری بود: به نظر میرسید که موسیقی وجه پرحرارت و پر تب و تاب سرشت او را جلوهگر میسازد.
عکسهای آن دوره اینشتین را جوانی خوشقیافه با موهای تیرهی پرچین و شکن، سبیلی نورسته، و حالتی با اعتماد به نفس نشان میدهند. او خوشپوش است، علیرغم علائم اولیهی ظاهر در هم و نامنظمی که بعداً به صورت صفت بارز او درآمد. در این مرحلهی ابتدایی، صرفاً کمی سبک سری سرخوشانه هم باید اضافه کرد. جای تعجب ندارد که ماری و او دلباختهی هم شدند.
این نخستین تجربهی عشقی آلبرت بود. به نظر میرسید این عشق نسبتاً پرحرارت، بیآلایش، و کمی یکطرفه بوده است. در آن زمان فیزیک ریاضیاتی علاقه و دلبستگی پر شور و درجهی اول اینشتین بود، و در تمام طول حیاتش نیز همچنان باقی ماند. اما او همراهی زنان را دوست داشت، و میدانست که برای آنها جاذبه و گیرایی دارد.
در این هنگام اینشتین سلوک اجتماعی شاد و مطمئن به نفسی داشت، با حاشیهی مشخص و معینی برای آن؛ از خندیدن به صدای بلند لذت میبرد. یکی از دوستان مدرسهاش به یاد میآورد که او چگونه حالت «یک فیلسوف متبسم و خندانی را میگرفت و مسخرگی و شوخ طبعیاش هر نوع غرور و نخوت خودپسندانهای را به باد انتقاد میگرفت و مینواخت.» اما او گرایش و تمایل درستنشدنی و اصلاحناپذیر غرق شدن در افکار خود را هم داشت. هنگامی که در پاییز 1895 در پلیتکنیک زوریخ پذیرفته شد، شاید به نحوی اجتنابناپذیر، رابطهی عاطفی و عشقی او با ماری از هم گسیخت. ماری دلشکسته شد؛ آلبرت در کمال ناجمرانمردی تصمیم گرفت همه چیز را فراموش کند.
پلیتکنیک زوریخ در آن روزگار بهترین مدرسهی فنی اروپای مرکزی به شمار میآمد. آزمایشگاههای آن با محصولات زیمنس به خوبی مجهز بودند (نکتهی طعنهآمیز این که زیمنس یکی از شرکتهای مختلط بزرگی بود که باعث شد هرمان در حرفهی لوازم برقی ورشکست شود و از میدان بیرون رود)؛ این موسسه هیأت علمی و آموزشی با بالاترین کیفیت را جذب کرده بود. علی رغم همهی اینها، سر و کلهی اینشتین به ندرت بر سر کلاسها پیدا میشد. یکی از استادانش، هرمان مینکوفسکی، ریاضیدان بزرگ روسی-آلمانی، او را «سگ بیکاره و تنبل» نامیده بود. اما اینشتین کماکان و مثل همیشه از خود مطمئن باقی ماند. ناسپاسیاش نسبت به پروفسو وبر، عامل اساسی پذیرش و ورود او به این انستیتو، شاخص و بارز بود. درسهای فیزیک وبر، حاوی چند مورد پیشرفتهای تکنیکی بزرگ و پردامنهای میشد که در آن بیست سال اخیر دست داده بود، و اینشتین صریحاً به آنها بی توجهی میکرد و به دیدهی تحقیر در آنها مینگریست. در آزمایشگاه از پیروی از دستور کارها امتناع میکرد، و ترجیح میداد خودش روشهای آزمایش جدید و به روزی را طراحی کند. در خلال آزمایشی برای تعیین کردن آثار اتر، وسیلهی آزمایشی او منفجر شد، و دست راستش جراحت عمیقی برداشت. خوشبختانه این آسیب دیرپا نبود، و او پس از کوتاهزمانی دوباره قادر شد ویلن بنوازد.
اینشتین عمدهی وقت خود را مشتاقانه به مطالعه سپری میکرد؛ در این رهگذر در جریان آخرین پیشرفتهای علم فیزیک قرار میگرفت. در قرن پیش (نوزدهم) بشر در علم، به خصوص در فیزیک، به پیشرفتهای عظیمی نایل آمده بود که حالا به نظر میرسید دارد مرزهای معرفت و شناخت علمی را در مینوردد. اوضاع و احوال به مرحلهای رسیده بود که به نظر میرسید تمامی عناصر ناهمگون و متفاوت معرفت علمی در قالب خطوط کلی جامع و گسترده در هم میآمیزند و ادغام میشوند. چشماندازهای آدمی داشت به شناخت و معرفتی کلی از جهان میرسید که در افق دیدگان او قرار داشت. بسیاری از آدمها احساس میکردند پرهیجانترین لحظات تاریخ برای دانشمندان زنده فرارسیده است. برای نسلهای آتی دیگر چیزی نمیماند که کشف کنند و آنان محکومند به کار شاق و خرحمالی محاسبات و اندازهگیریهای صرف.
با همهی این احوال در سایر حوزهها تردید و دو دلی بروز کرد. تعدادی از قطعیتها و امور مسلم قدیمی به تدریج مورد پرسش و تردید قرار گرفتند، که به گسترش دامنهی این بدگمانی انجامید که بنابر آن دیگر قوانین فیزیک کلاسیک برای تشریح واقعیتهای هردم پیچیدهتر جهان فیزیکی (طبیعت) کافی نیستند.
چنین اندیشههایی از زبان بسیاری از متفکران زوریخنشین، که جهان را از دیدگاهی غیرعلمی مینگریستند، به نحو غریب و مرموزی بیان میشد. تروتسکی، لنین، رزالوگزامبورگ (و بعداً فوتوریستها یا آیندهنگران، دادائیستها، و جمیز جویس) جملگی به کافههای زوریخ رفت و آمد میکردند. در آن روزها زوریخ در موقعیتی فراتر از یک مرکز بانکداری استانی و ایالتی قرار داشت که غولهای بانکداری امور آن را بگذرانند. این جا شهری دوستداشتنی در قلب اروپا، با جامعهای از کافههای جهان-وطنی بود.
اینشتین در فواصل بین دورههای حاد مطالعه و تحقیق که روند اسرارآمیز روزافزونی را میپیمود، دوستان دانشگاهیاش را در کافهی متروپولیس ملاقات میکرد؛ این جا پاتوق دانشجویی محبوب و پرطرفداری در کرانهی رودخانه بود. وی شروع به دود کردن پیپ کرده بود، و نوشیدنی محبوبش قهوه با یخ بود. (در آن روزها اینشتین آبجو نمینوشید، عمدتاً به این علت که پول کافی نداشت. اما در تمام عمرش، هرگز از مشروبهای الکلی خوشش نیامد، چرا که معتقد بود الکل کارکرد مغز را تضعیف میکند.)
اینشتین عضو محفل کوچکی از دوستان صمیمی بود. همهی آنان تیزهوش، دانشجوی ریاضیات یا فیزیک، و دلمشغول واپسین مسائل و پرسشهای مطرح در علم بودند. بدون چنین کیفیتهایی، ادامهی محاورهها و گفتگوهای آنان ناممکن میبود.
شاید مارسل گروسمان در میان همکلاسیهای اینشتین نخستین کسی بود که تشخیص داد ذکاوت و استعداد وی فراتر از حد معمول است. هنگامی که فصل امتحانات فرارسید، گروسمان نوعدوستانه و از روی فداکاری یادداشتهای خود را که در کلاسهای درس نوشته بود، در اختیار اینشتین قرار داد؛ این تنها راهی بود که اینشتین میتوانست به موقع در امتحانات شرکت کند و درس را بگذراند. میکل آنجلو بِسو، یکی از دانشجویان مهندسی همدورهی اینشتین، شخصیتی خوش برخورد و مهربان و مانند اینشتین به فلسفه علاقهمند بود. هم او بود که اینشتین را با آثار ارنست ماخ، فیلسوف علم اتریشی آشنا کرد، که نامش اکنون در اندازهگیری دیوار صوتی جاودانه شده است. در آن روزها، ماخ در تلاش بود تا تأثیری ویرانگر بر فرضهای تجریدی غیر قابل تردید فیزیک کلاسیک (یعنی بر باور غیر قابل شک بودن این فرضها) بر جای بگذارد. دوست صمیمی سوم اینشتین فیتز آدلر، پسر بنیانگذار حزب سوسیال دموکراتیک اتریش بود. اینشتین آدلر را به خاطر آرمانگرایی تزلزلناپذیر وی تحسین میکرد. سنتشکنی اینشتین چیزی فراتر از انحراف از مسیرهای عادی بود. قدرتستیزی، ارتشسالاریستیزی، کوچک شمردن روشها و مفروضات کهنه، جملگی پارهای از آرمانگرایی اجتماعی روبه رشد آن روزگار به شمار میآمدند. وی عمیقاً به این اصول اعتقاد داشت، هر چند در آن ایام به نحوی سادهدلانه خیالپرداز بود: دو مشخصهی آرمانگرایی او که در تمام طول حیاتش در وی باقی ماند. اینشتین وقتی به تنهایی در اتاقش به کار مشغول، یا با دوستانش در کافه متروپولیس مشغول محاوره و گفتگوهای جدی (همراه با خندههای جنونآمیز) نبود، با دختر صاحبخانهاش به قایقرانی روی دریاچهی زوریخ میپرداخت. این قایقرانی آغاز دو نوع تفریح، قایقرانی و معاشرت با جنس مخالف بود که تا روزهای آخر حیات آنها را با لذت دنبال میکرد. (دختر صاحبخانه تنها کسی نبود که به گردش با قایق دعوت میشد، هر چند که قایق به خانوادهی این دختر تعلق داشت.)
تنها یک نفر قادر شد در تمامی این جنبهی زندگی اینشتین بگنجد و حضور یابد. وی میلهوا ماریک، تنها دانشجوی مونث در کلاس او بود. میلهوا صربستانی و اهل نووی ساد، آن هنگام بخشی از امپراتوری اتریش-هنگری بود. پدرش کارمند دولت بود که دخترش را به این علت به پلیتکنیک زوریخ فرستاده بود که در سرزمین خودش زنان اجازه نداشتند در رشتههای فزیک پیشرفته درس بخوانند. (هشت سال بعد ماری کوری نخستین زنی بود که در فرانسه در یکی از رشتهها دکترا گرفت؛ در همان سال وی نخستین جایزهی نوبل خود را نیز دریافت داشت) میلهوا بر خلاف سایر زنانی که اینشتین وقت خود را با آنان میگذرانید، نسبتاً صریح بود و به هیچ وجه هم اهل عشوهگری نبود. وی به ندرت میخندید، و به علت از جا در رفتگی دائمی استخوان باسن، هنگام راه رفتن کمی لنگ میزد. خیلیها تعجب میکنند که چگونه این دختر چنین نقشی مهم را در زندگی اینشتین در این زمان بازی میکرد. عکسهای آن روز، او (میلوا) را با چهرهی اسلاویایی افسرده نشان میدهند. وی همچنین نخستین زنی بود که اینشتین با وی برخورد کرده بود و میتوانست با او دربارهی عمیقترین علائق خود بحث کند. وقتی دربارهی فیزیک شروع به صحبت میکرد، این دختر کاملاً میدانست او دربارهی چه چیزی حرف میزند و نظرهایی هم ابراز میکرد؛ و اینشتین قطعاً استقلال پیشگام و پیشتاز او را ستایش میکرد، که در میان زنان آن دوره دستاور نادری به شمار میآمد.
ترجمهی بهرام معلمی
چندین ماه بدون پیش آمدن اتفاقی سپری شد. آیا در محاسبات خود مرتکب اشتباهاتی شده بود؟ اما آیا میتوانست مطمئن باشد که این اشتباه را در سه مقالهی عمدهی خود مرتکب نشده است؟
تابستان سپری شد و پاییز فرا رسید، فصل خزان نیز گذشت و زمستان شد. اینشتین یک بار دیگر شروع کرده بود به شکستن چوب و حمل کیسههای سنگین زغال به طبقهی فوقانی برای روشن کردن بخاری. در سال نو نامهای از ماکس پلانک دریافت کرد که از وی خواسته بود برخی محاسبات خود را درمقالهی مربوط به نسبیت روشنتر توضیح دهد. اینشتین فوراً پی برد که یکی از بزرگترین دانشمندان زمانه قدر و ارزش کار او را بازشناخته است. آوازه و شناسایی دیگری قطعاً در پی آن به راه میافتاد. با همهی اینها روند این کار کند بود. ایدههای اینشتین چندان انقلابی، و چندان مغایر شعور متعارف، از کار درآمدند که بسیاری از اهل فن آنها را جدی نمیگرفتند (یا نمیتوانستند به آسانی جدی بگیرند) برای فیزیکدانان آسان نبود که پایان کار و نقطهی ختم فیزیکی را بپذیرند که تا آن موقع فهمیده و بر آن اشراف یافته بودند.
در این میان اینشتین کماکان در ادارهی ثبت اختراعات کار میکرد، گاهگاهی هم در کافهای مینشست تا در حین خوردن یک فنجان قهوه دربارهی آرا و ایدههای خود با بهسو بحث و گفتگو کند. این کافه اتفاقاً پاتوق محبوب اعضای هیئت علمی دانشکدهی علوم دانشگاه بود، اما این اعضای هیئت علمی که در میزهای مجاور مینشستند، هیچ کدام اینشتین را نمیشناختند. اکنون اینشتین درصدد تعمیم و گسترش نظریهی نسبیت خود به نحوی بود که گرانش را نیز توضیح دهد و توجیه کند. این کار تعمیم تقریباً به همان میزان مفهوم خود نسبیت پیچیده و بلندپروازانه بود؛ اما این پیچیدگی به مبحثی ربط پیدا میکرد که وی مدتهای طولانی و به شدت، چندین سال در خصوص آن فکر کرده بود.
در سال 1907، مینکوفسکی کتابی با عنوان فضا و زمان تألیف کرد، که وی در آن این موضوع را روشن کرد که زمان را باید در حکم بعد چهارم تلقی کرد. وی نشان داد که نه زمان و نه فضا را نمیتوان به صورتی نگریست که دارای موجودیتی جداگانهاند. زمان جدا از فضایی که به آن مرتبط میشود، وجود ندارد؛ به همین ترتیب فضا جز در ظرف زمان وجود ندارد. جهان هستی (عالم) را باید چنان نگریست که از آمیزهی «فضا-زمان» بنا شده است. مینکوفسکی برای پیشتیبانی از این نظر روابطی ریاضی نیز ابداع و تدوین کرد.
تمامی این کتاب برای اینشتین هم الهام و هم انگیزه از کار درآمد. اکنون کسان دیگری هم بودند که میخواستند خود را به زور وارد قلمرو او کنند. اما محاسبات مینکوفسکی به وی بینش و بصیرت ژرفی بخشید. وی ناگهان پی برد که چگونه میتواند گرانش را در نسبیت بگنجاند و به آن مرتبط کند. نیوتون به گرانش به عنوان نیرویی نگریسته بود که اشیاء را به سوی یکدیگر میرباید و جذب میکند. اما چه میشد هرگاه در یک میدان گرانشی حرکت میکردند؟ در این صورت ماده باید باعث منحنی شدن فضا شود. اینشتین این الهام را با عبارت «فرخندهترین اتفاق زندگیاش» عنوان کرد. نظریهی نسبیت عام زاده شد؛ هر چند که شش سال مانده بود تا این نظریه تکمیل شود.
سرانجام اینشتین موفق شد منصب دانشگاهی مطمئنی برای خود دست و پا کند. اما حتی در این هنگام نیز به کمک دوستانش نیاز داشت. آدلر، آرمانگرای سیاسی، رفیق قدیمی ایام دانشجویی، به عنوان استادیار در دانشگاه زوریخ منصوب شد. اما وقتی آدلر پی برد اینشتین نیز برای رسیدن به این شغل اقدام کرده است، فداکارانه و از روی خودگذشتگی انصراف داد، در حالی که خاطرنشان کرد: «اگر امکان به کارگیری کسی چون اینشتین در دانشگاه وجود داشته باشد، به کار گماردن من کار بیهودهای است. ».
در سال 1909 اینشتین به زوریخ بازگشت، و سال بعد در آن جا، پسر دومشان ادوارد به دنیا آمد. میلهوا از بازگشت به شهری که ایام دانشجوییاش را در آن سپری کرده بود احساس آسودگی میکرد، و اینشتین در آن جا به پیشهی استادیاری خود مشغول شد. دانشجویان ابتدا از دیدن ظاهر این جوان ژولیده، که با شلواری کوتاه و موهای بسیار بلند، با حالتی فاقد اعتماد به نفس در کنار تریبون ایستاده و یادداشت مچالهشدهای را در دست دارد، حیرت کردند. بر این کاغذ یادداشتهای درس اینشتین نوشته بود، اما پس از کوتاهزمانی وی آنها را فراموش کرد که باید به عنوان درس برای دانشجویان بازگو کند؛ وی ترجیح داد خط فکری و اندیشههای خود را پی گیرد. وی از آن پس دانشجویانش را برای ادامهی بحث به کافه تراسه در همان نزدیکی دعوت میکرد.
در سال 1911 استادی دانشگاه آلمانی پراگ به اینشتین پیشنهاد شد. در آن جا همه چیز مثل قبل جریان یافت. وقتی برای نخستین بار پای به دانشگاه نهاد، نگهبان دم در فکر کرد او کارگر برقکاری است که برای مرتب کردن لامپهای آمده است. اینشتین خرسند بود که پول بیشتری به دست خواهد آورد، اما میلهوا از ترک زوریخ عمیقاً پریشان و به هم ریخته بود. میلهوا به درون خودش خزید و اینشتین وانمود میکرد که متوجه این امر نیست، و به کارش پناه برد. آوازهی اینشتین اکنون داشت در جامعهی دانشگاهی دامن میگسترانید و او غالباً برای ارائهی سخنرانی توضیحی نظریههای جدیدش در خارج از خانه به سر میبرد. میلهوا اظهار میداشت که اینشتین چندان بیرون از خانه است که وی حتی دیگر او را به جا نمیآورد.
وی در سال 1912 در حین سفری به برلین برای ایراد سخنرانی، با الزا لوونتال، یکی از عموزادههایش برخورد کرد که او را آخرین بار بیست سال پیش در مونیخ دیده بود. الزا پنج سال از اینشتین بزرگتر بود: خانم خانهدار تمامعیار سی و هشت سالهی مرفهی که به تازگی از همسرش جدا شده بود، و دو دختر نوجوان داشت. وی بیشتر حالتی مادرانه داشت تا شاداب و سرزنده. وی نزدیکبین بود و روزنامه را مماس به صورتش میگرفت تا بتواند آن را بخواند. الزا زنی اهل عمل و واقعبین با بینشهایی سادهلوحانه و دهاتیوار بود که هیچ چیز از علم سرش نمیشد. به نظر میرسید که این زن اصلاً به سنخ و منش اینشتین نمیآید؛ اما او قاعدتاً به دل اینشتین نشسته بود. آنان با یکدیگر نامهنگاریهایی کردند.
احتمالاً به علت این که همدیگر را از کودکی میشناختند، اینشتین از همان آغاز به طرز نامعمولی آمادهی جوابگویی و در دسترس بود. وی حکایت قدیمی معمول را مبنی بر این که چگونه مادرش هرگز به واقع او را دوست نداشته، به الزا باز گفت، و سپس اضافه کرد که همواره نیازمند کسی بوده است که او را دوست بدارد؛ و دیری نگذشت که به الزا گفت که او (الزا) اکنون دارد این نقش را ایفا میکند. ظاهراً الزا هم عیناً همان پاسخ را به او داده است؛ اما سپس در ذهن اینشتین تردید و دودلیهایی راه یافت. میلهوا در انزوا و تنهایی خود به زن حسودی بدل شده بود. مبادلهی نامه بین آلبرت و الزا به طور پراکنده ادامه داشت. الزا نامههای خود را به نشانی محل کار او میفرستاد و از او قول گرفته بود که هر چه نامه از وی (الزا) دریافت میکند از بین ببرد. ممکن است که اینشتین نقش پروفسور حواسپرت و کمحافظه را بازی کرده باشد، اما سوزاندن نامههای الزا را هرگز فراموش نکرد.
در سال 1914 اینشتین به سمت استاد راهنمای فیزیک در انستیتوی قیصر ویلهلم در برلین برگزیده شد. وی سی و پنج ساله بود و از لحاظ مقام دانشگاهی سرانجام موفق و کامیاب شده بود. انستیتوی قیصر ویلهلم یکی از معتبرترین نهادها در دنیای علمی به شمار میآمد و در میان استادان نامبردار متعدد آن جا، یکی هم ماکس پلانک بود. اینشتین در این جا میتوانست با خاطری آسوده به تحقیقات خود ادامه دهد و فقط لازم بود گاهی در دانشگاه برلین سخنرانی درسی ایراد کند. وی برای این که شرایط و استلزامهای این انستیتو را برآورده کند به شهروندی آلمان در آمد.
میلهوا از آلمان حتی بیشتر از پراگ متنفر بود. سه ماه نگذشته بود که وی همراه با کودکانش به زوریخ رخت کشید. به نظر میرسید که زندگی مشترک زناشویی آنان به نحو برگشتناپذیری برای همیشه از هم گسیخته شده است. اینشتین از بابت دور شدن و جدایی از پسرانش سخت دلشکسته شد. وی از برلین برای آپارتمان میلهوا در زوریخ اسباب و اثاثیه فرستاد، و قول داد که هر سه ماه برای او پول حواله بدهد، و در خانهی ساده و لخت خود به زندگی مجردی مشغول شد. الزا در همان محله زندگی و اینشتین گاهی در خانهی او غذایی میل میکرد، و بیش از این دیگر هیچ اتفاقی بین آنها نمیافتاد. وی مطابق معمول خود رفتار و خویشتن را با شدت و حدّت در کار غرق میکرد.
اما این بار ماجرایی پیش آمد که حتی اینشتین نمیتوانست از آن چشم بپوشد. در آگوست 1914 جنگ جهانی اول آغاز شد. آلمان (مانند سایر ممالک طرف جنگ در سرتاسر اروپا) با خاکپرستی (شوونیسم) لگامگسیختهای در نوردیده شد: ستونهای نظامیان با هلهلهی مردم در خیابانها حرکت میکردند و به سوی جبهه رهسپار میشدند؛ با سرخوشی از قصابی و کشتاری که در انتظارشان بود بیاطلاع بودند. اینشتین متوحش و هراسان شد. حتی انستیتو هم درگیر شرایط جنگی شد. برخی همکاران اینشتین مأموریت یافتند گاز سمی موثر و کارآمدی تولید کنند.
اینشتین به اتاق لخت و برهنه و محقر خویش پناه برد تا کار خود را روی نظریهی نسبیت عام ادامه دهد؛ غالباً روزهای متمادی در انظار ظاهر نمیشد. مهمانان معدود وی دربارهی اتاق بدون پارکت و کفپوشش صحبت میکردند. در قفسهها کتابی یافت نمیشد؛ در عوض، نسخههای آخرین شمارههای نشریات علمی در آنها پراکنده شده و برگهای پراکندهی کاغذهای سیاهشده از محاسبات روی کف اتاق پخش و پلا بودند. اینشتین خودش غالباً پابرهنه در آستانهی در ظاهر میشد، و به نظر میرسید که زیر یک پتوی کوچک کهنه میخوابد. موی سرش داشت جوگندمی میشد، و در این احوال بود که موهای ژولیدهی او در سالهای بعد مورد علاقه و محبوب کاریکاتوریستها شد. یک از دیدارکنندگان نامعمول و نادر اینشتین وی را شبیه به «شیر پشمالوی گیجی که همان موقع به او شوک الکتریکی پرقدرتی وارد آوردهاند» توصیف کرد. غذا به ندرت و به طور اتفاقی و با سادگی فراوان تهیه شده و همه چیز با هم در یک قابلمه پخته میشد. روزی دختر الزا سری به او زد، و وی را در حال پختن تخم مرغ در سوپ در حال جوشیدن یافت (تخم مرغ نشسته و پوست آن آلوده به مدفوع مرغ بود). تأثیر این مواد بر دستگاه گوارش وی قابل پیشبینی، و آزارنده بود. اما اغتشاش و ناآرامی هیجانانگیز کارهایش در رأس همهی اینها قرار داشت، که وی را به اوج بحران و نقطهی انفجار نزدیک میکرد.
این رفتارها خیلی هم عجیب نیست. کاری که اینشتین در این دوره درگیر آن بود به عنوان «بزرگترین اعجاز تفکر بشری در خصوص طبیعت، حیرت انگیزترین ترکیب تیزهوشی و بینش فلسفی، فیزیک شهودی، و مهارت ریاضی» توصیف شده است. اینشتین نتایج خود را در مارس 1916 در نشریهی آنالن در فیزیک، در قالب مقالهای تحت عنوان «بنیان نظریهی نسبیت» منتشر کرد. ایدههای جدید و هیجانانگیز اینشتین با حیرت و مقداری هم سردرگمی مواجه شد. تا این جا همه چیز خوب بود و حرفی هم نداشت، اما کل مطلب فقط نظریه بود. وی ادعا میکرد که عالم را توصیف میکند، اما تمام آن چه را که فراهم آورد، چیزی جز ریاضیات نبود؛ بدون هیچ گونه برهان و اثبات عملی. باید اذعان کرد که نظریهی وی ظاهراً بینظمی و بیقاعدگی مختصری را در مدار عطارد توضیح میداد، که توضیح قابل قبول فیزیک نیوتونی برای این بیقاعدهگی، نمیتوانست اثبات عملی قاطعی در برابر چنان ادعاهای سنگینی دربارهی ماهیت بنیادی عالم به شمار آید.
اینشتین یک آزمون عملی را پیشنهاد کرد. بنابر نظریهی او، نور گسیلی از ستارگان دوردست در هنگام عبور از میدان گرانشی قوی خورشید باید خمیده شود.
متأسفانه این نور را فقط در خلال گرفت خورشید (کسوف) میتواند مشاهده کرد، و کسوف بعدی تا سال 1919 اتفاق نمیافتاد. جهان باید منتظر میماند تا پی ببرد آیا کرهی زمین جرئی از یک عالم خمیده است یا عالمی «تخت».
در این میان جهان پی برد که کارهای مهمتری دارد که انجام دهد. برای اکثر مردم، کشتار عظیم و خونریزیهای گستردهی نبرد وردن (10) مارس 1916 را شاخص و به یادماندنی کرد. اینشتین به وحشت افتاد، و دیدگاههای صلح دوستانهاش تقویت شد و استحکام بیشتری یافت.
وقتی اینشتین بسی دیرتر از موقع به سوییس سفر کرد، پی برد که پیوند زناشوییاش با میلهوا گسیخته شده و این رابطه به نقطهی آخر خود رسیده است. در هنگام بازگشت از سوییس، از فکر و تصور جدا شدن از پسرانش اشک اندوه و حسرت میریخت. با همهی اینها باز هم به اقدامات خود برای جاری شدن طلاق ادامه داد. تأثیر این ماجرا بر روحیهی میلهوا فاجعهبار بود، و وی را دستخوش روانپریشی کرد.
تمامی این فشارها، پس از دورهی حاد طولانی تمرکز شدید روی کارهای فکری، اینشتین را نیز تا نقطهی واپاشی روانی پیش برد. بنابر گزارش دکتر معالجش: «همچنان که نیروی ذهن و فکر او مرزی نمیشناسد، جسمش نیز پیرو هیچ قاعده و قانونی نیست؛ چندان میخوابد تا بیدارش کنند؛ چندان بیدار میماند تا او را به بستر هدایت کنند؛ تا وقتی کسی چیزی برای خوردن به او نداده است، گرسنه میماند؛ و سپس تا وقتی او را از غذا خوردن باز دارند، میخورد.» شرایط در برلین زمان جنگ بسیار نامساعد بود، و در یک مورد «اینشتین نابسامان و شلخته ظرف دو ماه بیست و پنج کیلو از وزن خود را از دست داد. الزا او را به خانهی خود برد تا به مراقبتش بپردازد.»
در نوامبر 1918، سرانجام جنگ جهانی اول با شکست آلمان خاتمه یافت. قیصر به هلند گریخت، که در آن جا دولتی سوسالیست سر کار و آشوب و درهمریختگی سیاسی برقرار بود. اینشتین با قدرت گرفتن سوسیالیستها در آلمان دلگرم و متقاعد شد که نظامیگری آلمان اکنون دیگر اتفاقی متعلق به گذشته است.
بر اثر مراقبتهای مادرانهی الزا، اینشتین به تدریج راه بهبودی از بیماری را پیمود، اما هیچ نشانهای از تمایل به بازگشتن به آپارتمان خود را بروز نداد. کار کردن در اتاق خود در طبقهی فوقانی را آغاز کرد، و گاهی هم نوای ویولون نواختن وی از آن اتاق شنیده میشد. غذایش را معمولاً خارج از در اتاقش مینهادند. اینشتین نسبت به وضعیت خانه و آن چه در آن جا میگذشت بیاعتنا و بیخبر بود، و الزا فقط بسی خشنود بود که امکان تداوم این وضعیت را فراهم آورد. وقتی متارکهی اینشتین با میلهوا تأیید شد و مراحل قانونیاش را طی کرد، به نظرش رسید که او و الزا احتمالاً باید با هم ازدواج کنند، و ظاهراً این پیشنهاد را با شادمانی و شعف بسیار مطرح کرده بود. الزا موهای او را کوتاه کرد، لباس مناسب به وی پوشاند و آنها در ژوئن 1919 با هم ازدواج کردند.
در نوامبر 1919 خبرهایی در تأیید ایجاد و دگرگونی همیشگی در زندگی اینشتین به گوش رسید. در اوایل آن سال آرتور ادینگتون، اختر-فیزیکدان انگلیسی سفر هیئتی تحقیقاتی به جزیرهی پرنسیپ، از مستعمرات افریقایی پرتقال در خلیج گینه، را هدایت و سرپرستی و در آن جا از خورشیدگرفت عکسبرداری کرده بود. ستارگانی را که پیشتر به علت تابش خورشید قابل مشاهده نبودند، اکنون میشد مشاهده کرد. این عکسها در ضمن نشان دادند که نور ستارگان که از مجاورت خورشید عبور میکند، خم میشود. یعنی، موضع آنها نسبت به وقتی که نورشان از نزدیکی خورشد عبور نمیکرد، متفاوت به نظر میرسید. مشاهدات ادینگتون با پیشگوییهای اینشتین در مورد خم شدن نور ستارگان دوردست در هنگام عبور از مجاورت خورشید، سازگار و منطبق بود. نظریهی نسبیت عام اینشتین تأیید شد: اینشتین چندین روز در حالت سرخوشی و شعف به سر میبرد.
اما واکنش اینشتین نسبت به نتایج مشاهدات ادینگتون در مقایسه با واکنش رسانههای گروهی جهان هیچ بود. اندک کسانی (حتی در محافل علمی) یافت میشدند که واقعاً بدانند نسبیت دربارهی چیست، اما همگان دانستند که جهان هستی (عالم) از قرار معلوم برای همیشه تغییر یافته است. ناگهان استاد فیزیک گمنام و ناشناختهی برلینی به عنوان بزرگترین نابغهی کرهی زمین اعلام و شناخته شد.
جهان تازهای از کشت و کشتار فاجعهبار جنگ جهانی، که جنگی برای پایان دادن به همهی جنگها خوانده شد، سر برداشته بود، و نیاز دامن گستری به شنیدن خبرهای خوش بروز میداد. «مردان بزرگ» گذشته-فرماندگان نظامی، دولتمردان، اشراف-از اعتبار افتاده بودند. جهان داشت به عصر مردمباوری («عصر آدمهای عادی» یا پوپولیسم) وارد میشد، که باید قهرمانان جدید خود را مییافت. این فرایند با پدیدهی چارلی چاپلین در ایالات متحدهی آمریکا آغاز شده بود، و اکنون اینشتین داشت به وی میپیوست. این نابغهی حواسپرت بیتکلف و متواضع، گاه غذا خوردن و پیراهن پوشیدن را هم فراموش میکرد، ویولون میزد، و میتوانست در هنگام صرف غذا، شتابان فرمولهایی را روی میز بنویسد؛ درست همان چیزی که رسانههای گروهی، و مردم عامی در پیاش میگشتند. به همین ترتیب، دلسردی و سرخوردگی از مذهب و فلسفه، بعد از جنگ خلأیی روحی و روانی بر جای نهاده بود که بسیاری تلاش میکردند آن را با نسبیت پر کنند. توضیح واقعی همه چیز در این نظریه نهفته بود.
اکنون اینشتین به یک چهرهی مردمی بدل شده بود، که به سراسر اروپا سفر و طی سخنرانیهای عمومی نسبیت را توضیح میداد. وی از اروپا به ایالات متحدهی آمریکا سفر کرد، و در آن جا به واقع فرش قرمز پیش پایش پهن کردند («مردی از شیکاگو دیدار میکند که فضا را خم کرد»). الزا باید اطمینان مییافت که او به درستی و مناسب لباس پوشیده است، و وانمود میکرد که توجه و رفتار دلبرانهی او را نسبت به زنان در مجامع، نمیبیند و از آنها چشم بر میگرفت. وی تأکید میکرد که «من همان کسیام که او با من به خانه میآید»، با همهی اینها گاهی رفتار اینشتین سبب آزردگی و مایهی رنج او میشد. اما این رفتار فراتر از یک موضوع صرف مربوط به شخصیت بود. این رفتار خیلی بیشتر از اینها به اصول نیز مربوط میشد. اصول سوسیالیستی اینشتین اعتقاد و باور به آزادی فردی تمام عیار را در بر میگرفت. بینش کولیوارش، به چیزهایی بیشتر از ظاهر و رفتار ظاهرش تعمیم مییافت.
در سال 1921 جایزهی نوبل فیزیک را دریافت کرد و 32000 دلار از مبلغ جایزهی خود را برای میلهوا فرستاد. چند سال قبل از این که کارهایش به رسمیت شناخته شوند، و در هنگام جداشدن از میلهوا، محرمانه پرداخت این مبلغ را به میلهوا قول داده بود. اینشتین در مورد اهمیت دستاوردهایش، یا در این مورد که روزی کارش شناخته و در خور پاداش شود، هرگز تردید نکرد.
اینشتین نسبت به جنبهی مضحک شهرت و آوازهی خود آگاه بود. رفتارهای عجیب و غریب را (که کار چندان دشواری هم نبود) در حکم یکی از شکلهای محافظت از خویشتن بروز میداد، اما در مواردی دیگر از شهرتش کمال بهرهبرداری را میکرد. وی برای برقراری خلع سلاح جهانی از هیچ تلاشی فروگذار نمیکرد، و با تمام توان از صهیونیسم حمایت میکرد، و برای مقابله با موج روبه خیزش یهودستیزی در آلمان هر کاری از دستش بر میآمد، انجام میداد.
اینشتین ضمن سفرها و فعالیتهایش برای ایراد سخنرانیهای پرهیجان، تلاش میکرد کارهای خود را مطرح و ارائه کند، هرچند که توفیق یافت برای گرانش تعبیر نوی ارائه و بین آن با نسبیت رابطه برقرار کند، هنوز هم نکات مبهمی وجود داشت که باید روشن میشدند. اینشتین مایل بود رابطهای ریاضی بین نیروهای الکترومغناطیسی (مانند نور) وگرانش برقرار کند. این رابطه شالودهی قانونی بنیادی دربارهی رفتار عام یا کلی هر چیزی، از کوچکترین اجزا مانند الکترونها تا بزرگترین ستارگان، را تشکیل میداد. اینشتین تلاش میکرد فرمولی حتی بنیادیتر از e=mc^2 بیابد. او میخواست در قالب یک نظریهی میدان وحدت یافته، بین تمام خواص ماده رابطه برقرار کند. در این صورت، از این نظریهی مجرد و مطلق به سوی استنتاج نظریهی کوانتومی ره میسپرد. در این رهگذر توانایی مییافت تا بر عنصر اساساً گنگ و دو پهلوی نظریهی کوانتومی فائق آید؛ این نظریه با قلمداد کردن نور هم به صورت موج و هم ذرات، از اصول منطق تخطی میکرد. همانطور که مشهور است، طی نامهای در سال 1926 به ماکس بورن، نظریهپرداز کوانتومی تأکید کرد: «متقاعد شدهام که خدا تاس نمیاندازد.» اما نیلز بور، مغز متفکر تدوین و تعمیم نظریهی کوانتومی در کپنهاگ، اطمینان راسخ داشت که اعتقاد اینشتین به یک عالم دقیقاً طراحیشده و بدون تقریب اشتباه است. اگر چنین عاملی موجود باشد، نظریهی کوانتومی اصل مطلق آن است.
مقالههای چاپ شدهی اینشتین همواره با شک و ناباوری موجه شده بود؛ اما از حالا به بعد این شک و ناباوری از جانب کسانی بروز میکرد که پیشتر او را حمایت کرده بودند. شاید جهان را دگرگون کرده بود. اما اکنون چنان به نظر میرسید که گویی او از قافله جدا مانده است. اینشتین مردی بلندپرواز بود، و همین امر تا حدودی مایهی مصیبت او شده بود. اینشتین در پس ظاهر شهرت و آوازهاش، روزگار سخت و دشواری را هم از سر میگذرانید. پسرش ادوارد به نارحتی و ناهنجاری روانی مبتلا شده بود. قبلاً ادوارد از راه دور از پدرش بت ساخته و او را قهرمان خود کرده بود، اما این احساس اکنون به خاطر این که پدر، او و میلهوا را واگذاشته و ترکشان کرده بود، به نفرت و بیزاری از اینشتین بدل شده بود. بعد از آن هم که رژیم نازی در آلمان بر سر کار آمد و برای کشتن وی جایزهای بیست هزار مارکی تعیین کرد. وی اظهار داشت که «نمیدانم که به این مبلغ میارزم یا خیر»، اما ناگریز شد به امریکا بگریزد. اینشتین سمتی دائمی در موسسهی مطالعات پیشرفتهی پرینستون، در نیوجرسی پذیرفت که به تازگی برای پژوهشهای نظری بنیاد نهاده شده بود. وقتی به امریکا وارد شد، ناگهان چهرهی یک پیرمرد را یافت. هر چند که فقط پنجاه و چهار سال داشت، موی پریشان و آشفتهاش به تمامی سفید، و چهرهاش گویی سنگ شده بود.
از آن پس، اینشتین به جریان عادی زندگی افتاد که تا پایان عمرش تغییر عمدهای در آن پیش نیامد. هر بامداد خانهی چوبی سادهی خود را در شمارهی 12 خیابان مرکز ترک میکرد و بیست دقیقه پیادهروی میکرد تابه موسسهی پژوهش پیشرفته میرسید، و پس از کوتاهزمانی برخی از هوشمندترین مغزهای متفکر جهان علم در این پیادهروی به او میپیوستند.
اینشتین به یک افسانهی زنده بدل شد؛ چهرهی نابغهی عجیب و غریب و مهربانی که رسانههای همگانی دوستش داشتند. اما اکنون او به نحوی آدم غمگینی بود دیری بود که اینشتین همراهی و رفاقت با همگنان و همتایانش را گسیخته بود. نظریهی کوانتومی حالا دیگر نتایج جالبتوجهی به بار آورده بود، و پافشاری اینشتین، بر ضرورت جستجوی نظریهی میدان واحد نزد بسیاری، ضایعات صرف یک مغز فوقالعاده و برتر تلقی میشد. بنا به گفتههای دوستش ماکس بورن: «بسیاری از ما این اتفاق را حادثهای غمانگیز میدانیم، هم برای او که راهش را در تنهایی کورمال کورمال میپیماید، و هم برای خودمان که رهبر و پرچمدار خود را از دست میدهیم.»
اینشتین در پرداختن و تکوین نظریهی کوانتومی نقش عمده و چشمگیری بازی کرده بود، اما اکنون از باور داشتن به معانی و استلزامهای آن نظریه امتناع میورزید. در سال 1936 الزا در گذشت، و وی بیشتر از پیش به داخل پیلهی خود فرو رفت، در حالی که به نحو وسواسگونهای روی محاسبات به ظاهر بیهوده و عبث خود کار میکرد.
گفته میشود اینشتین در خلال سه دههی آخر حیاتش دو کار عمده و قابلتوجه انجام داد. اولی اعجابآور بود؛ هم از لحاظ دستاوردش و هم از لحاظ دهشتآفرینیاش. در سال 1939 نیلزبور، فیزیکدان دانمارکی، در پرینستون به سراغ اینشتین رفت و خبرهای نگرانکننده و هشداردهندهای را با او در میان نهاد. فرمول اینشتین e=mc^2 با مدارک قاطعی تأیید شده بود. دانشمندان آلمانی اتم را شکافته بودند و به زودی قادر به ساختن بمبی با قدرت باورنکردنی میشدند. اینتشتین در نامهای این اطلاعات را در اختیار پرزیدنت روزولت، رییس جمهوری آمریکا قرار داد. روزولت بدون اطلاع اینشتین، به طرز محرمانه پروژهی منهتن را برای ساختن نخستین بمب اتمی راه اندازی کرد. در سال 1945، وقتی اینشتین شاهد نتایج کارهایی بود که انجام داده بود، مبارزهای جهانگستر را برای غیرقانونی کردن جنگافزارهای هستهای به راه انداخت. به خاطر ناآرامیها و درگیریهایی که به وجود آورده بود، پلیس فدرال آمریکا FBI از او بازجویی کرد.
برعکس این ماجراها، اقدام قابل توجه دوم اینشتین در اواخر عمرش متضمن یک حرکت مضحک و احمقانه بود. در آن هنگام اینشتین پرآوازهترین چهرهی یهودی در جهان به شمار میرفت، و در سال 1952 سمت ریاستجمهوری دولت تازهتأسیس اسرائیل به وی پیشنهاد شد. علیرغم منش و اسطورهی شخصیاش، گرچه از این پیشنهاد خشنود شده بود، آن را نپذیرفت.
در این میان اینشتین کماکان کار روی نظریهی میدان واحد خود را ادامه میداد. تلاشهای توانفرسای وی علیرغم سیر قهقرایی وضعیت سلامتیاش، ادامه داشت. ناگزیر میشد از تفریحات و وسیلههای سرگرمی محبوبش یک به یک دست بکشد. دردهای مزمن دستگاه گوارش که تا حدودی میراث شیوهی غذا خوردن ایام تجرد و تنهاییاش بود، او را ناگزیر کرد که دود کردن پیپ را که آنقدر مورد علاقهاش بود کنار بگذارد. سرانجام، حتی ویولون عزیزش را نیز به کناری نهاد. اما اینها هیچ کدام نگرانی عمدهی او به شمار نمیآمدند. اگر این کارها را میکرد و از انجام کارهای دوست داشتنیاش دوری میجست، به این معنی بود که میخواست وقت بیشتری را صرف تمرکز روی همان یک هدف نهاییاش بکند.
اینشتین، در سال 1950 روایت جدیدی از نظریهی میدان واحد خود را منتشر کرد. این رساله با سکوت آزارندهی همقطاران دانشمندش مواجه شد. وی در آن هنگام هفتاد و یک ساله بود، اما (دستکم ظاهرش) خیلی بیشتر از سن و سالش را نشان میداد. وی اذعان کرد که غالباً احساس میکند در این جهان مانند یک بیگانه است، اما در خانه احساس عمیق دلسردی، افسردگی و نومیدی به وی دست میداد. تداوم مبارزهی FBI علیه وی، و ناکامیاش در حل و فصل کردن مشکلات نظریهی میدان واحدش، لطمههای جبرانناپذیری بر روح و روان وی وارد آوردند. به نحو روزافزونی خسته و افسرده میشد. اینشتین در بهار سال 1955، در سن هفتاد و پنج سالگی، از حال رفت. چهار روز بعد، در هیجدهم آوریل 1955، در حالت خواب در بیمارستان
پرینستون درگذشت. در حالی که یک صفحه از محاسبات ناتمام در مورد نظریه میدان واحدش، در کنار بسترش قرار داشت.
برخی گفتههای اینشتین:
«متقاعد شدهام که خدا تاس نمیاندازد.»«قدرت لگامگسیختهی اتم همهچیز را در نحوهی تفکر ما دگرگون کرده و از این رو به سوی فاجعهای بیسابقه پیش میرویم.»
«من هرگز به آینده فکر نمیکنم، به زودی خودش فرا میرسد.»
«علم سیاست مربوط به زمان حال است، اما معادله چیزی است برای ابدیت.»
«اگر A کامیابی در زندگی باشد، پس A=x + y + z. کار x است،y بازی است، و z عبارت است از بسته نگه داشتن دهانتان.»
«اگر نظریهی نسبیت من به درستی اثبات شود، آلمان مرا آلمانی و فرانسه مرا شهروند همهی دنیا اعلام خواهد کرد. هرگاه نظریهام درست از آب درنیاید، فرانسه مرا یک آلمانی اعلام میکند، و آلمان مرا یک یهودی خواهد خواند.»
«تا آن جا که قوانین ریاضیات به واقعیت ربط پیدا میکنند، قطعی نیستند و مادام که قطعی باشند، به واقعیت ارتباط پیدا نمیکنند.»
اظهار نظرهایی دربارهی اینشتین:
«نبوغ اینشتین به فاجعهی هیروشیما ختم میشود.»پابلو پیکاسو.
«اینشتین همان اندازه از روانشناسی میفهمد که من از فیزیک سر در میآورم.»
زیگموند فروید.
«خُلِ تمام و کمال.»
رابرت اپنهایمر.
گاه شماری وقایع زندگی اینشتین
1879) ولادت در اولم، آلمان.1894) مهاجرت خانواده به ایتالیا، ماندن آلبرت در مونیخ، آلمان.
1895) اینشتین به سویس میرود.
1900) از پلی تکنیک زوریخ فارغ التحصیل میشود؛ به شهروندی سویس پذیرفته میشود.
1903) ازدواج با میلهوا ماریک.
1905) انتشار سه مقالهی دوران ساز، از جمله مقالهای دربارهی نظریه نسبیت خاص.
1909) کناره گیری از کارمندی ادارهی ثبت اختراعات در برن.
1914) تصدی سمت ریاست گروه فیزیک انستیتوی قیصر ویلهلم در برلین.
1916) انتشار مقالهی مربوط به نظریه نسبیت عام.
1919) متارکه با میلهوا و ازدواج با الزالوونتال، یکی از عموزادههایش.
1919) تأیید نظریهی نسبیت، به بار آمدن آوازهی جهانی برای او.
1921) کسب جایزه نوبل فیزیک.
1929) انتشار نخستین ویراست نظریهی میدان واحد.
1933) مهاجرت به ایالات متحدهی امریکا در پی تهدید به مرگ از جانب نازیها؛ پذیرش سمت تمام وقت در موسسهی پژوهشهای پیشرفتهی پرینستون.
1939) از شکافتن اتم [در آلمان] باخبر میشود، و به پرزیدنت روزولت هشدار میدهد.
1940) به شهروندی ایالات متحدهی امریکا در میآید.
1946) به علت موضع ضد تسلیحاتیاش به او انگ «دلقک کمونیست» میچسبانند.
1950) از جانب سناتور مک کارتی به باد انتقاد گرفته میشود.
1955) در هفتاد و شش سالگی در پرینستون از دنیا میرود.
گاه شماری وقایع دوران حیات اینشتین
1882) مرگ داروین.1889) اتمام بنای برج ایفل.
1900) انتشار کتاب تعبیر خواب فروید.
1903) آقا و خانم کوری به خاطر کشف پرتوزایی (رادیواکتیویته) جایزهی نوبل را دریافت میکنند.
1914-1907) عصر هنر کوبیسم.
1912) غرق شدن کشتی تایتانیک.
1913) اجرای بالهی مناسک بهار اثر استراوینسکی، آهنگساز روس تبار، هیجان زیادی را در پاریس موجب میشود.
1918-1914) جنگ جهانی اول.
1917) پیروزی انقلاب بلشویکی در روسیه.
1922) رمان اولیس اثر جمیز جویس انتشار مییابد.
1929) سقوط بورس در وال استریت مقدمهی دوران رکود بزرگ اقتصادی در آمریکا.
1993) به قدرت رسیدن هیتلر در آلمان.
1935) تا 45 جنگ دوم جهانی.
1945) پرتاب بمب اتمی بر هیروشیما؛ تأسیس سازمان ملل متحد.
1950) آغاز جنگ کره.
برای مطالعه بیشتر
Brian, Denis. Einstein: A Life, New York: Wiley, 1996. A biography offering previously unkonwn details re Milveva.Clark, Ronald W. Einstein: The Life and Times, New York: World, 1971. The standard full-length biography.
Einstein, Albert. Relativity: The Special and the General Theory, Crown Publishers (1961). A popular exposition by Einstein himself.
Einstein, Albert. The Meaning of Relativity (princeton Univresity Press, 1990). Four Lectures.
Einstein, Allert, and Maric, Mileva. The Love Letters (Princeton University Press, 1992). Offers an insight into their relatioship, as well as Einstein"s intellectual development.
Folsing, Albrech. Albert Einstein: A Biography (Penguin, 1998). The latest biography, by a writer who is himself a German physicist.
آثار ترجمه شده به فارسی
اینشتین، آلبرت؛ (1341) مقالات علمی اینشتین، محمود مصاحب، تهران، مؤسسهی مطبوعاتی پیروز با همکاری مؤسسهی انتشارات فرانکلین.اینشتین، آلبرت؛ (1361) نسبیت: نظریه خاص و عام، ترجمه حسن مرتضویان؛ مسعود حیدرینوری، تهران، انتشارات کاویان.
اینشتین، آلبرت؛ (1362) نسبیت: نظریه خصوصی و عمومی، ترجمه غلامرضا عسجدی، تهران، موسسه انتشارات امیرکبیر.
اینشتین، آلبرت؛ (1362) نسبیت و مفهوم نسبیت، ترجمه محمدرضا خواجهپور، تهران، موسسه انتشارات خوارزمی.
اینشتین، آلبرت؛ (1363) فیزیک و واقعیت، ترجمه محمدرضا خواجهپور، تهران، موسسه انتشارات خوارزمی.
اینشتین، آلبرت؛ (1373) حاصل عمر: 44 مقاله و رساله از متفکری ممتاز، ترجمه ناصر موفقیان و حسین سرشار، تهران، وزارت فرهنگ و آموزش عالی، علمی و فرهنگی.
اینشتین، آلبرت؛ اینفلد، لئوپولد؛ (1386) تکامل فیزیک، ترجمه احمد آرام، ویرایش محمدرضا خواجهپور، تهران، موسسه انتشارات خوارزمی.
اینشتین، آلبرت؛ (1383) اینشتین 1905: مجموعه مقالههای سال 1905، ترجمه احمد شریعتی، تهران، دانشگاه الزهراء.
پینوشتها:
1-Annalen der physik :
سالنامههای فیزیک.
2- Einstein, Albert (1905), "Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt (On a Heuristic Viewpoint Concerning the Production and Transformation of Light)", Annalen der Physik 17 (6): 132–148.
3- Einstein, Albert (1906), Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen, Annalen der Physik, Volume 324, Issue 2, pages 289–306, 1906.
5- Einstein, Albert (1905), "On the Motion – Required by the Molecular Kinetic Theory of Heat – of Small Particles Suspended in a Stationary Liquid", Annalen der Physik 17 (8): 549–560.
6- minnow
نوعی ماهی کوچک از تیرهی کپورماهیان.
7- Einstein, Albert (1905), "Zur Elektrodynamik bewegter Körper" (On the Electrodynamics of Moving Bodies), Annalen der Physik 17 (10): 891–921.
7-twin paradox
پارادوکس ساعت هم گفته میشود.
8-Battle of verdun
نبردگاه خونین بین نیروهای آلمان و فرانسوی که طی آن حدود 370000 نفر از طرفین کشته شدند.
استراترن، پل؛ (1389) شش نظریهای که جهان را تغییر داد، ترجمهی دکتر محمدرضا توکلی صابری و بهرام معلمی، تهران، انتشارات مازیار، چاپ چهارم.
ترجمهی دکتر محمدرضا توکلی صابری
رونتگن در آزمایشگاه تاریک خود در دانشگاه ورتسبورگ شروع به پژوهش در مورد لومینسانسی کرد که اشعهی کاتودی در بعضی از مواد شیمیایی ایجاد میکند. رونتگن برای این که این لومینسانس ضعیف را بهتر ببیند، لوله اشعه کاتودی را در یک جعبه مقوایی سیاهرنگ گذاشت. هنگامی که جریان الکتریکی را برقرار ساخت، لومینسانس ضعیفی در انتهای این جعبه تاریک توجه او را جلب کرد. معلوم شد که یک ورقه کاغذ است که پوششی از پلاتینوسیانید باریم (یکی از مواد شیمیایی که او آنها را آزمایش میکرد) دارد. چگونه ممکن بود هنگامی که لوله اشعه کاتودی را در جعبه میگذاشت این ماده لومینسانت شود؟ اشعهی کاتودی میباید توسط جعبهی سیاهرنگ متوقف میشد. او لولهی اشعه کاتودی را خاموش کرد و لومینسانس از بین رفت که به طور قطعی در اثر چیزی مربوط به اشعهی کاتودی ایجاد میشد.
رونتگن کاغذی را که پوشش پلاتوسیانید باریم داشت به اطاق مجاور برد و پردهها را پایین کشید و در را بست. هنگامی که لولهی اشعهی کاتودی را دوباره به جریان انداخت، کاغذ دوباره درخشید. نوعی اشعهی ناشناخته از لولهی اشعهی کاتودی بیرون میآمد. این اشعه نه تنها قابل دیدن نبود، بلکه از درون جعبهی مقوایی و مواد دیگر نیز عبور میکرد. این چه نوع اشعهای میتوانست باشد؟ آزمایشهای بعدی نشان داد که به نظر نمیرسید این اشعه یک نوع نور نامریی باشد. اشعه پس از برخورد با یک سطح منعکس نمیشد، و هنگامی که از محیطی به محیط دیگر میرفت مانند امواج نوری که هنگام عبور از هوا به درون یک مایع خم میشد، هیچگاه نمیشکست. (او در این جا اشتباه میکرد) رونتگن که در مورد ماهیت این اشعه در شگفت مانده بود علامت مجهول در ریاضیات یعنی x را به آن داد و آن را اشعهی x نامید.
رونتگن اهمیت این اشعهی جنجالبرانگیز را فوراً تشخیص داد. این اشعهی x میتوانست درون چیزها را نمایان سازد؛ حتی ژول ورن هم چنین چیزی را تصور نکرده بود! با این حال او میدانست که این کشف برای مدت زیادی مختص او نخواهد ماند. پژوهشهای زیادی در مورد لومینسانس انجام میشد و دیر یا زود کس دیگری حتماً اشعهی x را کشف میکرد.
رونتگن که میخواست اولویتهای کار خود را تعیین کند، به پژوهشهای سریع و دامنهداری در مورد خواص اشعهی جدید پرداخت. او متوجه شد که این اشعه از کاغذ، چوب و حتی ورقه فلزی عبور میکند. خواص دیگر آن شامل یونیزاسیون گازها بود، و با این حال میدان الکتریکی یا مغناطیسی تأثیری بر آن داشت. با این که اشعه نامریی بود، اما بر صفحه عکاسی اثر میگذاشت-که به این معنی بود که عبور اشعه را میشد با شیوه عکاسی ثبت کرد.
پس از هفت هفته رونتگن آماده بود تا یافتههای خود را آشکار سازد. در ژانویه 1896 کشف خود را در یک سخنرانی عمومی اعلام داشت. اوج این سخنرانی هنگامی بود که رونتگن استاد تشریح سوئیسی رودلف فون کولیکر را از میان حاضرین فرا خواند. رونتگن از دست این مرد هشتاد ساله با اشعهی x عکسبرداری کرد. هنگامی که معلوم شد تمامی ساختمان استخوانهای انگشتان و مچ فون کولیکر نمایان است، تمام حاضرین ایستادند و برایش دست زدند.
خبر کشف هیجانانگیز رونتگن به سرعت در سراسر اروپا و آمریکا پخش شد. ایجاد اشعهی x آن قدر آسان بود که به زودی کاربرد عملی پیدا کرد. فقط چهار روز پس از رسیدن خبر کشف رونتگن به آمریکا، با اشعهی x توانستند محل یک گلوله را در پای مجروحی پیدا کنند.
داستانهای شگفتی در مورد خواص عجیب این اشعه در مطبوعات انتشار مییافت. ایالت نیوجرسی حتی در نظر داشت تا قانونی را تصویب کند و استفاده از آن را در دوربینهای اپرا منع کند تا عفت زنانی را که به اپرا میروند حفظ کند. شگفت آن که هیچ کس دیگری به فکر حفظ جامعه از اشعهی x نبود. چندین سال دیگر گذشت تا معلوم شد که تماس بیش از حد با اشعهی x سبب سرطان خون (لوسمی) میشود.
کشف اتفاقی اشعهی x توسط رونتگن در 5 نوامبر 1895 اکنون توسط بعضیها آغاز دومین انقلاب علمی محسوب میشود (اولین انقلاب علمی با کوپرنیکوس و کشف او از گردش زمین به دور خورشید آغاز شد و با روش علمی گالیله پای گرفت). کشف رونتگن به معنی پایان عصر فیزیک کلاسیک (دینای مکانیک گالیله و نیوتون) بود، اگر چه رونتگن در آن زمان هنوز از این موضوع آگاه نبود.
از ابتدا سعی شد تا این اشعهی جدید را اشعهی رونتگن بنامند. اما در مورد تلفظ صحیح و نوشتن نام رونتگن سردرگمی پیدا شد (هنوز هم این سردرگمی وجود دارد و در فرهنگهای مربوط به زندگینامهها نام او به شیوههای مختلف نوشته میشود). علاوه بر آن، مطبوعات اشعهی x را نام هیجانانگیزی یافتند. در هر حال رونتگن شهرت وسیعی پیدا کرد و اولین جایزه نوبل را در سال 1901 دریافت کرد. با این حال بعضی منتقدان سرسخت فرانسوی و انگلیسی رونتگن اعتقاد داشتند که او یک آزمایشگر ساده است که به طور اتفاقی شانس آورده است. در حالی که عدهای دیگر، بیشتر در آلمان، اعتقاد داشتند که او یکی از بزرگترین آزمایشگران عصر خویش است. در هر حال بیشک او یک خصلت استثنایی داشت. رونتگن از به ثبت رساندن هر چیزی که مربوط به تولید یا استفاده از اشعهی x بود خودداری کرد، زیرا اعتقاد داشت که این اشعه باید برای استفادهی بشریت به کار رود. کشف او میتوانست سود مالی عظیمی را برای او به همراه بیاورد. با این حال او در سال 1923، پس از این که پسانداز زندگیاش در تورم عظیم آلمان از میان رفت، در فقر و پیری در گذشت. (در آن زمان یک تکه نان میلیونها مارک ارزش داشت.)
گام بعدی در انقلاب جدید علمی، در نتیجهی مستقیم کشف رونتگن حاصل شد. این امر توسط شیمیدان فرانسوی هنری بکرل،(2) که از یک خانواده لمی مشهور بود، انجام شد. پدربزرگ او در جنگ واترلو جنگیده و یکی از پیشگامان الکتروشیمی بود. پدر او همین رشته را ادامه داده بود و بر روی فلوئورسانس(3) و فسفرسانس تحقیق کرده بود. اینها پدیدههایی هستند که هنگامی به وجود میآیند که مادهای نور را در طول موجی جذب میکند و سپس در طول موج دیگر آن را بیرون میدهد. (شاید بهترین مثال در این مورد وقتی است که نور نامریی ماوراء بنفش بر روی مواد معدنی مختلف تابانده میشود و باعث میشود که به رنگهای مختلفی بدرخشند).
هنگامی که بکرل از کشف رونتگن آگاه شد به یاد آزمایشهای پدرش در مورد فلوئورسانس افتاد. رونتگن با مشاهده اثر فلوئورسانت اشعهی x بر روی پلاتینو سیانید پتاسیم این اشعه را کشف کرده بود. این موضوع باعث شد که بکرل به این فکر بیفتد که آیا مواد فلوئورسانت هم خودشان اشعهی x تولید میکنند؟
در اوایل سال 1896 بکرل به آزمایش با نمک دوگانه اورانیوم (پتاسیم اورانیل سولفات) پرداخت، که از پژوهشهای پیشین خود میدانست که میتواند فلوئورسانس شدیدی ایجاد کند. او بلوری از این نمک را که در کاغذ سیاهی پیچیده شده بود، روی صفحهی عکاسی گذاشت و سپس آن را در آفتاب قرار داد. او میدانست که نور خورشید فلوئورسانس ایجاد میکند، و اگر این فلوئورسانس حاوی اشعهی x میبود، پس در کاغذ سیاه نفوذ کرده و روی صفحهی عکاسی ثبت میشد. دقیقاً همین جریان اتفاق افتاد. هنگامی که بکرل صفحهی عکاسی را بیرون آورد و آن را ظاهر کرد لکههای سفید کمرنگی را در محلی که بلور را گذاشته بود یافت. فقط یک نتیجه میشد گرفت: فلوئورسانس تولید اشعهی x میکند!
پاریس، زمستانی ابری داشت و روزهای آفتابی که او آزمایشهایش را انجام دهد بسیار کم و بافاصله بودند. بکرل بیصبرانه صفحههای عکاسی بیشتری را در کاغذ سیاه پیچیده و بلور را روی آن گذاشت. سپس آنها را به دقت در یک کشوی تاریک گذاشت. اما هنوز هم آفتاب نبود.
بکرل که دیگر نمیتوانست بیشتر از این صبر کند، تصمیم گرفت نگاهی به چند تا از صفحات عکاسی بیاندازد و ببیند که آیا بلورها لومینسانس ضعیفی داشتهاند، که در این هنگام دچار شوک شد. وقتی که اولین صفحهی عکاسی را ظاهر کرد، لکه سفید رنگ شدیدی را دید که از محلی که بلور را آن جا گذاشته بود، پخش شده بود. معنی این پدیده این بود که هر نوع اشعهای که از این بلور میتابد بدون دخالت نور خورشید است؛ و شامل هیچ نوع فلوئورسانس مرئی نیز نبود، چون بلور در تاریکی نمیدرخشید.
بکرل بیدرنگ به پژوهش در مورد این اشعهی غیرمنتظره پرداخت. او با کمال تعجب متوجه شد که این اشعه کاملاً شبیه اشعهی x نیست. ممکن بود که این یک نوع اشعهی کاملاً جدید باشد؟ این اشعه مانند اشعهی x نامرئی بود و میتوانست گازها را یونیزه کند (هنگام عبور از هوا بار الکتریکی ایجاد میکرد). ولی با قدرت بیشتری از اشعهی x میتوانست از ماده عبور کند. او اثر بسیار عجیبتری را نیز مشاهده کرد. این بلور پتاسیم اورانیل سولفات پیوسته این اشعه را میتاباند؛ و به نظر نمیرسید نور و یا تاریکی تأثیری در این مورد داشته باشد. بلور پیوسته در تمام جهات تشعشع میکرد.
در این مرحله پژوهشهای بکرل کاملاً متوقف شد. این پدیدهها بسیار جالب بودند، ولی به نظر نمیآمد که به جایی برسند. بکرل، یک آزمایشگر بود و در فکر تئوریسازی نبود. جالب اینجا است که درک او از این نوع اشعهی جدید به طور مهلکی در اثر پیشداوریهای تئوریکی که از پدرش آموخته بود، مختل شد. اگر چه به نظر نمیرسید که تشعشع در اثر خورشید یا روشنایی ایجاد شده باشد، او متقاعد شده بود که این اشعه باید «یک نوع فلوئورسانس نامریی» باشد؛ در غیر این صورت چه چیز دیگری میتوانست باشد؟ اشعه بدون منبع ورودی، نمیتوانست به طور مداوم از بلور ساطع شود. شاید این منبع ورودی میتوانست به نحوی درون بلور برای مدتی حفظ شود.
بکرل دیدگاه درستی داشت. همان گونه که قوانین فیزیک کلاسیک عمل میکرد. به مدت 2000 هزار سال پس از یونانیان باستان، متفکران علمی هنوز نفسیر ظاهری گفتهی منسوب به اپیکوروس را باور داشتند که میگفت چیزی از عدم به وجود نمیآید. بکرل کشف بسیار مهمی کرده بود، اما شکل جدیدی از فلوئورسانس نبود. پس این اشعه چه بود؟
ماری کوری اکتشافات رونتگن و بکرل را با علاقه زیادی دنبال کرده بود و مانند همیشه درباره آنها با پییر گفتگو میکرد. اکنون او پژوهش خود را بر روی مغناطیس تمام کرده بود و به دنبال موضوع مناسبی برای تز دکترایش میگشت. بنبست بکرل در آزمایشهایش، اکنون چالش جالبی را برای او فراهم میآورد. ماری تصمیم گرفت تا این نوع اشعهی جدید را بررسی کند.
ماری کوری اکنون کارش را به عنوان عضو گروه پژوهشی لیپمن تمام کرده بود، که به معنای آن بود که دیگر به آزمایشگاههای جدید سوربن با همه تجهیزات جدید آن دسترسی نخواهد داشت. در عوض پییر اجازه گرفت تا ماری از انباری قدیمی در آزمایشگاهش در دانشکده فیزیک و شیمی صنعتی استفاده کند. انباری متروک و سرد که او میبایست آن را از ابتدا مجهز کند. اما در این جا ماری کوری چیزی را داشت که هیچ گاه قادر نبود در آزمایشگاههای سوربن به دست آورد: استقلال کامل. او میتوانست پژوهشهای خود را آن چنان که میخواست و به هر نتیجهای که میرسید دنبال کند.
طبق دفتر یادداشتهای آزمایشگاهی ماری کوری، در 16 دسامبر 1897 آزمایشهای خود را شروع کرد. او به مطالعهی اشعهی حاصل از پتاسیم اورانیل سولفات پرداخت که تکرار آزمایش بکرل بود. ماری با اشاره به این اشعه در دفتر آزمایشگاهیاش اصطلاح «رادیواکتیویته» را به کار برد. کوری هم مانند بکرل تأیید کرد که رادیواکتیویته وقتی از هوا میگذرد آن را «برقزده» میکند. هوا یونیزه شده و میتوانست الکتریسته را هدایت کند. همچنان که رادیواکتیویته شدیدتر میشد، یونیزاسیون افزایش مییافت. با این حال مقدار یونیزاسیون بسیار جزیی و در حدود 12-10×50 آمپر بود. این مقدار به دستگاه اندازهگیری بسیار دقیقی نیاز داشت.
ماری کوری توانست از اثر پیزوالکتریکی که توسط پییر کوری و برادرش ژاک درست یک دهه پیش از آن کشف شده بود استفاده کند. با استفاده از این پدیده که یک بلور تحت فشار، مقدار کمی بار الکتریکی ایجاد میکند، توانست بار جزیی مخالف را که توسط عبور مواد رادیواکتیو ایجاد شده بود با آن خنثی کند؛ و بدین ترتیب مقدار بارالکتریکی به صفر برسد؛ بنابراین هر چه که برای خنثی کردن اثر الکتریکی به صفر برسد؛ بنابراین هر چه که برای خنثی کردن اثر الکتریکی رادیواکتیو فشار بیشتری بر کریستال لازم میشد، دلیل بر این بود که رادیواکتیویتهی بیشتری وجود دارد.
اکنون ماری کوری شروع به بررسی ترکیبات مختلف اورانیوم کرده بود که از اورانینیت تا بعضی نمکهای اورانیوم متفاوت بود. اورانینیت سیاهرنگ، یک نوع سنگ معدن اکسید اورانیوم، بسیار رادیواکتیو بود و 12-10×83 آمپر الکتریسته ایجاد میکرد. از طرف دیگر بعضی از نمکهای اورانیوم فقط 12-10×0/3 آمپر الکتریسته ایجاد میکردند. اما ماری کوری در جریان این آزمایشها یک کشف مهم کرد. اگر ترکیب گرم میشد، یا به حالت محلول یا پودر بود، مقدار رادیواکتیویته تفاوتی نمیکرد. تنها یک چیز بر روی مقداررادیواکتیویته تأثیر داشت، و آن مقدار رادیواکتیویتهی موجود بود. منشأ رادیواکتیویته، ترکیب اورانیوم نبود، بلکه این خاصیت خود اتمهای اورانیوم بود.
اما آیا خاصیت فقط منحصر به اورانیوم بود؟ ماری کوری شروع کرد به آزمایشهایی با اتمهایی که وزن اتمی مشابهی داشتند. اکسید توریم یونیزاسیونی ایجاد میکرد که برای خنثی کردن آن، بار پیزوالکتریکی برابر 12-10×53 آمپر لازم بود. فقط اورانیوم نبود که این خاصیت را داشت: توریم نیز رادیواکتیو بود. اما اینها تنها اکتشافاتی نبودند که ماری کوری انجام داده بود. او در گزارش خود نوشت که «دو سنگ معدنی اورانیوم، بیشتر از خود اورانیوم رادیواکتیو هستند که باعث میشود شخص فکر کند که این کانیها ممکن است حاوی عنصری حتی رادیواکتیوتر از اورانیوم باشد. مثلاً اورانیوم سنگ اورانینیت رادیواکتیویتهای چهار برابر بیشتر از مقدار رادیواکتیویتهی اورانیوم موجود در آن داشت. بدین ترتیب هیچ راهی برای توضیح این مسأله نبود، مگر آن که اورانینیت حاوی یک عنصر رادیواکتیو دیگر باشد. این عنصر باید به مقادیر بسیار ناچیزی موجود میبود، وگرنه وجود آن را تا به حال تشخیص داده بودند. به علاوه باید بینهایت رادیواکتیو باشد تا عامل تمامی رادیواکتیویتهی بالای این سنگ باشد. به علت این که تا آن وقت عنصر دیگری کشف نشده بود که به این مقدار رادیواکتیو باشد، احتمال میرفت که عنصر ناشناختهی دیگری در میان باشد.
به نظر میرسید شیوهی علمی گستاخانهی ماری کوری، او را به سوی کشف عمدهای راهنمایی میکند. طبق معمول ماری و پییر پیشرفت علمی خود را شبها در خانه با همدیگر در میان میگذاشتند. به این ترتیب هر دو به پیشرفت پژوهشهای یکدیگر کمک میکردند. اما اکنون پییر تشخیص داد که کارهای همسرش دارد اهمیت زیادی پیدا میکند. در نتیجه او تصمیم گرفت تا پژوهشهایش را به کلی رها کند و به ماری و پژوهشهایش بپیوندد. بنا به روایتی، پییر کوری میدانست که خودش دانشمند برجستهای است، اما اکنون تشخیص داده بود که همسرش در آغاز تبدیل شدن به یکی از بزرگترین دانشمندان همه زمانها است. واضح بود که بازیگر عمده در این همکاری کوریها چه کسی بود. همانطور که خواهیم دید، این گزارشهای یکسویه بسیار قابل بحث است. در واقع دو دانشمند بزرگ در این جا با هم کار میکردند. آنها رابطهی قابلملاحظهای را در زندگی حرفهای و عاطفی خود برقرار کرده بودند (دو حوزهای که بیش از حد دور از همدیگرند)، بنابراین تصمیم پییر برای ترک پژوهشهایش و پیوستن به ماری آن طور که در ابتدا به نظر میآید آنقدرها هم عجیب نبود.
نکتهی دیگری را که باید در نظر داشت این است که ماری کوری طی این مرحله از کارهای آزمایشگاهی شدیدش، داشت از دخترش ایرن مراقبت میکرد که درست سه ماه پیش از نوشتن اولین یادداشتهایش در دفترچه آزمایشگاه پییر به دنیا آمده بود. ماری برای کمک به مراقبت از ایرن خدمتکاری را استخدام کرد، ولی گفته میشود که هیچگاه شستشوی شبانهی ایرن را ترک نکرد. از سوی دیگر اکنون میدانیم که ماری و ایرن کوری بزرگترین همکاری مادر و فرزندی را در تاریخ علم داشتهاند. بنیاد روانی این رابطه، میبایست طی پنج سال زندگی ایرن گذاشته شده باشد که دوران شدیدترین تحقیقات ماری کوری بوده است. همهی اینها دستاوردهای ماری کوری را حتی قابلملاحظهتر میسازند. ممکن است که او یک شخصیت بسیار جدی و بسیار متمرکز بوده باشد، اما توانست تعادل قابلملاحظهای را برقرار سازد. او نابغهای نبود که در دنیای خودش غرق شده باشد، بلکه ذهنی بود که در محیط پوشک و شیونهای صبحگاهی در سطح بسیار عالی کار میکرد. (جالب این که چند سال بعد اینشتین نیز بهترین پژوهشهایش را در شرایط مشابهی انجام داد؛ اگر چه مردی متعلق به زمان خودش بود و همانند ماری کوری آنقدرها با مدفوع و گریهی بچه سرو کار نداشت ... ).
اکنون ماری و پییر کوری شروع کردند به کار مشکل کشف این عنصر ناشناخته در اورانینیت. نخست میباید این عنصر ناشناخته را جدا کنند که به مقادیر بسیار جزیی وجود داشت. این کار، شامل خالص کردن این کانی با روشهای شیمیایی و تقطیر مکرر بود تا این که نمونهای از خود عنصر را به دست آورند. اما جدا کردن این عنصر از بیسموت که بسیار شبیه آن بود، ناممکن مینمود. در جولای 1898 مقدار ناچیزی پودر بیسموت به دست آمده از تلاششان، حاوی عنصر جدیدی بود که برحسب گزارش مشترک کوریها این پودر حاوی «فلز ناشناختهای شبیه به بیسموت بود». آنها میافزایند: «پیشنهاد میکنیم آن را پولونیوم بنامند که از نام وطن یکی از ما گرفته شده است. » پولونیا نام لاتین لهستان است. انسانها، سیارات، و حتی یک سگ، همگی عنصری به نامشان نامیده شده است (اینشتینیم، اورانیوم، پولوتونیوم). لهستان یکی از معدود کشورهایی است که چنین افتخاری را به دست آورده است. این کار در یک زمان بسیار ضروری انجام گرفت، یعنی هنگامی که نام لهستان در خطر محو از روی نقشه بود. درست است که ماری کوری به فرانسه مهاجرت کرده و با یک فرانسوی ازدواج کرده بود، ولی در سراسر دوران زندگی خود یک میهنپرست لهستانی مانده بود. مثلاً اگر چه به فرانسه روان صحبت میکرد، اما همیشه لهجهی مشخص لهستانی داشت.
کشف پولونیوم توسط کوری در یک مقالهی مشترک تحت عنوان «دربارهی یک مادهی رادیواکتیو جدید درون اورانینیت» به چاپ رسید (این اولین باری بود که واژهی «رادیواکتیو» مطرح میشد). سپس آنها متوجه شدند که پولونیوم 400 بار رادیواکتیوتر از اورانیوم است. حتی با وجود این مقدار زیاد رادیواکتیویته، مقدار رادیواکتیویتهی موجود در اورانینیت قابل توجیه نبود. به نظر میرسید که یک عنصر بسیار رادیواکتیو دیگر در این کانی وجود دارد. بار دیگر آنها جستجوی سوزن را در میان انبوهی کاه شروع کردند. این بار موفق شدند تا عنصر ناشناختهای را در پودر باریوم پیدا کنند و اعلام داشتند: «ما دومین مادهی رادیواکتیو را پیدا کردهایم که از لحاظ خواص شیمیایی به کلی با عنصر اولی متفاوت است.» این عنصر را فقط به خاطر رادیو اکتیویتهی زیاد آن میشد از باریوم تشخیص داد.
پینوشتها:
1- Wilhelm Conrad Röntgen (1845 –1923)
2- Antoine Henri Becquerel (1852 –1908)
3- Fluorescence
استراترن، پل؛ (1389) شش نظریهای که جهان را تغییر داد، ترجمهی دکتر محمدرضا توکلی صابری و بهرام معلمی، تهران، انتشارات مازیار، چاپ چهارم.
ترجمهی بهرام معلمی
تمامی این کتاب برای اینشتین هم الهام و هم انگیزه از کار درآمد. اکنون کسان دیگری هم بودند که میخواستند خود را به زور وارد قلمرو او کنند. اما محاسبات مینکوفسکی به وی بینش و بصیرت ژرفی بخشید. وی ناگهان پی برد که چگونه میتواند گرانش را در نسبیت بگنجاند و به آن مرتبط کند. نیوتون به گرانش به عنوان نیرویی نگریسته بود که اشیاء را به سوی یکدیگر میرباید و جذب میکند. اما چه میشد هرگاه در یک میدان گرانشی حرکت میکردند؟ در این صورت ماده باید باعث منحنی شدن فضا شود. اینشتین این الهام را با عبارت «فرخندهترین اتفاق زندگیاش» عنوان کرد. نظریهی نسبیت عام زاده شد؛ هر چند که شش سال مانده بود تا این نظریه تکمیل شود.
نظریهی نسبیت خاص پیشین اینشتین در مورد اجسامی اعمال شده بود که با حرکت یکنواخت نسبت به یکدیگر حرکت میکردند. نظریهی نسبیت عام تعمیم آن نظریهی اول بود و اجسامی را با حرکت نسبی شتابدار دربر میگرفت، مانند مورد تأثیر نیروی گرانشی بر اجسام (که در آن سرعت جسم سقوطی افزایش مییابد). اینشتین به منظور اجرای این تعمیم، ابتدا ناگزیر شد مفهوم و تصور کلاسیک نیوتون از گرانش و نیروی گرانشی را به عنوان نیروی وارد بین دو جسم کنار بگذارد. در عوض، گرانش را به عنوان میدان انرژی نگریست که از خود ماده مایه میگرفت و ناشی میشد. هر چه مقدار ماده بیشتر میشد، تأثیر آن انرژی گرانشی که منتقل میکرد افزایش مییافت.
ممکن است این امر، موضوعی بیاهمیت به نظر آید، اما تفاوت بسیار زیاد و تعیینکننده است. نیوتون کل عالم و جهان هستی خود را بر پایهی مفهوم ناقصی از گرانش استوار کرده و بنا نهاده بود. نگاه نیوتون به گرانش در حکم یک نیرو، به این معنا بود که اثر خورشید بر سیارات، و اثر سیارات بر اقمارشان، لحظهای است. اما چنان که دیدهایم، بنابر نظریهی نسبیت خاص اینشتین هیچ چیز نمیتواند سریعتر از سرعت نور حرکت کند. از آن جا که سرعت حرکت سیارات حدود یک هزارم سرعت نور است، تفاوت بین محاسبات مبتنی بر این دیدگاههای متناقض نیز بینهایت کوچک بود. اما به هر حال این تفاوتها وجود داشت. فقط یکی از آنها میتوانست درست باشد؛ و نتیجه بنیادی بود. فقط یکی از آنها میتوانست درست باشد؛ و نتیجه بنیادی بود. فقط یکی از این مجموعه محاسبات میتوانست طریقهی کارکرد عالم را به درستی توضیح دهد.
دیدگاه اینشتین مشتمل بر معانی ضمنی دیگر، و شگفتانگیزتری بود. از سال 1905 به بعد اینشتین نظریهی نور خود را نیز تعمیم داده و به جا اندختن مفهومی انجامیده بود که بنابر آن، ماهیت نور، هم ذرهای و هم موجی دانسته میشد. اما اگر نور از ذرات تشکیل میشد، وقتی از میدان گرانشی عبور میکرد باید تحت تأثیر قرار میگرفت. به بیان دیگر، اگر نور از یک میدان گرانشی قوی عبور میکرد، مسیر آن انحنا مییافت.
اما تمامی مفهوم و تصور ما از خط مستقیم به مسیر عبور نور وابسته بود. مثلاً، در این میدان خمیده کوتاهترین فاصله بین دو نقطه دیگر خط راست نیست. مانند مسیر هواپیمایی که کوتاهترین فاصلهی بین لندن و لوسآنجلس را طی میکند، باید منحنی باشد.
به همین ترتیب، کل تصور و مفهوم ما از سرعت نهایی (و بنابراین از فضا، و از زمان) به سرعت نور وابسته است. اگر یک باریکهی نور، هنگام عبور از یک میدان گرانشی خم شود، به این معناست که هیچ چیزی نمیتواند بین دو نقطهی واقع بر باریکهی نور منحنی بالاترین سرعت را داشته باشد مگر این که در امتداد باریکهی منحنی حرکت کند. به بیان دیگر، بین این دو نقطه، فاصلهای کوتاهتر از مسیر منحنی وجود ندارد.
در نتیجه، هندسهی اقلیدسی کلاسیک دیگر برای توصیف عالم کافی نبود و این جا بود که دانش ریاضی اینشتین از یاری رساندن به او باز ماند. نمیتوانست هیچ جایگزینی را ارائه کند. بدون شالودهی ریاضیاتی، نظریهی وی فقط در حد یک حدس محض بود و نمیشد چندان نتایجی از آن استنتاج کرد.
از بخت خوش اینشتین، گئورگ ریمان، ریاضیدان آلمانی، در قرن نوزدهم در زمینهی هندسهی نااقلیدسی کارهای زیادی کرده بود. به مدت نیم قرن کارهای ریاضی ریمان دربارهی رویههای خمیده را کاملاً تابناک و استادانه، اما به کلی غیرعملی تلقی کرده بودند. ریمان نشان داده بود که در هندسهی خمیده (یا منحنی) ترسیم هر تعداد خط مستقیم که از دو نقطه بگذرد، امکان پذیر است. (حتی خط مستقیمی از لندن تا سان فرانسیسکو سرانجام بر روی کرهی زمین از لس آنجلس میگذرد.)
به همین ترتیب، ریمان نشان داد که در هندسهی خمیده چیزی مثل خط راست با طول بینهایت وجود ندارد. اینشتین، پی برد که اگر فضا منحنی (خمیده) باشد، این گزاره دربارهی جهان هستی (عالم) نیز صادق درمیآید، یعنی عالم نیز خمیده است. هر خط راست مآلاً دوباره با خودش برخورد خواهد کرد (به خودش میرسد). تصور و مفهوم مینکوفسکی استاد پیر اینشتین از فضا-زمان نیز به شکلگیری مفهوم جدید عالم در ذهن او بسیار کمک کرد. این مفهوم پیوند دیگری را بین نظریهی نسبیت خاص و نظریهی نسبیت عام برقرار ساخت و ابهامات بر جای مانده از اثر نور بر فضا و زمان را روشن کرد. فضا خمیده شد و به همین ترتیب زمان، که مطلق نبود بلکه مانند بعد چهارمی در پیوستار فضا-زمان عمل میکرد. (اگر نور در یک مسیر منحنی یا خمیده سیر میکرد، پس زمان نمیتوانست در خط مستقیم سریعتری حرکت کند؛ زمان نیز باید در مسیری منحنی سیر میکرد.)
اینشتین نتایج خود را در مارس 1916 در نشریهی آنالن در فیزیک، در قالب مقالهای تحت عنوان «بنیان نظریهی نسبیت» منتشر کرد. ایدههای جدید و هیجانانگیز اینشتین با حیرت و مقداری هم سردرگمی مواجه شد. تا این جا همه چیز خوب بود و حرفی هم نداشت، اما کل مطلب فقط نظریه بود. وی ادعا میکرد که عالم را توصیف میکند، اما تمام آن چه را که فراهم آورد، چیزی جز ریاضیات نبود؛ بدون هیچ گونه برهان و اثبات عملی. باید اذعان کرد که نظریهی وی ظاهراً بینظمی و بیقاعدگی مختصری را در مدار عطارد توضیح میداد، که توضیح قابل قبول فیزیک نیوتونی برای این بیقاعدهگی، نمیتوانست اثبات عملی قاطعی در برابر چنان ادعاهای سنگینی دربارهی ماهیت بنیادی عالم به شمار آید.
اینشتین یک آزمون عملی را پیشنهاد کرد. بنابر نظریهی او، نور گسیلی از ستارگان دوردست در هنگام عبور از میدان گرانشی قوی خورشید باید خمیده شود. متأسفانه این نور را فقط در خلال گرفت خورشید (کسوف) میتواند مشاهده کرد، و کسوف بعدی تا سال 1919 اتفاق نمیافتاد. جهان باید منتظر میماند تا پی ببرد آیا کرهی زمین جرئی از یک عالم خمیده است یا عالمی «تخت».
در نوامبر 1919 خبرهایی در تأیید ایجاد و دگرگونی همیشگی در زندگی اینشتین به گوش رسید. در اوایل آن سال آرتور ادینگتون، اختر-فیزیکدان انگلیسی سفر هیئتی تحقیقاتی به جزیرهی پرنسیپ، از مستعمرات افریقایی پرتقال در خلیج گینه، را هدایت و سرپرستی و در آن جا از خورشیدگرفت عکسبرداری کرده بود. ستارگانی را که پیشتر به علت تابش خورشید قابل مشاهده نبودند، اکنون میشد مشاهده کرد. این عکسها در ضمن نشان دادند که نور ستارگان که از مجاورت خورشید عبور میکند، خم میشود. یعنی، موضع آنها نسبت به وقتی که نورشان از نزدیکی خورشد عبور نمیکرد، متفاوت به نظر میرسید. مشاهدات ادینگتون با پیشگوییهای اینشتین در مورد خم شدن نور ستارگان دوردست در هنگام عبور از مجاورت خورشید، سازگار و منطبق بود. نظریهی نسبیت عام اینشتین تأیید شد: اینشتین چندین روز در حالت سرخوشی و شعف به سر میبرد.
اما واکنش اینشتین نسبت به نتایج مشاهدات ادینگتون در مقایسه با واکنش رسانههای گروهی جهان هیچ بود. اندک کسانی (حتی در محافل علمی) یافت میشدند که واقعاً بدانند نسبیت دربارهی چیست، اما همگان دانستند که جهان هستی (عالم) از قرار معلوم برای همیشه تغییر یافته است. ناگهان استاد فیزیک گمنام و ناشناختهی برلینی به عنوان بزرگترین نابغهی کرهی زمین اعلام و شناخته شد.
منبع: استراترن، پل؛ (1389) شش نظریهای که جهان را تغییر داد، ترجمهی دکتر محمدرضا توکلی صابری و بهرام معلمی، تهران، انتشارات مازیار، چاپ چهارم.
منبع: راسخون
طبیعت از اشیاء متنوع زنده و غیر زنده تشکیل شده است، و همهی اینها روی هم رفته جرم زمین را تشکیل میدهند. بنابر این برای تعریف جرم در فیزیک باید بگوییم «کمیت ماده است آنگونه که با وزنش تعیین میشود». به زبان ساده، برای پیدا کردن جرم، مقدار نیروی وزن مؤثر بر آن جرم در نظر گرفته میشود. شما حتماً در مورد قانون بسیار معروف بقای انرژی نیوتون چیزهایی شنیدهاید. این قانون شامل اصولی در بارهی انرژیای است که ما را احاطه کرده است. به طور مشابه، نیوتون قانون بقای جرم را مطرح میکند تا توضیح دهد جرم چیست و چگونه در طبیعت در توازن قرار میگیرد.
قانون بقای جِرم چیست
در فیزیک، جرم به صورت یک سیستم بسته یا مجزا شده شناخته میشود. این به این معناست که هیچ تبادل مادهای با محیط نمیتواند وجود داشته باشد. بنا بر این جرم دارای یک حالت تعادل ترمودینامیکی میشود که در آن هیچ شکلی از ماده قابل انتقال یا پذیرش نیست. بر اساس این اصل، تعریف زیر را داریم:«جِرم اشیاء در یک سیستم بسته یا مجزا شده، صرف نظر از این که چه پروسههایی در داخل سیستم در حال عمل هستند، ثابت خواهد ماند». این خیلی شبیه است به قانون بقای انرژی که بیان میدارد: «مقدار کل انرژی در یک سیستم مجزا شده در طول زمان ثابت میماند.»
پیامد معمول دیگری از این دو قانون این است که هم جرم و هم انرژی نه میتوانند خلق شوند و نه نابود، بلکه تنها میتوانند از یک حالت به حالتی دیگر تبدیل شوند. بر اساس این قانون، گفته میشود که جرم در طبیعت همواره ثابت باقی میماند اما میتواند به انواع مختلف ذرات و به فازهای مختلف ماده تغییر حالت دهد. صرف نظر از استفادهاش در بخش فیزیک دانش، این قانون در واکنشهای شیمیایی که در سیستمهای بسته رخ میدهند نیز کاربرد دارد، جایی که جرم واکنش دهندگان باید برابر با جرم محصولات به دست آمده باشد.
مثالها
همانطور که در بالا گفته شد طبیعت پر از جرمی است که به هر حال به صورتی ابقا میشود. بنا بر این مثالهای زیادی وجود دارد که میتوان برای توضیح این اصل در طبیعت بیان داشت. دو تا از سادهترین مثالها در زیر آورده میشود تا بتوانید یاد بگیرید که چگونه این قانون را در زندگی روزانه به کار گیرید. نگاهی به این مثالها بیندازید.مثال 1
وقتی زغال را میسوزانید بر اثر این سوزاندن محصولاتی شکل میگیرند که عبارتند از دوده، خاکستر، گرما و چند نوع گاز مختلف. این محصولاتِ احتراق مستقیماً متناسبند با مادهی خام زغال که سوخته شده است به گونهای که جرم زغال تبدیل میشود به همهی محصولات در حالی که میزان جرم ثابت میماند. به هر حال اما وقتی، در این مورد، جرم، دچار تبدیل میشود کمی انرژی، به صورت گرما، تولید میشود. اما این تبدیل به انرژی، بسیار کوچک است و به راحتی قابل آشکارسازی نیست، بنا بر این در نظر گرفته نمیشود.مثال 2
در این مثال یک واکنش شیمیایی بسیار اساسی بین یک مولکول هیدروژن (H2) و نیم مولکول اکسیژن (O2) را مورد بحث قرار میدهیم. وقتی این دو نوع مولکول تحت حرارت با هم واکنش میکنند یک مولکول آب (H2O) پدید میآورند. وزن مولکولی هیدروژن 2 و از آنِ اکسیژن 16 است که وقتی به ترتیب در ضریبهای یک و نیم ضرب شده و با هم جمع شوند عدد 10 را به بار میآورند که وزن مولکولی آب است. بنا بر این در شیمی، جرم واکنش دهندهها در محصولاتِ واکنش ثابت میماند.شما نیز میتوانید در مورد مثالهایی از زندگی روزانهاتان فکر کنید که نشانتان میدهند که فیزیک و شیمی چیزی است که طبیعت بر مبنای آنها ساخته شده است.
نویسنده: دکتر رضا منصوری*
از حسابی بنیانگذار فیزیک دانشگاهی ایران، که نظریهای «غلط و بیربط» در مورد ماده نوشت، و با پرداخت تقلبی ایرانش کردند، از حسابی که تنها ده دقیقه در یکی از زمانهای دیدار «اولین مرد علمی سال» دویست دلار عمومی اینشتین با وی صحبت کرده بود، اکنون امامزادهای ساختهاند، سیدی و عارفی حافظ قرآن و دانشمندی در قد و قوارهی نیوتون و اینشتین (به کتب درسی مراجعه کنید)، فرهیختهای که در یک مراسم نوروزی اینشتین، شرودینگر، فرمی، دیراک، و بور را در منزلش دعوت میکند، و این دانشمندان را مسحور تمدن (تخیلی) ایران و آیینهای ملی ما میکند.
کجاست شرف حرفهای رسانههای ما که به این سهولت گول دروغ پردازان را میخورد! مرحوم حسابی زمانی مقالهای میفرستد برای مجلهای در پاریس در مورد آنچه کتب درسی مدارس ما، یا برپاکنندگان کتیبهای در دانشگاه اصفهان، آن را نظریهای بسیار عمیق و برتر از نظریههای اینشتین تلقی کردهاند.
بنا به اسناد تاریخی این مقاله برای داوری به استاد سینج نسبیت دان معروف داده میشود. داور متوجه میشود که حسابی حتی در محاسبهی یک پتانسیل سادهی کروی اشتباه کرده است، محاسبهای که دانشجویان کارشناسی ما به سهولت انجام میدهند. به این ترتیب مقاله برای چاپ پذیرفته نمیشود.
از انسانهای سادهی زحمتکش و دوستدار ایران بت نسازیم و نسلها را با دروغ تباه نکنیم!
پینوشتها:
* استاد دانشکدهی فیزیک دانشگاه صنعتی شریف
آیا فناوری های جدید نقشه برداری و مکان یابی، آزادی ما را محدودتر خواهند کرد؟
شاید بتوان گفت ابداع نقشه های الکترونیکی، یکی از مصادیق نوآوری در دانش نقشه برداری در قرن بیستم است. واقعیت این است که نقشه های الکترونیکی فقط یک ابزار در دست ما هستند. این ابزار که می توان از آن در راه های درست یا نادرست استفاده کرد، دیر یا زود خود را به نحوی وارد زندگی روزمره ما خواهد کرد که دیگر نمی توان از آن دوری جست یا آن را نادیده گرفت. اما سوال این است که اگر قرار است نقشه های الکترونیکی اعمال و مکان حضور ما را محدود کنند، مرز این محدودیت کجاست؟چیزی که از آن به "نقشه برداری محدود کننده"(1) تعبیر می شود، به خودی خود مفهوم جدیدی نیست. قدمت نقشه های املاک خصوصی به دوران روم باستان باز می گردد و نقشه قلمرو کشورها سرزمین ها به عهد امپراطوری ها و حکومت ها. اما چیزی که تازگی دارد، تنوع و تعداد رو به رشد این نقشه ها در دوران ماست. مقایسه ای بین تعداد و انواع نقشه های سال های 1900 و 2000 میلادی چنین موضوعی را تایید می کند.
از سال 1900، از نقشه ها برای جداسازی مناطق صنعتی از مناطق مسکونی، مشخص کردن مناطق ممنوعه برای ساخت و ساز، مشخص کردن اماکن تاریخی، مشخص کردن زمان شکار و سلاح های مجاز برای این کار، ممانعت از سفر دیپلمات های خارجی و روزنامه نگاران و مواردی از این قبیل استفاده شده است.
این گونه محدودیت ها برای مردم قابل پذیرش است، چراکه بسیاری از این موارد هم مهمند و هم احساس بی احترامی و تحت نظارت بودن به افراد نمی دهند. برای مثال، محیط بانان از نقشه برداری به عنوان ابزاری برای قانون گذاری برای محافظت از منابع آب و حیات وحش استفاده می کنند. گروه های حفاظت، از نقشه هایی که مسیر عبور لوله های گاز و سایر تاسیسات زیر زمینی را نشان می دهند، برای اجتناب از بروز حوادثی مانند آسیب دیدن تاسیسات توسط ماشین آلات راه سازی و حفاری استفاده می کنند. در برخی مناطق نیز تابلوهایی نصب می شود که افراد و شرکت ها را ملزم می کند که قبل از هرگونه عملیات حفاری، با نهادهای مرتبط تماس بگیرید و مجوز لازم را دریافت کنند. اینها همه نمونه هایی از نقشه برداری محدود کننده است که برای بیشتر مردم آشناست؛ هرچند که برخی مقبول و پذیرفته شده، و برخی موجب اعتراض و نارضایتی است. در برخی از املاک، ممکن است نقشه ها خریدار یا خریداران جدید را از توسعه بنا یا تغییر آن بازدارند. این نقشه ها را دولت ها منتشر می کنند، زیرا مورد قبول همه شهروندان و شرکت ها قرار می گیرد.
اما از سال 2010، با جایگزین شدن خطوط منحنی روی نقشه های عوارض زمین ـ که خواندن آن نیازمند دقت و حوصله زیادی است ـ با فناوری الکترونیک، نقشه برداری محدود کننده می تواند کاربردهای به مراتب بیشتری پیدا کند. یکی از جالب ترین مثال ها، و البته ترسناک تر از همه، تلفیقی است از سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS)، سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS) و ارتباطات مخابراتی بی سیم. یک دستگاه ردیاب می تواند در هر لحظه موقعیت خود را به یک جی.آی.اس اطلاع دهد. این سیستم نیز بررسی می کند که آیا موقعیت گزارش شده توسط شخص، خودرو، کشتی یا هر چیز دیگر، یک موقعیت مجاز است یا نه. بر اساس شرایط و اهمیت موضوع، سیستم های آینده می توانند مبلغی را به عنوان جریمه از حساب بانکی فرد مختلف برداشت کنند، یک پیام صوتی یا یک پیامک برای فرد متخلف بفرستند، پلیس یا ارتش را از موضوع مطلع کنند، خودروی متخلف را از کار بیندازند، یا حتی یک داروی خواب آور وارد سیستم گردش خون فرد متخلف کنند.
برچسب گذاری الکترونیکی و ردیابی در مقیاس وسیع دیر یا زود به وقوع خواهد پیوست. به احتمال زیاد، رانندگان قانون مداری که اهل پرداخت عوارض بزرگراه و هزینه پارک کردن خودرو هستند، در برابرنصب و راه اندازی برچسب های RFID از خود اعتراضی نشان نخواهند داد. ردیابی الکترونیکی می تواند در محدود کردن دسترسی به خیابان ها و مناطق پرترافیک شهر و دور کردن وسایط نقلیه سنگین از مناطق مسکونی موثر باشد، چراکه نصب یک گیرنده ـ فرستنده که موقعیت فرد یا وسیله نقلیه را به مرکز اعلام می کند، خود به خود موجب اعمال و اجرای محدودیت های ترافیکی از طرف راننده می شوند. احتمالا در آینده نزدیک الگوریتم های هوشمندی ساخته و به نرم افزار کنترل گیرنده ـ فرستنده اضافه می شوند که می توانند رانندگی مخاطره آمیز، مانند رانندگی بعد از مصرف مشروبات الکلی یا رانندگی در حالت عصبانیت را تشخیص دهند. مخالفت کم با نصب دوربین های فیلمبرداری روی چراغ های راهنمایی، نشانه پذیرش استفاده از این گونه تجهیزات در جامعه است.
در آینده ای نه چندان دور، سیستم هایی که مظنونان و مجرمان بالقوه را از راه دور تحت نظر قرار در مقیاس وسیعی مورد استفاده قرار
خواهند گرفت و هزینه های برقراری امنیت را برای شهروندان کاهش خواهند داد. برای بسیاری از جرائم، یک نقشه الکترنیکی که محدوده مجاز و غیر مجاز را برای افراد سابقه دار مشخص کند خیلی بهتر و معقولتر از زندان به نظر می رسد؛ جایی که مجرمان تجارب و حلقه های خود را بایکدیگر مبادله می کنند.
نقشه برداری الکترونیکی بسیار مفید و کارآمد خواهد بود؛ اما بدون مشکل و ایراد هم نخواهد بود. بعضی از مشکلات نقشه برداری الکترونیکی، کارکنان غیر متخصص، هکرها، تروریست های فضای سایبر و افرادی هستند که ممکن است موفق شوند به هر دلیلی موفق شوند به هر دلیلی با مجریان این سیستم تبانی کنند نقشه برداری الکترونیکی هم ممکن است مانند نقشه های متداول امروزی توسط دولت و به اسم امنیت عمومی یا شرکت های بزرگ، دستخوش تغییرات شود.
از آنجا که از طریق اینترنت می توان محدودیت های جدیدی را تبلیغ و فرهنگ جدیدی را ترویج کرد، فرهنگ جامعه را می توان به مرور تغییر داد و افکار عمومی را با این موضوع آشنا کرد. نگران کننده تر از همه این است که نقشه های آن لاین، جزئیات مهم و با ارزش را به افراد خطرناک و مستعد برای ارتکاب جرم نشان نمی دهند؛ اما این اطلاعات با تمام جزئیات از راه های دیگر و به سادگی قابل دستیابی است.
یکی از عمده ترین مشکلات، ابهاماتی است که ممکن است با مقایسه چندین نقشه از منابع مختلف به وجود آید. برای مثال سیستم ناوبری کشتی ها را در نظر بگیرد. این سیستم، نقشه های موقعیت یابی ماهواره ای را با منحنی های استخراج شده از نقشه های کلی و کم دقت موجود ترکیب می کند. تطبیق این دو نقشه، مانند تطبیق دادن نقشه های دقیق قرن حاضر با نقشه های دریانوردان چندین قرن پیش است که به سختی می توانستند مکان دقیق خود را در دریا تشخیص دهند. هرچند ممکن است برای بسیاری از افراد مهم نباشد که موقعیت یک کشتی که از ساحل فاصله گرفته، توسط نقشه الکترونیکی کنار ساحل نشان داده شود.
اما در مجموع، سعی در بزرگنمایی این اشکالات و نقاط ضعف، کار صحیحی نیست. نقشه برداری الکترونیکی بخشی از یک تحول در حوزه مسائل سیاسی،اجتماعی و صنعت نقشه برداری است. در پایان، باید امیدوار باشیم که موانع پیشرفت نقشه برداری محدود کننده در عصر الکترونیک، ترس از پیدا کردن ابعاد حقوقی و مسائل اجرایی و فنی باشد تا ترس از نقص حریم خصوصی. باید دید.
پی نوشت ها :
1- restrictive cartography
2-jerome Dobson
3-peter fisher
4-geoslaver
بابک باقر زادگان کارشناس فناوری اطلاعات است.
پست الکترونیک:
bagherzadegan@gmail.com
منبع: دانشمند شماره 569
فناوری نانو به عنوان انقلاب صنعتی قرن آینده اثرات فراوانی در صنایع گوناگون خواهد داشت. یکی از چشم اندازهای امیدوارکننده این فناوری پیشرفته، تحول در صنعت خودروسازی است.
یکی از اصلی ترین موضوعات فناوری نانو، ساخت مواد با خواص جدید است. این مواد ارزش افزوده وکارایی بسیار بالاتری در تمام صنایع خواهد داشت که صنعت خودرو نیز از آن مستثنی نمی باشد.
در این مقاله به منظور درک اهمیت این فناوری برای مدیران و کارشناسان صنعت خودرو، نگاهی گذرا به کاربردها، شرکت های فعال در این حوزه و محصولات تجاری شده آن خواهیم داشت.
فناوری نانو، توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستم های جدید با دردست گرفتن کنترل در سطح مولکولی و اتمی و استفاده از خواصی است که در آن سطوح ظاهر می شود.
گستردگی علوم و فناوری نانو موجب تعریف کاربردهای بسیار زیادی در عرصه های مختلف علمی و صنعتی شده است. کاربردهای فناوری نانو در همه جا همراه با هزینه کمتر، دوام عمر بیشتر، مصرف انرژی پایین تر، هزینه نگهداری کمتر و خواص بهتر است.
صنعت خودروسازی یکی از بزرگترین صنایع جهان است و در کشور ما نیز از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. توجه به کارگیری فناوری های جدیدی چون فناوری نانو، در چنین صنعتی ضروری است.
یکی از اصلی ترین موضوعات فناوری نانو، ساخت مواد با خواص جدید است. این مواد ارزش افزوده بسیار بالا و کارایی بالاتری در تمام صنایع خواهند داشت که صنعت خودرو نیز از آن مستثنی نمی باشد.
ساخت بدنه های سبک تر و مقاوم تر برای خودرو، ساخت لاستیک هایی با مقاومت سایشی بهتر، ساخت قطعات موتور با عمر چند برابر، کاهش مصرف سوخت خودرو، ساخت باتری هایی با انرژی بالا و دوام بیشتر، نانوساختارهایی مبتنی بر کربن به عنوان سوپر اسفنج هیدروژنی در خودروهای پیل سوختی، ساخت حسگرهای چند منظوره برای کنترل فرایند مختلف در خودرو، ساخت کاتالیزورهای اگزوز خودرو برای کاهش آلودگی هوا، ساخت لایه های خیلی محکم با خصوصیات ویژه ای مثل الکتروکرومیک (رنگ پذیری الکتریکی) یا خودپاک کنندگی برای استفاده در شیشه ها و آینه های خودرو و سازگار کردن خودرو با محیط زیست و بسیاری موارد دیگر از جمله کاربردهایی هستند که فناوری نانو در صنعت خودرو خواهد داشت. همچنین جایگزینی کربن سیاه ( Black Carbon) تایرها با ذرات رس و پلیمرهای نانومتری، فناوری جدیدی است که تایرهای سازگار با محیط زیست و مقاوم در برابر ساییدگی را به ارمغان می آورد.
یکی از اثرات مثبت فناوری نانو، بالا بردن بازده موتورهای احتراق داخلی فعلی است. این موتورها حدود پانزده درصد انرژی ذخیره شده در بنزین محرکه تبدیل می کنند، از طرف دیگر وزن متوسط خودروهای امروزی حدود هزار و پانزده کیلوگرم می باشد، ولی با استفاده از فناوری نانو، پیش بینی می شود که بتوان بازده را تا پنج برابر افزایش داد و نیز وزن وسایل نقلیه را به میزان 10 برابر کاهش داد؛ پس می توان امیدوار بود که وسایل نقلیه با استفاده از این فناوری تا 50 درصد بهبود کارایی داشته باشند.
کل درآمد صنایع خودروسازی از یک تریلیون فراتر می رود (مثلا فروش شرکت جنرال موتورز که حدود 15/1 درصد از بازار 2001 را در دست داشت، در این سال 177/3 میلیارد دلار در این سال بود).
الگوهای خرید وسایل نقلیه جدید، تابع اقتصاد جهانی است. در شرایط رکود فعلی، عوامل اقتصادی مثل مصرف اندک سوخت و سوخت های جایگزین اهمیت فزاینده ای دارد. با افزایش میزان تولید جهانی و کاهش سود تولیدکنندگان خودرو و صنعت حمل و نقل بیش از همیشه خواهان اصلاحاتی در محصول و فرایند تولید می باشند.
خصوصیات ویژه صنعت خودروسازی، آن را به بازاری مستعد برای ورود فناوری نانو تبدیل کرده است. این بازار بسیار بزرگ است و با پیشرفت زمان، توسعه سریعی برای ایجاد محصولات جدید دارد (حداقل در مقایسه با دیگر محصولات پیچیده).
صنعت خودرو از طرفی در معرض فشارهای ناشی از قیمت سوخت و مسائل ایمنی و از طرف دیگر به شدت تحت تاثیر سلایق و تنوع درخواست مشتریان برای مدل های جدید خودرو است. بنابراین تمایل به ورود فناوری های نوین در این صنعت وجود دارد. خودرو مثل البسه برای بسیاری از افراد ضروری نیست، بلکه وسیله ای برای ابراز شأن و منزلت و سبک زندگی نیز به شمار می رود. به دلیل موارد مذکور صنعت خودرو یکی از اولین نقاط ورود فناوری هایی است که بیش از عملکرد، نوگرایی در آنها مطرح است. پوشش های پنجره الکتروکرومیک، که می توانند به صورت دلخواه یا خودکار شیشه ها را تیره سازند، یک کاربرد بالقوه فناوری نانو است که احتمالا پیش از نفوذ به دیگر بازارها همچون صنعت ساختمان در ساخت خودروهای پیشرفته جایگاهی خواهند یافت.
عوامل اصلی رقابت در صنعت خودروسازی
همانند سایر بخش ها، رقابت در صنعت خودروسازی از یک سو در زمینه تلاش برای کاهش هزینه ها، و از دیگر سو، افزایش کارایی و غلبه بر مشکلات زیست محیطی است.عوامل اصلی رقابت در صنعت خودروسازی عبارتند از:
ـ قیمت
ـ ایمنی و امنیت
ـ کارایی سوخت
ـ ارتباطات/اطلاعات
ـ عملکرد بهتر
ـ کاهش آلودگی هوا
ـ زیبایی
ـ راحتی
در تمامی این زمینه ها، شرکت های خودروسازی یا در حال استفاده از فناوری نانو برای کسب قدرت رقابت بالاتر هستند، و یا این فناوری، در آینده توسط این شرکت ها به کار گرفته خواهد شد. بسیاری از کاربردهای پیشنهادی فناوری نانو، مشخصات نسل بعدی خودروها را تعیین خواهد کرد. استفاده از فناوری نانو به عنوان قدرتمندترین فناوری توانمند ساز موجب به دست گرفتن نقش رهبری در زمینه این فناوری خواهد شد.
فناوری میکرو نانو در حال تغییر دادن صنعت خودرو می باشند. تولید کنندگان صنعت خودرو نیز مشتاق استفاده از نوآوری برای بهبود عملکرد، راحتی و ایمنی خودرو می باشند. عامل تصمیم گیرنده برای پذیرش این فناوری ها مقرون به صرفه بودن آنهاست.
بنابراین در چند سال بعدی پیشرفت های اصلی فناوری نانو در زمینه زیر خواهد بود:
ـ عملکرد بهتر: مربوط به کارایی موتورهای بهبود یافته و استفاده از مواد سبک ومستحکم تر می باشد که همگی آنها تحت تاثیر فناوری نانو قرار خواهند گفت.
ـ به کارگیری لایه های نازک بر روی بلبرینگ ها و قطعات تحت اصطکاک به جای استفاده از روان کننده ها
ـ فیلتر های الکترواستاتیک جدید
ـ کاتالیزورهای جدیدی که از مواد بسیار متخلخل و سطوح انتخابگر شیمیایی بهره می برند.
ـ نانو ذرات در افزودنی های رنگ ها به کار رفته و اثرات رنگی جدید، سختی بیشتر، و دوام بالاتر را موجب می شوند.
کاربردهای فناوری نانو در صنعت خودروسازی
ـ مواد نانو ساختارـ مواد سبک
ـ افزایش استحکام و سختی
ـ افزایش طول عمر
ـ مواد ضد آتش ومحافظت کننده دمایی
ـ مواد مهندسی شده
ـ حسگری و پایش
- مواد هوشمند
ـ افزایش شفافیت
ـ پنجره هایی با قابلیت کنترل میزان نور و گرمای خورشید
ـ پنجره های تمیز
ـ محافظت در برابر آلودگی
ـ پلاستیک ضدنشت
ـ مواد فوق العاده چسبناک
ـ رنگ های دارای کارکرد خاص
ـ خودتمیزشوندگی
انرژی
ـ پیل سوختیـ الکترولیت نانوساختار
ـ پیل خورشیدی
ـ نانوفراورش
ـ پیل های خورشیدی مجهز به چاه کوانتومی
ـ تجهیزات غیر بلوری حساس شده به کمک رنگ
ـ پیل های خورشیدی آلی
ـ ترکیب مولکول های آلی یا غیر آلی
ـ ذخیره سازی انرژی بازده بالا
ـ بازده انرژی
ـ مصرف هوشمند انرژی
انتقال نیرو
ـ بهبود کاراییـ صرفه جویی در هزینه
ـ موتور هوشمند
ـ مایعات خنک کننده
حسگری و نمایش
ـ نمایش وضعیت فیزیکی موادـ حسگری حرکتی
ـ ژیروسکوپNEMS و MEMS
ـ حسگرهای شیمیایی/زیستی
ـ تعیین وضعیت تایرها
ـ حسگرهای کیسه هوا
روشنایی
ـ سیستم روشنایی کم مصرف یکپارچهـ منابع روشنایی جدید
پردازش داده و ارتباطات
ـ ابزارهای الکترونیکی مولکولیـ تراشه های قدرتمند و ذخیره داده ها
ـ بهبود سیگنال ها
ـ ارتباطات سریع
ـ تفریحات
ـ رانندگی توسط هوش مصنوعی
بینایی
ـ نمایشگرهای مسطح با تفکیک پذیری بالاـ یاری رسان های رانندگی (واقعیت بهبود یافته)
ـ هولوگرافی همزمان
ـ سیستم ناوبری
ایمنی
ـ سیستم ایمنی پیشرفتهـ تشخیص الگوی رانندگی
ـ حفاظت بیومتریک
ـ کاربردهای زیست پزشکی
ـ بهداشت
ـ رفع خستگی
ـ آسایش
تولید
ـ طراحی خوردو شخصیـ مدلسازی سریع
ـ تولید مواد به روش خود آرایی
ـ تولید قطعات الکترونیکی توسط خودآرایی
ـ رشد مواد
ـ نانو کارخانه با اندازه شخصی
ـ رنگ آمیزی
محیط زیست
ـ بازیابیـ تولید زیست سازگار
ـ پاکسازی آلودگی های خارج شده ازاگزوز
ـ کاهش سروصدا
مروری بر محصولات نانو در حوزه خودرو
ـ باتری های دارای ساختار نانوـ کاتالیزور سوختی نانوذره ای
ـ کاتالیزور پیل سوختی
ـ غشای نانو حفره ای
ـ مبدل کاتالیستی الکترونی
ـ نانوالیاف برای فیلتر کردن هوا
- سیستم خالص سازی هوای نانو
ـ نانو لوله های کربنی برای مواد مورداستفاده درخودرو
ـ آئروژل نانوساختار
ـ درزگیر آلیاژی
ـ روکش های نانو برای تایرها
ـ تولید مخازن پلاستیکی با کارآیی بالا با استفاده از فناوری نانو
ـ نانوسیالات
ـ فناوری خنک کننده برای خوردو
ـ نانو اندازه گیری
ـ فرآیند جریان آرام نازک دینامیک
ـ حسگرهای تصویری سه بعدی
نتیجه گیری
همان طور که ملاحظه کردید فناوری نانو تاثیرات زیادی در بخش های مختلف خودرو، از جمله رنگ، شیشه بدنه، لاستیک، پیل سوختی، و بسیاری از مواد دیگر خواهد داشت.کشور ما با داشتن منابع غنی معدنی و مخازن عظیم نفتی باید انگیزه بیشتری برای دستیابی به این فناوری داشته باشد.
تاثیرات فناوری نانو بر ارتقا کیفیت مواد به کار رفته و در قسمت های مختلف خودرو وخصوصیات ویژه ای که آن مواد پیدا می کنند مهمترین مقوله ای است که باید به آن توجه کرد. همچنین تاثیرات بسزایی که استفاده از این فناوری در محیط زیست می گذارد قابل توجه است. مواد اولیه مورد نیاز برای هر صنعت، نقش مهمی در کیفیت ، قیمت و قابلیت های محصول تولید شده آن صنعت دارد. اگر بتوان از موادی با کیفیت بهتر، قیمت کمتر و کارایی بیشتر در ساخت قطعات خودرو استفاده کرد، خودروهای آینده علاوه بر آلودگی کمتر، از قیمت مناسب و قابلیت های بیشتر برخوردار خواهند بود.
با توجه به هشیاری روزافزون جهانی در بخش فناوری نانو و اقدامات صنایع مختلف از جمله صنعت خودروسازی در جهان، ما نیز باید درصدد باشیم که سهمی هرچند اندک از این بازار را در دست بگیریم. با مطالعه کارهای تجاری شرکت های خودروسازی در می یابیم که شرکت های بزرگ در این زمینه کارهای تجاری کوچکی را انجام داده اند. گرچه در زمینه تحقیقاتی فعالیت فراوانی کرده اند اما در تولید تجاری مثلا با استفاده از فناوری نانو دست به تولید رکاب برای یک خودرو زده اند (شرکت جنرال موتورز) با یک قاب آینه (شرکت فورد) که شاید از اهمیت خاصی برخوردار نیست، اما در حقیقت تلاش تجاری آنها به منظور در دست گرفتن بازار بوده است تا کارهای تحقیقاتی تجاری و آزمایشگاهی شان را با ارزیابی های تجاری در آینده به صورت تولید انبوه درآورند.
نکته دیگر که باید به آن توجه کرد توسعه دیگر صنایع پایین دستی و بالادستی است. تقاضای شرکت های خودروسازی مثلا نانوکامپوزیت ها می توانند سازندگان این مواد را به تحریک وادار و باعث پیشرفت صنایع پتروشیمی برای تولید نانوکامپوزیت گردد، که "تا نیاز وجود نداشته باشد چیزی به وجود نمی آید". باید درخواست از طرف یک مصرف کننده باشد تا تولید کننده بتواند خطر کند و پا به عرصه بازار بگذارد.
شرکت های خودروسازی ما باید توجه داشته باشند که با تحقیق و توسعه، تولید محصولات بهبود یافته با کمک فناوری نانو درخواست های منطقی تولید کنندگان داخلی و خارجی را پاسخ دهند و سهمی از بازار را به دست گیرند.
در مجموع سیاست گذاران و بخش های تصمیم گیری صنعت خودرو باید از گستره فرصت های ارائه شده توسط این فناوری آگاه شوند تا بتوانند سیاستی مطلوب اتخاذ کنند. با برگزاری سمینارها و کارگاه های آموزشی و ارتباط با دانشگاه ها می توان این امر را سرعت بخشید و سپس تولید، هرچند اندک می تواند برایمان کارگشا باشد (حتی اگر امکان تولید داخلی نبود می تواند با کسب اطلاعات کافی درباره تاثیرات صنعت خودروسازی از فناوری نانو، با چشمان باز، واردات و انتقال فناوری را هدایت کرد).
پی نوشت ها :
1ـ رئیس اداره اطلاع رسانی و ارتباط با رسانه های گروه خودروسازی سایپا
2ـ کارشناس اداره کیفیت رنگ شرکت سایپا
3ـ کارشناس اداره مهندسی کیفیت بدنه و رنگ سایپا
منابع:
1-http://www.csa.com/hottopics/nano/overview.html
2_ http://www.hkc22.com/nanofood.html
3_htpp://nanotechwire.com/news.asp?nid=805&ntid=1 24&pg=1
4_http://www.foresight.org/Nanomedicine/NanoMedArticles.html
5_http://wwwnaknow.com/nicfaq.html
6_http://www.def_logic.ocm/articles/nanomachines.html
7_http://www.nanomachines.com
8_http://www.elcot.com/nano/nanomachine.htm
ترجمهی بهرام معلمی
یک بار دیگر، باید به اجمال سری به تاریخ بزنیم. در سال 1828 رابرت براون، طبیعتشناس اسکاتلندی در طی تحقیقات گیاهشناسی خود، به مشاهدهی ذرات گردهی معلق درآب دست زد. وقتی این ذرات گرده را زیر میکروسکوپ مطالعه کرد، پی برد که تک ذرات گَرده حرکات زیگزاگی پیوسته، و ظاهراً کاتورهای، را بروز میدهند. گویی که موجوداتی زندهاند. و وقتی یک پودر غیرآلی را جایگزین گردهی آلی کرد، دقیقاً همان اثر را مشاهده نمود. ظاهراً براون اتفاقی به نمونهای از آن عدم امکانهای علمی برخورد: آن نمونه عبارت از حرکت دائمی بود. براون از مشاهدهی این پدیده، که به نام خودش حرکت براونی نامیده شد، و در تمامی قرن نوزدهم به عنوان معما درجامعهی علمی مطرح بود، حیران و شگفتزده شد.
وقتی اینشتین حرکت براونی را مطالعه کرد، نسبت به این نافرمانی ظاهری قوانین فیزیک کنجکاو شد و راهحلی با خصلت و سرشت ابتکاری و متهورانه برای آن ارائه داد. بنابر نظریهی جنبشی مولکولی گرما، مولکولهای نامرئی مایع در حال حرکت بودند، که این حرکت با بالارفتن دمای مایع تشدید و تقویت میشد. از نظر اینشتین، رفتار ظاهراً کاتورهای (تصادفی) ذرات معلق در واقع ناشی از بمباران شدن آنها به وسیلهی مولکولهای نامرئی بود که مایع را تشکیل میدادند. این نظری بسیار متهورانه و جسارتآمیز بود، زیرا بسیاری از دانشمندان معتبر و پرآوازه هنوز متقاعد نشده بودند که علیالاصول عملاً اتمها و مولکولها وجود داشته باشند. این موجودات هنوز هم تمام تلاشها را برای مشاهدهشان ناکام گذاشته بودند. درست مثل آن اتر موهوم، تا آن هنگام هنوز هم هیچکس یک مولکول را ندیده بود. اما حالا اینشتین یک مرحلهی دیگر به پیش رفت، و به اثبات کردن وجود این مولکولهای نادیده مبادرت کرد. وی با بهرهگیری از دینامیک آماری، حتی به پیشبینی تعداد دقیق مولکولها در هر تعداد مفروض و معین مایع دست زد.
سادهترین طرح در مورد چگونگی اقدام وی به این محاسبات و تحقیقات تصوری کلی از پیچیدگیهای آنها به دست میدهد. یک شیء واقع در آب (یا در هر مایع یا گاز) دستخوش بمباران پیوسته و مداوم مولکولهای آن مایع یا گاز قرار میگیرد. به طور اتفاقی، تعداد مولکولهای بمبارانکننده از همه طرف با هم متعادل میشود؛ و آن شیء دیگر تکان نخواهد خورد. اما، شیء بسیار کوچکتری چون ذرهی گرده آماده و مستعد است که ابتدا در یک جهت و سپس در جهت دیگر رانده شود، که از کمی اضافهتر شدن مولکولهای بمبارانکننده از یکی از جهتها ناشی میشود. اینشتین برای توصیف این اثر فرمولی به دست داد؛ بنابراین فرمول، میانگین جابهجایی ذرات مرئی در هر تکجهت، متناسب با ریشهی دوم مدت زمان مشاهده افزایش مییابد. اگر فاصلهای را اندازه میگرفتند که ذرات طی این مدت میپیمایند، دراین صورت محاسبهی تعداد مولکولهای نامرئی در داخل یک حجم معین مایع و گاز امکانپذیر میشد. اینشتین به این طریق محاسبه کرد که یک گرم هیدروژن حاوی 3/03×?10?^23 (یعنی بیش از سیصدهزار میلیون میلیون میلیون) مولکول است.
مقالهی اینشتین نه تنها بر آن بود که وجود مولکولها را اثبات و توصیف کند، بلکه همچنین میخواست چگالی وقوع آنها و چگونگی نقشهبرداری از رفتارشان را نشان دهد. اثبات و برهان نظری اینشتین سه سال بعد با انجام آزمایشهای عملی که گران پرین شیمی-فیزیکدان فرانسوی انجام داد، تأیید شد. آزمایشهایی که پرین روی حرکت براونیِ عصارهی رِیوَند (رزینی زرد رنگ) در آب انجام داد، نخستین اثبات عملی وجود فیزیکی اتمها به شمار میآمدند. آزمایشهای وی دقت چشمگیر محاسبات صرفاً نظری اینشتین را نیز آشکار کرد.
این تأیید عملی کارهای اینشتین یکی از جنبههای اساسی روششناسی او را برجسته میکند و بروز میدهد. رویکرد علمی جدید قرن بیستم در این جا خودنمایی میکرد، همان قدر که سبک کوبیسم در نقاشی و موسیقی غیرتونال خصیصهی قرن بیستم به شمار میآمدند. قرن نوزدهم شاهد رشد بسیاری از شاخههای علم از نوباوگی تا بلوغ بوده است. در خلال این دوره روش علمی عمدتاً تجربی بوده و پیشرفتهای چشمگیری از طریق آزمایش، مشاهده، و بهرهگیری از ابزار ابتکاری و خلاقانه حاصل شده است. اما روش اینشتین تجربی و آزمایش نبود. برعکس، وی ذاتاً نظریهپردازی بیپروا بود و این خصلت کماکان تا آخر عمر در وی باقی ماند. آزمایشهایی که بعداً انجام شدند، حقایقی را روشن کردند که همگی مؤید نظریههای وی بودند. روش قدیمی و دیرین پرداختن نظریه به اعتبار و برپایهی حقایقی که شواهد تجربی پشتیبان و مؤید آنها بودند، از نظر اینشتین روندی بسیار کُند، بیروح و ملالآور بود. ذهن وی ترجیح میداد به سرعت به جلو برود و با امکانهایی نهایی روبه رو شود که بسیار فراتر از گسترهی آزمایش و تجربه بودند.
اینشتین در اتخاذ چنین رویکردی تنها نبود. این راه و روش باید به شیوه و رویکرد قرنی تبدیل میشد که در آستانهی آغاز شدن بود. (ثابت شد که انفجارهای اتمی و فرستادن موشک به ماه خیلی پیش از تحقق عملی آنها از لحاظ نظری امکانپذیر میبودند) توانایی کار کردن با خطکش محاسبه درخط مقدم عرصهی علم قرار میگیرد، نه حضور محقق در آزمایشگاه.
اینشتین درمقاله های قبلیاش ماهیت نور و وجود اتمها، دو موجود بنیادی را آشکار و اثبات کرده بود. وی برای انجام این کار کل راه و رسم نگرش علم به جهان را دگرگون کرده بود. این بصیرتهای منحصر به فرد برای جا انداختن و تثبیت وی به عنوان یکی از مغزهای متفکر علمی پیشرو عصر کافی بوده است. اما اینشتین اکنون یک گام دیگر به پیش برداشت. او بینش و شناخت خود نسبت به این خُرد دنیاها را درهم آمیخت و نظریهی کلان جهانی را پرداخت که عالم را دگرگون کرد. این دستاورد او را در مقام یکی از خلاقترین متفکران در تاریخ بشر (در کنار کسانی چون نیوتون و بتهوون) تثبیت کرد.
پینوشتها:
1- Einstein, Albert (1905), "Zur Elektrodynamik bewegter Körper" (On the Electrodynamics of Moving Bodies), Annalen der Physik 17 (10): 891–921.
منبع:استراترن، پل؛ (1389) شش نظریهای که جهان را تغییر داد، ترجمهی دکتر محمدرضا توکلی صابری و بهرام معلمی، تهران، انتشارات مازیار، چاپ چهارم.