«نظریه ی نسبیت» و «تضاد دیالکتیکی»

به بهانه ی پیشگفتار

نوشتار زیر از «م. الف. اُملیانفسکی» را آقای محمد باقری به پارسی برگردانده اند. شوربختانه، برگردان چندان خوبی از آب در نیامده است. برنگزیدن واژه هایی بجا، یکدست و درخور برای متنی علمی (بجای واژه هایی عامیانه که در بیش تر موردها آرش هایی ناروشن و چندپهلو دارند) از یکسو و به گمان بسیار، درنیافتن برخی مانش هایی که به میان آمده اند، برگردان این اثر علمی خوب و ارزنده را تا اندازه ای نارسا و سست نموده است. به عنوان نمونه، در پانوشت برگردان، بجای «Inertial Frames of Reference»، «Initial Frames of Reference» آمده است که نادرست و به گمانم، بیشتر نشانه ای از نارسایی دانش مترجم از درونمایه ی جُستار است تا یک اشتباه ماشین نویسی ساده! افزون بر اینها، خاستگاه اثر، آورده نشده که برپایه ی آن بتوان متن پارسی را با متن اصلی سنجید.

با این همه، تا آنجا که در توان داشتم، آن را ویرایش، پاکیزه و پارسی نویسی نموده و با توجه به نبود متن اصلی برای بازبینی، ناچار شدم در برخی جاها از کنار ویرایشی درخور بگذرم. به همان دلیل یاد شده، امکان آنکه من نیز در جایی، ویرایشی نابجا نموده باشم نیز هست؛ گرچه، چنین امکانی را ناچیز می دانم.

نشانه های ستاره (*) در متن را اینجانب افزوده ام و برای آنکه به متن اصلی، آسیبی وارد نشود، توضیحاتی که بازگویی آن را ضروری می دانستم در «پی افزوده» آورده ام. برخی توضیحات پانوشت را نیز اینجانب افزوده ام.

برای آن گروه از خوانندگانی که نیازمند آگاهی های پایه ای بیش تری درباره ی جُستار این نوشتار هستند، می خواستم برخی توضیحات فشرده و سودمند در مورد «اصل نسبیت گالیله»، «تبدیلات لورنتس» و مانند آن ها را به پیوست این نوشتار درج نمایم؛ ولی به دلیل دراز شدن بیش از اندازه ی نوشتار و نیز این نکته که جستجوی اینترنتی و یافتن توضیحاتی سودمند درباره ی آن ها کار کم و بیش ساده ای است، از آن گذشتم  

در اینجا، یکی دو نکته درباره ی انگیزه ی درج این اثر ارزنده را یادآور می شوم:

در دوران کنونی، بوِیژه دوره ی آغازین فروپاشی «اردوگاه سوسیالیسم»، بسیاری از مانش های بنیادین «سوسیالیسم علمی» نیز به پرسش گرفته شد و کار پژوهشی پیگیر در زمینه هایی چون «دیالکتیک ماتریالیستی» و «ماتریالیسم تاریخی»، سرشت اجتماعی ـ اقتصادی دوران و بسیاری جُستارهای مهم دیگر جای خود را به گفتگوها و ستیزه هایی بیمایه و کم مایه داد. این دوره که در آن دامنه ی گسترده ای از «چپ های شرمگین» و خودباخته تا «دُن کیشوت»های چپ و همه ی آنها که به تازگی «فیل شان یاد هندوستان کرده»، میداندار چنان گفتگوها و ستیزه هایی بودند، خوشبختانه، آرام آرام سپری می شود و بودن آنها در صحنه ی نمایش که همگی از دانش و بینشی اندک و دست و پا شکسته در زمینه ی «سوسیالیسم علمی» برخوردارند، دیری نخواهد پایید.

شاید کمی بیش از ٤٠ سال پیش، هنگامی که مرز میان نوجوانی و جوانی را می گذراندم، یکی از بستگان نزدیکم از من درخواست فراهم نمودن کتاب هایی در زمینه های علمی نمود. به چون و چرا و انگیزه های درخواست وی در اینجا نمی پردازم. وی در آن هنگام، دستِ کم ٣٠ سال داشت و گرچه هنوز دوره ی دکترای خود را به پایان نرسانده بود، به عضویت گروه علمی ـ آموزشی یکی از دانشگاه های ایران درآمده و بکار پرداخته بود. با توجه به گفتگوهایی که هر از گاهی با وی داشتم و به فراخور اندازه ی دانش وی در هرکدام از آن زمینه های خواسته شده، برایش شماری کتاب های برگردان شده ی بسیار خوب و بیش تر «عامه فهم» از انتشارات اتحاد شوروی آن هنگام («میر»، «پروگرس» و ...) فراهم نموده و به وی سپردم. مدت چندانی نگذشت که برداشت وی را از آن کتاب ها جویا شدم. ظاهرا چند کتابی از آن مجموعه ی گردآوری شده را خوانده بود. به هر رو، پاسخ وی مانند آب سردی بود که بر سرم ریخته باشند:

«این ها چیه؟ این ها که الفباست ...»

با اینکه می دانستم در بسیاری از آن زمینه ها از دانشی اندک نیز برخوردار نیست، با خود گفتم: شاید راست می گوید و من نمی دانم!

چند سالی گذشت. اینک انقلاب بهمن ۵۷ در آستانه ی پیروزی بود و من نیز که از چند سالی پیش از آن کم و بیش در کارهای صنفی و سیاسی کوشا بودم، با کنار نهادن گام بگام برداشت های روشنفکرانه ی چریکی به «حزب توده ایران» پیوستم. یکی از موردهایی که دردوره ی کوتاه روزمینی (در برابر زیرزمینی) کار سازمانی این حزب برایم چشمگیر بود و چندین بار آن را با زبان یا یادداشت مورد انتقاد دادم، کم کاری در زمینه ی آموزش سیاسی ـ تئوریک اعضای حزب بود. نمونه ای مشخص از آن را در اینجا می آورم که بی هیچ گفتگو ـ و نیز با نگاهی به فرآورده های آن دوران که هم اکنون جلوی دیدگان همه است ـ چالشی فراگیر بود:

کارگر مکانیک جوانی که در یک تعمیرگاه خودرو کار می کرد، با کوشش ارزنده ی رفیقی استوار و آزموده به حوزه ی حزبی پایه راه یافته بود. به وی از همان نخستین بار شرکت در حوزه و برپایه ی برنامه ای کلیشه ای برای فروش «نامه مردم» و کارهای تبلیغاتی دیگر، بسته ای روزنامه و شاید چیزهای دیگر برای فروش یا پخش سپرده بودند. وی نیز روزنامه ها را برای فروش در خیابان عرضه کرده و از بختِ بد، گرفتار «مائوییست»ی شده بود که وی را در گفتگو و ستیزه ای که هیچگونه آمادگی برای آن نداشت، پیچانده بود؛ آن هم در حضور شمار چندی از مردمی که در خیابان به دور آنها گرد آمده بودند؛ از آن چپول ها، «اوستاگوزک»ها و «کلّه مکعبی» هایی که نمونه های آن هم اکنون در کشورهای اروپایی و امریکایی یافت می شوند و در بهترین حالت، هنری جز (مو به مو) به خاطر سپردن اسناد «کمینترن» و ... بیرون کشیدن مو از ماست (یا شاید چیزهای دیگر!) ندارند.

آن رفیق جوان از اینکه نتوانسته بود از پس آن مائوییست برآید، بسیار ناخرسند بود؛ آن روز من نیز که در آن حوزه شرکت داشتم، گفتار صادقانه ی آن رفیق کارگر را می شنیدم و می دانستم که حق با وی است: حق آموزش و یادگیری بنیادهای چیزی که به آن باور داری تا به باوری آگاهانه و هدفمند دست یابی! با آنکه آن روز در آن حوزه تصمیم هایی خوب درباره ی کار آموزشی هدفمندتر و نیز فرستادن آن رفیق جوان برای کارهای تبلیغاتی به همراه رفیقانی آزموده تر گرفته شد، آن کارگر پس از چند بار شرکت در آن حوزه، پای خود را کنار کشید و کوشش های آن رفیق ارزنده نیز برای بازگرداندن وی به جایی نرسید.

پس از آن، برخورد با چندین نمونه ی کم و بیش همانند، مرا به این نتیجه رساند که شیوه ی کار (بطور عمده بنیان گرفته بر کار تبلیغی) هم از جنبه ی عام آن و هم بویژه در موردهایی مانند نمونه ی یادشده، از بنیاد نادرست است. تجربیات واپسین من در اروپا و دیدن یکی دو نفر از مسوولین و بلندپایگان حزبی، آنچه را که پیش تر نتیجه گرفته بودم، بنیاد نیرومندتری بخشید. به این نمونه ها در اینجا نمی پردازم؛ ولی همه ی اینها، رویهمرفته به من نشان داد که دشواریِ کار از درست نیاموختن «الفبا»هاست و در اینجا باید یادآوری کنم که جُستاری همه گیر است و بسیاری کسان را دربرمی گیرد.

این یادداشت نه چندان کوتاه را با یادآوری این نکته (بویژه برای دوستان جوان و جوان تر!) به پایان می برم که به «سوسیالیسم علمی» (مارکسیسم ـ لنینیسم) باید نه تنها به عنوان باوری برخاسته از نیاز طبقه ی کارگر و توده های زحمتکش به برپایی سامانه ای دادخواهانه نگریست که بویژه بر بنیاد پیوند نزدیک و گاه ناگسستنی جُستارها و مانش های آن به دانش های روز و نیز علمی بودن فلسفه ی آن، باید آن را خوب و پُر آموخت که نیک گفته اند:

کار نیکو کردن از پر کردن است!

ب. الف. بزرگمهر   چهارم تیر ماه ١٣٩١

||||||||

«نظریه ی نسبیت» و «تضاد دیالکتیکی»

«نظریه ی نسبیت» در پهنه ی مانش (مفهوم) های کوانتومی، دگرگونی چشمگیری در «مکانیک کلاسیک» به بار نیاورد؛ زیرا در این نظریه، مانش کلاسیک مسیر ذره ی در حال حرکت، برجای ماند (و از این‏ رو می‏توان آن را نظریه ‏ای کلاسیک به شمار آورد)؛ درحالیکه مکانیک کوانتوم، درست‏ از همین دیدگاه، «قوانین نیوتن» را دگرگون نمود.

«نظریه ی نسبیت» در فیزیک، چیزی را آغازید که مکانیک کوانتوم آن را پی گرفته است. دگرگونی پنداره ها درباره ی فضا و زمان در فیزیک نیوتن و ماکسول که بوسیله ی این نظریه انجام یافت، فیزیکدانان را (به زبان استعاره) از رویای فراطبیعی‏ (تعصب‏آمیز) به در آورد. جُستار دگرگون پذیری اصول بنیادین فیزیک که هم اکنون میان‏ دانشمندان امری پذیرفته بشمار می آید، نخست در «نظریه ی نسبیت» به میان آمد.

جنبه‏ های فلسفی و روش‏شناسی «نظریه ی نسبیت»، همچنین از این رو نقش مهمی در فیزیک دارد که برای نخستین بار ضرورت مانش «ناهمتایی دیالکتیکی» («تضاد دیالکتیکی») را در گسترش نظری‏ درونمایه ی فیزیک نشان داد. کاربرد این مانش در اصول بنیادی فیزیک، نظریه‏های کلاسیک را بگونه ای دقیق از فیزیک نوین بازمی شناساند و بدین ترتیب برای نخستین بار این جُستار‏ به صورتی کاملا پذیرفتنی در «نظریه ی نسبیت» نشان داده می‏شود.١

پیدایش «نظریه ی نسبیت» را بدون مانش «ناهمتایی دیالکتیکی» و بی وابستگی به آن نمی‏توان دریافت. در اینجا، برخی از جنبه های این جُستار را بررسی می‏ کنیم.

بنابر «مکانیک کلاسیک»، ایستایی (سکون) مطلق و حرکت یکنواختِ سر راست (مستقیم الخط) مطلق، هستی ندارند. این مانش ها نسبی بوده، وابسته به یکدیگرند. این جُستار بوسیله ی «اصل نسبیت گالیله»‏ بیان می‏شود که نشاندهنده ی امکان ‏ناپذیری مشخص نمودن دستگاه جداگانه ‏ای در میان یک دسته‏ «دستگاه های سنجش ایستا» (یا «داربست های سنجش ایستا»)‏٢، بر پایه ی قوانین «مکانیک کلاسیک» است؛ ولی، «اصل نسبیت گالیله» با قوانین «الکترو دینامیک کلاسیک» و بویژه با تایید تجربی‏ ناوابستگیِ سرعت نور از حرکت خاستگاه آن، ناسازگار درآمد. این جُستار، هنگام بهره گیری از الکترو دینامیک «ماکسول» در پدیده‏های وابسته به اجسام در حال حرکت، پذیرفته شد. «الکترو دینامیک کلاسیک» هستی «اثیر حامل نور»٣ را پذیرفت. با این همه، این انگاره، مانش های «سکون مطلق» و «حرکت مطلق» را در فیزیک به میان آورد که با «اصل نسبیت گالیله» ناهمتا (متناقض)‏ بود.

این ناهمخوانی منطقی که در پیوندگاه «مکانیک کلاسیک» و «الکترو دینامیک کلاسیک»‏ پدید آمد، مستقیما از راه آزمایش زدودنی نبود. کوشش ناکامی که برای اندازه‏گیری‏ سرعت زمین نسبت به «اثیر»، یعنی سرعت مطلق آن، به عمل آمد («آزمایش مایکلسون ـ مورلی» و مانند آن)، با پذیرفتن انگاره هایی درست به نتایجی کاملا ناهمداستان (مغایر) فرجام یافت:

الف ـ اگر قوانین «مکانیک کلاسیک» درباره ی خاستگاه نور در حال حرکت به کار برده شود، سرعت نور نسبی درمی‏آید؛

ب ـ اگر همین پدیده از دیدگاه انگاره ی لورنتس ـ که خاستگاه آن نظریه ی الکترو مغناطیس است ـ بررسی شود، نتیجه ی منفی «آزمایش مایکلسون ـ مورلی باید چنین تعبیر گردد که سرعتِ نور، مطلق است؛ زیرا بنا به انگاره ی لورنتس، سرعت مطلق زمین را نمی‏توان از راه آزمایش به دست آورد.

برخورد میان «مکانیک کلاسیک» و «الکترو دینامیک کلاسیک» به صورت ناهمتایی میان «اصل نسبیت» و این حکم درآمد که نور در خلاء با سرعت معینی که بستگی به وضعیت حرکت‏ جسم نورانی ندارد، منتشر می‏شود. با آنکه هر دو نظر از راه آزمایش‏ به صورتی پذیرفتنی، گواهی شده بود، میان آنها ناسازگاری منطقی وجود داشت.

اینشتین، این دوگانگی (تناقض) را حل کرد و «نظریه ی نسبیت» نیز بر همین پایه ی منطقی بنا گردید. «اصل نسبیت» که در آن جُستار هم ارزیِ همه ی «دستگاه های سنجش ایستا»، پدیده‏های «الکترو مغناطیسی» را نیز دربر می گیرد («اصل نسبیت اینشتین») به عنوان‏ نخستین انگاره ی این نظریه برگرفته شد. دومین و واپسین انگاره ی نظریه ی اینشتین بر بنیاد ناوابستگیِ سرعت نور از حرکت خاستگاه بود که به عنوان «اصل ماندگاری سرعت نور» شناخته‏ شد. او با دگرگون نمودن مانش های فیزیکی فضا و زمان، آن دو مانش را با یکدیگر آمیخت. همزمانی‏ دو رویداد، هر کدام در جایی دیگر (مختلف المکان)، ماهیت مطلق خود را از دست داد و روشن شد که فاصله ی فضایی‏ میان اجسام و فاصله ی زمانی میان رویدادها نیز نسبی و وابسته به وضعیت حرکت اجسام‏ نسبت به «دستگاه سنجش» است. پیدایش «سینماتیک نسبی» دگرگونی «فیزیک کلاسیک» را پدید آورد. در «نظریه ی نسبیت»، قانون تازه ای برای حرکت ذرات دارای سرعت های بالا به میان آمد؛ قانون‏ پیوند رویاروی (متقابل) میان جرم و انرژی سامانه های مادی یافته شد و ثابت شد که «قانون‏ پابرجایی (بقای) جرم» پیوند نزدیکی با «قانون پابرجایی (بقای) انرژی» دارد.

منطق حاکم بر چاره جویی ناهمتایی میان «مکانیک کلاسیک» و «الکترو دینامیک کلاسیک» بوسیله ی اینشتین که در بالا در میان نهاده شد، برای این جُستار اهمیت بنیادین دارد.

در اینجا، مهم‏ترین نکته این است که اینشتین ناهمتایی میان «اصل نسبیت» و «اصل ثابت‏ بودن سرعت نور» را با درمیان نهادن انگاره ای افزوده که این اصول را با بنیادهای «فیزیک کلاسیک»‏ سازگار نماید، برطرف نکرد.* "حل" ناهمتایی بدین صورت، آن را از میان نبرد و تنها به کنار نهاد؛ زیرا روشن شد که «اصل نسبیت» و «اصل ثابت بودن سرعت نور» جدا از یکدیگرند و همراستا (به موازات هم) در چارچوبی کلاسیک می‏گنجند. اینشتین این «ناهمسازی» («پارادوکس») را به شیوه‏ای‏ کاملا دیالکتیکی چاره نمود. وی این دو اصل ناهمتا (متضاد) با یکدیگر را به مانشی جداگانه با بهره گیری از منطق صوری درهم آمیخت**؛ این درهم آمیختگی به آرش رها کردن برخی مانش های بنیادین‏ فیزیک که همواره پذیرفته انگاشته می‏شد و نیز زایش مانش های بنیادین نو در فیزیک و در نتیجه، ساختن نظریه ی فیزیکی نوبنیاد که در آن «اصل نسبیت» و «اصل ماندگاری سرعت نور» به ناچار در پیوند با یکدیگر پدیدار می شوند، بود.

بدین ترتیب، فیزیک، «فضا و زمان مطلق» را رها کرد و فضا و زمان نسبی را بگونه ای دقیق‏ در «نظریه ی نسبیت» به میان آورد؛ این دگرگونی، بوسیله ی «تبدیلات لورنتس» که‏ گذار از یک «دستگاه سنجش ایستا» به «دستگاه سنجش ایستا»یی دیگر در «نظریه ی نسبت» به وسیله ی آن انجام می پذیرد، نمودار می‏شود. با این همه، «نظریه ی نسبیت»، مانش های «فضا و زمان مطلق» را یکسره به دور نمی اندازد که آنها را هنگامیکه وضعیت جُستار، چشم‏پوشی از برخی شرایط را مجاز می شمرد، نگاه می‏دارد. به عنوان نمونه، اگر مدت زمان جابجاییِ نور میان دو نقطه که رویدادهایی در آنجاها رخ می‏دهد، چشم‏ پوشیدنی باشد، می‏توان از «همزمانی مطلق» سخن به میان آورد. به عبارت دیگر، «نظریه ی نسبیت» ماهیت تقریبی مانش های فضا و زمان را در «فیزیک کلاسیک» آشکار نموده و دایره ی کارآیی آنها را روشن می‏سازد.

بنابراین، «نظریه ی نسبیت» دقیقتر و ژرف تر از «فیزیک کلاسیک» واقعیت عینی را بازمی تاباند؛ یعنی پدیده‏ها و فرآیندهایی را در برمی گیرد که به دلایلی در «فیزیک کلاسیک» بظاهر تکلیف شان کاملا روشن است. «فیزیک کلاسیک»، مانش هایی را که از تجربیات روزمره برمی خیزد و با فضا و زمان پیوند دارد، سرراست دربرگرفته است. «نظریه ی نسبیت» که بنیادش بر پژوهش تجربی پدیده‏های «الکترو مغناطیسی» استوار است، دیدگاه ها و مانش های خود را بگونه ای ناسرراست از راه اندیشه‏ ها و مانش های «فیزیک کلاسیک» پدید می‏آورد. برای تشریح نتایج‏ آزمایش ها و از آن میان آزمایش های همپیوند با پدیده‏های «الکترو مغناطیسی» در اجسام در حال‏ حرکت، تنها مانش های کلاسیک به کار گرفته می‏شود و توجیه فیزیکی دیده ها در هر «دستگاه سنجش ایستا» با پنداره ی کلاسیک جدایی فضا از زمان، همراه است.

با این همه، بایستگی برقراری پیوند میان پدیده‏ هایی که در «دستگاه های سنجش ایستا»‏ رخ می‏دهند و یافتن مانش ها و قانون های مشترک برای همه ی «دستگاههای ایستا»، اندازه ی‏ تجرید در مانش های فیزیکی را افزایش می‏دهد. مانش های کلاسیک تعمیم می‏یابند و به مانش های نوینی در کالبد نسبیت دگردیسه می‏شوند؛ آنگاه خود مانش های کلاسیک به صورت‏ رخنمون ‏هایی از این مانش های نسبی آرشمندتر و دربرگیرنده ‏تر، پدیدار می‏شوند.

چنانکه خواهیم دید، مانش «ناهمتایی دیالکتیکی» شناخت، در این‏گونه دگردیسی‏ها مهم‏ترین نقش را داراست.

در «مکانیک کلاسیک»، فضا و زمان بوسیله ی «قوانین نیوتن» یگانگی می‏یابند و بنا بر همین‏ قوانین، در زمینه ی این یگانگی به یکدیگر ناوابسته‏ اند و بگونه ای جدا و بازشناخته از یکدیگر هستی دارند. «تبدیلات گالیله» که در «مکانیک کلاسیک» برای‏گذار از یک «دستگاه سنجش ایستا»‏ به «دستگاه سنجش ایستا»ی دیگر به کار می‏رود، دقیقا تبدیلاتی است که اندازه ‏های فاصله های‏ فضایی و زمانی را برای همه ی «دستگاه های سنجش ایستا» ثابت نگاه می‏دارد (در نظریه ی کلاسیک، ثابت ماندن این اندازه‏ها بازتاب دهنده ی ویژگی های اصلی فضا و زمان است). در «نظریه ی نسبیت»، وضعیت کاملا به قرار دیگری است. در این نظریه، فضا و زمان بوسیله ی قوانینی درباره ی حرکت یگانگی می‏یابند که از «قوانین نیوتن» جُداسَرند (با «قوانین نیوتن» فرق دارد)؛ و بر پایه ی این‏ قوانین، فضا و زمان پیوند رویاروی (متقابل) ماهیتی دارند. از دیدگاه «نظریه ی نسبیت»، فضا و زمان‏ دستگاه یکپارچه ای پدید می‏آورند که بگونه ای عینی،‏ هستی هیچ‏ یک از سازواره (مولفه) ‏های آن بدون دیگری امکان‏پذیر و انگاشتنی نیست. در «تبدیلات لورنتس»، اندازه ی مجذور فاصله که بنا به «نظریه ی نسبیت» شناساننده ی ویژگی های عمده ی فضا و زمان است، ثابت می‏ماند و این فاصله یا مسافت‏ چهار بعدی، یگانگی ویژه ای از اندازه ی دوری فضایی و فاصله ی زمانی میان رویداد است. بنابراین، یگانگی فضا و زمان و سرشت ویژه ی این یگانگی از جُستارهای بنیادین «نظریه ی نسبیت»‏ است.

اگر جُستار تنها بر سر ماهیت چهار بعدی رویداد بود، بدین معنی که بوسیله ی سه‏ کمیت فضایی و یک کمیت زمانی جداگانه با آنها مشخص می‏شد، هیچگونه تفاوتی میان‏ «فیزیک کلاسیک» و «نظریه ی نسبیت» پدیدار نمی شد. «مینکوفسکی»‏٤ به درستی بر این نکته پافشرده است که «جُستار مورد نظر ما همیشه جایگاه ها (مواضع) و زمان پیوسته به یکدیگر است. هیچکس‏ جایگاهی را جز در لحظه‏ای از زمان یا زمانی را جز در جایگاه (مکان)ی ویژه، ندیده است.» و گرچه مانش های جایگاه و زمان در «فیزیک کلاسیک» انتزاعی تر از آن چیزی است که بوسیله ی دریافتن عادی پدید می‏آید، «فیزیک کلاسیک» نیز بر بنیاد پذیرش مانش چهار بعدی بودن یعنی‏ مجموعه‏ای از ویژگی های جایگاهی و زمانی اشیای فیزیکی است. به گفته ی اینشتین، «مکانیک کلاسیک نیز برپایه ی پیوستار چهار بعدی فضا و زمان بنا شده است.»

ناسازگاری میان «مکانیک کلاسیک» و «نظریه ی نسبیت» در مورد چهار بعدی بودن با پاسخ‏ جُستار گذار از یک «دستگاه سنجش ایستا» به «دستگاه سنجش ایستا»ی دیگر آغاز می‏شود. در «مکانیک کلاسیک»، کمیتهای فضایی هنگام این دگردیسی (تبدیل)، ناوابسته (مستقل) از کمیت زمانی ـ که ثابت‏ می‏ماند، دگرگون می‏ شوند (تبدیلات گالیله). در «نظریه ی نسبیت»، هنگام‏گذار از یک «دستگاه سنجش ایستا» به «دستگاه سنجش ایستا»ی دیگر («تبدیلات لورنتس») زمان ثابت نمی‏ماند که‏ همراه با کمیتهای فضایی دگرگون می‏ شود. به عبارت دیگر، یکسره ازهم بازگشودن (تفکیک کردن) چند گونای‏۵ چهار بعدی به فضا و زمان در «نظریه ی نسبیت» ناممکن است؛ زیرا این کار بستگی به دستگاه‏ سنجشی دارد که دگردیسی در آن انجام می پذیرد؛ یعنی سه بعد فضایی و یک بعد زمانی در این نظریه، یک دستگاه کاملا یگانه ی چهاربعدی فضا ـ زمانی پدید می آورند.

بدین ترتیب، برطبق «نظریه ی نسبیت»، فضا و زمان ناوابسته به یکدیگر هستی نداشته،‏ کالبد یگانه ای پدید می آورند که به تعبیری می‏توان آن را فراتر از فضا و زمانی دانست‏ که بگونه ای عادی، چنانکه در نظریه ی کلاسیک پذیرفته می‏شود، به یکدیگر چسبانده شده اند. این دریافت از فضا و زمان به روشنی در فرمول های «تبدیل لورنتس» بازتاب یافته است. به هر رو، کامل ترین و فشرده‏ ترین نمایش دریافت فضا و زمان را در «نظریه ی نسبیت» می‏توان در مانش فاصله یافت. این مانش که بوسیله ی «مینکوفسکی» بیان شده و نیز‏ دیدگاه های وی در مورد جهان چهار بعدی، بگونه ای کلی به همراه ساختمان ریاضی پیوسته به آن، مانش های مرتبط با فضا و زمان نسبی را که در نوشتار اینشتین به نام «جُستارهایی درباره ی الکترو دینامیک اجسام در حال حرکت» مورد بحث قرار گرفته بود، از تکامل نظری لازم برخوردار ساخت (این همان نوشتاری است که «نظریه ی نسبیت» برپایه ی آن به عنوان یک نظریه ی گسترش یافته، پدید آمد).

مهم‏ترین نکته در «نظریه ی نسبیت»، بیش از آنکه کشف نسبیت فاصله های فضایی و زمانی‏ (یا در میان نهادن این اندیشه در فیزیک) باشد، بازتابانیدن مانش های فضا و زمان یگانه بود. فاصله‏ای که نتیجه ی درهم آمیزی «دوری فضایی» و «فاصله ی زمانی» است، نسبت به «تبدیل لورنتس» پابرجا می‏ماند، یعنی نسبت به همه ی «دستگاه های سنجش ایستا» یکسان است؛ دلیل آن، این است که «دوری فضایی» و «فاصله ی زمانی» نسبت‏ به دستگاه های سنجشی گوناگون، از هم جدا خواهند بود.

مجذور فاصله را می‏توان به صورت S2 = C2T2 – I2   نوشت که « I » اندازه ی دوری (مسافت) میان نقطه هایی است که‏ رویدادهایی در آنجا (در یک «دستگاه سنجش ایستا»ی انگاشته شده) رخ می‏دهد؛ « T » فاصله ی زمانی میان‏ این رخدادها و « C » سرعت نور است.

تفاوت نشانه ی دو جمله ی این فرمول، وجه مشخصه ‏ای از هندسه ی چهاربعدی (یا هندسه ی زمانی)٦ «مینکوفسکی» است که آن را از «هندسه ی اقلیدسی» بازمی شناساند؛ این تفاوت،‏ بازتاب دهنده ی ماهیت جداگانه ی فضا و زمان است و در این مورد، خود فرمول فاصله، گویای‏ آن است که در «فضا ـ زمان» یگانگی یافته ی نسبیت، جدایی بنیادین میان فضا و زمان برجای می ماند.

با توجه به فرمول «مینکوفسکی»، می‏توان نشانه ی قراردادی Ö- I2 را به کار برد تا فرمول فاصله کاملا متقارن شود (آنگاه فاصله، معنای فاصله ی چهاربعدی میان دو نقطه‏ را به خود می‏گیرد)؛ ولی نشانه انگاری (موهومی) جلوی T نیز در این مورد، تأکید می‏کند که از دیدگاه «نظریه ی نسبیت»، فضا و زمان یکسان نیستند.

حال بینگاریم که این فاصله به دو رخداد مورد نظر مربوط می‏شود. نسبت به یک‏ «دستگاه سنجش» انگاشته شده (مفروض)، یک مجذور فاصله ی فضایی میان دو نقطه ی محل رخدادها و یک‏ مجذور فاصله ی زمانی میان دو رخداد، وجود دارد؛ نسبت به سایر دستگاههای سنجش، این اندازه ها دگرگون خواهند شد؛ ولی هر دستگاهی بکار برده شود، اندازه ی فاصله ثابت خواهد ماند. می انگاریم کهS2  مثبت باشد. اکنون، چون S2 نامتغیر است، در همه ی دستگاه‏های سنجش، خواهیم‏ داشت: S2 < 0

اگرS2  منفی باشد، این بار برای همه ی دستگاههای سنجش، خواهیم‏ داشت:  S2 > 0

به این ترتیب، فاصله ها بسته به این که مجذورشان منفی یا مثبت باشد، به دو دسته‏ بخش می‏شوند. شرط  CT < I نمایشگر دسته ی دوم و شرط  CT > I نمایشگر دسته ی نخست است (در اینجا، شرط مربوط به مخروط نور را درنظر نمی گیریم). فاصله ها در حالت نخست زمانوار۷ و در حالت دوم مکانوار٨  نامیده می‏شوند. هر یک از این‏ اصطلاحات با وضعیت های ویژه ای پیوند دارد. به عنوان نمونه، اگر بتوان چنان دستگاه سنجشی برای دو رخداد یافت که آن دو در یک نقطه رخ بدهند، در آن صورت، فاصله ی زمانی میان آنها مخالف صفر (T ¹  0) و فاصله ی جایگاهی میان آنها برابر صفر (0 = I) خواهد شد؛ یعنی S2 به جمله ی زمانیش (C2T2) محدود می‏شود. این جُستار، چگونگی نامگذاری «فاصله ی زمانوار» را روشن‏ می کند. چگونگی نامگذاری «فاصله ی مکانوار» را نیز می‏توان از راهی همانند، توضیح داد.

باید به خاطر داشت که فاصله به هیچ عنوان، تجریدی ریاضی نیست؛ که مانشی از نظریه ی فیزیکی نوین است و «نظریه ی نسبیت» به نحوی مشخص و پذیرفتنی این امر را نشان‏ می‏دهد. بی هیچ گفتگو، بدون هستیِ هندسه ی چهار بعدی «مینکوفسکی»، «نظریه ی نسبیت» نمی‏توانست‏ به صورت نظریه‏ای بسیار متکامل (فرگشته) درآید؛ با این همه، خود او بدین نکته اشاره نموده‏ که دیدگاه هایش «برپایه ‏ای تجربی ـ فیزیکی» کالبد یافته و «تحت تأثیر این عوامل» بوده‏ است. این وضعیت، بیش از همه در مانش فاصله بازتاب یافته است.

اکنون، ببینیم تجسُّم فیزیکی فاصله چیست؟ یا فاصله‏ای که در هندسه ی «مینکوفسکی»‏ در میان نهاده می‏شود، از نظر فیزیکی چگونه تعریف می‏شود؟ نخست، «فاصله ی زمانوار» را در نظر می‏گیریم. بینگارید که در یک «دستگاه سنجش»، رخداد  A و سپس رخداد B در یک جا رخ‏ می‏دهند؛ فاصله ی میان این دو رخداد، چه اندازه است؟ می‏توانیم بگوییم که در این «دستگاه سنجش»، دوری (مسافت) میان نقاطی که A و B در آنها رخ داده، صفر است (0 = I)؛ بنابراین، در مورد فاصله می‏توان نوشت:S = CT  . اگر «دستگاه سنجش» دیگری که نسبت به دستگاه پیشین جابجا می شود، در نظر گرفته شود، فاصله ی زمانی میان دو رخداد، اندازه ی دیگری خواهد بود و دوری میان آنها (I) نیز چیزی دیگر خواهد بود (یعنی: صفر بجای نخواهد ماند)؛ با این همه، فاصله‏ ثابت بجای می‏ماند. از واکاوی بالا چنین برمی‏آید که تعریف فیزیکی فاصله عبارت است از تفاوت موجود در دو زمان نشان داده شده بوسیله ی ساعتی که بگونه ای ساکن در دستگاهی قرار گرفته است که رخدادها در آن در یک جایگاه رخ می‏دهند (به زبان «نظریه ی نسبیت»، آرش‏ فیزیکی فاصله، همانا زمان ذاتی میان دو رخداد است). به روشی همانند می‏توان «فاصله ی مکانوار» را از نظر فیزیکی به عنوان درازای ذاتی‏ بشمار آورد.

اگر آنچه را که گفته شد به صورت کلی‏تر بیان کنیم، از دیدگاه «نظریه ی نسبیت»، ساعت،‏ جنبه ی زمانی فاصله را اندازه می‏گیرد؛ نه خود زمان را و خطکش جنبه ی جایگاهی (مکانی) فاصله، و نه‏ خود دوری (مسافت) را اندازه می‏گیرد. در حالت های کرانه ای (حدّی)، ساعت های ایستا (در حال سکون)، «فاصله ی زمانوار» و خط کش های ایستا (در حال سکون)، فاصله های مکانوار را اندازه‏گیری می‏کنند. بدین ترتیب، در «نظریه ی نسبیت»، مانش های فضا و زمان بیش از آن‏که آرشی برپا به ذات (قائم به ذات) داشته باشند،در پیوند رویاروی (متقابل) بنیادی شان با یکدیگر آرش می‏ یابند.

در پایان، به عنوان چکیده ی جُستار، سخنان آغازین نوشتار «مینکوفسکی» با عنوان:‏ «فضا و زمان» را که در نشستی از طبیعی‏دانان و پزشکان در شهر «کلن» (٢١ سپتامبر ١٩٠٨) در میان نهاده شده، می‏آوریم:

«ازین پس فضای ناوابسته (مستقل) و زمان ناوابسته (مستقل) بسان سایه ‏هایی خواهند بود و تنها کالبدی (شکلی) از درهم آمیزی این دوست که ناوابسته بجای می‏ماند.»

این سخنان، به روشنی نشانگر بُنمایه ی دیالکتیکی فیزیک نوین در آستانه ی فرگشت (تکامل) نخستین‏ انگاره ی پیشرفته ی آن است.

م. الف. اُملیانفسکی (M.A.Omelyanosky)

برگردان از محمد باقری

هُدهُد » اردیبهشت 1361 - شماره 31 (برگرفته از پایگاه مجلات تخصصی نور)

این نوشتار از سوی اینجانب همه جانبه ویرایش، پاکیزه و پارسی نویسی شده است.        ب. الف. بزرگمهر

پانوشت:

١ ـ این جُستار، بویژه بوسیله ی هایزنبرگ در کتاب «فیزیک و فلسفه» در میان نهاده شده است.

٢ ـ در برگردان این اثر، بجای «Inertial Frames of Reference»، «Initial Frames of Reference» آمده که نادرست و به گمانم، بیشتر نشانه ای از نارسایی آگاهی و دانش مترجم از درونمایه ی جُستار است تا یک اشتباه ماشین نویسی ساده. مترجم، در متن نخستین (پیش از ویرایش اینجانب)، اصل مهم فیزیک نیوتن را به عبارت: «دستگاه های سنجش ی لخت» برگردانده که آن نیز به گمانم چندان درست نیست؛ گرچه اینجانب نیز هم ارز شایسته و درخوری برای آن نمی یابم. با این همه، از دیدِ من و تا آنجا که با درونمایه ی جُستار ـ بیش تر از زاویه ی فلسفه ی علمی و نه فیزیک ـ آشنایی دارم، کاربرد عبارت هایی چون «دستگاه های سنجش ایستا» یا «داربست های سنجش ایستا» بهتر است.  ب. الف. بزرگمهر

                                                                        

In physics, an inertial frame of reference (also inertial reference frame or inertial frame or Galilean reference frame) is a frame of reference that describes time homogeneously and space homogeneously, isotropically, and in a time-independent manner. (Wikipedia)

٣ ـ Luminiferous ether

٤ ـ مینکوفسکی (١٨٤٦ ـ ١٩٠٩) ریاضیدان روسی ـ آلمانی. وی در دانشگاه کونیگسبرگ دانش آموخت و در همین‏ دانشگاه و دانشگاه های زوریخ و گوتینگن به تدریس پرداخت. اینشتین که خود هنگامی شاگرد وی بود، چارچوب‏ ریاضی را که «مینکوفسکی» در کتاب «زمان و فضا» (١٩٠۷) به میان آورده بود، پذیرفت و نه سال پس از انتشار آن، از جُستارهای آن در کامل‏ تر ساختن «نظریه ی نسبیت عام» بهره جست. شوربختانه، در این هنگام «مینکوفسکی» رخت‏ از جهان بر بسته بود.

۵ ـ Manifold

٦ ـ  Geochronometry

۷ـ Time like

٨ ـ Space like

پی افزوده:

* چنان انتظاری (بطور کلی و نیز از انیشتین یا هر دانشمند دیگری) برای از میان برداشتن ناهمتایی (تضاد) میان پهنه های گوناگون طبیعت و دانش های وابسته به آنها، بیجا و ضدعلمی است. تا آنجا که من می دانم، انیشتین نیز با آنکه دانشمندی کمونیست بود و اصول دیالکتیک ماتریالیستی را بسی آگاهانه تر و هدفمندتر از بسیاری دانشمندان دیگر در کار خود بکار می برد، کوشش نمود تا نظریه ای هرچه دربرگیرنده تر برای کلّ جهان هستی بیافریند؛ ولی بزودی دریافت که یکی از مهم ترین نتیجه های نظریه اش به گِرد و محدود بودن جهان هستی فرجام می یابد. چنین نتیجه ای با اصل فلسفی بسیار مهم «دیالکتیک ماتریالیستی»: پایندگی (جاودانگی) و بی پایان بودن (نامتناهی بودن) ماده در حال حرکت، چه در «ریزجهان»ها (جهان اولترا میکروسکوپی) و چه در «کلان جهان»ها (جهان اولترا ماکروسکوپی) که تاکنون بوسیله یافته های گوناگون در پهنه های «فیزیک کوانتوم» و «ستاره شناسی» هرچه بیش تر توانمند شده، ناسازگار بود.

دانشمندان و بویژه فیلسوفان بسیاری از دیرباز در پی یافتن قانونی فراگیرنده در جهان هستی بوده اند؛ ولی آیا چنین قانونی که آن را می توان «قانونِ قانون ها» نامید، در طبیعت هستی دارد؟ یافته های دانش بویژه در پهنه ی «فیزیک کوانتوم» به این پرسش، پاسخی منفی می دهد. قوانین فیزیک در این پهنه، آنچنان با قوانین «فیزیک نیوتن» متفاوت است که می توان «ریزجهان»ها را "جهانی دیگر" در کنار یا درون جهانی که به قوانین آن خو گرفته ایم («فیزیک نیوتن»)، بشمار آورد. در پهنه های دیگر نیز با چنین چشم اندازی روبروییم. به عنوان نمونه، در یکی از نوشتارهای برگردان شده به جنین جمله ای برخوردم:

«در جانوران عالی، بویژه در پریمات ها انعکاس واکنشی ـ مشروط بر بنیان نویروفیزیولوژیکی سیستم علامتی اولیه به مرحله تفکر تصویری ـ تجسمی ابتدائی رسیده است.» (تدارک تئوریک توضیح «تئوری شناخت» (26)، پروفسور الفرد کوزینگ، برگردان شین میم شین،

http://hadgarie.blogspot.nl/2012/06/26_27.html#comment-form)

چنین حکمی نادرست، ضدعلمی و آبشخور انگاره های نژادپرستانه است. والاترین میمون ها در زنجیر تکامل (شامپانزه و گوریل) نیز به پایین ترین مرحله ی اندیشه نرسیده و نمی توانند برسند. این پله ای  عبورناپذیر برای آنها و از دیدگاه تاریخ تکامل مرحله ای مربوط به گذشته و بگونه ای طبیعی (نه با دستکاری آدمی!)، تکرار نشدنی است! نخستین آخشیج (عنصر) های اندیشه در «میمون های آدم نما» (اگر درست به خاطر داشته باشم: پیتکانتروپوس، استرالوپیتکوس و ...) و در دوره ای به درازای هزاران سال، پیش از پیدایش گونه هایی از انسان های نخستین، پدید آمد که آن نیز به آرش اندیشه نیست که تنها آخشیج هایی از اندیشه را دربر داشته است. در گذشته، بویژه دوره ی آلمان نازی و نیز هم اکنون، کوشش هایی از سوی دانشمندان و دانشمندنمایان «جهان سرمایه» انجام گرفته و می گیرد که مرز عبورناپذیر میان انسان و «پریمات های عالی» را برداشته، تکامل را به سطحی کمّی کاهش دهند. چنین انگاره هایی هم در گذشته و هم اکنون بخوبی مورد بهره برداری نژادپرستان قرار گرفته و می گیرد؛ به عنوان نمونه، آفریقایی ها که ددمنشانه ترین یورش بهره کشان جهان از دو سه سده به این سو (نسل کشی«ژنوساید») را از سر گذرانده، هم اکنون نیز در گروه های بزرگ انسانی ناچار به کوچ در درون و برون افریقا بوده و از دیدگاه پیوندها و خاستگاه های نژادهای آدمی بسی نزدیک به "سپیدپوستان" هستند (خاستگاه نژادهای انسان، میخاییل نستورخ)، به آسانی از سوی "نژاد سروران" در میان میمون ها و "سپیدپوستان" (این نامگذاری غیرعلمی است!) جای داده می شوند. در اینجا بیش تر به این جُستار نمی پردازم و تنها نکته ای مهم را که دانشمند بزرگ: پاولوف، همواره با دانشجویانش بر آن پافشاری می نمود، یادآور می شوم. وی می گفت:

ما نباید واژه هایی مانند «هوش» را که تنها با جهان آدمیان پیوند دارد؛ درباره ی جانوران بکار بریم (نقل به مضمون). وی، مخالف بهره بری از مانش (مفهوم) های وابسته به سرشت ها و رفتارهای آدمیان به جهان جانوران و سازگار نمودن آن مانش ها بر جهان جانوران بود (َAnthropomorphism).

همانگونه که می بینید، در اینجا نیز با مرزی (بگونه ای طبیعی) عبورناپذیر روبروییم که در دو سوی آن، دو جهان گوناگون با قانون هایی کاملا جداگانه فرمانروا هستند.

** «... نکته ی مهم برای کسانی که سوسیالیسم علمی و دیالکتیک ماتریالیستی را سرمشق و راهنمای خود قرار داده اند، این است که محدودیت ها و نسبیت های کاربرد روزمره ی متافیزیک را که خودآگاه یا ناخودآگاه بکار می برند، درنظر داشته باشند. برای اینکه نمونه ی ساده ای در زمینه ی فیزیک آورده باشم، قانون نسبیت عام یا خاص انیشتین به هیچ رو به معنای آن نیست که قوانین فیزیک و مکانیک نیوتن دیگر کنار گذاشته شود. کشف پیوند میان انرژی و ماده و سرعت (در مقیاس سرعت نزدیک به نور) تنها نشان داد که در فیزیک و مکانیک کوانتوم و سرعت های بالا، قوانین نیوتون دیگر کاربرد ندارد؛ ولی این قوانین همچنان بخوبی در سرعت های معمولی کاربرد دارد و کارشناسان رشته های فیزیک و مکانیک همچنان برپایه آن محاسبات خود را انجام می دهند.» (بخش «یادآوری ها، دیدگاه ها و انتقادها»ی نوشتار «کشور مستقل فلسطین کِی و چگونه پدید خواهد آمد؟» ، ب. الف. بزرگمهر، ۱۳ مهرماه ۱۳۹۰ ،

http://www.behzadbozorgmehr.com/2011/10/blog-post_05.html)

و نیز:

«باید توجه داشت که تکامل تاریخی اندیشه ی آدمی به اندازه ای بسیار با شیوه اندیشگی فراطبیعی (متافیزیک) سازگار بوده و همچنان هست؛ شیوه و الگویی که در آن انتزاع و تعمیم نقش بنیادی دارد و گسیختگی فراطبیعی نیز از همانجا سرچشمه می گیرد ...» (کلّه هایی مکعبی، انباشته از اسناد و مدارک! ، ب. الف. بزرگمهر، ۵ اسپند ماه  ۱۳۸۹،

http://www.behzadbozorgmehr.com/2011/02/blog-post_25.html )

اندیشه ی آدمی از همان نخست برپایه ی «انتزاع و تعمیم» استوار بوده است. به عنوان نمونه، ما پرنده ای سبز رنگ می بینیم و می توانیم رنگ سبز آن را در اندیشه و پندار خود از آن پرنده "جدا" (انتزاع) نموده و آن را به یک اسب (یا هر چیز دیگری) بدهیم و اینگونه، اسبی سبز رنگ به پندار آوریم (تعمیم)؛ گرچه، هیچ اسبی به رنگ سبز در طبیعت هستی نداشته باشد!

نکته ی بسیار مهم، بویژه برای دوستان و رفقایی که در زمینه ی فلسفه به کار پیگیرتر سرگرمند، این است که اگر «متافیزیک» را بتوان تنها به صورت روش یا الگویی ـ بدون آمیختگی کالبدوار (ارگانیک) ـ با «ماتریالیسم» یا «ایده آلیسم» بکار برد، «دیالکتیک» تنها در آمیختگی کالبدوار با ماتریالیسم، آرش و مانش راستین خود را می یابد و دیگر تنها فُرم، الگو یا روش نیست که برونزدی است آمیخته با درونمایه (مضمون). به همین دلیل است که مارکس، دیالکتیک پندارگرایانه هگل را به درستی کلّه پا می داند.

ب. الف. بزرگمهر     هشتم تیر ماه ١٣٩١