سفارش تبلیغ

ثبت شرکت
صبا

 اینشتین و نظریه‌ی نسبیت خاص

  نویسنده: پل استراترن

ترجمه‌ی بهرام معلم
اینشتین در سال 1905 چهار مقاله برای آنالن‌دِر فیزیک فرستاد. این مقاله‌ها به معنای واقعی کلمه جهان را تغییر دادند. شاهکار فکری اینشتین در تاریخ عقل بشر بی‌همتا از کار درآمد. علت چنین ادعای مبالغه‌آمیزی فقط با انتشار چهارمین مقاله‌اش بروز می‌کند.
حالا مدت زیادی بود که اینشتین به تأمل و تفکر در این خصوص مشغول بود که در فرمول‌بندی‌های فیزیکی پراهمیت چگونه می‌شود به قطعیت رسید. مطمئناً باید معیار متغیری نهایی وجود می‌داشت تا اندازه‌گیری تمام کمیت‌های متغیر با آن میسر شود. درغیر این صورت، هر چیزی بسته به چارچوب مرجعی که از آن جا به آن چیز یا شیء می‌نگریستند، صرفاً نسبی می‌شد.
بخشی از استعداد و قریحه‌ی استثنایی اینشتین در توانایی وی به اندیشیدن پیرامون پیچیده‌ترین فرمول‌ها و مسائل تا اصول بنیادی تشکیل‌دهنده‌ی شالوده‌ی آن‌ها، نهفته بود. وی با توجه به این اصول، با تکیه به تمام شیوه‌های استدلال و استنتاج، به جستجوی اصول دیگر و حتی بنیادی‌تر، دست می‌زد. در بهار سال 1905 با وجود تلاشی که می‌کرد، جزئیات موضوع ناسازگار با یکدیگر از کار در می‌آمدند. این جزئیات به صورت یک نظریه‌ی سازگار کنار یکدیگر قرار نمی‌گرفتند؛ نظریه‌ای که وی اطمینان داشت در جایی وجود دارد. به بن‌بست رسیده بود: ظاهراً هیچ راهی برای پیش رفتن وجود نداشت. روزی به همراه به‌سو در راه بازگشت از اداره‌ی ثبت اختراعات، سرانجام اذعان کرد: «تصمیم گرفته‌ام همه چیز، تمامی نظریه را رها کنم.»
آن شب در نهایت نومیدی به بستر رفت، در عین حال احساس آرامش عجیبی هم می‌کرد. در حالت بهت و حیرت به سر می‌برد، نه بیدار بود و نه خواب. صبح روز بعد به حالتی در نهایت پریشانی و ناآرامی رسید. وی احوال خود را چنین توصیف کرد: «توفانی در قلبم غوغا می‌کرد.» و در بحبوحه‌ی این توفان ناگهان به ایده و نظری رسید که مدت‌های درازی از چنگش گریخته بود. به زبان خودش، گویی به «اندیشه‌های خداوند» دسترسی یافته بود. این ارتباطی شخصی با پرودگار نبود. اینشتین همواره تأکید می‌کرد که به خدای شخصی اعتقاد ندارد. بلکه همگام با بسیاری از مغزهای متفکر پیشاهنگ زمانه‌اش (مانند پیکاسو، ویتگنشتاین، و حتی گاهی فروید)، از واژه‌ی «خدا» همراه با حقایق بزرگی بهره می‌گرفت که در همان محدوده‌ی فهم آدمی قرار می‌گرفتند. ظاهراً این کلمه به تنهایی احساس شکوه و ابهتی را برمی‌انگیزد. به نظر می‌رسد که اینشتین و پیکاسو، هر دو احساس عمیق بُهت و شگفت‌زدگی را تجربه کرده بودند که فیلسوفان از افلاتون تا کانت در سخنان خود، خدا را آن گونه یاد کرده بودند.
اینشتین آن چه را فهمیده بود، چنین توصیف می‌کند: «راه حل ناگهانی به ذهنم رسید، با این اندیشه که مفاهیم و قوانین ما درباره‌ی فضا و زمان فقط می‌توانند تا آن جا معتبر باشند که بین آن‌ها با تجربیات ما رابطه‌ی شفافی برقرار باشد؛ و این تجربه می‌تواند به خوبی به تغییر و اصلاح این مفاهیم و قوانین منجر شود. از طریق تجدید نظر در مفهوم همزمانی در یک قالب انعطاف‌پذیرتر، به نظریه‌ی نسبیت خاص رسیدم.» فهمیدن این جمع‌بندی ساده می‌تواند نسبتاً آسان باشد (در صورتی که کاملاً به آن فکر کنیم)، اما برهان و فرمول‌های فیزیکی-ریاضیاتی دخیل در آن در راه اثبات کردنش، به آسانی قابل فهم نیستند. اینشتین حالا این مطالب را در قالب مقاله‌ای سی و یک صفحه‌ای تحت عنوان «درباره‌ی الکترودینامیک اجسام متحرک» (1) به رشته‌ی تحریر درآورد.
برای فهم نظریه‌ی نسبیت خاص اینشتین (نامی که خودش برای این نظریه برگزیده بود)، ابتدا باید سیستم نیوتونی را که این نظریه جایگزین آن شد، در نظر آوریم. در واقع، این سیستم نیوتونی هنوز هم برای مقاصد روزمره و عادی کماکان شیوه و وسیله‌ی نگرش ما به جهان هستی به شمار می‌آید. بنابر اصول نیوتون، همه چیز، از سیارات مداری گرفته تا سیبی که از درخت فرو می‌افتد، دستخوش قانون واحدی‌اند: نیروی گرانش به جهان هستی به صورتی منطقی در این سیستم نگریسته می‌شود، و قوانین آن مستقل از این که کجا و یا تحت چه شرایطی اعمال می‌شوند، همواره سازگار باقی می‌مانند. در آن فضا و زمان، بنیان‌های این جهان بر عقل سلیم مبتنی هستند. همان‌گونه که نیوتون در اصول ریاضیات (پرینکیپیای) خود با اطمینان نوشت: «زمان مطلق، واقعی و ریاضی، فی‌نفسه و بنابر ماهیتش، بدون ارتباط با هر چیز خارجی به آرامی جاری است، و نام دیگر آن دوام و مدت است.» به همین ترتیب، «فضای مطلق، ماهیتاً، بدون ارتباط با هر چیز خارجی همواره بدون تغییر و استوار باقی می‌ماند.» به بیان دیگر، فضا و زمان مطلقند؛ و این طور هم به نظر می‌رسید.
هر گاه کسی جسارت می‌ورزید و نظریه‌ی نیوتون را نسبت به این مبحث مورد تردید و سوآل قرار می‌داد، وی او را به خدا حواله می‌کرد. اوضاع دقیقاً به همین منوال پیش می‌رفت. نظر این بود که صرفاً مقدر شده است جهان هستی به همین نحو باشد. اما چرا؟ نیوتون چگونه به این امر پی برده بود؟ این وظیفه‌ی جستاری علمی بود که به طرح چنین پرسش‌هایی بپردازد. اما اقتدار نیوتون چندان عظیم و پُردامنه بود که کمتر کسی به خود چنین جرئتی می‌داد. قرار بود حمله از جبهه‌ی دیگری صورت گیرد. حتی وقتی شواهد تجربی شروع به آشکار کردن مغایرت‌ها و تعارض‌ها در توضیح و تشریح نیوتونی عالم کردند، در آغاز چند نفری از دانشمندان فکر کردند کل عمارت فیزیک کلاسیک را مورد تردید قرار می‌دهند و آن را زیر سوآل می‌برند.
فیزیک کلاسیک نیوتون به نحوی کاملاً شایسته و رضایت‌بخش به حرکت نسبی می‌پرداخت. دریانوردی که در ننوی خود خوابیده، خودش را نسبت به کشتی‌اش ساکن تلقی می‌کند؛ اما از نظر کسی که در ساحل ایستاده، و دارد به این کشتی در حال حرکت می‌نگرد، دریانورد دارای سرعتی (حرکتی) نسبی است. به همین ترتیب، ناظر ساکن در ساحل اگر از فضای خارج [از کره‌ی زمین] مشاهده شود، سرعت نسبی زیادی کسب خواهد کرد، زیرا سرعت زمین که در فضا حرکت می‌کند، نیز به سرعت آن اضافه می‌شود. اما نسبیت در همین جا متوقف شد، زیرا فضا ساکن و جابه جا ناپذیر تلقی می‌شد (درست مثل اتر موهومی که آن را انباشته بود). این فضا، درکنار زمان مطلق، استاندارد مطلق مرجع به شمار می‌رفت.
در دهه‌ی 1860 شک و تردیدی جدی از طریق نظریه‌ی موجی الکترومغناطیسی نورِ ماکسول (که نقشی عمده در مقاله‌ی مربوط به نور اینشتین بازی کرد). در مورد این اوضاع و شرایط ابراز شد. نظریه‌ی ماکسول موقعی مشکلات مکانیک کلاسیک نیوتونی را برملا کرد که به مبحث سرعت نوری که به اشیای متحرک می‌تابید، رسید. آیا سرعت نور نمی‌توانست از سرعت ناظر یا سرعت منبع خود تأثیر پذیرد؟ به نظر می‌رسید که این امر در سال 1887 طی آزمایش مشهور مایکلسون-مورلی که سرعت زمین را در اتر اندازه می‌گرفتند، تأیید شد. چنان که دیده‌ایم، این آزمایش بر وجود اتر ساکنِ فراگیر و همه جا حاضر سایه‌ی تردید انداخت. اما آزمایش نامبرده کاری فراتر از این‌ها انجام داد. اساساً مقصود از انجام این آزمایش اندازه گیری سرعت نور s و سپس اندازه گیری سرعت نور در هنگامی بود که در جهت حرکت زمین بر آن می‌تابید. مقدار اخیر باید سرعت نور منهای سرعت حرکت زمین، s-m. با همه‌ی این احوال، با کمال تعجب سرعت نور در هر دو حالت یکسان به دست آمد. سرعت زمین [s-(s-m)=m]هیچ تفاوتی در سرعت نور ایجاد نمی‌کرد. اما این امر نمی‌توانست صحت داشته باشد. این اتفاق با عقل سلیم (صرف نظر از فیزیک نیوتونی) در تناقض بود و آن را نقض می‌کرد.
تقریباً همزمان با این ایام، ماخ هم داشت ایده‌های نیوتون در باب فضای مطلق و زمان مطلق را مورد تردید قرار می‌داد. پافشاری ماخ بر شواهد و حقایق تجربی، این ایده‌ها را به «مفاهیم ذهنی نابی که نمی‌توانند در روند تجربه حاصل شوند» تقلیل داد.
پیش از آغاز قرن بیستم، ژول هانری پوانکاره‌ی فرانسوی، بزرگ‌ترین ریاضیدان عصر، نیز تردید خود را درباره‌ی تصورات و مفاهیم فضای مطلق و زمان مطلق ابراز داشت. وی به نحوی خلاقانه استدلال کرد که اگر شبی، در حالی که همه در خوابند، ابعاد هستی ناگهان هزار برابر شود، این جهان به کلی بدون تغییر و دست نخورده خواهد ماند. چگونه خواهیم توانست بگوییم که چه اتفاقی افتاده است؟ چگونه می‌توانیم این تغییر ابعاد را اندازه بگیریم؟ اصلاً نمی‌توانیم. به این ترتیب، مفهوم فضا نسبت به چارچوب مرجعی است که فضا از آن چارچوب اندازه‌گیری می‌شود. فیزیک کلاسیک به نقطه‌ای بحرانی نزدیک می‌شد، و پوانکاره به خوبی از فرا رسیدن این بحران آگاه بود. وی اظهار داشت: «شاید ما باید مکانیک تماماً جدیدی را بسازیم که درآن ... سرعت نور حدّی غیرقابل گذر خواهد بود.» پوانکاره از گام نهادن به این مرحله پا پس کشید، که احتمال می‌داد تمامی معرفت علمی را آشفته کند. اما اینشتین بازنایستاد و به پیش رفت.
و این اینشتین بود که سرانجام راه حل‌هایی برای بسیاری از ناهنجاری‌ها و بی‌نظمی‌هایی یافت که در فیزیک کلاسیک آشکار شده بودند. دستاورد اینشتین عبارت بود از مطرح کردن نظریه‌ای که نه تنها علت این ناهنجاری‌ها را توضیح می‌داد، بلکه در این فرایند، توضیح کاملاً جدیدی را برای جهان هستی ارائه کرد. علی‌الاصول، او این کار را با در نظر گرفتن این موضوع انجام داد که سرعت سیر نور در فضا، مستقل از این که منبع نور یا ناظر متحرک باشد یا خیر، ثابت است. در عین حال اظهار داشت که چیزی چون حرکت مطلق وجود ندارد. منظور این است که چیزی به عنوان سکون مطلق نیز وجود ندارد. در چنین حالتی، سرعت هر چیزی نسبت به چارچوب مرجع ویژه‌ی آن نسبی است (هر چند که سرعت نور، که ثابت است، چارچوب مرجع هر چه باشد یکسان خواهد بود).
تا این جا همه چیز به خوبی پیش رفت: نخستین پیشنهاد آزمایش مایکلسون-مورلی را توضیح می‌داد، و پیشنهاد دوم درباره‌ی ناهنجاری‌ها چنان توضیح می‌داد که پوانکاره به آن‌ها اشاره کرده بود. اما چنان که کاملاً آشکار است، این دو طرح و پیشنهاد اینشتین متناقض به نظر می‌رسند. اگر سرعت نور همواره یکسان است، پس چگونه چیزی چون حرکت مطلق وجود ندارد؟
حالا اینشتین شجاعانه با همه‌ی مشکلات روبه‌رو شد. راهی وجود داشت که طی آن این هر دو پیشنهاد می‌توانستند درست باشند. این راه به معنای پذیرفتن این امر بود که هم فضا و هم زمان نسبی‌اند. اما چگونه چنین چیزی ممکن بود؟ پوانکاره چگونگی نسبی بودن فضا را نشان داده بود؛ و در مثال او از یک عالَم منبسط هزار لایه، مفهومی مبنی بر نسبی بودن زمان نیز پنهان بود. اینشتین این ایده را تأیید و با معانی و استلزام‌های بهت‌آور و اعجاب‌انگیز آن روبه رو شد.
بنابر نظر اینشتین، «تمام داوری‌های ما که در آن‌ها زمان نقشی ایفا می‌کند همواره داوری‌هایی درباره‌ی رویدادهای همزمان هستند. مثلاً در نظر بگیرید وقتی می‌گوییم: «آن قطار در ساعت هفت به این جا وارد می‌شود.» در واقع منظورم چیزی است با این مضمون: «قرار گرفتن عقربه‌ی کوچک ساعت من روی عدد هفت و ورود قطار رویدادهای همزمان‌اند.» اینشتین اظهارداشت که صرفاً با جانشین کردن «موضع عقربه‌ی کوچک ساعت من» به جای کلمه‌ی «زمان» می‌توان بر این مشکلات غلبه کرد؛ و وقتی فقط از مکان قرار گرفتن ساعت صحبت می‌کنیم، این کار مناسب و رضایت‌بخش است. بنابر توضیح اینشتین: «اما وقتی درصدد برمی‌آییم در آنِ واحد با تعدادی رویداد که در مکان‌های مختلفی رخ می‌دهند، ارتباط برقرار کنیم، این گزاره دیگر معتبر نیست. برای برقراری ارتباط بین زمان رویدادهایی که در مکان‌های دور از ساعت اتفاق می‌افتند نیز قانع‌کننده نیست.»
اینشتین همواره نظریه را بر آزمایش و تجربه ترجیح می‌داد. وی همچنین استدلال کردن را بر ریاضیات برتر می‌شمرد. در یک چهارم اول مقاله‌اش درباره‌ی نظریه‌ی نسبیت خاص تقریباً از آوردن فرمول‌های ریاضی اجتناب کرده بود، و این فرمول‌ها به هیچ وجه ترکیب و ساخت حجم اصلی بخش‌های بعدی مقاله را تشکیل نمی‌داد. یکی از قدرت‌های پردامنه‌ی اینشتین در توانایی وی برای تجسم بخشیدن وضعیت‌های پیچیده‌ی ریاضی به ساده‌ترین شیوه نهفته است. مثلاً وقتی به فکر نسبیت افتاد که روزی داشت با تراموا به سر کارش می‌رفت، از روی حواس‌پرتی داشت در جهت عکس حرکت تراموا در خیابان به برج ساعت قرون وسطایی مشهور برن خیره می‌نگریست. اگر تراموا با سرعت نور حرکت می‌کرد، وی باید چه چیزی را مشاهده می‌کرد؟ بنابر نظریه‌ی نسبیت خاصی که او بعداً آن را پرداخت وتدوین کرد، ساعت واقع بر برج باید چنان به نظر می‌آمد که گویی از کار افتاده و عقربه‌هایش حرکت نمی‌کنند. دراین میان ساعتی که در جیبش بود همچنان به طور طبیعی کار می‌کرد و جلو می‌رفت (گرچه حرکت و جابه‌جایی آن [از نظر ناظر زمینی] باید کندتر صورت می‌گرفت. یکی از پیامدهای نظریه‌ی اینشتین این بود که در حالی که سرعت به سرعت نور نزدیک می‌شد، زمان هم کندتر سپری می‌شد، و گذشت زمان در سرعت نور صفر می‌شد. از نظر هر کدام از ناظرها وقتی سرعت آن‌ها به سرعت نور نزدیک می‌شد، زمان دقیقاً یکسان نبود.
با همه‌ی این احوال این موضوع یک ایراد آشکار را برمی‌انگیزد: درباره‌ی زمان «واقعی» چه می‌توان گفت؟ برج ساعت و ساعت جیبی آشکارا باید با زمان «واقعی» منطبق باشند. اما همچنان که اینشتین قبلاً استدلال کرده بود، چیزی به عنوان زمان «واقعی» وجود ندارد. زمان مطلقی وجود ندارد. زمان فقط در مورد نقطه‌ای اعمال می‌شود که در آن جا اندازه‌گیری صورت می‌گیرد. راه دیگری وجود ندارد که بتوان آن را اندازه گرفت.
این گزاره به برخی امکان‌های چشمگیر و خیره‌کننده می‌انجامد. «پارادوکس دوقلوها» (9) را در نظر می‌گیریم. یکی از دوقلوها در خانه می‌ماند، در حالی که دیگری راه یک سفر فضایی طولانی را با سرعتی نزدیک به سرعت نور در پیش می‌گیرد. بنابر نظر اینشتین، وقتی همزاد فضانورد به زمین برمی‌گردد، از برادرش جوان‌تر خواهد بود: زمان در سرتاسر سفر بر او کُندتر گذشته است، در حالی که همزاد ساکن به گذران زمان «معمول» خودش ادامه داده است.
وی در آن مقاله نوشت:
«نظریه‌ای که ارائه خواهد شد، مانند تمامی مبحث الکترودینامیک، بر شالوده‌ی سینماتیک جسم صلب استوار است. علت این امر آن است که تأکیدهای چنین نظریه‌ای با رابطه‌ی بین اجسام صلب (دستگاه مختصات)، ساعت‌ها و فرایندهای الکترومغناطیسی مرتبطند. عدم توجه به این واقعیت علت عمده‌ی مشکلاتی است که در حال حاضر بر سر راه الکترودینامیک اجسام متحرک قرار دارند ... دستگاه مختصاتی را در حالتی در نظر بگیرید که معادلات مکانیک نیوتونی در آن به خوبی (یعنی، تا تقریب اول) برقرار باشند. به منظور رعایت دقت و برای ممتاز کردن این دستگاه مختصات از سایر دستگاه‌های مورد استفاده، آن را «دستگاه ساکن» می‌نامیم. اگر یک نقطه‌ی مادی نسبت به این دستگاه مختصات در حال سکون باشد، موضع آن را می‌توان نسبت به این سیستم از طریق اندازه گیری دقیق و در چارچوب هندسه‌ی اقلیدسی تعریف و مشخص، و می‌توان در مختصات دکارتی بیان کرد. اگر بخواهیم حرکت یک نقطه‌ی مادی را توصیف کنیم، باید مقادیر مختصات آن را به صورت توابع زمان تعیین کنیم. اما باید بدانیم که توصیفی ریاضیاتی از این دست معنای فیزیکی ندارد مگر این که منظورمان از آن چه که از «زمان» مراد می‌کنیم و می‌فهمیم، روشن و واضح باشد. باید بفهمیم که تمامی قضاوت‌های ما در چارچوبی که زمان نقشی بازی می‌کند، همواره داوری‌های رویدادهای همزمان‌اند. مثلاً این گزاره را که من بیان می‌کنم، در نظر بگیرید: «آن قطار در ساعت هفت وارد این جا می‌شود.» در واقع منظور من چیزی است مانند این: «قرار گرفتن عقربه‌ی کوچک‌تر ساعت من روی عدد هفت و ورود قطار، رویدادهای همزمان هستند.»
اینشتین پس از آن که مقاله‌ی خود راجع به نظریه‌ی نسبیت خاص را به اتمام رساند، یافتن و طراحی کردن معانی و مفاهیم ریاضی آن را شروع کرد. این معانی و مفاهیم بر نتایجی حتی شگفت‌انگیزتر دلالت می‌کردند، به خصوص وقتی اصل نسبیت در مورد معادلات ماکسول اعمال می‌شد که وی برای بیان [ریاضی] نظریه‌ی الکترومغناطیسی نور تدوین کرده بود. اینشتین نشان داد که وقتی ذره‌ای با سرعت نزدیک به سرعت نور سیر می‌کند، جرمش افزایش می‌یابد، که مستلزم انرژی هر چه بیشتری است که آن را به پیش براند.
اینشتین در حوالی سال 1906 به شناخت و درکی سرنوشت‌ساز رسید، که نه تنها دامنه‌ی بصیرت و شناخت نسبت به ماهیت کوانتوم را افزود، بلکه حاکی از پیشرفت هیجان‌انگیزتری هم بود. معلوم شد که کوانتوم‌های نور صرفاً ذراتی‌اند که به نحوی از شر جرم‌شان خلاص و به شکلی از انرژی تبدیل شده‌اند که با سرعت نور حرکت می‌کند. جرم، انرژی و سرعت نور به نحوی به هم پیوسته بودند و بین آن‌ها پیوندی برقرار بود.
اما اکنون اینشتین باید هزینه‌ی نخوت و خودپسندی‌های سال‌های دانشجویی خود را می‌پرداخت. وی به سادگی و صرفاً نمی‌توانست به ریاضیات و محاسبات ریاضی مرتبط با یافته‌های خود بپردازد، این کار که فقدان تکنیک و ارتکاب اشتباهات بزرگ مانع پیشرفت زیاد درآن می‌شد-دو سال طول کشید تا این که سرانجام به فرمول مشهورش رسید که رابطه‌ای که وجود آن برایش قطعی بود، در آن فرمول می‌گنجید: e=mc2، که در آن e انرژی، m جرم، و c سرعت نور است. این فرمول به معنای دقیق کلمه تکان‌دهنده و حیرت‌انگیز بود؛ بنابراین فرمول، ماده عبارت است از انرژی منجمد یا فشرده‌شده و بر این امر دلالت می‌کند که اگر جرم به نحوی بتواند به انرژی تبدیل شود، مقدار کمی جرم مقدار عظیمی انرژی آزاد می‌کند. سرعت نور تقریباً سیصدهزار کیلومتر در هر ثانیه است. از این رو اگر فرمول اینشتین را به صورت m=e/c^2 بنویسیم، به آن معنا خواهد بود که یک واحد جرم 90000000(نود میلیون) واحد انرژی آزاد خواهد کرد.
این فرمول کلید پاسخ به پرسش‌های متعددی را در اختیار دانشمندان قرار داد که مدت‌ها بود ذهن آنان را آشفته کرده بود. مثلاً به نظر می‌رسید برای این پرسش که ستارگان و خورشید چگونه می‌توانند چنین مقادیر عظیم گرما و نور را طی میلیون‌ها سال بتابانند، توضیح قانع‌کننده‌ای یافته شده است. ماده‌ی آن‌ها به نحوی به انرژی تبدیل می‌شد. اما چگونه؟ آزمایش‌هایی که ماری کوری فیزیک‌دان فرانسوی لهستانی‌تبار انجام داده بود، در سال 1898 نشان داد که هریک اونس رادیوم به طور نامحدودی در هر ساعت 4000 کالری انرژی آزاد می‌کند. رادیوم عنصری پرتوزا بود؛ این عنصر ناپایدار بود و وامی‌پاشید و به رادون تبدیل می‌شد، که در این فرایند انرژی آزاد می‌کرد. فرمول اینشتین آن چه را که اتفاق می‌افتاد توضیح می‌داد؛ مادام کوری اشاره کرده بود که چگونه این اتفاق می‌افتاد. اما این توضیحات، بیست و پنج سال پیش از آن بود که حتی فرمول اینشتین اثبات شود. اینشتین پی برد که فرمول مشهورش مهم‌ترین پیشرفت ناشی از نظریه‌ی خاص نسبیتش است، اما در آن روزهای اولیه وی نمی‌توانست هیچ ایده‌ای از چگونگی کاربردهای فرمول خود داشته باشد.
به سال 1905 بر می‌گردیم. اینشتین مقاله‌ی خود را در خصوص نظریه‌ی نسبیت خاص به پایان رساند و آن را برای آنالن دِر فیزیک ارسال داشت، و به نحو شایسته‌ای در بیست و ششم سپتامبر 1905 انتشار یافت. او همانند هر جوانی که اثری را پدید آورده که آن را حاصل نبوغ تمام‌عیار تلقی می‌کند، اکنون چشم انتظار تحسین و ستایش شگفت‌زده‌ی دنیا نشسته بود. اما چنین تحسین و تمجیدهایی اندک‌شمار و در فواصل زیاد بروز می‌کنند، همان مقدار اندک و به همان فواصل زمانی طولانی که خود نبوغ واقعی رخ می‌نماید، هر چند که متأسفانه این دو مورد هم به ندرت با هم مقارن می‌شوند؛ و این مورد هم استثنایی بر قاعده نبود.
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.
یکی از کسانی که به سرعت قدر و قیمت کار اینشتین را باز شناخت مینکوفسکی، استاد پیشین ریاضیات خود وی در پلی تکنیک زوریخ (همان کسی که وی را سگ تنبل خوانده) بود. در واقع، اکنون دیگر کار اینشتین داشت از فقدان کاربرد ریاضیات در کارها و ایده‌ها از جانب وی در خلال دوران دانشجویی‌اش آسیب می‌دید. نظریه‌ی نسبیت خاص نکات مهم و ابهامات زیادی را در پیوند با راه‌هایی که باید کشف شوند، بر جای نهاده بود. چندین مورد از این طریقه‌ها بیشتر ریاضیاتی بودند تا فیزیکی.

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.





تاریخ : پنج شنبه 91/6/30 | 11:34 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

 دختری لهستانی در پاریس

نویسنده: پل استراترن
ترجمه‌ی دکتر محمدرضا توکلی صابری
ماری کوری استثنایی‌ترین زن قرن بیستم بود. اکتشافات او دو جایزه‌ی نوبل برایش به ارمغان آورد (پدیده‌ای که تا بیش از نیم قرن بعد تکرار نشد). کارهای او سبب افزایش پژوهش در زمینه‌ی رادیوم و منجر به پیشرفت‌های زیادی در زمینه‌ی فیزیک هسته‌ای و درمان سرطان شد. پی‌یر کوری شوهر او و آیرن ژولیو-کوری دخترش نیز جایزه نوبل را بردند. سرانجام ماری کوری در اثر سرطان خون ناشی از سالیان دراز کار در شرایط ابتدایی آزمایشگاهی برای جدا کردن رادیوم درگذشت. این جریان به حدی جالب است که به نظر نمی‌آید واقعیت داشته باشد.
تعجبی ندارد که جهان مایل بود سیمای زن مقدسی را بپذیرد که دخترش در زندگینامه‌ای تصویر کرده بود که چهار سال پس از مرگ مادرش انتشار یافت. این کتاب مایه‌ی الهام زنان بسیاری در مبارزه‌شان برای به رسمیت شناخته شدن بود: به عنوان زن، به عنوان یک شخصیت مستقل و به عنوان پژوهشگر. ولی او ضمناً سیمای یکی از غیرقابل‌تحمل‌ترین زنانی را که در تصور می‌گنجد به نمایش گذاشته بود. خوشبختانه ماری کوری واقعی از این نوع زنان نبود. او یک زن بسیار بااحساس بود، هم در کار و هم در زندگی‌اش. او که در عشق بداقبال بود، نیروی کافی داشت تا نه فقط در برابر وسوسه‌ی پول و شهرت، بلکه در برابر نفرت از رسوایی‌های عمومی نیز مقاومت کند. (او یکی از اولین کسانی بود که از دست رنگین‌نامه‌ها ناراحتی کشید) ترسیم ماری کوری همچون یک زن مقدس، بدگویی از اوست. او یک مادر بود که به تنهایی دو دختر را بزرگ کرد و سهم عظیمی در علم قرن بیستم داشت.

زندگی و کار

ماری کوری در 7 نوامبر 1867 با نام ماریا اسکودوفسکا، کوچک‌ترین فرزند از پنج فرزند خانواده، به دنیا آمد. پدر او معلم ریاضی و فیزیک، و مادرش مدیر بهترین مدرسه‌ی دخترانه در ورشو بود و این خانواده در آپارتمانی پشت مدرسه در خیابان فرتا زندگی می‌کردند.
آن زمان روزگار سختی بود، زیرا لهستان زیر سلطه‌ی روسیه قرار داشت. پس از شورش، عمومی اما ناموفق سال 1863 بیش از 100 هزار لهستانی کشورشان را ترک کردند. بسیاری از آن‌ها به جاهایی نظیر پاریس و آمریکا رفتند، و بعضی دیگر به اجبار به سیبری فرستاده شدند. پس از این شورش حکومت روسی بیش از پیش بر شدت سرکوب افزود. در زمان تولد ماریا اعدام در ملاء عام هنوز هم در مرکز شهر ورشو انجام می‌شد.
در حدود سال‌های 1870 مادر ماریا به بیماری سل دچار شد. در همان زمان پدر تنزل مقام یافت؛ بیشتر به خاطر این که لهستانی بود، اما هم چنین به خاطر این که مظنون به این بود (که واقعیت هم داشت) که عقاید ملی‌گرایانه‌ی خود را با دانش‌آموزان در میان می‌گذارد. اکنون این خانواده در مضیقه‌ی مالی بود، ولی بدتر از آن هم در پیش بود. در سال 1878، هنگامی که ماریا ده ساله بود مادرش در اثر بیماری سل درگذشت و پدرش هم اخراج شد. خانواده مجبور شد برای امرار معاش، خانه را به مهمانسرا تبدیل کند. ماریا در اطاق پذیرایی می‌خوابید، پس از این که همه به خواب می‌رفتند تکالیف درسی خود را انجام می‌داد، و صبح زود از خواب بر می‌خواست تا میز صبحانه را برای مهمانان آماده کند.
عکس‌های این دوران، ماریا را همچون یک دختر ساده و جدی نشان می‌دهد. او گونه‌های توپر مادر، موهای فردار و نرم، و لبان کلفت و کمی غنچه‌ای داشت. تنها چیز عادی او ظاهرش بود. وقتی در مدرسه مجبور شد تا زبان خارجی (روسی) یاد بگیرد استعداد استثنایی از خود نشان داد. او یک سال زودتر، در سن پانزده سالگی مدرسه را تمام کرد و یک مدال طلا گرفت؛ و این پایان کار بود. امکان تحصیلات بیشتر برای دختران در لهستان وجود نداشت.
ماریا پس از همه‌ی این فشارها، کمی رنگ‌پریده به نظر می‌رسید، بنابراین او را فرستادند تا پیش عمویش بماند. آن‌ها باقیمانده‌ی طبقه‌ی زمین‌دار بودند با املاک مختصری در وسط ناکجاآبادی نزدیک مرز اوکراین. ماریا خود را در «برهه‌ای از تمدن در میان زمین‌های روستاییان» یافت. برای اولین (و نیز آخرین) بار زندگی شاد و بی‌دردسری را تجربه کرد. عمه‌ی ماریا زن آزاده‌ای بود و انتظار داشت که دخترانش قوی و مستقل باشند. ماریای جوان و عمه‌زاده‌ها و عموزاده‌هایش از خانه‌ی همسایه‌ها دیدن می‌کردند که مردم بسیار بافرهنگی بودند. در آن جا موسیقی می‌نواختند و ادبیات لهستانی و فرانسوی را برای همدیگر می‌خواندند؛ آمیزه‌ی گیرایی شامل آثاری از شوپن و ویکتورهوگو، و نیز شاعر رمانتیک بزرگ لهستانی میکیه ویکز و اسلواکی (بایرون لهستان) که هر دو به تازگی در غربت در گذشته بودند. در روزهای تعطیل ماریا و عمه‌زاده‌ها و عموزاده‌ها با لباس محلی در اجتماعات روستایی حضور یافته و غالباً تا نزدیکی‌های صبح می‌رقصیدند. این برنامه تا حدود یک سال ادامه داشت.
سرانجام هنگامی که ماریا به ورشو بازگشت دریافت که پدرش همان مختصر پولی را هم که داشت در اثر سرمایه‌گذاری غلط از دست داده است. خانواده‌ی آن‌ها در فقر زندگی می‌کردند و ماریا به عنوان معلم به کار پرداخت و حقوق خود را با درآمد ناچیز خانواده به اشتراک می‌گذاشت. او هم چنین با «دانشگاه آزاد» غیرقانونی لهستان که یک نهاد «درگردش» بود (پیوسته از جایی به جایی انتقال پیدا می‌کرد تا مقامات روسی آن را شناسایی نکنند) تماس برقرار کرد. بنابر رسم دانشگاه آزاد، او همان‌طور که آموزش می‌داد، آموزش هم دریافت می‌کرد. در عوض کتاب‌هایی که دریافت می‌کرد، در بعضی از سخنرانی‌ها، برای زنان کارگر کتاب می‌خواند و میراث لهستانی‌شان را القاء می‌نمود. در دانشگاه آزاد، سوسیالیسم، علم، و شکاکیت موضوع روز بود و ماریا به سرعت بقایای ایمان مذهبی‌اش را از دست داد. او شروع کرد به مطالعه‌ی گسترده زبان‌های مختلف: کارل مارکس به آلمانی، داستایوفسکی به روسی، و شعر به زبان فرانسه، آلمانی، روسی و لهستانی. او حتی سعی کرد شعر بگوید و برای مجله‌ی زیرزمینی پراودا کار می‌کرد. پراودا به معنی «حقیقت» است، که البته نباید با مجله پراودای روسی اشتباه گرفت که عکس آن را عرضه می‌کرد!
خوشبختانه پراودا به دانش جدید اختصاص داشت و ماریا به زودی روشنایی را دید. فرمول‌های جبری و قواعد پیش پا افتاده شعر به تدریج جای خود را به شعر ریاضیات محض و رمانتیسم کشف علمی داد. ماریا موضوع مورد علاقه‌اش را پیدا کرده بود. اما چه کاری می‌توانست در این مورد بکند؟ کجا می‌توانست به طور هدف‌مند آن را مطالعه کند؟
ماریا با خواهر بزرگش برونیا که می‌خواست پزشکی بخواند قراری گذاشت. او در لهستان کار کند تا خرج تحصیل برونیا را در پاریس تأمین کند، و در عوض برونیا هم به او کمک کند تا در پاریس به تحصیل علم بپردازد. برونیا عازم پاریس شد و ماریا شغلی به عنوان معلم سرخانه در خانه‌ی یک زمین‌دار ثروتمند در شصت مایلی جنوب ورشو پیدا کرد. کار ماریا آموزش دو دختر این خانواده بود که یکی از آن‌ها همسال خودش بود. اما این مکان یک واحه فرهنگی در میان یک ناحیه‌ی روستایی نبود. هم چنان که خوشی مختصر جشنواره‌ی برداشت چغندر، جایش را به زمین‌های یخ‌بسته و گل‌آلود زمستان می‌داد، ماریا هم از فقر و جهل روستاییان محلی وحشت‌زده شد. با توجه به آموزش‌های خود در دانشگاه آزاد، کلاسی را برای آموزش الفبای لهستانی به کودکان روستایی به راه انداخت. گویی که این کافی نیست، به خودآموزی خود نیز ادامه داد. او به خواهرش نوشت: «در ساعت 9 شب من کتاب‌هایم را بر می‌دارم و به کار می‌پردازم ... حتی عادت کرده‌ام که ساعت 6 صبح برخیزم تا بیشتر کار کنم.» او نوشته است که کمتر از سه کتاب را در یک زمان نمی‌خواند: فیزیک اثر دانیل «که جلد اولش را به پایان رسانده‌ام»، جامعه‌شناسی اسپنسر به فرانسه و درس‌هایی درباره‌ی تشریح و فیزیولوژی اثر پل برز به روسی. «هنگامی که حس می‌کنم که نمی‌توانم از خواندن فایده‌ای ببرم، بر روی مسایل جبر یا مثلثات کار می‌کنم که امکان پرت شدن حواس نیست و مرا دوباره به راه اصلی باز می‌گرداند.»
همه‌ی این‌ها ممکن است باورنکردنی به نظر آید، ولی شکی نیست که ماریا در شب‌های طولانی و برفی زمستان به شدت مطالعه می‌کرد. از همان اولین روزهایی که در اطاق پذیرایی می‌خوابید، عادت کرده بود که برای مطالعه با زمان بجنگد؛ و اکنون بالاخره یک هدف پیدا کرده بود: پاریس. اگر خود را غرق کار می‌کرد، سه سال کار در این زحمت‌کده حتی سریع‌تر می‌گذشت و او با آمادگی بیشتری به فرانسه راه پیدا می‌کرد.
اما حتی برای کودن‌ترین و مصمم‌ترین فرد زحمتکش نیز زمان عادی فرا می‌رسد. کشتزارهای یخ‌زده آب شدند و جای خود را به زمین‌های موج‌دار شکوفه‌های سبز و ارغوانی چغندر دادند و نوید روزهای داغ تابستان را آوردند. پسر بزرگ زوراوسکی برای تعطیلات به خانه بازگشت. کازیمیرز دانشجوی ریاضیات در دانشگاه ورشو و یک سال از ماریا بزرگ‌تر بود. طبق نامه‌های ماریا هیچ یک از مردان جوان در آن ناحیه «حتی یک ذره باهوش» نبودند؛ بنابراین صاعقه هم چنان که باید فرود آمد. ماریا و کازیمیرز عاشق یکدیگر شدند.
هنگامی که کازیمیرز برای تعطیلات کریسمس به خانه آمد، آن دو صحبت از ازدواج می‌کردند. سپس والدین کازیو از جریان بین پسر عزیزشان و آن معلم کوچولو و صمیمی، که نه تنها ساده، بلکه بی‌پول هم بود آگاه شدند. ازدواج با چنین موجود طبقه پائینی برای پسرو وارث زوراوسکی ناممکن بود. کازیمیرز نوزده ساله به ناچار تسلیم درخواست پدر شد. دلدادگی به پایان رسید: ماریا خرد شد. اما او به قدر کافی قوی و مستقل بود تا احساسات خود را درون خودش نگهدارد.
هم چنان که ماریا دندان‌هایش را به هم می‌فشرد و به کار خود ادامه می‌داد تا مدت قراردادش به پایان برسد، می‌توان تصور کرد که چقدر باید رنج برده باشد. چرا آن جا را ترک نکرد؟ در هر تعطیلات، کازیمیرز از ورشو به خانه باز می‌گشت و ماریا با همه مشکلات هنوز هم امید داشت. سال‌ها می‌آمد و می‌رفت. تا این که سرانجام برونیا از فرانسه نامه‌ای فرستاد و خبر داد که قصد دارد با یکی از همکلاسی‌های پزشکی‌اش ازدواج کند، که به این معنی بود که بالاخره ماریا می‌توانست به پاریس برود و پیش او بماند. اما او تردید کرد. با وجود تصمیم قبلی و حتی قاطع، او اکنون حاضر بود که همه را به خاطر کازیمیرز رها کند.
اما تلخی‌هایی نیز در میان بود. هنگامی که ماریا فهمید که خواهر دیگرش هلنا نیز به علت شرایط مشابهی رد شده است، او دریچه‌ای به جا برای خالی کردن خشم خود پیدا کرد. نظری به آن چه که در درونش داشت می‌اندازیم: هم چنان که به تدریج احساسات خود را رها کرد، در نامه‌ای بسیار پر احساس (که ظاهراً خشم خود را از سرنوشت خواهرش ابراز می‌دارد)، می‌نویسد: «می‌توانم تصور کنم که غرور هلنا چقدر آسیب دیده است ... اگر آن‌ها علاقه‌ای به ازدواج با یک دختر فقیر ندارند، می‌توانند به جهنم بروند ... اما چرا اصرار دارند چنین موجود معصومی را ناراحت کنند؟» سپس با یک جمله‌ی عجیب اما فاش‌کننده‌ی نامه را پایان می‌دهد: «اما من، حتی من، امیداوارم که کاملاً در پوچی محو نشوم.»
ماریا از شکل آشکار شخصیت خود، و این که در نظر دیگران چگونه بود، آگاهی داشت. پشتکار او نفی خود را لازم داشت و رنج او سرکوب خود را؛ اما او آدم بی‌اهمیتی نبود. ماریا اسلودوفسکا اکنون مصمم‌تر بود تا از زندگی خود چیزی بسازد. سال‌هایی که به عنوان معلم سرخانه کار کرده بود او را سرسخت می‌ساخت. او بیشترین کوشش خود را کرد تا این موضوع را پنهان کند: «غالباً فقدان عمیق شادی‌ام را زیر خنده پنهان می‌کنم.» اما هنگامی که به ورشو پیش خانواده‌اش بازگشت، برای آن‌ها مشخص بود که چیزی در او تغییر یافته است؛ و این چیز بیش از فقط بزرگ شدن او بود، گرچه اکنون بیست و دو سال داشت.
ماریا چند سال دیگر را در ورشو گذراند، به عنوان معلم سرخانه کار می‌کرد و هر گروز را پس‌انداز می‌نمود. سپس در سال 1891 عازم پاریس شد. او اکنون بیست و چهار ساله بود: در سنی که بعضی از معاصران بزرگ او در لبه‌ی کشف‌های بزرگ بودند، او حتی درسش را هم شروع نکرده بود. (در سن بیست و پنج سالگی اینشتین نسبیت را کشف کرده بود، مارکونی امواج رادیویی را بر فراز کانال مانش می‌فرستاد، و راذرفورد به فیزیک هسته‌ای می‌پرداخت.)
ماریا با قطار از ورشو به پاریس رفت. او با قطار درجه چهار سفر کرد. او بر روی یک چهارپایه سفری پارچه‌ای سه روز سفر را در کنار وسایلش نشسته بود. پاریس، مکه‌ی روشنفکران در این سال‌ها، جاذبه نیرومندی برای مسافران جوان و بی‌پولی بود که اراده و استعداد استثنایی داشتند. شاعر فرانسوی رمبو از وین پیاده به پاریس رفت، همان‌طور که مجسمه‌ساز رومانیایی برانکوسی از بخارست پیاده به راه افتاد. رقابت این چنین بود: اگر می‌خواستید در شهر نور موفق شوید.
ماریا در دانشکده‌ی علوم سوربن (دانشگاه پاریس) ثبت‌نام کرد. تعداد دانشجویان 1800 نفر بود که فقط 23 آن‌ها دختر و کمتر از یک سوم این‌ها فرانسوی بودند. واژه‌ی دانشجوی دختر در پاریس، همان حالت چشمک و لبخند را افاده می‌کرد که امروزه واژه‌ی «مدل» ایجاد می‌کند. هیچ پدر محترمی دخترش را دچار چنین خفتی نمی‌کرد، به ویژه آن که این وضع با تحصیلات وی بدتر می‌شد. بیشتر مردان فرانسوی با نویسنده معاصر خود اکتاو میرابو هم عقیده بودند که می‌گفت: «زن یک مغز نیست، بلکه ابزار سکس است». ماریا توانسته بود در لهستان استقلال خویش را حفظ کند، آن هم نه فقط در زمینه‌ی فکری. پاریس به عصر انسان نئاندرتال بازگشته بود: هر زنی که شب‌ها در خیابان دیده می‌شد، به طور خودکار یک فاحشه بود. نوری که شهر نور را در سال 1891 روشن کرد، در ابتدا محدود به حیطه الکترونیک بود.
ماریا همان طور که قصد داشت کارش را شروع کرد. به طور مودبانه، اما قاطع درخواست خواهرش را برای اقامت با او رد کرد. او به تنهایی در یک اطاق زیرشیروانی کهنه زندگی می‌کرد. معمولاً نوابغ در محله‌ی لاتین سوربن گرسنگی می‌کشیدند. ماریا پس از کلاس درس، کار آزمایشگاه، و مطالعه در کتابخانه، شش طبقه از پله‌ها بالا می‌رفت و خود را به اتاقش می‌رساند که سقف شیب‌داری داشت. پس از خوردن یک تکه نان و قطعه‌های شکلات به عنوان شام، شب‌ها تا دیروقت کار می‌کرد. اکنون بالأخره او آزاد بود به آرزوهایش برسد و هیچ‌کس نمی‌توانست او را متوقف کند. در میانسالی، او این دوران را به عنوان «یکی از بهترین خاطرات زندگی‌اش» به یاد می‌آورد. این دوران سال‌های تنهایی بود که فقط به مطالعه اختصاص داشت ... که برایش این همه صبر کرده بودم. او حتی شعری درباره‌اش گفته بود:
با این حال، از آن چه می‌داند شاد است.
زیرا در اطاق تنهایی خویش.
هوای غنی را می‌یابد که روح در آن رشد می‌کند.
که از ذهن‌های مشتاق الهام گرفته است.
پاریس اجتماع زنده‌ای از لهستانی‌های مهاجر را داشت: نخبگان فرهنگی و سیاسی که در انتظار بودند. حدود و استعداد آن را می‌توان با درخشان‌ترین عضو جوان آن نشان داد: پادروسکی (1) که بعدها مشهورترین پیانیست کنسرت‌ها شد، نخست‌وزیر لهستان و عاشق گرتا گاربو (اگر چه این دو موقعیت در دو زمان مختلف بود). ماریا از این چیزهای کوچک و بی‌اهمیت دوری می‌جست: ستاره‌های آسمان او فرانسوی و علمی بودند. با وجود علاقه به کشورش، او خود را با کشوری شناسایی می‌کرد که اکنون در آن می‌زیست؛ به حدی که نام خود را فرانسوی کرد و به ماری تغییر داد. فرانسه فرصت‌های او بود: تمام آن چه را که این کشور ارائه می‌داد، او می‌گرفت.
این سال‌ها، برای علم در سوربن سال‌های نمونه‌ای بود. آموزش و علم، مذهب جمهور سوم بود و در سوربن جدید سالن‌های سخنرانی بزرگ و آزمایشگاه‌های بسیار مجهز در حال ساخت بود. دژ عمده‌ی آموزشگاه‌های قرون وسطی در سراسر اروپا اکنون الهیات را به حاشیه رانده بود. ادبیات نیز از اهمیت افتاده بود: ادبیات فقط برای وقت‌گذرانی افراد فرهنگی مطلع بود. هیچ گاه علم این چنین در فرانسه محبوبیت نداشت. در پایان قرن پیش از آن، به هنگام انقلاب، لاوازیه‌ی بزرگ «نیوتون شیمی»، با این جملات زیر تیغ گیوتین فرستاده شد: «فرانسه به دانشمندان نیازی ندارد.»
قهرمانان ماری، غول‌های سالن‌های سخنرانی سوربن بودند. نفوذ استادان بر دانشجویان به علت عشق به علم و خصایص شخصی‌شان است تا قدرت‌شان: یکی از آنان به دانشجویان می‌گوید: «به آنچه مردم به تو می‌آموزند اعتماد مکن، و مهم‌تر از آن، به آنچه من به تو می‌آموزم!» دانش به سرعت پیشرفت می‌کرد و بسیاری از استادان او در جبهه‌ی مقدم تحقیقات جدید بودند.
استاد او در زیست‌شیمی، امیل دوکلاکس بود. یکی از اولین طرفداران پاستور و تئوری او مبنی بر این که بیماری‌ها توسط میکروب‌ها منتشر می‌شوند. سخنرانی‌های دو کلاکس بنیاد رشته‌ی جدیدی را می‌گذاشت: میکروب‌شناسی، استاد فیزیک او گابریل لیپمن، در جریان اختراع عکس رنگی بود. برجسته‌ترین متفکری که با وی تماس پیدا کرد، هانری پوانکاره، بزرگ‌ترین ریاضیدان آن دوره بود. هر سال رسم او بر این بود که سخنرانی تازه‌ای در مورد موضوع جدیدی در زمینه‌ی ریاضیات کاربردی ارائه کند. سخنرانی او در سال 1893 در مورد تئوری احتمالات بسیار جلوتر از زمانش بود. پوانکاره مفاهیمی را پیش‌بینی می‌کرد که بعدها بخشی از مکانیک آماری شد، به ویژه در مورد «درهم ریختگی». (chas) مبحثی که در آن ریاضیات یک سیستم پویا را توصیف می‌کند که به حدی پیچیده می‌شود که عناصر درون آن را نمی‌توان محاسبه و یا تعریف کرد، و بدین ترتیب به طور اتفاقی و غیرقابل پیش‌بینی می‌ماند) اگر چه تمایل ماری بی‌شک به سوی علوم بود، اما توانایی او در ریاضیات تقریباً در همان حد عالی ماند. او در امتحانات نهایی لیسانس نفر اول در علوم فیزیکی و نفر دوم در ریاضیات شد.
اما زندگی دانشجویی ماری آن طور که در خاطراتش می‌خواهد ما باور کنیم، کاملاً در تنهایی نبود. در سال 1893 همان سالی که لیسانس گرفت، به یکی از همکلاسی‌های فرانسوی خود علاقه‌مند شد. نام او لاموت بود، و به نظر می‌رسد که به علت علاقه مشابه او به علوم، جلب وی شده باشد. ماری فقط علاقه‌مند به «گفتگوهای جدی در مورد مسایل علمی بود.» با این حال از نامه‌های به‌جامانده از او می‌دانیم که آن قدر وقت داشته است تا به طور محرمانه علاقه‌اش را نسبت به لاموت ابراز دارد. شگفت آن که جاه‌طلبی او فقط به کارهای درسی‌اش محدود می‌شد. در این مرحله، آنچه او آرزو داشت انجام دهد، بازگشت به لهستان و زندگی با پدرش و معلمی بود. خوشبختانه استادان او از این آرزوی بزرگ بیهوده جلوگیری کردند.
ماری به افسردگی پس از امتحانات دچار بود و از شیوه‌ای که لاموت او را ترک کرده و به خانه‌اش در شهرستان بازگشته بود، کمی ناراحت بود. آخرین نامه لاموت به طرزی غیرفرانسوی و بی‌احساس پایان یافته بود:
«همیشه به یاد داشته باش که یک دوست داری. خداحافظ! م. لاموت.» (معلوم نیست حرف «م» حرف اختصاری است برای میشل-و یا حرف اختصاری است برای موسیو) آقا. در هر دو حال به سختی نشانه یک خداحافظی شادمانه بود. در هر حال هنگامی که نامه‌ای از پروفسور لیپمن دریافت کرد، که در آن از او دعوت کرده بود تا به عنوان دستیار در آزمایشگاهش به کار بپردازد، روحیه‌ی ماری به سرعت بالا رفت. در اواخر سال 1893 ماری شروع به پژوهش در مورد خواص مغناطیسی فولاد کرد. کاری معمولی ولی جذاب که درگیر آن شود.
اوایل سال بعد هنگامی که به دیدن یک فیزیکدان لهستانی رفته بود، در آن جا به مرد ساکت سی و پنج ساله‌ای معرفی شد که ریش کوتاه و موهای آشفته‌ای داشت. ماری چنین به خاطر می‌آورد: «ما مکالمه‌ای را شروع کردیم که به سرعت دوستانه شد. در ابتدا درباره‌ی بعضی موضوعات علمی بود.» تقریباً بی‌درنگ «ما نزدیکی عجیبی را کشف کردیم که بدون شک مربوط بود به شباهت محیط اخلاقی که هر دو ما در آن بزرگ شده بودیم». هر دو مثل هم جدی، هر دو خارجی، و هر دو از نظر فکری برابر بودند.
پی‌یر کوری(2) نه سال بزرگ‌تر از ماری اسکلودوفسکا بود و تحقیقات مهمی را هم کرده بود. کوری همانند ماری در یک خانواده علمی پرورش یافته بود که در آن عقاید پیشرفته و فقدان اعتقاد مذهبی یک چیز عادی بود. پی‌یر از همان کودکی یک آدم «رویائی» بود و در مواقعی که به فکر فرو می‌رفت، به نظر می‌رسید که کاملاً از محیط اطراف خود بی‌خبر است. در مدرسه موفقیتی نداشت و گفته می‌شد که «کندذهن» است. تصمیم گرفته شد که در خانه تحصیل کند. با این وجود ذهن او همچنان پرت می‌شد، بدون دقت می‌نوشت و در مطابقت ضمایر مؤنث و مذکر اشتباه می‌کرد. (این موضوع که غیرفرانسوی‌زبانان را دچار مشکل می‌کند طبیعت ثانوی هر کودک معمولی فرانسوی می‌شود) اما هنگامی که پی‌یر فکرش را فقط روی یک موضوع متمرکز می‌کرد، به سرعت روشن می‌شد که کیفیت فکری استثنایی دارد. برای این که بتواند تحصیلات خود را ادامه دهد، او را تشویق کردند تا این خصوصیت را پرورش دهد. این اردک زشت به طور سحرآمیزی به یک قوی زیبا تبدیل شد. در شانزده سالگی به سوربن رفت.
پی‌یر پس از دانشگاه، با برادرش ژاک به کارهای آزمایشگاهی پرداخت. این دو کشف کردند که بعضی از بلورهایی که الکتریسیته را هدایت نمی‌کنند (مانند کوارتز) اگر تغییر شکل یابند، بار الکتریکی پیدا می‌کنند. هنگامی که یک بلور کوارتز در معرض فشار قرار می‌گرفت دو سطح مقابل آن بارهای الکتریکی مخالف پیدا می‌کردند. آن‌ها این پدیده را پیزو الکتریک نامیدند که از واژه یونانی پیزو به معنی «فشاردادن» گرفته شده است. با معکوس کردن این فرآیند، برادران کوری کشف کردند که هنگامی که بلور کوارتز در معرض یک بار الکتریکی قرار می‌گرفت ساختمان بلورین آن تغییر شکل می‌یافت. اگر پتانسیل بار الکتریکی به سرعت تغییر می‌یافت، سطوح این بلور به سرعت به ارتعاش درمی‌آمد. از این پدیده می‌شد برای ایجاد صدای مافوق صوت استفاده کرد. (امواج صوتی که فرکانس آن‌ها بالاتر ازحد شنوایی انسان است)، و امروزه از آن‌ها در ابزارهای بسیار زیادی مانند میکروفون و درجه فشار استفاده می‌شود. برادران کوری از این پدیده برای ساختن یک الکترومتر بسیار حساس استفاده کردند که بار الکتریکی بسیار ناچیزی را اندازه می‌گرفت.
پی‌یر کوری در سن سی و دو سالگی به عنوان رییس آزمایشگاه در دانشکده‌ی فیزیک و شیمی صنعتی پاریس برگزیده شد. این موقعیت معتبری نبود، ولی کوری بیشتر علاقه داشت کارهای آزمایشگاهی خود را دنبال کند تا شهرت و اعتبار را. پی‌یر کوری از هرگونه انحراف از تمرکز فکری بیزار بود. او کاملاً اعتقاد داشت که یک همسر فقط مانعی برای یک دانشمند است.
هنگامی که پی‌یر با ماری آشنا شد، داشت تز دکترایش را بر روی تأثیر حرارت بر خواص مغناطیسی می‌گذراند. او کشف کرده بود که بالاتر از یک حرارت بحرانی معین، هر ماده‌ی فرومغناطیسی (مانند آهن و نیکل) خواص فرومغناطیسی‌اش را از دست می‌دهد. (این درجه حرارت هنوز هم به نقطه‌ی کوری معروف است) ماری نیز در این زمینه به تحقیقات مشغول بود-که منجر به این نتیجه‌گیری اجتناب‌ناپذیر شد که این دو در اثر مغناطیس به همدیگر جذب شده‌اند. آن‌ها به سرعت با هم دوست شدند.
هنگامی که پی‌یر در اتاق زیرشیروانی به دیدن ماری رفت، زندگی ساده و مستقل او، که از پذیرفتن سرپرست خودداری کرده بود، بی‌درنگ تحسین او را برانگیخت. اما این دیدار قرار نبود یک عشق با نگاه اول باشد. هر دو نفر از استقلال گرانبهای خود آگاه بودند که منجر به ابراز تردید از هر دو طرف شد. اما سرانجام پی‌یر تصمیم گرفت تا دل را به دریا بزند. او به ماری نوشت «آیا دوست دارید آپارتمانی در خیابان موفتارد با من بگیرید که پنجره‌هایش رو به باغچه‌ای است. این آپارتمان به دو بخش مستقل تقسیم شده است». هیچ یک از آن دو به زندگی معمولی اعتقادی نداشتند: آن‌ها فراتر از این چیزها بودند. اما این یک موضع روشنفکرانه بود تا یک موضع عاطفی. هر دو آن‌ها از آن استفاده کرده بودند تا بتوانند زندگی‌شان را وقف علم کنند تا این که حاملی باشد برای مبارزه اجتماعی، که آن را اتلاف وقت می‌دانستند: «اسراف در هر چیزی قابل‌بخشش است، مگر در وقت.» پی‌یر در مکاتبات خود اعتراف می‌کند که: «این روزها من از اصولی که ده سال پیش با آن‌ها زندگی می‌کردم بسیار فاصله گرفته‌ام.» او دیگر همیشه «مانند کارگرها» پیراهن آبی نمی‌پوشید. اما این که هنوز در مورد این اصل که شریک زندگی مانعی برای یک محقق است صحبتی در میان نیست.
اگر قرار بود برای پی‌یر آینده‌ای در زندگی ماری باشد، آن‌ها می‌باید نسبت به همدیگر متعهد می‌شدند. این مقدار به تدریج برای هر دوی آن‌ها آشکار می‌شد؛ و بدین ترتیب ماری و پی‌یر در جشنی که در سالن شهر برگزار شد ازدواج کردند: کاملاً طبق قوانین مدنی و با لباس شخصی. هیچ گونه هدیه ازدواج مرسوم در میان نبود. این زوج به جای روکش صندلی، چراغ خوراک‌پزی و ساعت زنگ‌دار؛ یک جفت دوچرخه نو خریدند و برای ماه عسل برای دوچرخه‌سواری در اطراف بریتانی به راه افتادند. در این سفر آن‌ها عشق عمیقی نسبت به مناظر طبیعی و نیز عشق عمیقی نسبت به همدیگر پیدا کردند، که در سراسر زندگی برای هر دوی آن‌ها ادامه یافت.
پس از بازگشت به پاریس، هر دو در یک آپارتمان سه‌خوابه‌ی کوچک در خیابان گلاسیه سکونت گزیدند. پی‌یر با حقوق مختصر خود هر دو را اداره می‌کرد. در همین حال ماری برای مدرک عالی معلمی مطالعه می‌کرد. چندین کلاس اضافی برای فیزیک نظری گرفت، و حتی توانست روی تحقیقات خود در مورد مغناطیس ادامه بدهد. طبق افسانه‌ای که به دقت در نامه‌هایی که به لهستان می‌فرستاد، پرورش یافته و در خاطرات و زندگینامه‌اش که دخترش نوشته، جاودانی شده است: «ما هیچ‌کس را نمی‌بینیم ... و هیچ سرگرمی نداریم.» با این حال آن‌ها در تعطیلات آخر هفته به حومه می‌رفتند و به نظر می‌رسد که تنها به این دلخوش بودند که در شهری زندگی می‌کنند که در آن زمان پیشرفته‌ترین شهر دنیا بود. کوری‌ها به هیچ وجه از افراد برجسته جامعه پاریس در پایان قرن بیستم نبودند: که دنیای دگاس، عرق افسنطین و افقی‌های بزرگ (روسپی‌های شیک آن زمان) بود. ولی به نظر می‌آید که زوج جوان شب‌ها از رفتن به محله کارتیه‌لاتن لذت می‌بردند. آن‌ها در اتاق تاریک سینماخانه تازه به تماشای مردان کلاه به سر و زنان با لباس‌های بلند می‌نشستند که در کنار بلوارها گام می‌زدند. آن‌ها حتی به تئاتر می‌رفتند. هیچ بحث آزاداندیشانه‌ای بدون اشاره اجباری به ایبسن و استریندبرگ کامل نبود. با این حال از لحاظ وضع ظاهری آن‌ها به همان اصول ساده‌زیستی خود وفادار بودند. درآن دوره برای رفتن به تئاتر همه لباس شیک می‌پوشیدند -البته به جز خانواده کوری. دوستان آن‌ها می‌گفتند که از دیدن این دو پژوهشگر در لباس‌های خارج از مد «شگفت‌زده» می‌شدند. (تعیین این که چه مقدار از این مربوط به سلیقه‌ی استاندارد پاریسی‌ها و چه مقدار از آن به فقدان کامل سلیقه‌ی کوری‌ها مربوط بود، بسیار مشکل است.) با وجود چنین تفریحات گاه و بیگاه شبانه، ماری در امتحانات فیزیک نفر اول و در امتحانات ریاضیات نفر دوم شد. سپس آبستن شد و در سپتامبر 1897 اولین دختر خود، ایرن،(3) را به دنیا آورد.
ماری و پی‌یر در خانه بسیار صمیمی بودند: در مورد هر چیزی که مورد علاقه‌شان بود بحث و گفتگو می‌کردند؛ و غالباً آن مسایل علمی بود. پژوهش‌های پیر، کلاس فیزیک نظری ماری، مشکلات عملی و مسایل علمی، همگی به یک اندازه بسیار مورد توجه بودند. از همان ابتدای کار ذهن آن‌ها رابطه عمیقی داشت. هر یک از آن دو احساس می‌کرد که دیگری مشکل او را بهتر از هرکس دیگری می‌فهمد. حتی پس از آن که فرزندشان به دنیا آمد، تمامی شب را به تجزیه و تحلیل آخرین پیشرفت‌ها در زمینه‌های علمی می‌گذراندند.

پی‌نوشت‌ها:

(1) Ignacy Jan Paderewski (1860 –1941)
(2) Pierre Curie (1859 –1906)
(3) Irène Joliot-Curie (1897 –1956)

منبع:
استراترن، پل؛ (1389) شش نظریه‌ای که جهان را تغییر داد، ترجمه‌ی دکتر محمدرضا توکلی صابری و بهرام معلمی، تهران، انتشارات مازیار، چاپ چهارم.





تاریخ : پنج شنبه 91/6/30 | 11:32 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

 

نویسنده: پل استراترن

ترجمه‌ی بهرام معلمی
پیش گفتار
اینشتین عالم را دگرگون کرد اما ناکام درگذشت. نظریه‌ی نسبیتش او را در مقام بزرگ‌ترین اندیشمند علمی پس از نیوتون تثبیت کرد. نسبیت تصورات ما را از فضا و زمان در هم ریخت و جهانی را به وجود آورد که پیش‌تر غیر قابل باور و تصور بود. فرمول مشهورش، e=mc^2 نشان داد که ماده می‌تواند به انرژی تبدیل شود، و منادی فرا رسیدن عصر اتم است. وی در نظریه‌ی کوانتومی نیز نقش عمده‌ای ایفا کرد-اما اینشتین در پایان عمرش نمی‌توانست معانی ضمنی یافته‌هایش، به خصوص در حوزه‌ی نظریه‌ی کوانتومی را بپذیرد. در نتیجه، بیش از یک ربع قرن از عمرش را در جستجوی نظریه‌ای جامع هدر داد که آثار کارهای خودش آن را ناممکن کرده بود.
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.





تاریخ : پنج شنبه 91/6/30 | 11:31 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

در سال 1900 اینشتین یادداشت‌های گروسمان از درس‌ها را برای آخرین بار قرض گرفت و امتحانات نهایی خود را گذرانید. نتایج امتحاناتش ناموزون، و به زحمت راهنمایی به مغز علمی استثنایی و خارق‌العاده‌ی او بودند. این نتایج، آمیخته با امتناع وی در حضور در کلاس درس و گوش فرا دادن به درس استادان، این امر را مسلم کرد که وی برای کسب شغلی دانشگاهی که می‌خواست در پیش گیرد، هیچ گونه پشتیبانی ندارد. برای پیوستن به چندین دانشگاه اقدام کرد؛ البته به شیوه‌ی خودش: آمیزه‌ی عرف‌شکنی و عزت‌نفس روشنفکرانه‌ی مشخصه‌ی اینشتین (با مدارک عینی و ملموس اندکی که برای تأیید این ادعا موجه است) این امر را حتمی کردند که وی هیچ پاسخی برای اشتغال به کار دانشگاهی دریافت نخواهد کرد.

در سال 1900 اینشتین به شهروندی سوییس هم در آمد، پاره‌ای به این علت که آن جا را وطن خود می‌پنداشت، و نیز به این علت از برگشت به آلما اجتناب می‌ورزید که به خدمت زیر پرچم (سربازی) اعزام نشود. اما این کسب ملیت سوییسی به درخواست‌های شغلی او کمکی نکرد، که یکی دیگر از خصوصیات مشخص اینشتین که حتی از عزت نفس وی غیر قابل چشم‌پوشی‌تر هم بود، یعنی یهودی بودنش، به عنوان امتیازی منفی به وی لطمه وارد آورد. یهودستیزی در امر مشاغل و کاریابی در سرتاسر اروپا شایع و رایج بود. (فقط شش سال از قضیه‌ی معروف دریفوس می‌گذشت که فرانسه را به لرزه در آورده بود، و طی آن آلفرد دریفوس، افسری یهودی در ارتش فرانسه، بنابر اسنادی جعلی به جرم جاسوسی به حبس در جزیره‌ی ابلیس محکوم شد) پول اینشتین داشت تمام می‌شد، و او سرانجام ناگزیر شد سمتی موقتی را در مدرسه‌ای فنی واقع در وینترتور، درست شانزده کیلومتری شمال زوریخ بپذیرد.
نگرش اینشتین به نظم و انضباط ضمانت کرد که او معلمی محبوب، هر چند بی‌عرضه باشد. در خلال وقت‌های آزادش به تحقیقات خود ادامه می‌داد، که اکنون توجه وی روی امکان وجود پیوندی بین نیروهای مولکولی و نیروی گرانش که در فواصل طولانی عمل می‌کرد، متمرکز شده بود. در این مرحله پیداست که وی تلاش می‌کرد واپسین پیشرفت‌های علمی را در ساختار کلی فیزیک کلاسیک ادغام کند، و نه این که ساختاری جایگزین را پیشنهاد کند. اما همان هنگام او به تأمل در خصوص طرح بزرگ‌تری برای این موضوع‌ها دست زده بود؛ تلاش می‌کرد اصول نیوتون را تکمیل و اصلاح کند. این فکری بلندپروازانه و جاه‌طلبانه بود، اما مطابق حاشیه‌ای که به یکی نامه‌هایش خطاب به گروسمان نوشته بود: «احساس شگفتی به آدمی دست می‌دهد وقتی پی به وجود جنبه‌های وحدت‌بخش مجموعه‌ای از پدیده‌ها می‌برد که خودشان را به صورت کاملاً گسسته از تجربه‌ی مستقیم حیات بروز می‌دهند و متجلی می‌کنند.» او داشت توانمندی‌های خودش را کشف می‌کرد.
هر گاه می‌توانست، روزهای آخر هفته برای دیدن میله‌وا به زوریخ می‌رفت، و در خلال هفته هم آن دو برای یکدیگر نامه می‌نوشتند. اینشتین بعد از یکی از تعطیلات آخر هفته در ماه مه، نوشت: «چقدر لذت‌بخش بود وقتی آخرین بار اجازه یافتم تو نازنین دوست‌داشتنی را که طبیعت آفریده به خودم بفشارم.» آنها به یکدیگر دل باخته بودند.
پس از چند ماه پیشه‌ی تدریس اینشتین به پایان رسید، بدون این که هیچ چشم‌اندازی برای یافتن کار دیگری در افق پدیدار باشد. گروسمان، دوست قدیمی زمان دانشجویی‌اش با شنیدن این خبر، از پدر خود خواست اینشتین را برای تصدی شغلی به اداره‌ی ثبت اختراعات سوییس در برن سفارش کند. اینشتین می‌دانست که در آن هنگام هیچ شغلی در آن اداره یافت نمی‌شود، اما گوش به زنگ بود که سمتی خالی در آن جا پیدا شود. آن چه که بعد از این دریافت داشت، خبر باردار بودن میله‌وا بود.
اکنون اینشتین بیست و یکساله، بدون شغل و کار، و عملاً بدون پول بود. کسب و کار پدرش یک بار دیگر به ورشکستگی کشیده بود، و خویشاوندان مادرش نیز دیگر هیچ تمایلی به حمایت کردن از وی نداشتند. انشتین به میله‌وا گفت که آنان باید ازدواج کنند، اما هر دو می‌دانستند که این کار ناممکن است. وی از حمایت و پشتیبانی آن دختر قاصر و عاجز بود.
سرانجام میله‌وا به نووی ساد برگشت و در آن جا دختری به دنیا آورد که آلبرت و میله‌وا در نامه‌های خود او را لیزرل (لیزی کوچک) می‌نامیدند.
در اوایل 1902 اینشتین به برن رفت که سرانجام در دفتر ثبت اختراعات سمتی خالی پیدا شده بود. سمت وی بازرس فنی (رده‌ی سوم) بود، که اختراعات و ابداعاتی را که برای تأیید در این دفتر ارائه می‌دادند، بررسی و مرتب می‌کرد. این ابداع‌ها و نوآوری‌ها مشتمل بودند بر گستره‌ی معمولی ابزار ابتکاری، وسیله‌های ناممکن خنده‌دار، و اسباب‌آلاتی ساده که قرار بود دودمان و خانواده‌های مالی بر شالوده‌ی آن‌ها بنیاد گیرند. اینشتین می‌بایست هر وسیله را امتحان کند و آن گاه درخواست پیوست آن را بخواند (غالباً همان مقدار پیچیده و غیرقابل فهم که وسیله‌ای که وانمود می‌کرد قصد تشریح آن را دارد). وظیفه‌ی وی این بود که اطمینان یابد بین این دو عنصر ناهمگون و متمایز رابطه‌ای برقرار است که دست کم یکی از آن‌ها قابل فهم است. وی پی برد که حتی پیچیده‌ترین مفاهیم معمولاً می‌توانند به مجموعه‌ای از اصول بنیادی ساده کاهش یابند-این روشی بود که وی هرگز آن را فراموش نکرد.
در این میان میله‌وا و نوزادش لیزرل حدود نهصد کیلومتر دورتر در نووی ساد مانده بود؛ ظاهراً لیزرل کودکی ناخوش احوال بود، و میله‌وا هم خودش خیلی وضع و حال بهتری نداشت. ماجرای بعدی لیزرل و پدر و مادرش شوربختی و مصیبتی معمول و نوعی این روزگار است، که فقط در دهه‌ی 1990 پرتو نوری بر آن می‌تابد و هنوز هم مانده تا به طور کامل روشن شود. معلوم می‌شود که والدین میله‌وا از وی درخواست کردند که شناسنامه‌ی لیزرل را به نام آن‌ها (نام خانوادگی میلوا) بگیرد و در این خصوص از دست اینشتین هم چندان کاری برنمی‌آمد یا نمی‌خواست کاری بکند. از این رو بر سر فرزند ارشدی که حامل ژن‌های یکی از بزرگ‌ترین و تواناترین مغزهای علمی تمامی دوران چه آمد؟ ظاهراً لیزرل از صحنه‌ی روزگار محو شده است؛ این قضیه از پیش آمدن یک واقعه‌ی عجیب و غریب جدا بود. بیشتر از سی سال بعد، وقتی آوازه‌ی اینشتین در تمام جهان پیچیده بود و وی در امریکا زندگی می‌کرد، به او خبر دادند که زنی تلاش می‌کند در اروپا خودش را به عنوان دختر نامشروع او جا بزند و اینشتین از صدور تکذیب‌نامه‌ی این ادعا خودداری کرد و در عوض مخفیانه کارآگاهی خصوصی را استخدام کرد تا در مورد صحت و سقم ادعای این زن تحقیق کند. پایان این ماجرا تاکنون به خوبی دانسته و روشن نشده است. انتظار می‌رود لیزرل، به طور طبیعی دست کم تا دهه‌ی 1970 در قید حیات بوده باشد. ویراستار مقاله‌های اینشتین، دکتر رابرت شولمان، اشاره کرده است که پس از فرونشستن ناآرامی‌های یوگوسلاوی سابق و حل و فصل منازعات آن منطقه، ممکن است بتوان به مدارکی در این زمینه دست یافت.
در دسامبر 1902 میله‌وا ماریک کمتر از یک سال بعد از به دنیا آوردن دخترش نوی ساد را به تنهایی ترک کرد و عازم سوییس شد. برای تمام دوستانش واضح بود که اندوه ژرفی تمام وجود او را می‌آزارد، اما وی هرگز علت این اندوهناکی را آشکار نکرد. اینشتین به اعتبار آمیزه‌ای از رحم و دلسوزی، عشق و دلبستگی، و وظیفه‌شناسی، تصمیم گرفته بود با میله‌وا ازدواج کند. انگیزه‌های این دختر نیز آمیزه‌ای از همین احساسات بود، اما وی احساس می‌کرد که جای دیگری هم برای بازگشت ندارد.
در سوم ژانویه‌ی 1903، آلبرت و میله‌وا ازدواج کردند. عروس و داماد بعد از صرف شامی تشریفاتی با چند تن از دوستانشان، در آن شب سرد و یخ‌زده عازم آپارتمان کوچک اینشتین در شماره‌ی 49 خیابان کرم گاسه، در همان نزدیکی شدند. وقتی به آن جا رسیدند اینشتین پی برد که فراموش کرده کلید خانه را همراه بیاورد. معمولاً این اتفاق را در حکم مثال و نمونه‌ی حالت عجیب و غریب حواس‌پرتی اینشتین نقل می‌کنند. کسانی دیگر هم به تعبیر و تفسیرهای فرویدی گرایش دارند.
اکنون اینشتین بیست و سه ساله، به شدت فقیر و بی‌پول بود. وی برای اجتناب از رویارویی با این واقعیت دشوار، بر آن شد که خویشتن را در تحقیقات علمی غرق کند. قرار بود این ماجرا جنبه‌ای متناوب و تکرار شونده باشد: وقتی امور رو به سختی روی می‌کردند و روزگار دشوار می‌شد، اینشتین به دنیای تجریدی خودش می‌گریخت و آن جا پناه می‌جست. در خلال این دوره وی تعدادی مقاله‌ی علمی تألیف کرد، که برخی از آن‌ها در نشریه‌ی معتبر آنالن‌دِر فیزیک (1) چاپ شد. اینشتین به ترمودینامیک علاقه داشت، و برخی روش‌های آماری را نیز برای ارزشیابی حرکات تعداد زیادی مولکول که حجم نسبتاً کوچکی مایع یا گاز را اشغال می‌کنند، ابداع کرد. هیچ کدام از این مقاله‌ها حاوی بداعت و ابتکار خاصی نیستند، و فقط می‌توان پس از بازاندیشی نشانه‌هایی از یافته‌ها و کشفیات بزرگ آینده را در آن‌ها مشاهده کرد.
در سال 1904 میله‌وا نخستین پسرشان، هانس آلبرت را به دنیا آورد. چند ماه بعد پال به‌سو، دوست زوریخی قدیمی اینشتین نیز در دفتر ثبت اختراعات کاری پیدا کرد. این به آن معنا بود که اکنون در محیط کار اینشتین کسی یافت می‌شد که بتواند با او درباره‌ی تحقیقات علمی خود بحث و گفتگو کند. ایده‌های او حالا دیگر به فراسوی افق‌های میله‌وا گسترش می‌یافت، و بحث و گفتگوهای آن دو با جدّیت و حتی خشونت به وظایف و کارهای مادری میله‌وا محدود می‌شد. طبیعی است که میله‌وا از این وضعیت آزرده و حتی خشمگین بود، و همیشه هم با روی گشاده در خانه‌ی شماره‌ی 49 کرم گاسه از به‌سو استقبال نمی‌کرد. در عوض، اینشتین ایده‌های خود را در هنگام قدم زدن با به‌سو درمیان می‌گذاشت، و غالباً هم این کار را به شیوه‌های پیچیده و کج و معوج انجام می‌داد.
مقاله‌های انتشاریافته‌ی اینشتین ممکن است اهمیت زیادی نداشته باشند، اما گستره‌ی اشتغال ذهن و درک و دریافت و بصیرت‌های او به وضوح ابتکاری، خلاق و نوآورانه بودند. در واقع، چندان ابتکاری و حاکی از قریحه‌ی ناب که هیچ راهی برای بیان آن‌ها به شکل و قالبی هماهنگ به نظرش نمی‌رسید، که در طی گردش‌هایش با به‌سو از این موضوع شکوه می‌کرد. در این هنگام، اینشتین دیگر پی برده بود که فیزیک کلاسیک به پایان راه خود رسیده است. فضا، زمان، و نور با تعریف‌های نیوتون سازگار نبودند. توضیح تماماً جدیدی از جهان هستی ضرورت پیدا کرده بود.
از این قرار بود که ایده‌ها و فکرهای انقلابی داشت در سر اینشتین شکل می‌گرفت، و تا آن جا که می‌توانست وقت صرف می‌کرد تا این ایده‌ها را با تفصیلی هر چه بیشتر تشریح کند. با همه‌ی این‌ها، زندگی در خانه‌ی اینشتین به زحمت به تفکر و اندیشه‌ای هدایت می‌شود که از نیوتون به بعد نافذترین و جالب‌ترین اندیشه بوده است. امروزه آپارتمان شماره‌ی 49 خیابان کرم گاسه از آرامش موزه‌ای کوچک برخوردار است که به اینشتین و نظریه‌ی نسبیتی اختصاص یافته که وی در آن جا آن را پرداخت و تدوین کرد. در خلال آن روزهای نخستین، در گرماگرم آفرینندگی و زندگی خانوادگی، فضا و حال و هوای خانه به نحوی هیجان‌انگیزتر و گیراتر بود. مهمانان بوی سنگین خشک شدن لباس‌ها و کهنه‌های بچه، بوی توتون پیپ اینشتین، و بوی دودی را که از درزهای بخاری نشت می‌کرد، به یاد می‌سپردند. درفصل سرما و زمستان هوا سردتر از آن بود که پنجره‌ها را بگشایند؛ در تابستان گرما بوهای مختلف را شدیدتر می‌کرد. اینشتین را می‌شد غرق در کتاب یافت که با حواس‌پرتی گهواره‌ای را با پایش تکان می‌دهد که کودک گریان و پر سرو صدایی در آن خوابیده است، در حالی که میله‌وا جلوی ظرفشویی مشغول شست و شوست. گاهگاهی دوستانش او را در میان جماعت پیاده‌رو در حالی می‌یافتند که به دیوار تکیه زده، یادداشت‌هایش درداخل کالسکه‌ی بچه پراکنده شده، و خودش غرق در محاسبه‌ای طولانی است در حالی که کودک با جغجغه‌ی خود بر سر او می‌کوبد.
تمامی این تفکر وسواس‌گونه ناگهان در سال 1905 به اوجی تماشایی و خارق‌العاده رسید. همین سال قرار بود سال معجزه‌آسای اینشتین باشد. در طی این سال وی چهار مقاله برای آنالن‌دِر فیزیک فرستاد. این مقاله‌ها به معنای واقعی کلمه جهان را تغییر دادند.
عنوان مقاله‌ی اول که در آنالن‌دِر فیزیک منتشر شد عبارت بود از «درباره‌ی دیدگاه اکتشافی مربوط به گسیل و انتشار نور» . (2) اینشتین خودش این مقاله‌ی هفده صفحه‌ای را «بسیار انقلابی» می‌دانست، و در واقع قرار بود تمامی فهم ما را از ماهیت نور دگرگون کند؛ به طریقی که فیزیک دیگر هرگز به آن چه که تا آن موقع بود، شباهتی نیافت.
عنوان مقاله‌ی دوم اینشتین که در جلد مشهور هفدهم آنالن دِر فیزیک انتشار یافت (شایع است که یک نسخه‌ی نادر از این مجله اخیراً به بهایی بیش از 10000 دلار به فروش رسیده است) عبارت بود از «محاسبه‌ی جدید اندازه‌ی مولکول‌ها». (3) مقاله‌ی دوم اینشتین طرح کلی روشی را برای تشریح کردن اندازه‌ی یک مولکول قند به دست می‌دهد. این اثر به طور دقیق، چنین توصیف شده است: «مینوماهی (6) در میان نهنگان؛» یعنی سه مقاله‌ی دیگر.
اینشتین، در حالی که این تغییر مسیر را تکمیل کرده بود، به موضوع‌های بنیادی‌تر برگشت. عنوان مقاله‌ی بعدی وی عبارت بود از «درباره‌ی حرکت ذرات کوچک معلق در یک مایع ساکن، طبق نظریه‌ی جنبشی مولکولی گرما». (7) مطالعه‌ی مایع غلیظ و تیره به سختی می‌توانست زمینه‌ی نویدبخشی برای رسیدن به کشف‌های علمی تکان‌دهنده و حیرت‌آور باشد، اما گرایش اینشتین برای رسیدن به ریشه‌های مسائل، مسیر این ماجرا را دگرگون کرد.
اینشتین فقط بیست و شش سال سن داشت و علی‌الظاهر فقط یک کارمند دون‌پایه‌ی مفلس در دفتر ثبت اختراعات در برن به حساب می‌آمد. گاهی در اوقات فراغت مقاله‌ای علمی هم می‌نوشت، اما حتی جامعه‌ی دانشگاهی محلی هم او را به هیچ وجه به رسمیت نشناخته بود.
اینشتین در سرتاسر سال معجزه‌آسای خود در انزوای واقعی کار کرد. درست بیش از دو قرن قبل از آن، نیوتون به همان ترتیب سالی با خلاقیت معجزه‌وار را از سر گذرانده بود، که در طی آن وی نیز قسمت اعظم کارهای عمده‌اش را به انجام رسانید. او نیز در همین سن و سال اینشتین و در گریز از همه‌گیری طاعون، در انزوای روستا زندگی می‌کرد که به یافته‌های شگفت‌آور خود دست یافت. اما نیوتون ناگزیر نبود هر روز سر کار برود و همراه با همسر و بچه‌ای در یک آپارتمان کوچک زندگی کند. شاهکار فکری اینشتین در تاریخ عقل بشر بی‌همتا از کار درآمد. علت چنین ادعای مبالغه‌آمیزی فقط با انتشار چهارمین مقاله‌اش بروز می‌کند.
حالا مدت زیادی بود که اینشتین به تأمل و تفکر در این خصوص مشغول بود که در فرمول‌بندی‌های فیزیکی پراهمیت چگونه می‌شود به قطعیت رسید. مطمئناً باید معیار متغیری نهایی وجود می‌داشت تا اندازه‌گیری تمام کمیت‌های متغیر با آن میسر شود. درغیر این صورت، هر چیزی بسته به چارچوب مرجعی که از آن جا به آن چیز یا شیء می‌نگریستند، صرفاً نسبی می‌شد.
برخلاف تصور همگان، اینشتین درخصوص این مباحث و موضوع‌ها متفکرانه در بحر تفکر فرو نمی‌رفت (که در خلال آن تمام انواع رفتار عجیب و غریب حاکی از حواس‌پرتی از او سر می‌زد). اینشتین ترجیح می‌داد این تصور را در میان تمام همکارانش بپروراند و رواج دهد، اما حقیقت به این آسانی‌ها هم دست نمی‌داد. وی متفکری پرشور و احساساتی بود، که باطناً و در خلوت می‌پذیرفت که دوره‌های طولانی تفکر نظری ژرف در وی یک «تنش عصبی ... همراه با همه‌ی انواع درگیری‌های عصبی» به بار آورده است. در بهار 1905 اینشتین پی برد که در شدیدترین بحران ذهنی تمام دوره‌ی زندگی‌اش تا آن هنگام، گرفتار شده است.
او به هنگام بازگشت از اداره‌ی ثبت اختراعات، ایده‌های خود را در معرض آزمون به‌سو قرار می‌داد، یعنی آراء و نظرهایش را با او در میان می‌گذاشت، اما به زودی آشکار شد که اندیشه‌هایش بسی دورتر از قلمروهایی است که توصیه‌های به‌سو بتواند برای او سودی دربرداشته و کارساز باشد. اینشتین که دوست داشت در کوچه‌های قرون وسطایی و گذرهای سرپوشیده‌ی برن قدم بزند، غالباً با حواس‌پرتی از کناره‌های رودخانه و حومه‌های درخت‌زار پیرامون شهر سر درمی‌آورد و به مسافت‌های دوری می‌رفت. یک بار فقط وقتی به خود آمد که خویشتن را در حال راه رفتن در کوره‌راهی روستایی یافت و بر اثر توفانی تُندری تا مغز استخوانش خیس شده بود.
بخشی از استعداد و قریحه‌ی استثنایی اینشتین در توانایی وی به اندیشیدن پیرامون پیچیده‌ترین فرمول‌ها و مسائل تا اصول بنیادی تشکیل‌دهنده‌ی شالوده‌ی آن‌ها، نهفته بود. وی با توجه به این اصول، با تکیه به تمام شیوه‌های استدلال و استنتاج، به جستجوی اصول دیگر و حتی بنیادی‌تر، دست می‌زد. در بهار سال 1905 کار طاقت‌فرسای مداوم فکری و تمرکز در فعالیت‌های ذهنی اینشتین را به آستانه‌ی فروپاشی روانی کشانید. هم از لحاظ جسمی و هم روانی و روحی بسی خسته و فرسوده بود. نمی‌توانست به درستی به خورد و خوراک خود برسد، و خواب کافی و مناسبی هم نداشت؛ و باز هم بدتر از همه‌ی این‌ها، مستقل از این که فکر و ذهنش روی چه موضوعی متمرکز می‌شد، اندیشه‌هایش کماکان پراکنده باقی می‌ماند.
در بهار سال 1905 با وجود تلاشی که می‌کرد، جزئیات موضوع ناسازگار با یکدیگر از کار در می‌آمدند. این جزئیات به صورت یک نظریه‌ی سازگار کنار یکدیگر قرار نمی‌گرفتند؛ نظریه‌ای که وی اطمینان داشت در جایی وجود دارد. به بن‌بست رسیده بود: ظاهراً هیچ راهی برای پیش رفتن وجود نداشت. روزی به همراه به‌سو در راه بازگشت از اداره‌ی ثبت اختراعات، سرانجام اذعان کرد: «تصمیم گرفته‌ام همه چیز، تمامی نظریه را رها کنم.»
آن شب در نهایت نومیدی به بستر رفت، در عین حال احساس آرامش عجیبی هم می‌کرد. در حالت بهت و حیرت به سر می‌برد، نه بیدار بود و نه خواب. صبح روز بعد به حالتی در نهایت پریشانی و ناآرامی رسید. وی احوال خود را چنین توصیف کرد: «توفانی در قلبم غوغا می‌کرد.» و در بحبوحه‌ی این توفان ناگهان به ایده و نظری رسید که مدت‌های درازی از چنگش گریخته بود. به زبان خودش، گویی به «اندیشه‌های خداوند» دسترسی یافته بود. این ارتباطی شخصی با پرودگار نبود. اینشتین همواره تأکید می‌کرد که به خدای شخصی اعتقاد ندارد. بلکه همگام با بسیاری از مغزهای متفکر پیشاهنگ زمانه‌اش (مانند پیکاسو، ویتگنشتاین، و حتی گاهی فروید)، از واژه‌ی «خدا» همراه با حقایق بزرگی بهره می‌گرفت که در همان محدوده‌ی فهم آدمی قرار می‌گرفتند. ظاهراً این کلمه به تنهایی احساس شکوه و ابهتی را برمی‌انگیزد. به نظر می‌رسد که اینشتین و پیکاسو، هر دو احساس عمیق بُهت و شگفت‌زدگی را تجربه کرده بودند که فیلسوفان از افلاتون تا کانت در سخنان خود، خدا را آن گونه یاد کرده بودند.
اینشتین آن چه را فهمیده بود، چنین توصیف می‌کند: «راه حل ناگهانی به ذهنم رسید، با این اندیشه که مفاهیم و قوانین ما درباره‌ی فضا و زمان فقط می‌توانند تا آن جا معتبر باشند که بین آن‌ها با تجربیات ما رابطه‌ی شفافی برقرار باشد؛ و این تجربه می‌تواند به خوبی به تغییر و اصلاح این مفاهیم و قوانین منجر شود. از طریق تجدید نظر در مفهوم همزمانی در یک قالب انعطاف‌پذیرتر، به نظریه‌ی نسبیت خاص رسیدم.» فهمیدن این جمع‌بندی ساده می‌تواند نسبتاً آسان باشد (در صورتی که کاملاً به آن فکر کنیم)، اما برهان و فرمول‌های فیزیکی-ریاضیاتی دخیل در آن در راه اثبات کردنش، به آسانی قابل فهم نیستند. اینشتین حالا این مطالب را در قالب مقاله‌ای سی و یک صفحه‌ای تحت عنوان «درباره‌ی الکترودینامیک اجسام متحرک» (8) به رشته‌ی تحریر درآورد.
منبع:
استراترن، پل؛ (1389) شش نظریه‌ای که جهان را تغییر داد، ترجمه‌ی دکتر محمدرضا توکلی صابری و بهرام معلمی، تهران، انتشارات مازیار، چاپ چهارم.

ادامه دارد...





تاریخ : پنج شنبه 91/6/30 | 11:31 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

زندگانی و آثار اینشتین (2)

 

نویسنده: پل استراترن
ترجمه‌ی بهرام معلمی



 
اینشتین مقاله‌ی خود را در خصوص نظریه‌ی نسبیت خاص به پایان رساند و آن را برای آنالن دِر فیزیک ارسال داشت، و به نحو شایسته‌ای در بیست و ششم سپتامبر 1905 انتشار یافت. او همانند هر جوانی که اثری را پدید آورده که آن را حاصل نبوغ تمام‌عیار تلقی می‌کند، اکنون چشم انتظار تحسین و ستایش شگفت‌زده‌ی دنیا نشسته بود. اما چنین تحسین و تمجیدهایی اندک‌شمار و در فواصل زیاد بروز می‌کنند، همان مقدار اندک و به همان فواصل زمانی طولانی که خود نبوغ واقعی رخ می‌نماید، هر چند که متأسفانه این دو مورد هم به ندرت با هم مقارن می‌شوند؛ و این مورد هم استثنایی بر قاعده نبود.
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





تاریخ : پنج شنبه 91/6/30 | 11:28 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

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.

منبع:
استراترن، پل؛ (1389) شش نظریه‌ای که جهان را تغییر داد، ترجمه‌ی دکتر محمدرضا توکلی صابری و بهرام معلمی، تهران، انتشارات مازیار، چاپ چهارم.





تاریخ : پنج شنبه 91/6/30 | 11:28 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

 کشف اشعه‌ی ایکس و رادیواکتیو

 

نویسنده: پل استراترن
ترجمه‌ی دکتر محمدرضا توکلی صابری



 
در اولین سال‌های پس از ازدواج کوری‌ها، دانش تغییری فرای شناسایی می‌کرد: فیزیک قرن بیستم داشت متولد می‌شد. اولین علایم آن به طور گمراه‌کننده‌ای ناچیز بودند. در پاییز سال 1895 فیزیک‌دان آلمانی ویلهلم رونتگن (1) روی آزمایش‌های پیشین خود در مورد پدیده لومینسانس کار می‌کرد. او یک جریان الکتریکی را از درون یک لوله‌ی شیشه‌ای گذراند که تا حدودی تخلیه شده بود (لوله‌ی اشعه‌ی کاتودی شبیه همان چیزی که صفحه تلویزیون را می‌سازد).
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

منبع:
استراترن، پل؛ (1389) شش نظریه‌ای که جهان را تغییر داد، ترجمه‌ی دکتر محمدرضا توکلی صابری و بهرام معلمی، تهران، انتشارات مازیار، چاپ چهارم.





تاریخ : پنج شنبه 91/6/30 | 11:27 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین

 

نویسنده: پل استراترن
ترجمه‌ی بهرام معلمی



 
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.
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.





تاریخ : پنج شنبه 91/6/30 | 11:27 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

  نویسنده: دکتر رضا منصوری*

منبع: وب سایت شخصی دکتر رضا منصوری
زمانی که قرار بود از مرحوم حسابی تجلیل شود، زمانی که قرار بود از سناتور انتصابی محمدرضاشاه ولی بنیان‌گذار فیزیک دانشگاهی ایران تجلیل شود، زمانی که تهدیدها علیه انجمن فیزیک ایران و شخص من (رئیس وقت انجمن فیزیک ایران) به مدت چهار ماه تا کنفرانس فیزیک ایران در شیراز در شهریور ماه 1366 ادامه داشت، زمانی که نمایندگان حراست دانشگاه شیراز بنده را تهدید کردند که حق ندارید نام حسابی را در این کنفرانس ببرید، و زمانی که جناب آقای دکتر حداد عادل با جسارت در بزرگداشت آن مرحوم سخنرانی کردند کسی فکر نمی‌کرد یک قدردانی ساده باعث این همه دردسر ملی و شرمساری اهل علم ایران بشود.
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.
شیادی زیر لوای نام دکتر حسابی
اخیراً مشتی دروغ و اکاذیب که در کنار عکسی از اینشتین با شخصی که ادعا شده است مرحوم حسابی است در رسانه‌ها چاپ شده یا منعکس شده است. این اکاذیب به نام خاطرات ایرج حسابی، فرزند آن مرحوم، به چاپ رسیده است. شخصی که در عکس کنار اینشتین ایستاده است گودل (ریاضی‌دان مشهور) است و نه حسابی! شیادی تا به این حد! در توضیحات زیر عکس ادعا شده است اینشتین همراه با خواهرش در مراسم نوروز شرکت کرده است. مراجعه به تاریخ نشان می‌دهد که خواهر اینشتین تنها در سال‌های 1940 تا 1946 در پرینستون بوده است. در این سال‌ها نه حسابی در پرینستون بوده است نه بور، نه فرمی، نه شرودینگر، و نه دیراک. یعنی جامعه‌ی ما تا این حد زبون و پست شده است که برای قهرمان سازی به منظور رفع عقده‌های حقارت تا به این حد به دروغ نیاز دارد؟
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.
شیادی زیر لوای نام دکتر حسابی
ما تا کِی می‌خواهیم به این شرمندگی ادامه دهیم؟ تا کِی رسانه‌های ما می‌خواهند به این خفت رسانه‌ای ادامه دهند؟ تا کِی دانشگاه اصفهان می‌خواهد این سند بی‌سوادی ما را در آن دانشگاه حفظ کند و کتیبه‌ها را برنچیند؟ تا کِی آموزش و پرورش ما می‌خواهد چندین نسل از بچه‌های بی‌گناه ما را با این دروغ‌پردازی‌ها در مورد حسابی منحرف کند و نسل‌های بعدی را از مسیر سالم رشد علمی و توسعه باز بدارد؟ با شیادی نمی‌توان عالِم و دانشمند ساخت! قهرمان علمی کم از قهرمان جنگ ندارد و پیروزی در علم تنها با کار مستمر و ممارست فراوان حاصل می‌شود.
از انسان‌های ساده‌ی زحمت‌کش و دوست‌دار ایران بت نسازیم و نسل‌ها را با دروغ تباه نکنیم!

پی‌نوشت‌ها:

* استاد دانشکده‌ی فیزیک دانشگاه صنعتی شریف






تاریخ : پنج شنبه 91/6/30 | 11:25 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()

    اینشتین و ذرات بنیادین

 

نویسنده: پل استراترن
ترجمه‌ی بهرام معلمی



 
اینشتین، در حالی که این تغییر مسیر را تکمیل کرده بود، به موضوع‌های بنیادی‌تر برگشت. عنوان مقاله‌ی بعدی وی عبارت بود از «درباره‌ی حرکت ذرات کوچک معلق در یک مایع ساکن، طبق نظریه‌ی جنبشی مولکولی گرما». (1) مطالعه‌ی مایع غلیظ و تیره به سختی می‌توانست زمینه‌ی نویدبخشی برای رسیدن به کشف‌های علمی تکان‌دهنده و حیرت‌آور باشد، اما گرایش اینشتین برای رسیدن به ریشه‌های مسائل، مسیر این ماجرا را دگرگون کرد.
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.





تاریخ : پنج شنبه 91/6/30 | 11:24 صبح | نویسنده : مهندس سجاد شفیعی | نظرات ()
.: Weblog Themes By BlackSkin :.