صرف نظر از تفاسیر متفاوتی که از مکانیک کوانتومی شده و می‌شود، ما دهه‌هاست‌ که در حال استفاده از مکانیک کوانتومی و ویژگی‌های جذاب آن هستیم. حتی با اینکه هنوز نمی‌دانیم کدام تفسیر مکانیک کوانتومی صحیح و مطابق با واقعیت جهان است، ما هر روز شاهد کاربردهای جدیدتر و وسیع‌تر‌ مکانیک کوانتومی هستیم. محض مثال، به تصویر میکروسکوپی زیر نگاه کنید. این تصویر که به کمک میکروسکوپ stm تهیه شده است، با دقت بالایی، سطح یک نمونه‌ی رسانا یا نیمه رسانا را نشان می‌دهد. وقتی از دقت بالا صحبت می‌کنیم، منظورمان این است که وضوح آن آنقدر بالاست که ما می‌توانیم اتم‌های سطح این قطعه را از هم تفکیک کنیم. تهیه‌ی چنین تصویری با هیچ روش غیرکوانتومی میسر نیست. و اگر ما این تصاویر را نداشتیم، حوزه‌ی علوم سطح یا surface science هیچوقت اینقدر عمیق نمی‌شد یا حتی شاید اصلا شکل نمی‌گرفت. اما حالا می‌توانیم اتم‌ها و مولکول‌ها را ببینیم و بفهمیم که بعد از هر فرآیندی، چه تغییری در سطح نمونه‌مان ایجاد کرده‌ایم. راستی این میکروسکوپ چطور عمل می‌کنند و چه ربطی به کوانتوم دارند؟


اساس کار این میکروسکوپ‌ها‌ پدیده‌ی تونل زنی کوانتومی یا quantum tunneling است. وقتی که یک ذره‌ی کوانتومی مثل یک الکترون به سمت یک مانع پرتاب می‌شود، اگر مانع خیلی ضخیم مثلا بینهایت ضخیم باشد، ذره با مانع برخورد کرده و باز می‌گردد. مثلا فرض کنید الکترون را درون یک چاه انداخته‌ایم و این چاه خیلی (بینهایت) عمیق است و الکترون نمی‌تواند از آن خارج شود و مرتبا به در و دیوار می‌خورد. الکترون انرژی کافی برای خروج از این چاه بینهایت عمیق را ندارد. تا اینجا همه چیز شبیه همان چیزی‌ست که ما در ذهن داریم. اما اگر چاه بینهایت عمیق نباشد و کمی عمیق باشد چطور؟ ما باز هم انتظار نداریم که الکترون بتواند از این چاه خارج شود. اما در دنیای کوانتومی، الکترون می‌تواند از این چاه خارج شود. یعنی ما احتمال خروج آن از چاه را می‌بینیم. هرچقدر چاه کم‌عمق‌تر باشد، الکترون با احتمال بیشتری از چاه خارج می‌شود. این همان چیزی‌ست که ما به عنوان تونل زنی کوانتومی می‌شناسیم که معادلی در جهان اطرافمان ندارد و فقط در ابعاد کوانتومی مشاهده می‌شود. ما هم به کمک آزمایشات همبه کمک ریاضیات توانسته‌ایم وجود این پدیده را اثبات کنیم.


راستی این چاه می‌تواند یک اتم باشد. الکترونی که اطراف هسته‌ی اتم است، به خاطر جاذبه‌ی پروتون‌های هسته، خودش را درون چاهی می‌بینید که اجازه نمی‌دهد الکترون از اطراف هسته خارج شود. حالا در این میکروسکوپ‌ها، ما یک میله‌ی بسیار نازک را به سطح فلز نزدیک می‌کنیم. بعضی از این الکترون‌ها موفق می‌شوند با تونل زنی کوانتومی از چاه اطراف هسته خارج شوند و به میله‌ی ما وارد شوند و ما جریان الکتریکی کمی را ایجاد کنند. در واقع الکترون‌ها با تونل زنی کوانتومی می‌توانند از این مانع بزرگ یعنی پتانسیل هسته و همچنین فاصله‌ی میله تا اتم، عبور کنند. هرکجا که شدت این جریان افزایش یابد، ما می‌فهمیم که آنجا یک اتم وجود دارد. اگر این سطح صاف نباشد که نیست، ما میله را بالا پایین می‌کنیم تا جریان ثابت برقرار باشد. به این شکل می‌توانیم با دقت اتمی، تصویری از سطح نمونه مانند تصویر زیر داشته باشیم. اگر پدیده‌ی تونل‌زنی کوانتومی نبود، ما چنین میکروسکوپی نیز نداشتیم. از همین بابت این میکروسکوپ‌ها را میکروسکوپ stm یا scanning tunneling microscope می‌نامند و منظور از tunneling در اینجا همان تونل زنی کوانتومی‌ست.


- ابا اباد


@AbaEbad

اواخر سال اول دبیرستان بود و همه‌ی بچه‌ها در‌ تکاپوی انتخاب رشته بودند. نمی‌دانم الان بین نوجوانان چه صحبت‌هایی رد و بدل می‌شود و در مورد انتخاب رشته چه نظراتی دارند و چه جوی بر مدارس حاکم است. آنموقع یک تقسیم‌بندی بود که می‌گفتند‌ که خیلی زرنگ‌ها بروند ریاضی، متوسط‌ها بروند تجربی، بقیه هم به ترتیب انسانی و فنی و حرفه‌ای و کار و دانش و بقیه‌ی رشته‌ها. بعدا ترتیب این رشته‌ها عوض شد و همه ریختند توی تجربی که پزشک بشوند و درآمد بالاتر داشته باشند. الان هم اصلا نمی‌دانم که هنوز آیا کسی چنین تقسیم بندی می‌کند یا نه و آیا هنوز هم کسی دنبال این حرف‌ها هست یا نه. اتفاقا یک طرحی بود به اسم طرح هدایت تحصیلی که مشاور مدرسه یک به یک برای دانش آموزان جلسه می‌گذاشت و می‌گفت که به چه رشته‌ای بروند برایشان بهتر است و مثل اینکه به اینها گفته بودند تا می‌توانید همه را تشویق به رفتن به سمت فنی حرفه‌ای و این رشته ها کنید نه رشته‌های نظری و نمی‌دانم حکمتش چه بود و چه فکری یا شاید هم چه بی‌فکری پشت این صحبت‌ها بود و چه سیاستی این را بهشان دیکته کرده بود. قضیه مربوط به هفده هجده سال قبل است و باید رفت و دید که نتیجه‌ی این سیاست‌ها حالا چه شده است.


اما من آنموقع نه تحت تاثیر حرف مشاورها بودم و نه تحت تاثیر حرف جامعه. البته که از حوزه‌های مختلف علم هم چندان خبر نداشتم که بگویم من می‌دانستم که می‌خواهم به سمت ریاضی بروم. درس‌هایم هم خوب بود و شاگرد اول بودم و با توجه به نمراتم هم مشخص نبود که کدام رشته برای من مناسب‌تر است. آخر بچه‌ی اول دبیرستان چه دیدی نسبت به رشته‌های مختلف دارد؟ اما با تمام اینها، من اما دوست داشتم که به رشته‌ی ریاضی بروم و برایش استدلال هم داشتم. من آنموقع متوجه یک تغییر بنیادین بین دروس رشته‌ی تجربی مثل زیست شناسی و دروس رشته‌ی ریاضی مثل حساب و هندسه و فیزیک شده بودم. من فهمیده بودم که در رشته‌ای مثل فیزیک، یک تئوری و یک تکنیک را یاد می‌گیرم و در هزار مساله استفاده می‌کنم. اما در زیست شناسی برای هر مساله‌ی جدید باید یک تئوری جدید بلد باشم. من می‌دیدم که مثلا وقتی اتحادهای چندجمله‌ای را یاد گرفتم، با همان اتحادها، مسائل مختلف حتی مسائل فیزیک را حل می‌کنم. ولی در زیست شناسی، باید اطلاعات مربوط به تک تک اجزا را حفظ کنم. هر سلول چه اجزایی دارد، هرکدام از این اجزا چه کاری دارند و کلی سوال دیگر.


بله این بود که من احساس می‌کردم ریاضیات باید آسان‌تر باشد. چون با یک فن هزار حریف را می‌زنم. سرانجام هم به رشته‌ی ریاضی رفتم. راستش را بخواهید، این یک موضوع بسیار مهم در فلسفه‌ی علم است. ما در فیزیک به دنبال یک تئوری متحد یا unified theory هستیم. همین حالا هم چنین تئوری‌هایی را داریم. ما با همان معادلاتی که زمان رسیدن یک خودرو به مقصد را حساب می‌کنیم، با همان معادلات، فرستادن موشک به فضا را حل می‌کنیم. ما با همان معادلاتی که راجع به کهکشان خودمان صحبت می‌کنیم، راجع به آغاز جهان هم صحبت می‌کنیم. هنوز یک تئوری تماما واحد نداریم که همه جا جواب دهد، اما هر تئوری که داریم خیلی جاها جواب می‌دهد. اما ما در مورد بدن انسان و در حوزه‌ی پزشکی چنین تئوری‌هایی نداریم که همه جا جواب دهد. در زیست‌شناسی هم همینطور. به همین خاطر است که کتاب‌های دانشگاهی این رشته‌ها برخلاف رشته‌های ریاضی و فیزیک، چندین هزار صفحه است. از همین بابت هم می‌گوییم که علم واقعی فیزیک است، چون علم باید قوانین جهان شمول ارائه بدهد و فیزیک تا حدی اینکار را می‌کند.


- ابا اباد


@AbaEbad

یک شهر خیلی آرامی در جنوب آلمان هست که اسمش اوبرلینگن است و در ایالت بادن وورتمبرگ واقع شده است. در روز اول ماه ژوئیه‌ی سال ۲۰۰۲، دو هواپیما در آسمان این شهر با یکدیگر برخورد کردند و یک حادثه‌ی تلخ را رقم زدند. چون حادثه در آسمان این شهر رخ داد، اسم حادثه را Überlingen mid-air collision یا تصادف هوایی اوبرلینگن گذاشتند. در این حادثه ۷۱ نفر که بیشترشان دانش آموزان روسی بودند که از اردو برمی‌گشتند، جان باختند. آن‌ها سوار بر‌ هواپیمای توپولوف TU-154M بودند که هواپیمایشان با هواپیمای بوئینگ 757 از نوع کارگو متعلق به پست آلمان (DHL) برخورد کرد. حدس می‌زنید علت این حادثه چه بود؟ علت این حادثه مخالفت با کامپیوتر بود. هواپیماهای غیرنظامی‌ مجهز به یک سیستمی هستند که وقتی دو هواپیما به هم نزدیک می‌شوند و ممکن است با یکدیگر برخورد کنند، این سیستم به یک هواپیما دستور می‌دهد که ارتفاع بگیرد و به دیگری دستور می‌دهد که ارتفاع خودش را کاهش دهد. به این شکل دو هواپیما از خط حرکت یکدیگر خارج می‌شوند و در هوا تصادف نمی‌کنند. اسم این سیستم، سیستم جلوگیری از برخورد یا TCAS است.


حالا در این حادثه چه اتفاقی می‌افتد؟ در این حادثه سیستم TCAS وقتی می‌بیند دو‌ هواپیما در حال نزدیک شدن به همدیگر هستند، به خلبان توپولوف فرمان می‌دهد که ارتفاعت را افزایش بده و از آن طرف، به خلبان بوئینگ فرمان می‌دهد که ارتفاعت را کاهش بده. تا اینجای کار همه چیز درست است. اما بدبختی یک بابایی در مرکز کنترل هوایی نشسته و خودش را قاطی می‌کند و عکس این دستورات را به دو هواپیما صادر می‌کند. یعنی به توپولوف فرمان می‌دهد که برو پایین و به بوئینگ فرمان می‌دهد که برو بالا. در این وضعیت، خلبان توپولوف به فرمان مسئول کنترل هوایی گوش می‌دهد و خلبان بوئینگ به فرمان سیستم TCAS و در نتیجه هر دو هواپیما همزمان ارتفاع خود را کاهش می‌دهند و در ارتفاع ۳۵ هزار پایی، دقیقا به شکل تصویر زیر، برفراز دریاچه‌ی کنستانس با یکدیگر برخورد می‌کنند. در این حادثه تمام سرنشنینان هر دو هواپیما کشته شدند. اما چرا حادثه را چرا تعریف کردم؟ سیستم TCAS در اکثر موارد کار خودش را درست انجام می‌دهد و علت این حادثه مشخصا این بود‌ که یک اپراتور انسانی، خودش را قاطی کرد.


اگر آن فرد خودش را قاطی نمی‌کرد، این دو هواپیما هیچوقت با هم برخورد نمی‌کردند و آن بچه‌ها اکنون خودشان پدر و مادر شده بودند. اما فلسفه‌ی این سیستم چیست؟ فلسفه‌ی آن کنترل یکپارچه است. یعنی همان الگوریتمی که روی توپولوف است، همان روی بوئینگ است و باز همان روی ایرباس است و هر هواپیمای دیگری. حالا هواپیما را ول کنیم و برگردیم روی زمین. فرض کنید شما به یک تقاطع رسیده‌اید و حق تقدم هم با شماست. شما یک نیش ترمز می‌زنید. فردی که از سمت دیگر تقاطع می‌آید فکر می‌کند شما می‌خواهید توقف کنید و سرعت خودش را افزایش می‌دهد. تا سرتان را بالا می‌آورید آن خودرو با شما برخورد می‌کند. علت بیشتر تصادفات همین است که دو طرف ماجرا، دو مغز مجزا هستند که نمی‌توانند رفتار مغز دیگر را مدیریت کنند. وگرنه آدم که با خودش تصادف نمی‌کند. حالا اگر یک سیستم یکپارچه، کنترل همه‌ی ماشین‌ها را در دست بگیرد چطور؟ آنوقت یک مغز تصمیم می‌گیرد که در این لحظه، کدام ماشین توقف کند و کدام حرکت کند. با حذف عامل انسانی، پیش‌بینی می‌شود که میزان سوانح رانندگی تا ۹۰ درصد کاهش یابد که بسیار عالی خواهد بود.



آیا به نظر شما با همه گیر شدن خودروهای خودران، آمار تصادفات کاهش می‌یابد؟



- ابا اباد



@AbaEbad

در حوزه‌ی تخصصی خودش یک دانشمند و فیزیکدان عالی‌ست و بیشتر از هرکسی در گروه تحقیقاتی‌اش تلاش می‌کند. طوریکه می‌توانم بگویم که زندگی خودش را وقف پیشبرد علم کرده است. اما در کنار اینها، حسابی اهل مطالعه است و اخبار سیاسی جهان را هم خیلی خوب دنبال می‌کند. یک بار در وقت ناهار بحثی راجع به سیر تاریخی ایران در صد سال گذشته داشتیم. وقتی دیدم که چقدر خوب از حوادث مهم ایران معاصر از انقلاب مشروطه تا کودتای ۲۸ مرداد تا جنگ ایران و عراق و … خبر دارد و حتی اشخاص تاثیرگذار در تاریخ ایران را به خوبی می‌شناسند، حسابی تعجب کردم. چرا که او اصلا ایرانی نیست و اروپایی‌ست و اینقدر خوب تاریخ ما را می‌داند. البته اطلاعاتش محدود‌ به تاریخ ایران نبود و دست روی هر نقطه از جهان می‌گذاشتیم، نظرات درست و دقیقی ارائه می‌داد. وقتی بحث سیاسی می‌شود، از اخبار روز دنیا باخبر است و مشخص است که حسابی اخبار را دنبال می‌کند و تحلیل‌های سیاسی متعددی را مطالعه می‌کند و نظرات درست و واقع بینانه‌ای ارائه می‌دهد. این همان دانشمند نمونه‌ای‌ست که می‌توان امید داشت که به پیشرفت جامعه‌ی بشری به طور واقعی کمک کند.


یک روز موقع نهار از او پرسیدم که به نظرت آیا با توجه به وضعیت موجود، چین به تایوان حمله خواهد کرد یا نه؟ پاسخی که داد برایم بسیار جذاب بود و این مقدمه را آوردم تا به پاسخ او بپردازیم. گفت من نمی‌توانم پیش‌بینی کنم که چین کی قرار است به تایوان حمله کند، اما می‌دانم که تایوان هنوز هم برای آمریکا مهم است و هنوز هم حمایت آمریکا را دارد. نه از بابت موقعیت جغرافیایی و استراتژیک تایوان یا اینکه آمریکا دلش برای جریان ملی‌گرای چینی در تایوان می‌سوزد. بلکه از این بابت ک مهم‌ترین و بزرگترین کمپانی‌ نیمه رسانای جهان یعنی کمپانی TSMC یا Taiwan Semiconductor Manufacturing Company یا “کمپانی ساخت نیمه رسانای تایوان” در تایوان واقع شده است. این کمپانی نقش بسیار حیاتی در زنجیره‌ی تامین تمام وسایل و تجهیزات الکترونیکی جهان دارد. اکثر غول‌های تکنولوژی جهان مثل اپل، NVIDIA و AMD برای تامین نیمه رسانای موردنیاز خودشان کاملا بر تولیدات این کمپانی متکی هستند و حدود شصت درصد نیمه رسانای تولیدی در جهان، تولید همین کمپانی‌ست. و همین باعث شده تایوان تا حد زیادی حمایت آمریکا و جهان را داشته باشد.


وقتی این توضیحات را می‌داد، ذهن من سریعا به سمت نوشتاری از استاد Daydaad | دِی‌داد که مدت‌ها قبل خوانده بودم رفت. در آن نوشتار استاد گفته بودند که "برخی کشورها را پاک‌کن دست بگیری و از روی نقشه‌ی کره‌ی زمین پاک کنی، انگار نه انگار؛ و هیچ تغییری در مناسبات جهان رخ نخواهد داد. انگار که اصلا وجود ندارند" و سپس از نگرانی‌شان از بابت اینکه ایران به چنین سرنوشتی دچار شود گفته بودند. مثال تایوان به خوبی نشان می‌دهد که این موضوع چقدر اهمیت دارد و چطور امنیت یک کشور بیشتر از قدرت نظامی‌اش، از این فاکتور مهم نشات می‌گیرد که به جهان چه چیزی عرضه می‌کند؟ آیا علم خاصی را به جهان عرضه می‌کند؟ آیا تکنولوژی خاصی دارد؟ آیا محصول خاصی را به جهان عرضه می‌کند که هیچ جایگزینی ندارد؟ آیا نقش خاصی در فلسفه و فرهنگ دارد و فکر خاصی را به جهان عرضه می‌کند؟ جهان از چه بابت به این کشور وابسته است؟ جهان از بابت تامین چه چیزی باید نگران امنیت آن کشور باشد؟ اصلا آن کشور چه نقشی در جهان دارد؟ در نهایت اینکه آیا اگر آن را از روی نقشه پاک کنی، آیا اتفاق خاصی برای جهان می‌افتد؟ پاسخ به این سوالات است که امنیت یک کشور را تعیین می‌کند.



- ابا اباد


@AbaEbad

ما اخلاق را می‌آموزیم یا با اخلاق متولد می‌شویم؟ آیا یک کودک با بودن در محیط می‌فهمد خوبی و بدی چیست یا که نه، خودش هم چیزهایی درون خودش دارد که می‌فهمد خوبی چیست و بدی چیست؟ این سوال یک سوال مهم فلسفی‌ست که از گذشته تاکنون مطرح بوده است. به بیان فلسفی، آیا اخلاقیات سابجکتیو هستند و در ذهن ما هستند یا نه ابجکتیو بوده و در جهان خارج واقعیت دارند. شما غالبا می‌بینید که افراد زیادی با تمسک به مثال‌هایی سعی می‌کنند بگویند که اخلاق یک امر آموختنی‌ست و از همین بابت، خوبی و بدی مطلق نیست. کاری که در یک جغرافیا مورد ستایش و تحسین قرار می‌گیرد، در یک جغرافیای دیگر، مورد مذمت و نکوهش قرار می‌گیرد. مثلا همین مقوله‌ی تعارف در فرهنگ ما ایرانیان، نشانه‌ی ادب و مهربانی‌ست. اما اگر در فرهنگ دیگری صورت گیرد، احتمالا از آن دورویی و دروغگویی را برداشت می‌کنند. همانطور که گفته شد، بسیاری با تمسک به چنین مثال‌هایی سعی می‌کنند بگویند که اخلاق نسبی‌ست و نه مطلق.


و یک نتیجه‌ی طبیعی از این ادعا این است که اخلاقیات را چندان جدی نگیریم، چون اخلاق نسبی و ساخته و پرداخته‌ی فرهنگ جوامع بشری‌ست و ربطی به طبیعت آدمی ندارد. اما آیا واقعا چنین است؟ ما اکنون در قرن بیست و یکم و با پیشرفت چشمگیر علم، به انواع و اقسام روش‌های آزمایش مجهز شده ایم و می‌توانیم حتی برای بررسی بسیاری از موضوعات فلسفی نیز دست به آزمایش بزنیم و ببینیم که مثلا آیا اخلاق در ما نهادینه شده یا که نه، ما اخلاق را از دیگران می‌آموزیم. محض مثال، آیا چون از کودکی به ما گفته شده که مهربانی خوب است و بدجنسی بد است، حالا ما در این سن، مهربانی را دوست داریم و بدجنسی را دوست نداریم؟ آیا اگر در فرهنگ دیگری بزرگ می‌شدیم که بدجنسی را تقدیر و مهربانی را مذمت می‌کرد، ما اکنون بدجنسی را دوست داشتیم و مهربانی را مذمت می‌کردیم و نشانه‌ی بدی می‌دانستیم؟ چطور می‌توانیم بفهمیم که ما با داشتن این خصلت‌ها به دنیا آمده‌ایم یا آن‌ها را بعدا آموخته‌ایم؟ شاید بهترین راه این باشد که به سراغ نوزادانی برویم که چند ماه است که متولد شده اند‌ و ببینیم که آیا آن‌ها تفاوت مهربانی و بدجنسی را می‌فهمند یا نه؟


چون آن‌ها هنوز آنقدر در معرض آموز‌ه‌های اجتماعی نبوده‌اند، می‌توانند معیار خوبی برای این پرسش باشند. اما آن‌ها حرف نمی‌زنند تا بگویند که ما خوبی و بدی را می‌فهمیم و‌ خوبی را دوست داریم. اما می‌توان آزمایشاتی را طراحی کرد که متوجه این موضوع شد. ویدئوی زیر، یکی از این آزمایشات را نشان می‌دهد که در سال ۲۰۱۱ توسط محققان دانشگاه ییل آمریکا و بریتیش کلمبیا کانادا صورت گرفت. در این آزمایش، چند عروسک به نوزادان ۶ ماهه نشان داده می‌شود. یک عروسک رفتار کمک کننده (helper) داشته و به عروسکی که بالا می‌رود کمک می‌کند که بالا برود. دیگری اما رفتاری منع کننده (hinderer) دارد و عروسکی که بالا می‌رود را پایین می‌آورد. بعد از آزمایش دو عروسک در مقابل این نوزادان قرار می‌گیرد تا یکی را انتخاب کنند. برای جلوگیری از تاثیر رنگ و شکل و جایگاه (چپ یا راست) عروسک‌ها روی نتیجه‌ی آزمایش، این آزمایش در حالات مختلف صورت گرفت. نتایج خیره کننده بود. در نزدیک به ۱۰۰ درصد موارد، نوزادان عروسک کمک کننده را انتخاب کردند. پس این نوزادان بدون هیچ آموزشی، فرق مهربانی و بدجنسی را می‌فهمند و مهربانی را انتخاب می‌کنند. گویی این امر در درون این نوزادان است و از بیرون نمی‌آید. پس می‌توان تا حدی نتیجه گرفت که اخلاق امری طبیعی‌ست و نه ساختگی.



- ابا اباد


@AbaEbad

ما همگی به خوبی می‌دانیم که زندگی ما سرشار از عدم قطعیت است. ما به طور قطعی نمی‌دانیم که تصمیمی که اکنون می‌گیریم، یک ساعت بعد و یک روز بعد و یک سال بعد منتهی به چه چیزی می‌شود. علت این عدم قطعیت هم پیچیدگی آدمی و زندگی اوست. در دنیای فیزیکی، ما ممکن است از یک قطعیت صحبت کنیم. مثلا بگوییم که ما اگر تمامی اطلاعات مربوط به حرکت این ابر را داشته باشیم، می‌توانیم شکل و سرعت و مکان و جهت حرکت این تکه ابر را در یک ساعت بعد پیش‌بینی کنیم. اما ما که همه‌ی این اطلاعات را نداریم. پس برای ما آینده‌ی ابر هم قطعی نیست. به صورت تئوری ما اگر تمام اطلاعات این ابر و محیط اطرافش را داشته باشیم، می‌توانیم با قطعیت بگوییم که اولین قطره‌ی باران از کدام قسمت ابر به زمین می‌افتد. بله به صورت تئوری اگر چنین اطلاعاتی داشته باشیم، می‌توانیم دقیقا و با قطعیت چنین چیزی را پیش‌بینی کنیم. اما در واقع که این اطلاعات را نداریم و در عمل، ما با یک عدم قطعیت روبرو هستیم. در اینجا ما با یک سیستم آشوبناک (chaotic) روبرو هستیم.


ما در بازار سهام هم نمی‌توانیم پیش‌بینی قطعی داشته باشیم. به این خاطر که یک تغییر کوچک در رفتار یک سهامدار، ممکن است آغازگر تغییرات بزرگ در بازار سهام باشد. پس ما در همین دنیای کلاسیک خودمان هم با نوعی عدم قطعیت روبرو هستیم و این عدم قطعیت، از نداشتن اطلاعات کافی از سیستم ناشی می‌شود. به صورت تئوری ما اگر اطلاعات روحی روانی تمام سیاستمداران و سهامداران و سرمایه داران و همچنین حوادث احتمالی جهانی و هزاران نوع اطلاعات دیگر را داشته باشیم، می‌توانیم با قطعیت، آینده‌ی بازار سهام را پیش‌بینی کنیم. ما اگر تمامی اطلاعات لازم راجع به دو نفر که در یک محیط هستند را داشته باشیم و تمامی اطلاعات لازم راجع به آن محیط را هم داشته باشیم، می‌توانیم با قطعیت پیش‌بینی کنیم که آیا آن‌ها با هم دوست می‌شوند یا خیر. اما چون این اطلاعات را نداریم، برایمان قطعی نیست که دوست می‌شوند یا نه و از همین بابت، آن‌ها را از بابت دوست شدن یا نشدن، دارای اراده‌ای آزاد می‌بینیم. علت تمام این عدم قطعیت‌ها، نداشتن اطلاعات کافی از آن سیستم است. حالا آن سیستم می‌خواهد آب و هوا باشد یا بازار سهام باشد یا روابط انسانی باشد. این عدم قطعیت، یک عدم قطعیت معرفت شناختی یا اپیستمیک (epistemic uncertainty) است و دلیلش هم این است که ما اطلاعات کافی نداریم.


اما این عدم قطعیت با عدم قطعیت سیستم‌های کوانتومی تفاوت عمده‌ای دارد. عدم قطعیت در سیستم‌های‌ کوانتومی، یک عدم قطعیت ذاتی (intrinsic uncertainty) است. یعنی به دانش و اطلاعات ما از سیستم ربطی ندارد. در آزمایش دو شکاف، ما حتی اگر اطلاعاتمان از سیستم تمام و کمال باشد، باز هم نمی‌توانیم‌ با قطعیت پیش‌بینی کنیم که این الکترون اکنون از کدام شکاف عبور خواهد کرد. ما صرفا می‌توانیم راجع به احتمال عبور الکترون از هر شکاف صحبت کنیم و نمی‌توانیم با قطعیت بگوییم که حتما از این شکاف عبور می‌کند. همانطور که گفته شد، این ویژگی ذاتی سیستم کوانتومی‌ست و ربطی به میزان دانش ما از این سیستم ندارد. اما بعضا به غلط، برای توجیه آزادی اراده‌ی انسان، به عدم قطعیت کوانتومی متوسل می‌شوند که اساسا بیربط است، چون ما سیستم کوانتومی نیستیم که قوانین کوانتوم بر ما حاکم باشد. اما اراده‌ی آزاد ما، معطوف به همان عدم قطعیت معرفتی‌ست. چون اطلاعات ما از خودمان و از جهان، کامل نیست، ما با یک عدم قطعیت مواجهیم و می‌توانیم بگوییم که دارای اراده‌ای آزاد هستیم.



- ابا اباد



@AbaEbad

خواهشا اینقدر روی حضور در محل کار اصرار نکنید و اجازه دهید گاهی کارکنان شما، دورکاری کنند و در هر محیطی که دوست دارند و راحت‌ترند کار کنند. گاهی اوقات همین تغییر محیط بازدهی آن‌ها را تا حد زیادی افزایش می‌دهد و کارهایی می‌کنند که شاید اگر در همان محیط کاری می‌ماندند، اصلا از پس آن بر نمی‌آمدند. می‌خواهید برایتان در این رابطه هزار تا مثال بیاورم؟ من در اینجا (محیط لینکتین) با محدودیت کاراکتر ۳۰۰۰ تایی مواجه هستم و راستش را بخواهید، هزار مثال هم توی ذهنم ندارم. اما می‌توانم یک مثال بیاورم که بعد از خواندن آن تصدیق بفرمایید که به اندازه‌ی هزاران مثال می‌ارزد. به تصویر زیر نگاه کنید. این تصویر جزیره‌ی هلگولند است که در شمال آلمان و در دریای شمال واقع شده. جزیره‌ی ساکتی‌ست و همانطور که می‌بینید هیچ دار و درختی هم ندارد. اما پیشنهاد می‌کنم حتما اگر روزی گذارتان به هامبورگ افتاد، یکی دو ساعت وقت بگذارید و به این جزیره سری بزنید. هرچند به لحاظ مناظر طبیعی قشنگ‌ترین جزیره‌ای نیست که از آن بازدید کنید، اما این جزیره‌ی‌ کوچک زادگاه مکانیک کوانتومی است.


در سال ۱۹۲۵، ورنر هایزنبرگ، در دانشگاه گوتینگن و در گروه تحقیقاتی ماکس برن، مشغول گذراندن دوره‌ی پسادکترای خودش بود. فصل بهار بود و گرده‌ی درختان حسابی امان هایزنبرگ جوان را بریده بود. او حساسیت شدیدی به گرده‌ داشت. از همین بابت از ماکس برن درخواست که مدتی را دورکاری کند و به همین جزیره‌ی هلگولند برود که هیچ درخت و در نتیجه گرده‌ای ندارد. او صرفا برای ده روز به این جزیره‌ی کوچک رفته بود. هایزنبرگ، در این جزیره فارغ از هرگونه حواس‌پرتی و با پیاده‌روی‌ها و شناهای طولانی، خود را وقف کارش کرد و به تناقضات نظریه‌ی مکانیک کلاسیک پرداخت. یک شب، او به یک موفقیت مهم دست پیدا کرد: قانون پایستگی انرژی در نظریه کوانتومی او درست مثل مکانیک کلاسیک صدق می‌کرد. بعد از کار شبانه‌روزی و انجام محاسبات بیشتر، او پیش‌نویس یکی از مهم‌ترین مقالات تاریخ علم را به پایان رساند. نه از این مقالات کیلویی که بعضی پژوهشگرنماها چپ و راست چاپ می‌کنند. بلکه از آن مقالاتی که علم را زیر و رو می‌کند و آرزوی هر محققی‌ست که در کل حیات حرفه‌ای خود، فقط یکی از آن‌ها چاپ کند.


در ۲۹ جولای، هایزنبرگ مقاله خود را با عنوان «درباره‌ی یک تفسیر جدید نظریه‌ی کوانتومی از روابط سینماتیکی و مکانیکی»، در ژورنال Zeitschrift für Physik، که یک ژورنال نسبتا جدید آلمانی بود، سابمیت کرد. هایزنبرگ در این مقاله، برای اولین بار فرمول‌بندی ماتریسی مکانیک کوانتومی را ارائه داد. استاد او ماکس برن ابتدا متوجه اهمیت و ارزش کار هایزنبرگ نشد. اما وقتی ریاضیدانان دیگر به کار هایزنبرگ سر و شکل درست در فرمالیسم ماتریسی دادند، ماکس برن متوجه اهمیت کار او شد. این مقاله آنچنان به سرعت مورد توجه جامعه‌ی علمی قرار گرفت که در مدت زمان بسیار کوتاهی به خلق نظریه‌ی کوانتومی مدرن منجر شد. تنها طی دو سال و تا سال ۱۹۲۷، این نظریه به اندازه‌ای بالغ شد که بور و انیشتین در پنجمین کنفرانس فیزیک سولوی در مورد پیامدهای فلسفی آن بحث می‌کردند. فقط چند سال بعد، هایزنبرگ جایزه‌ی نوبل فیزیک ۱۹۳۲ را از بابت ابداع مکانیک کوانتومی دریافت کرد. هایزنبرگ در همان ده روز دورکاری‌اش در جزیره‌ی هلگولند، مهم‌ترین خشت مهم‌ترین شاخه‌ی علم مدرن را گذاشت. از همین بابت، جزیره‌ی هلگولند به عنوان زادگاه کوانتوم معرفی می‌شود و این دورکاری را هم می‌توان مهم‌ترین دورکاری تاریخ نامید.



- ابا اباد


@AbaEbad

سه مشاهده (observation) از جوایز نوبل ۲۰۲۵:


مشاهده‌ی اول : از بین ۹ نفر برندگان نوبل علمی (نوبل فیزیک، نوبل شیمی، نوبل فیزیولوژی یا پزشکی) امسال، ۶ نفر شهروند (یا با افیلیشن) ایالات متحده بودند. این یعنی آمریکا در بخش تحقیقات بنیادین همچنان نسبت به بقیه‌ی دنیا با اختلاف معناداری پیشتاز است. علت این موضوع می‌تواند تا حدی به سرمایه گذاری درست در حوزه‌های بنیادین علم در آمریکا باز گردد. سیاستمداران و سرمایه داران ایالات متحده به درستی اهمیت علوم بنیادین در تولید ثروت را درک کرده و همچنان روی این حوزه‌ها سرمایه گذاری می‌کنند. اما این همه‌ی موضوع نیست که اگر این چنین بود، بایستی محققان چینی سر و کله‌شان در بین برندگان نوبل پیدا می‌شد. اما می‌بینیم که علیرغم سرمایه گذاری بالای چین در تحقیقات بنیادین، هنوز هم محققان چینی جایی در لیست برندگان نوبل‌های علمی پیدا نکرده‌اند. شاید مهم‌تر از سرمایه گذاری، موفقیت ایالات متحده در جذب برترین دانشمندان جهان است. به هرحال علیرغم امکانات بالایی که دانشگاه‌های چین برای محققان فراهم می‌کنند، هنوز هم دانشمندان درجه یک دنیا، به رفتن به چین رغبتی نشان نمی‌دهند.


مشاهده‌ی دوم : کمیته‌ی نوبل بارها نشان داده که تحت تاثیر پروپاگاندا و هجمه‌های رسانه‌ای قرار نمی‌گیرد و کار خودش را بدون توجه به فشار رسانه‌ها و افکار عمومی انجام می‌دهد. این بار هم کمیته‌ی نوبل تحت فشار نماد پوپولیسم ( آقای د ت که از بابت احتمال حذف این پست نمی‌توان اسمش را برد) قرار نگرفت و نوبل صلح به فعال ونزوئلایی رسید. اما جدا از بحث‌هایی که راجع به آقای پوپولیست وجود دارد، این نکته باید بسیار مورد توجه ما قرار بگیرد که رئیس جمهور قدرتمندترین و ثروتمندترین کشور جهان که می‌توان او را قدرتمندترین فرد روی کره‌ی زمین نامید، اینقدر برای دریافت جایزه‌ی نوبل خودش را به آب و آتش می‌زند و همکاران و طرفدارانش به خاطر برنده نشدن او، اینقدر جلز و ولز می‌کنند. این موضوع اهمیت و ارزش جوایز نوبل را نشان می‌دهد. پس نباید ارزش جوایز نوبل را دست کم گرفت. جایزه‌ی نوبل با هر جایزه‌ی دیگری فرق می‌کند و هر کشوری که شهروندش موفق شود یکی از جوایز نوبل را کسب کند، می‌تواند بسیار به این موضوع افتخار کند.


مشاهده‌ی سوم : امسال یک محقق عربستانی - آمریکایی شاید هم اردنی-آمریکایی به عنوان یکی از برندگان نوبل شیمی اعلام شد. البته قبلا دانشمندانی از ترکیه و پاکستان هم در بین برندگان نوبل‌های علمی بوده‌اند. اما هنوز جای ایرانیان در فهرست برندگان خالی‌ست و دستاورد ما تاکنون فقط دو نوبل صلح بوده است. علت این امر می‌تواند عوامل مختلفی باشد. یکی از این عوامل این است که بچه‌های باهوش ما خودشان را علاف رشته‌های پزشکی و مهندسی کرده‌اند و کمتر به سمت شاخه‌های بنیادین علم مثل فیزیک و شیمی می‌روند. در حالیکه علم واقعی از شاخه‌های بنیادین در می‌آید نه از پزشکی و مهندسی. علت این موضوع بخشی به خاطر سیاست‌ها بوده و بخشی به خاطر فشارهای اجتماعی. عامل دیگر نیز این است که دانشمندان ما به جای انجام پژوهش‌های عمیق و اصیل، به ماشین‌های چاپ مقاله تبدیل شده اند و هر سال اسمشان در لیست پراستنادترین دانشمندان جهان می‌آید، اما از کارهایشان یک تئوری اصیل و جدید در نمی‌آید و همچنان ما در حسرت این مانده‌ایم که اسم یک دانشمند ایرانی در بین برندگان نوبل علمی پیدا شود. امیدوارم در آینده با تغییر نگاه ما ایرانیان به علم و پژوهش، اسامی ایرانی نیز در بین برندگان نوبل علمی دیده شود.



- ابا اباد


@AbaEbad

یک روزی دو فیزیکدان آمریکایی اهل تگزاس، به نام‌های دوین فارمر و نورمن پاکارد، تصمیم گرفتند که یک موسسه‌ی علمی ایجاد کنند که هدفش روشنگری در زمینه‌ی علم و دانش باشد. اما آن‌ها برای تاسیس این موسسه نیاز به پول داشتند و تنها راهی هم که به ذهنشان رسید، استفاده از خود علم برای پول در آوردن بود. البته شوخی می‌کنم شاید راه‌های دیگری هم به ذهنشان رسیده بود، اما در هر صورت به این نتیجه رسیدند که از علمی که دارند باید در یک جایی استفاده کنند و خودشان این را نشان دهند که علمشان برای پول در آوردن هم خوب است. چون فیزیکدان بودند هم قوانین فیزیک را خوب می‌شناختند و هم قوانین احتمال را. فکر کردند و فکر کردند که کجا این سه تا با هم وجود دارد. یعنی جاییکه قوانین فیزیک+قوانین احتمال+پول با یکدیگر حضور داشته باشند. چون اهل تگزاس بودند، اولین جایی که به ذهنشان آمد، کازینو بود. توی کازینوها وسیله‌ای به نام چرخ رولت وجود دارد که هم به قوانین فیزیک احترام می‌گذارد و هم به قوانین احتمال و هم اینکه پول زیادی را در دل خودش دارد.


برای تعیین عدد و رنگ برنده، یک متصدی چرخ را می‌چرخاند، سپس توپ کوچکی را در جهت مخالف بر مسیری مدور پیرامون چرخ به چرخش درمی‌آورد. توپ در نهایت می‌ایستد و بر روی چرخ و داخل یکی از ۳۷ (رولت اروپایی) یا ۳۸ (رولت آمریکایی) خانه‌ی رنگی و شماره‌دار می‌افتد. آنوقت شرکت کننده براساس عدد و رنگی که روی آن شرط بسته بود، شرط را می‌برد یا می‌بازد. اما در اکثر موارد، کازینو می‌برد نه شرکت کننده. اگر برعکس آن درست می‌بود که اینقدر کازینو در سراسر جهان دایر نمی‌شد. اما این دو فیزیکدان چه چیزی توی سرشان داشتند؟ برنامه از این قرار بود که یکی از این چرخ‌ها خریدند و خیلی دقیق نشستند و جنبه‌های تئوری و عملی این بازی را شناختند. از خودشان پرسیدند که چه چیزهایی بر حرکت این توپ تاثیر دارد. چیزهایی مثل سرعت اولیه‌ی پرتاب توپ، مقاومت هوا، جهت پرتاب و چیزهایی از این دست را در محاسباتشان لحاظ کردند و به یک مدلی رسیدند که به ظاهر می‌توانست رفتار توپ را خوب پیش‌بینی کند و با احتمال خوبی جواب درست را به آن‌ها بگوید. اما هنوز یک اشکال وجود داشت. اینکه توی کازینو فرصت و امکان چنین محاسباتی وجود نداشت.


حالا آنها تصمیم گرفتند که این مدل را به صورت یک برنامه‌ی کامپیوتری برنامه نویسی کنند. اما امکان بردن کامپیوتر به کازینو هم وجود نداشت. پس یک کامپیوتر خیلی کوچک طراحی کردند که در حد سه کیلوبایت حافظه داشت. این ماشین اینقدر کوچک‌ بود که زیر یک کفش مخصوص (تصویر زیر) تعبیه شده بود. یکی از این دو نفر، دکمه‌ای را در کفش خود فشار می‌داد تا موقعیت و سرعت توپ را پس از رها شدن توسط متصدی میز و شروع حرکت توپ به دور چرخ رولت اندازه‌گیری کند. سپس کامپیوتر از اطلاعات وارد شده برای محاسبه موقعیت احتمالی فرود توپ استفاده می‌کرد. سپس سیگنالی به نفر دوم ارسال می‌کرد که مثلا توپ فلان نقطه متوقف می‌شود. این کامپیوتر ابتدا خوب کار نمی‌کرد. اما بعد از اصلاحاتی که روی آن انجام دادند، پیش‌بینی‌های خیلی خوبی انجام می‌داد. طوریکه حالا درصد موفقیت آن‌ها ۲۰ درصد بیشتر از درصد موفقیت کازینو بود. آن‌ها کم کم توانستند پول خیلی خوبی از کازینوها در بیاورند. اما بعد از مدتی، کازینوها به درصد بالای موفقیت آن‌ها شک کردند و دیگر به آن‌ها اجازه‌ی ورود به کازینوها را نمی‌دادند و این کار جالبشان به خاطره تبدیل شد. آن‌ها بعدا یکی از اولین کمپانی‌های پیش‌بینی بازار سهام را تاسیس کردند.


- ابا اباد


@AbaEbad

شما حتما مدت‌هاست که این بنای بسیار زیبا و جذاب یعنی اپرا هاوس سیدنی را دیده‌ اید و احتمالا کشور استرالیا را با آن می‌شناسید. از این بنا به عنوان یکی از مهم‌ترین و متمایزترین آثار معماری قرن بیستم یاد می‌شود. می‌توان بحث‌های زیادی راجع به این بنا در حوزه‌‌های معماری و زیبایی شناسی کرد. مثلا می‌توان پرسید که زیبایی این بنا در چیست؟ آیا اگر این بنا به جای قرن بیستم، مثلا در قرن پانزدهم ساخته می‌شد، باز هم برای مردم آن زمان زیبا بود یا زیبایی در چشم مردم آن زمان، با زیبایی در چشم مردم قرن بیستم و بیست و یکم اساسا متفاوت بوده است؟ آیا ما چون چشممان به دیدن بناهای با معماری مدرن و پست مدرن عادت کرده است، این بنا را یک شاهکار معماری می‌بینیم یا نه این بنا واقعا خودش به خودی خود، یک شاهکار معماری است و چشم هر بیننده‌ای از هر زمانی از تاریخ را می‌نوازد؟ آیا مثلا یک پادشاه در قرن پانزدهم حاضر بود برای ساختن چنین بنایی پولی بپردازد؟ آیا اگر یک نفر از قرن‌های گذشته این بنا را می‌دید، او نیز احساس می‌کرد که این یک تالار اپرا و محلی برای اجرای هنرهای نمایشی‌ست؟


راستش من که معمار نیستم و یک معمار یا کسی که فلسفه‌ی معماری یا فلسفه‌ی زیبایی شناسی می‌داند، باید به این سوالات پاسخ دهد. اینها سوالات بسیار مهمی هستند که همواره در حوزه‌های مختلف هنری مطرح می‌شوند و فیلسوفان در پاسخ به این سوالات، به سطوح عمیق‌تری از انسان و ارتباطش با انسان و جهان وارد می‌شوند. اما حالا فرض کنید که پاسخ سوالات فوق همگی بله است و یک معماری در قرن پانزدهم میلادی چنین طرحی به ذهنش رسیده و اتفاقا از نگاه او طرح زیبایی‌ست. او که معمار مشهوری‌ست، به نزد پادشاه مثلا بریتانیای کبیر می‌رود و به او پیشنهاد می‌کند که این اپرا هاوس را در ساحل رودخانه‌ی تیمز لندن بسازند. پادشاه هم که از تئاتر و موسیقی و هنرهای نمایشی خوشش می‌آید، دستور می‌دهد که هرچیزی که این معمار بزرگ لازم دارد برایش فراهم کنند و چون می‌خواهد که اسمش با ساخت این بنا در تاریخ ثبت شود و خودش را یک لحظه مثل فراعنه‌ی مصر تصور می‌کند، دستور می‌دهد که هرچقدر هزینه‌ی ساخت این بنا شد، به این معمار بپردازند تا او بنای مورد علاقه‌اش را بسازد و تاریخ ساز شود و اسم بریتانیا بالاتر و بالاتر برود.


خب تا اینجا همه چیز فراهم است، جز یک چیز که خواهیم دید. پادشاه از معمار می‌پرسد خب برای ساخت این سازه، به چه چیزهایی نیاز داری؟ معمار هم می‌گوید بام این سازه از ۲۱۹۴ قطعه بتونی ساخته می‌شود که وزن تقریبی هر کدام ۱۵ تن می‌باشد. این بلوک‌های بتنی با بیش از یک میلیون کاشی ساخت سوئد پوشیده خواهند شد. در این ساختمان ما ۶۲۲۵ متر مربع شیشه به کار خواهیم برد که باید از فرانسه تهیه کنیم و به لندن بیاوریم. برای روشنایی آن هم شمع جوابگو نیست و ما به بیشتر از ۱۵۰۰۰ لامپ و ۶۴۵ کیلومتر سیم نیاز داریم. چون نمی‌خواهیم بازدیدکنندگان داخل این سازه خفه شوند، ما به ۲۶ دستگاه تهویه مطبوع نیاز داریم که بیش از ۲۸۵۰۰ مترمکعب هوا را با سرعت ۲۰ کیلومتر در ساعت در داخل کانال‌ها بدمند. کل برق مصرفی این اپرا هاوس به اندازه‌ی یک شهر ۲۵ هزار نفری خواهد بود. با دادن این اطلاعات دهان پادشاه و اطرافیانش و حتی خود معمار باز می‌ماند و این طرح به شدت جذاب و زیبا، در نطفه خفه می‌شود. بله مشکل اصلی اینجاست که علم و تکنولوژی هنوز آنقدر پیشرفت نکرده که چنین بنایی ساخته شود. پس حتی پیشرفت‌های کنونی معماری نیز تا حد زیادی مرهون پیشرفت علم و تکنولوژی‌ست.


- ابا اباد


@AbaEbad