مقالات

داستان نمسیس زیر ذره بین تاریخ علم – بخش نخست

نوشته شده توسط عرفان کسرایی

فرضیه وجود نمسیس ( Nemesis ) یکی از مثال های جذاب حیطه روش شناسی علم  است.
فرضیه ای مبنی بر وجود ستاره ای همراه خورشید؛ که تا کنون با وجود پیشرفت های عظیم فناوری های رصد و تلسکوپ های عظیم نجومی آشکار نشده است و اصلا معلوم نیست که حتی وجود داشته باشد. این فرضیه می گوید خورشید در مدار خود در کهکشان راه شیری تنها نیست و مانند اغلب ستاره ها؛ بخشی از یک سیستم دوتایی ستاره ایست. این ایده عجیب به نظر می رسد.
زمین؛ آن هم در یک سیستم ستاره دوتایی؟ آیا واقعا چنین امکانی وجود دارد؟ آیا سیارات می توانند در چنین سیستم ستاره دوتایی؛ مدار پایداری داشته باشند؟ پاسخ ساده است! بله! می توانند!اما پرسش اینجاست. آیا با این اوصاف نباید دو ستاره در آسمان ببینیم؟ چگونه می توان عدم رویت ستاره دوم را توجیه کرد؟ و مهمتر از همه؛ بشر اصلا چطور به ساخت چنین فرضیه ای رسیده است؟ اینها پرسش هایی است که در این یادداشت درباره آن خواهید خواند!

تاریخچه
ریشه فرضیه نمسیس را نه در ستاره شناسی بلکه در زیست شناسی یا حتی زمین شناسی باید یافت.
زمین شناسان تا سالهای سال از پذیرش تاثیر اشیاء آسمانی در فرایندهای زمین شناسی سر باز می زدند. در قرن نوزدهم؛ دو مکتب فکری بر زمین شناسی حاکم بود که از سویی تحت تاثیر چارلز لایل Charles Lyell و از دیگر سو متاثر از جرج خاویر Georges Cuvier بود. خاویر معتقد به فاجعه باوری بود.
به عبارت ساده تر عقیده داشت ساختارهای زمین ؛ نتیجه تغییرات و فجایع سریع هستند. به باور خاویر؛ همه موجودات زنده در یک زمان ایجاد شده اند؛ اما بر اثر توالی فجایع؛ بسیاری از گونه های زیستی از میان رفته اند. چارلز لایل اما در مقابل عقیده داشت ساختارهای زمین شناسی حاصل فرایندهای طبیعی چندین میلیون ساله شامل آتشفشان ها و زمین لرزه ها هستند.
فرسایش حاصل از وزش باد یا جریان آبی بر روی صخره ها در زمان حیات یک انسان ممکن است به چشم دیده نشود اما با گذشت میلیون ها سال می تواند در میان کوهها شکاف های عظیم ایجاد کند. چارلز لایل اگرچه تا حد زیادی درست می گفت اما زمین شناسان پیرو او به حدی به عقاید او وفادار بودند که هرگونه تغییر ناگهانی فاجعه بار در ایجاد تحولات زمین شناسی را رد می کردند. هرگونه تغییر ناگهانی فاجعه باری مانند برخورد شهاب سنگ ها با زمین.
تازه در اواسط قرن بیستم بود که جامعه علمی؛ برخورد شهاب سنگ ها و نقش آن در ایجاد حفره های روی زمین را پذیرفت.
به هر ترتیب زمان زیادی  طول کشیده تا اینکه جامعه علمی؛ زمین شناسان و دیرینه شناسان این  نظریه را که برخورد شهاب سنگ به زمین منجر به بروز یک انقراض جمعی شده است را بپذیرند.

پس دلیل انقراض دایناسورها چه بوده است؟
دایناسورها نخستین قربانیان انقراض های جمعی بوده اند. آنها در حدود ۶۵ میلیون سال پیش منقرض شده اند. دلیل انقراض آنها به لحاظ نظری؛ خیلی چیزها می توانست باشد. مثلا احتمالا تغییرات تدریجی آب و هوایی؛ که شاید دایناسورها با آن سازگاری نداشته و در جریان تکامل زیستی ؛ حذف شده اند.
موضوع همچنان مبهم بود تا اینکه لوئیس والتر آلوارز  Walter Alvarez همه چیز را تغییر داد! یعنی ایدهء انقراض دوران سوم کرتاسه (Cretaceous–Paleogene extinction event) که ظاهرا این ایده به سال ۱۹۸۰ باز می گردد. طبق ایده رویداد انقراض کرتاسه- پالئوژن؛ برخورد یک سیارک به شکل شهاب سنگ به زمین در حدود ۶۵ میلیون سال پیش، منجر به انقراض دایناسورها از روی زمین شده است.
این نظریه که برخورد یک شهاب سنگ منجر به انقراض دایناسورها شده است با مخالفت های بسیاری از سوی جامعه علمی روبرو بود و تقریبا یک دهه طول کشید تا مورد پذیرش قرار بگیرد.
دلیل پایان مخالفت ها با پذیرش آن نیز کشف دهانه و یا اصطلاحا حفره حاصل از برخورد بود که در اوایل دهه ۹۰ پیدا شد. البته بماند که پیش از آن دیرینه شناسانی مثل دیوید راوپ David Raup  و جان سپکسکی John Sepkoski کار مشترکی را منتشر کرده بودند(۱)؛ مبنی بر اینکه انقراض جمعی روی زمین به صورت تناوبی تکرار می شود.
پذیرش اینکه حیات بر روی زمین هر ۲۶ میلیون سال یکبار نابود می شود برای دانشمندان بسیار دشوار بود. چطور چنین چیزی می تواند اتفاق بیفتد؟ حتی لوئیس آلوارز هم کار دیوید راوپ و جان سپکسکی را کاملا مردود می دانست  و می خواست انتقادات خود را در قالب نامه ای برای آنها ارسال کند.
او نامه را پیش از ارسال به ریچارد مولر Richard Muller دانشجوی دکترای اخترفیزیک داد. مولر پس از مطالعه نامه متوجه شد که آلوارز اشتباه می کند. دلایل آلوارز برای رد  نظریه دیوید راوپ و جان سپکسکی کافی نبودند و بحث  آلوارز با مولر (دانشجوی دکترا و بعدها همکار وی) بالا گرفت.  آلوارز اصرار داشت که چنین دوره تناوبی اصولا نمی تواند وجود داشته باشد و مولر با نظر وی مخالفت می کرد.
در همین کشاکش بود که مولر ایده ای به ذهن اش رسید و گفت: شاید پای ستاره ای در کارباشد که مثلا هر ۲۶ میلیون سال یک بار به دور خورشید  می چرخد!  و شاید به همراه خود سیارک هایی را می آورد که به زمین برخورد می کنند. این دقیقا نقطه آغاز فرضیه وجود ستاره ای به نام نمسیس بود! اما داستان وجود نمسیس در ادامه به کجا می انجامد؟ پاسخ این پرسش ها را در قسمت بعدی خواهید خواند.

_________________________
۱)“Periodicity of Extinctions in the Geologic Past”

درباره نویسنده

عرفان کسرایی

کسرایی، عضو انجمن فلسفه علم آلمان و پژوهشگر مطالعات علم و فناوری در دانشگاه کاسل است
زمینه های پژوهشی او عبارتند از:
-فلسفه فیزیک ، منطق ریاضی و مدلسازی در ریاضیات مهندسی
-ارتباطات علم و جامعه شناسی شبه علم در ایران
-تاریخ علم (تاریخ فیزیک مدرن در قرن بیستم)

دیدگاه شما چیست