فلسفه و تاریخ علم

پارادوکس اُلبرز و کیهان شناسی جدید

giphy
نوشته شده توسط عرفان کسرایی

تا آغاز قرن بیستم میلادی دیدگاه های نیوتن، تفکر غالب جامعه علمی بود. دیدگاه ماشینی او در کتاب اصول ریاضیات (۱۶۸۷) در قبال جهان هستی نشان می داد که حرکات بیضی شکل که کپلر می گوید ، نتیجه ی طبیعی قانون جهانی گرانش است. دنیایی ایده آل از قوانین عمومی حرکت که بر اساس آن ، جهان مانند یک ماشین غول پیکر عمل می کرد. این ماشین ، حرکات منظمی را از خود نشان می داد که از دید نیوتن از یک خالق الهی انتظار می رفت. این دیدگاه ماشینی به تدریج با ظهور اولین تکنولوژی ها به صورت جدی تر مطرح شد. هم زمان با انقلاب صنعتی ، عمده ترین دغدغه دانشمندان ، نظریات مربوط به موتور و گرما بود. در این بین اما یک مشکل بزرگ بر سر راه مدل ماشینی از جهان قرار گرفت. قوانین ترمودینامیک نشان می داد که هیچ موتوری نمی تواند بی عیب کار کند. قانون دوم ترمودینامیک از مرگ حرارتی سخن می گفت و پدیده ای که بر اساس آن، جهان هستی  مانند توپی پر از باد است که به تدریج خالی می شود و به سوی بی نظمی می رود.
در این بین، مشکل دیگری نیز بر سر راه دیدگاه ماشینی  از جهان شکل گرفت. این مشکل جدید که از سوی هاینریش ویهلم البرز Heinrich Wilhelm Olbers در سال ۱۸۲۶ مطرح شد پارادوکس  البرز Olbers’s paradox نام دارد و نشان می داد که موتور جهانی با دیدگاه نیوتن، با چه چالش های فکری روبروست. البته این پارادوکس به نوعی پیش از او توسط کپلر نیز طرح شده بود اما به هر حال امروزه به نام اُلبرز  شناخته می شود. اُلبرز یک پرسش ساده مطرح می کند.او می گوید: چرا آسمان شب تاریک است؟ در جهانی که نامحدود و بدون تغییر است هر خط دیدی از ما نهایتا به یک ستاره ختم خواهد شد. درست مانند خط دید فردی که در جنگلی نامحدود که بالاخره هر چه باشد به یک درخت می رسد. بنابراین می توان این طور نتیجه گرفت که پس اگر جهان بی انتها و نامحدود و جاودان باشد، آسمان شب هم باید مانند یک ستاره درخشان باشد. بنابراین اینکه آسمان شب تاریک است بر اساس پارادوکس اُلبرز  دلیلی بر این بود که جهان ما نمی تواند جاودان و نامحدود باشد.

ابعاد جهان هستی چقدر است؟
ارسطو در دوران یونان باستان معتقد بود که مدار ماه (یعنی ۴۰۰ هزار کیلومتر دورتر از زمین)، مانعی اساسی بر سر راه ماست و ذهن انسان نمی تواند از آن فراتر برود. حتی کپلر و کپرنیک هم خط مرزی درک ما از جهان هستی را لبه انتهایی منظومه شمسی (یعنی  چند میلیارد کیلومتر دورتر از خورشید) می دانستند. تا پیش از قرون ۱۸ و ۱۹ بشر تصور می کرد که کهکشان راه شیری دست کم یک میلیارد برابر منظومه شمسی است و کل جهان را تشکیل می دهد. بعدها بحث سحابی ها مطرح شد و اینکه این سحابی های مارپیچی که در سراسر آسمان پراکنده اند چه هستند و در کجا قرار گرفته اند. این ادوین هابل بود که به این بحث ها خاتمه داد و به این نتیجه رسید که کهکشان راه شیری تنها یکی از صدها میلیارد کهکشان در جهان هستی است.

عصر جدید کیهان شناسی
دوران جدید درک انسان از کیهان شناسی در قرن بیستم شروع شد. آن هم با بازنویسی قوانین طبیعت و البته توسط یکی از برجسته ترین فیزیکدانان معاصر، البرت اینشتین. او در سال ۱۹۰۵ با طرح نظریه نسبیت، دیدگاه نیوتنی به مساله زمان و مکان را رد نموده و قانون نسبیت را جایگزین قانون جهانی گرانش نیوتن کرد. نخستین کارهای عظیم در زمینه کیهان شناسی نسبیتی در این سالها باز می گردد به فریدمان Friedmann و لومیتر Lemaître و دوسیته De Sitter که به تدریج باعث شدند دانشمندان در توصیف کیهان، از زبان و فرمالیسم جدید ریاضی استفاده کنند. اینشتین از این  دید، پایه گذار کیهان شناسی جدید است و همچنین کارهای ادوین هابل که در سال ۱۹۲۹ نشان داد جهان در حال انبساط است.بعدها در سال ۱۹۶۵ ویلسون و پنزیاس زمینه ریزموج کیهانی CMB را آشکارسازی کردند و به تدریج همه چیز در راستای اثبات این مدل پیش رفت که جهان هستی در ابتدا با یک انفجار بزرگ Big Bang آغاز شده است.

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)

۱ دیدگاه

دیدگاه شما چیست