اسرار موجودات زنده

ژان گیتون یکی از فلاسفه‌ی تفکر فرامنطقی در یک بحثی نسبتا طولانی با دو فیزیکدان، حیات و اسرار موجودات زنده را اینگونه به بحث می‌گیرد. «در پنجره‌ی خاطراتم، یک واگنِ اسبی را با چرخ‌های بزرگش که سنگفرش‌ها را در می‌نوردد؛ دخترکی که آرام در پناهِ سایه‌ی درختی آرمیده است؛ و یا مردی که در حال برداشتن کلاهش از روی زمین در حالی‌که باد آن را از سرش برداشته، را مشاهده می‌کنم. این‌ها همه تصاویر زندگی من هستند. اکنون سوالی برایم مطرح می‌شود که بر اساس چی معجزه‌ای حیات آغاز گردید؟ بر مبنای آنچه که تا اکنون مشاهده کردیم، به‌نظر می‌رسد که در پسِ آنچه که آفرینش جهان هستی می‌نامیم، نیرویی مانند سازمان‌دهند وجود داشته که همه‌چیز را با دقتی فوق تصور محاسبه نموده است. در این زمینه تمایل دارم بیشتر بدانم؛ یعنی چی چیزی در پس حیات بوده است؟ آیا این حیات حاصل یک تصادف است یا ثمره‌ی یک نیازد؟»

من، خواستم که با داشتنِ گوشه‌ی چشمی به سوالات این فیلسوف، اسرار حیات را در لابلای کتب و نوشته‌ها و تبصره‌های فیزیکدانان، زیست‌شناسان و کیمیادانان جستجو کنم. تا انجا که روشن و مبرهن است، این سه شاخه‌ی قدرتمند علمی، همیشه با بنیادی‌ترین ابهامات طبیعت سروکله داشته است. یک فیزیکدانی مثل اروین شرودینگر وقتی می‌پرسد که حیات چیست، منظورش ویژگی‌های مثل رنگ، شکل و شمایل، جسامت، مکانِ زندگی، نوع تغذیه و امثال این‌ها نیست، منظورِ فیزیکدان بسیار عمیق است. بربنیادِ روشِ شناسایی «بالابه به پایین» در علم، هرجسم زنده‌ و غیرزنده‌ی، تا ساختار اتمی و مولکولی شان شکسته می‌شوند. یک فیزیکدان و زیست‌شناس، با این روش دنبال این هستند که بفهمند دقیقا در کجای این زنجیره، حیات آغاز گردید. چگونه کیمیا به زیست‌شناسی تبدیل شد؟ چی رازی در این نهفته است وقتی داروین می‌گوید: «حیات ساده به پیچیده فرگشت پیدا کرد»؟ و اولین مولکول حیات در چی شرایطی محیطی شکل گرفت؟ و نهایتا این‌که: حیات چیست؟

از منظر تاریخی، بیش از 2000 سال قبل، اولین کسی‌که به طبیعتِ زیست نگاهِ منطقی‌تر انداخت و سوالاتی در ذهنش شکل گرفت، ارسطو بود. او اولین‌بار هدفمند بودن حیات را مطرح کرد و مهم‌ترین عقیده‌ی وی در مورد حیات، دیدگاه «فرجام‌مندی» حیات بود؛ دیدگاهی که بیش از 2000 سال اندیشه دنیای غرب را در سیطره خود داشت. اما در سده شانزدهم(قرن شانزدهم)، سرچشمه‌ی ناآرامی اندیشه‌ورزانه شروع به جوشیدن کرد و طولی نکشید که به سونامی تبیدل شد. آنچه که امروز به‌نام «انقلاب علمی مدرن» شناخته می‌شود، به سردمداری کوپرنیک، دکارت، گالیله، نیوتن و بیکن، باور آدمی نسبت به گیتی و جایگاه خودش در آن را، از بنیاد دگرگون ساخت. دیدگاه فرجام‌مندانه‌ی ارسطو نسبت به گیتی، کنار گذاشته شد و ایده‌ی بودنِ مقصودِ زیربنایی در طبیعت از میان برداشته شده و این دیدگاه که طبیعت «عینی» است، جایگزین آن گردید. جالب آن‌که انقلاب علمی مدرن نه تنها نتوانست که میل سیری‌ناپذیری آدمی در یافتن جایگاهش در گیتی را ارضا کند، بلکه موانع نو و بزرگتری را نیز برسرراهِ فهمِ اصلاح‌شده از جهان ماده قرار داد، جهانی‌که الزاما هم در جاندار وجود داشت و هم در بی‌جان.

گام بزرگ بعدی در این حماسه‌ی شورانگیز، در سال 1859 با انتشار کتاب دوران‌ساز و کلیساسوزِ «خاستگاه گونه‌ها» به تحریر چارلز داروین برداشته شد. این کتاب و نظریه داروین با آن‌که وحدت‌ قابل توجهی را به زیست‌شناسی ارزانی داشت، اما شکافِ بین دنیای «جاندار» و «بی‌جان» را بزرگتر ساخت. داروین، در این تزِ پارادایم‌شکن، گیراترین مبنای باورداشتن به گیتی فرجام‌مندانه را با این بینشِ ژرف که توضیحِ ماشین‌واره‌ی ساده‌ایِ انتخاب طبیعی در پس پدیدار شدن طرح هدفمند در سیستم‌های زنده نهفته است، فروریخت.

اگرچه داروین توانست توضیح «فیزیکی» برای چگونگی فرگشت حیات ساده به حیات فزاینده‌ پیچیده ارائه کرد، اما برای شیوه‌ای که ماده‌ی بیجان به حیات ساده تبدیل شد، توضیحی نداد، یا حتا تلاش هم نکرد که توضیح بدهد. جالب است که این کوتاهی دردسرآفرین، پیشاپیش در زمان خود داروین آشکار بود، به‌ویژه توسط خود داروین. وی در یک نامه‌ی به یک همکار گیاه‌شناس خود می‌نویسد: «هم اکنون اندیشیدن در مورد خاستگاه حیات چرندی بیش نیست؛ باید در مورد ماده هم اندیشید.». و این ابهام تا قرن بیستم همچنان باقی‌ماند و گاها مورد بررسی‌هایی نافرجام قرار گرفت و به جایی هم نرسید.

پیشرفت‌های چشم‌گیرد دانش فیزیک درقرن بیستم هم نتوانست به نوبه‌ی خود این گره را بگشاید، اما نیلزبور فیزیکدان دانمارکی، یکی از بنیانگذاران فیزیک کوانتومی و نظریه اتمی، در سخنرانی مشهور خود تحت عنوان «نور و حیات» تا آنجا پیش رفت که بگوید: «حیات با عقل‌ورزی آدمی از فیزیک و کیمیا، سازگار، اما حکم‌ناپذیر و نادانستنی است.» نلزبور جزئیاتی از نظریه کوانتوم را در سیستم‌های زیست‌شناختی نیز گسترش داد. و همانطور که در نوشتار قبلی اشاره شد، اروین شرودینگر نیز در کتاب حیات چیست، از ویژگی‌های ترمودینامیکی حیات سردرگم ماند؛ به این معنی که فیزیکدانان قرن بیستم و بنیانگذران فیزیک مدرن تلاشهایی موثری انجامد دادند که می‌توانند برای دانستن اسرار حیات مفید باشند. و این‌گونه بود که تا زمانِ اوایل تولد فیزیک کوانتوم، جوابی برای اسرار حیات یافت نشد، اما دریچه‌هایی به‌سوی این سِر گشوده شدند.

در نوشته‌های بعدی جزئیات دقیق‌تری از آغاز حیات و این‌که آیان نظریه‌ای در باره‌ی حیات وجود دارد یا نه، مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
ادامه دارد ...

درباره‌ی حیات - خداوند و علم

#خداوند_و_علم

در باره‌ی حیات - خداوند و علم

«پسین را به اندیشیدن درباره‌ی حیات گذراندم. اگر فکرش را بکنید، می‌بینید که چه عجیب است این حیات! پس خلاف هر چیز دیگر، از آن سر در نمی‌آورید، اگر منظورم را درک کنید.» - پی. جی. ودهاوس

نزدیک به 76 سال پیش، فیزیکدان نام‌آوری به‌نام اروین شرودینگر، کتابی نوشت که عنوان گیرایش «حیات چیست؟» یک راست به قلب موضوع زد. حیات چیست؟ آیا آن‌گونه که هواداران اصل «بشربنیاد» ادعا دارند، کیتی برای پشتیبانی از حیات، این‌گونه ظریف تنظیم شده است؟ یا آن‌طوری‌که فیزیکدان معروف انگلیسی استیون هاوکینگ استدلال کرده، آیا «نژاد آدم تنها لکه‌ای کیمیایی روی سیاره‌ای با اندازه‌ی متوسط» است؟ مبنای این معمای به‌شدت دردسرساز چیست؟

چیزهای زنده به‌شدت پیچیده هستند. نخستین سطرهای نوشتار کلاسیک ریچارد داکنیز زیست‌شناس انگلیسی، در کتاب «ساعت‌ساز نابینا»، با این گفته آغاز می‌شود که ما جانوران تودرتوترین چیزها در گیتی هستیم. همین نوشته باید مایه‌ی کلام را رسانیده باشد. ما جانواران واقعا بسیار ویژه هستیم. اما سوال این است که چه چیزی باعث شده است که ما چنین «پیچیده» باشیم؟ حتا عبارت «پیچیده» خودش نیز پیچیده است! پیچیدگی در جهان بی‌جان دلبخواه است. مثلا می‌دانیم که صخره‌ی که ظاهرا پیچیده است، با تغییر ترکیب، تغییر در شکل، تغییر در نوع ساختار کریستالی و ... هنوز هم یک صخره است. در مورد ما جانوران اینطور نیست. پیچیدگی ما یک پیچیدگی «ویژه»، «سازمان‌یافته» و «خاص» است. حتا کوچکترین تغییر در این پیچیدگی می‌تواند عواقب وحشت‌ناکی داشته باشد. به فرض اگر اندکی در توالی DNA آدمی دست‌کاری شود، ممکن است باعث بروز انواع بیماری‌های ژنتیکی گردد و حتا کوچک‌ترین دست‌کاری در حیات می‌تواند کاملا کارکرد سیستم را مختل کند و چی بسا که آن سیستم زنده دیگر زنده نباشد.

پیچیدگی‌های سازمان‌یافته چهره‌ای دیگری هم دارد. حدود نیم‌سده پیش زیست‌شناسان خصلتی را در حیات معرفی کردند و نامی را برای این خصلت عرضه نمودند؛ «حیات آرمان‌مند». واژه آرمان‌مند یک واژه آکادمیک برای توصیف خصلت «هدف‌مندی» حیات است تا آنرا از واژه «فرجام‌مند» که پیامد‌های کیهانی را شامل می‌شود جدا سازد. آرمان‌مندی در زیست‌شناسی از نظر تجربی «ابطال‌ناپذیر» است. هرچیز زنده‌ای طوری رفتار می‌کند که انگار ماموریتی به‌عهده دارد. تولید مثل، حفاظت از بچه‌ها، گردآوری غذا، ساختن پناه‌گاه و خانه، و کارهای همیشگی که پدر و مادرها انجام می‌دهند. ما می‌دانیم(شاید بهتر است بدانیم) که نباید بینِ یک خرس و توله تُپُلش قرار بگیریم؛ می‌فهمیم که دو نر بر سر ماده‌ای ستیزه می‌کنند؛ و می‌دانیم که گربه‌ی ولگرد همیشه دل و روده‌ی سطل زباله را بیرون می‌ریزد. ما همه‌ی این فعالیت‌های «هدفمند» را به صورت شهودی درک می‌کنیم. اما آیا در جهان بی‌جان چنین فعالیت‌هایی جالب و دیدنی پیدا می‌شود؟

به فرض مثال، شما دوستِ قدیمی تانرا می‌بینید که چندسالی است اورا ندیده بودید. و اینگونه شروع می‌کنید به احوالپرسی: «سلام آصف، چه خوب که می‌بینمت، می‌بینم که حسابی عوض شدی! بر و رو را ببین؛ هیکل در آوردی؛ سبیل هم که گذاشتی!» چرا چنین حرف‌هایی می‌زنید؟ چون می‌دانید که آصف نباید کاملا همان آصف 4 سال پیش باشد. از نظر ماده، او تغییر کرده است. تقریبا تمام مولکول‌های بدنش جایگزین شده است و نزدیک به 10 هزار میلیارد سلول جایگزین کرده است و به‌صورت کامل نو شده است. جان کلام این است که جانوران زنده همیشه به مرور زمان تمام مولکول‌های مهم بدنش را عوض می‌کند، اما یکپارچگی مولکول‌ها را حفظ می‌کند. اندک‌ترین جهش در ساختار جسم زنده که یکپارچگی مولکول‌ها را مختل کند، ممکن است منجر به فاجعه شود. پس جسم زند نمی‌گذارد این اتفاق بیفتد و مدام از این همانگی و یکپارچگی محافظت می‌کند. همین فرایندِ اطمینان از حفظ یکپارچگی ساختاری مولکول‌ها و به‌خصوص پروتئین‌ها، به نام خصلت «پویایی» حیات شناخته می‌شود. حیات پویا است؛ اما این‌که چگونه این پویایی به‌وجود آمده است، سوالی مهمی است. و این سوال هربار تکرار می‌شود که واقعا حیات چیست؟

خصلت‌های دیگری مثل گونه‌گونی حیات، حیاتی دور از تعادل، سرشت کایرالیتی حیات و غیره خصوصیاتی هستند که اهمیتِ دانستن ماهیت این خصوصیات هزاران دانشمند فیزیک و زیست‌شناسی را سال‌هاست که درگیر کرده است. اگر علم بتواند به این سوالِ معروف شرودینگر پاسخ دهد، شاید بتواند پیچیدگی، هدفمندی، پویایی، گونه‌گونی و ویژگی‌های دیگر حیات را نیز توضیح دهد. بنابراین است که ما هم دوست داریم بدانیم که علم تا اکنون چی رازهای نهفته‌ی حیاتی را آشکار کرده است و فعلا در کجای کار است. حیات چیست و چگونه شروع شد؟ آیا حیات یک فرایند کاملا «تصادفی» بود یا خالقی دارد که به آن «سامان» داده است؟
ادامه دارد...

خداوند و علم -4

#خداوند_و_علم

اسرار موجودات زنده

حیفِ حیاتِ که در گرو آنهاست!

غریب‌ترین قشر در جامعه امروز، دانشمندان استند. شما فکر بِکنید یک مربی یا یک بازی‌گر فوتبال، ماهانه به‌حسابِ میلیون‌دالر دست‌مزد دریافت می‌کند و یک متخصص ویروس‌شناسی یا یک زیست‌شناس در حد چند هزار دلار دست‌مزد دارد. در سوی دیگر، حساب و کتابِ وجوهات سالانه مولوی‌ها و ملاهای عزیزِ شکم‌گنده ارقام نجومی می‌طلبد، در حالی‌که یک دانشجوی پزشکی یا بیولوژی برای تامین مخارج تحصیلی و زندگی دانشجویی، مجبور می‌شود به‌شکل نیمه‌وقت و پاره‌وقت کار کند، و امیدوار است که روزی متخصص ‌شود و جان همین شکم‌کنده‌ها را نجات دهد.

جالبی قصه اینجاست که وقتی یک اپیدمی مثل کروناویروس جهان را به تعطیلی عمومی می‌کشاند و جان میلیون‌ها انسان را به‌مرگ تهدید می‌کند، آن وقت، میلیون‌ها خشک‌مغزِ زبان‌نفهم ظاهر می‌شوند که پس از پرداختن به توجیه و تبصره‌های بسیار احمقانه‌ی این شکم‌گنده‌ها از آدرس دین و گناه و بلایای طبیعی، چشم می‌دوزند به‌سوی آزمایشگاه و نتایج کارِ آن متخصص تا در صورتی طول‌کشیدنِ نتایج مطالعات شان، آن را مسخره کنند و شعارِ ناتوانی علم در برابر عذاب الهی را سر دهند. با این‌حال، همین مجموعه‌ی بی‌فکرِ پدرسوخته توقع هم دارند که در ظرف چند روز هم دارو ساخته شود و هم واکسن کشف شود. اگر احیانا چندماه طول بکشد، موجی دیگری از ناامیدی و یاسِ نسبت به علم پا می‌گیرد که حیران بمانید. الفاظ شان آنقدر رکیک و ناباب است که انگار علم و دانشمند دشمنان پدری شان استند.

حساب مربی و بازیگر فوتبال و شیوخ هزارکیلویی جداست چون بحث تجارت و سود و موج‌سواری وسط است. وای به‌حال آن خشک‌مغزِ که از اشک تمساحِ یک متظاهر خون گریه کند و از خطر مرگِ خودش غافل باشد. حیفِ آن "حیاتِ" که در گرو آن‌ است و حیفِ اکسیژنی‌که آن تنفس می‌کند!

نوت: این نوشته از فیسبوک به اینجا منتقل شده است و مخاطبان فیسبوک همه افغانستانی بوده اند.

 

خداوند و علم -۴

قبل از بیگ بنگ چی بود؟
در نوشته‌های قبلی به دیوار پلانک رسیدیم؛ جایی‌که فلاسفه فرامنطقی، آنرا مرز نامیدند. از جزئیات مقادیر پلانک صحبت شد و تاکید گردید که به دلیل محدودیت‌های اصل «عدم قطعیت هایزنبرگ»، فیزیکدانان نمی‌توانند مقادیر کوچکتر از زمان پلانک و طول پلانک را حساب کنند. با این‌حال اما ختم کار فیزیک هم اعلام نگردید.
در سالیان پسین بینشی نوینِ در فیزیک کوانتومی به‌وجود آمده است که امتحانش را نیز به‌خوبی پس داده است. این بینش در قالب نظریه میدان‌های کوانتومی است و به‌نام «خلا کوانتیک» یا «خلا کوانتومی» یاد می‌شود. خلای کوانتومی می‌گوید که خلای مطلقی که عاری از ماده و انرژی باشد وجود ندارد؛ حتا خلایی که کهکشان‌ها را از همدیگر جدا می‌کنند، نیز خلای کامل نیست، و شامل اتم‌های مجرد و انواع تشعشعات است. ما در واقع هیچ‌گاه قادر به حذف کامل میدان مقناطیسی که عمق خلا را تشکیل می‌دهد، نخواهیم شد. بر اساس اصل نسبیت خاص اینشتین، ماده و انرژی باهم معادل هستند، و لذا میدان مقناطیسی موجود در خلا، در حین نوسانات به «ماده» تبدیل شود و به این ترتیب است که ذرات کوچک ماده از «عدم» به‌وجود می‌آیند. بنابراین در خلای کوانتومی، ذرات به‌صورت پیوسته در رفت و برگشت هستند و دایم در زمانی بسیار کوتا پدیدار و ناپدید می‌شوند. پدیده‌ای که در مقیاس انسانی باورکردنی نیست.

فلاسفه از اصطلاح خلای کوانتومی به نام «ناکجاآباد» یاد می‌کنند و می‌پرسند: خب، اگر بپذیریم که ماده از ناکجاآبادی که خلای کوانتومی می‌نامیم آمده است، آیا نمی‌توانیم پاسخی برای این سوال که بیگ بنگ از کجا حاصل شده است، پیدا کنیم؟ قبل از ثانیه‌ای ده به توان منهای 43 چه به‌وقوع پیوسته است؟

یک فضای خالی را در نظر بگیرید؛ نظریه کوانتوم معتقد است که اگر به این فضای خالی انرژی کافی انتقال یابد، ماده تولید می‌شود. اگر این مسئله را به‌جهان هستی تعمیم بدهیم، می‌توان گفت که قبل از بیگ بنگ مقادیرِ عظیم انرژی به خلای ابتدایی انتقال یافته و باعث تولید کهکشان‌های ما شده است.

و فلاسفه به سوال کردن ادامه می‌دهند و خود به جواب می‌رسند. بسیار خب، اما این حجم عظیم انرژی که باعث به‌وجود آمدن بیگ بنگ شده است، از کجا ناشی می‌شود؟ تصور می‌کنم که چیزی در ورای دیوار پلانک پنهان بوده، نوعی انرژی آغازین با قدرت فوق تصور. فکر می‌کنم قبل از خلقت، «زمان» اندازه نداشه است؛ زمانی پایان‌ناپذیر که هنوز به‌صورت گذشته، حال و آینده در نیامده بود. بنابراین در این دوره «زمان» حالت سلسله مراتبی نداشته، یعنی زمان نمی‌گذشته است، درنتیجه می‌توان انرژی را با آن مرتبط کرد که بی‌نهایت بوده است. یعنی انرژی که آنرا تنها می‌توان در «خالق» سراغ کرد. یکی از دلایلی که ما در مقابل «دیورا پلانک» ناتوان می‌مانیم این است که تمامی قوانین فیزیک در مقابل اسرارِ مطلقِ خداوندِ خالق ناتوان هستند. آیا چنین بود که همه‌چیز آغاز شد؟ شاید علم هرگز آن را به‌طور مستقیم اذعان ننماید، اما در سکوتش، جایی برای کشف و شهود باقی گذاشته است.

فلاسفه این‌گونه از روی انرژی بی‌نهایت به خداوند می‌رسند و از فیزیک نوین به‌عنوان کاشفِ کمالِ مطلق در ابتدای آفرینش نام می‌برند تا ظاهرا «علم» را به «خداوند» برسانند. آن‌ها، به ‌نام «انرژی بی‌انتها» قانع نیستند و به‌آن نام‌های دیگری می‌گذارند. سرشار از ایهام، بی‌نهایت اسرارآمیز، قدرتِ مطلق، ازلی، خالق و بی‌بدیل. حتا اعتراف می‌کند که در حقیقت جرات اطلاق نامی بر آنرا ندارند و گذاشتن هر اسمی را برای وجود که بی‌بدیل است، نوعی نقض غرض می‌دانند. آنسوی دیگر، فیزیکدان وجود مقادیر بی‌انتهای انرژی را نوعی سوال دانسته و به دلیل این‌که مفاهیمِ «بی‌نهایت»، «بی‌انتها» و «لایتناهی» در فیزیک «مشکل» به‌شمار می‌روند، دنبال راه‌حل معمای انرژی می‌افتد. قدرتِ مطلقِ ازلی، خالقِ بی‌بدیل، و این‌گونه القاب تخیلی، را نادیده می‌گیرد. بنابراین است که از نظریه‌ی اولیه ریسمان تا نظریه چندجهانی یا «جهان‌های موازی» شکل‌ می‌گیرند تا مشکل انرژی بی‌انتها را حل کنند و به جواب علمی برسند. (به علاقه‌مندان توصیه می‌شود.)

اگر خلاصه کنم، در نظر من تلاش‌های فلاسفه‌ی طرفدار تفکر فرامنطقی، تحسین‌برانگیز هستند. با توجه به این نقل قول تاریخی از لاپلاس که در جواب سوال ناپلئون گفته بود «به خدا نیاز نداریم»، قانع ساختن فیزیکدانان برای پذیرش وجود خالقِ قادرِ مطلقِ تخیلی دشوار است. اما به‌هر حال، برای آنانی‌که در میانه‌ی راه به خدا نیاز پیدا می‌کنند و دوست دارند در سایه‌ی مرحمت او چُرتی بزنند، تلاشی بی‌نظیری است. برای منِ فیزیک‌خوان همین‌که آن‌ها تاریخ کیهانی را تا دیوار پلانک پذیرفته اند، کفایت می‌کند. پذیرش تاریخ کیهانی تا آن لحظه، به معنی تایید تمام مراحل تکامل کیهان و به‌ویژه شکل‌گیری حیات در کره زمین، براساس پروسه‌ی پیچیده‌ی‌ «نازیست‌زایی» خواهد بود، یعنی تولید «حیات» از مواد «بی‌جان». این می‌تواند برای هدایت «خلقت‌گرایان» دلیل خوبی باشد تا بر سر موضوع «حیات» با علم به توافق برسند و در بسیاری موارد سرراه برنامه‌های آموزشی مدرن سبز نشوند و ممانعت خلق نکنند.
 

خدوند و علم -2

خداوند و علم -3

#خداوند_و_علم