معرفی و دانلود کتاب آشنایی با نظریه ریسمان

معرفی کتاب آشنایی با نظریه ریسمان

استیون اس. گوبسر، فیزیکدان برجسته‌ی آمریکایی، در کتاب آشنایی با نظریه ریسمان، به یکی از پیچیده‌ترین، پربحث‌ترین و مبهم‌ترین نظریات فیزیک مدرن می‌پردازد و سعی می‌کند آن را به زبانی ساده و غیرریاضی توضیح دهد. گوبسر ایده‌ی پشت «نظریه‌ی همه‌چیز» را شرح می‌دهد، حوزه‌های مرتبط با آن را تعریف می‌کند و نشان می‌دهد که چطور با کمک آن می‌توان پدیده‌های بنیادین هستی را تفسیر کرد.

درباره‌ی کتاب آشنایی با نظریه ریسمان

انیشتین در ابتدای قرن بیستم و در راستای نظریه نسبیت، بر روی دو نیروی مهم طبیعت کار کرد؛ نیروی گرانش نیوتن و نیروی الکترومغناطیس ماکسول. گرچه او هر دوی آن‌ها را توسعه داد و تصحیح کرد، اما هرگز نتوانست آن‌ها را با هم مرتبط سازد و زیر یک چتر جمع کند. هم‌زمان با تحقیقات او، فیزیک کوانتوم ابداع شد که بر روی ذرات ریز و اتمی تمرکز داشت. این فیزیک توانست دو نیروی دیگر طبیعت را کشف کند؛ نیروی هسته‌ای قوی و ضعیف. حال دانشمندان می‌دانستند که این چهار پدیده، نیروهای اساسی طبیعت را شکل می‌دهند ولی مشکل لاینحلی وجود داشت: نمی‌شد این چهارعنصر را هم‌زمان در کنار هم قرار داد و در قالب یک تئوری تعریف کرد. نیروی گرانش نیرویی بسیار بزرگ‌تر از الکترومغناطیس و نیروهای هسته‌ای بود و کوانتوم نمی‌توانست آن را درک کند. از سوی دیگر، نظریه‌ی نسبیت هم توانایی توضیح نیروهای اتمی را نداشت. به عبارت بهتر، فیزیک کوانتوم و نسبیت در بعضی قسمت‌ها با یکدیگر همخوانی نداشتند و نمی‌شد این دو نظریه را ترکیب کرد.

بااین‌وجود، در دهه‌ی 1970، ایده‌ی جدیدی به نام نظریه‌ی ریسمان مطرح شد که می‌توانست همه‌ی این نیروها را هم‌زمان توجیه کند و تناقض‌ها را برطرف نماید. این نظریه بر این اساس بود: همه‌ی اجزای هستی -از بزرگ‌ترین سیارات تا کوچک‌ترین اتم‌ها- از ارتعاش ریسمان‌های انرژی به وجود می‌آیند و شکل ارتعاش آن‌هاست که نوع ماده را تعیین می‌کند. این تئوری هنوز هم روی کاغذ مطرح است و هنوز شواهدی برای اثبات آن پیدا نشده، اما همیشه به‌عنوان یک نظریه‌ی مهم فیزیکی مطرح بوده و در موردش تحقیق ‌شده است. استیون اس. گوبسر (Steven S. Gubser) در کتاب آشنایی با نظریه ریسمان (The Little Book of String Theory) کوشیده این تئوری و تاریخش را به زبانی ساده و عامه‌فهم توضیح دهد. او نشان می‌دهد که این تئوری از کجا ریشه می‌گیرد، چه مفهومی دارد و چطور با کمک آن می‌توان تمام هستی را توضیح داد.

نظریه‌ی ریسمان توانست حقایق زیادی را برای دانشمندان افشا کند و خیلی از پدیده‌ها را، حداقل از نظر تئوریک، توضیح دهد؛ از جمله وجود شکاف در پوسته فضا زمان، وجود کرم‌چاله‌ها، ده بعدی بودن کیهان و... . استیون اس. گوبسر که فیزیکدان برجسته‌ای بود، به شکل تخصصی بر روی نظریه ریسمان کار و تحقیق می‌کرد و درک کاملی نسبت به این تئوری مهم و بحث‌برانگیز داشت. او در کتاب آشنایی با نظریه ریسمان می‌کوشد تمام مفاهیم مرتبط با این تئوری بزرگ را، که به «نظریه‌ی همه‌چیز» معروف است، به شکل غیرریاضیاتی و مختصر و مفید شرح دهد. در این کتاب خواننده با مفاهیمی مثل خمیدگی فضا زمان، تقارن و ابرتقارن، نوسانات کوانتومی و... آشنا می‌شود.

کتاب آشنایی با نظریه ریسمان را انتشارات مازیار با ترجمه‌ی محمدعلی جعفری و محسن ایرجی به انتشار رسانده است.

درباره‌ی مجموعه‌ کتاب‌های ضروریات علم

مجموعه‌ی ضروریات علم (Science Essentials)، مجموعه‌ کتاب‌هایی علمی از انتشارات دانشگاه پرینستون هستند که می‌کوشند مباحث و نظریات پیچیده‌ی علمی را به زبانی ساده و جذاب توضیح دهند. این کتاب‌های راهنما دربردارنده‌ی موضوعات مختلفی هستند؛ از فیزیک و زیست‌شناسی تا روان‌شناسی و عصب‌شناسی. از این مجموعه تاکنون بیش از سی عنوان به انتشار رسیده که از میان آن‌ها می‌توان به کتاب‌های «اکسیژن»، «دل تاریکی»، «چهره‌های تروریسم» و «در لبه‌ی زمان» اشاره کرد.

نکوداشت‌های کتاب آشنایی با نظریه ریسمان

• این کتاب، بعضی از چالش‌برانگیزترین حوزه‌های فیزیک، از انرژی و مکانیک کوانتوم تا ابرتقارن‌ها و فضاهای چندبعدی را در قالب کلمات توضیح می‌دهد. (نیچِر)

• احتمالاً زمانی که کتاب را تمام می‌کنید نسبت به قبل سردرگم‌تر خواهید بود، اما پرسش‌های عمیقی در شما شکل گرفته و میل دارید بیشتر یاد بگیرید. (نیو ساینتیست)

• این کتاب بعضی ایده‌های اساسی و کاربردهای نظریه‌ی ریسمان را خیلی خوب و کوتاه معرفی می‌کند. گوبسر موضوعش را به‌خوبی می‌شناسد. (جان شوارز، نویسنده)

• گوبسر کار شاهکاری انجام می‌دهد و خیلی ساده و بدون ریاضیات نظریه‌ی ریسمان را شرح می‌دهد. او قصد ندارد در خواننده آشوب به پا کند، بلکه می‌خواهد کمکشان کند این ایده‌ها را بهتر درک کنند. (لایبرری ژورنال)

کتاب آشنایی با نظریه ریسمان برای چه کسانی مناسب است؟

اگر به فیزیک علاقه دارید حتماً این کتاب را مطالعه نمایید. در این اثر با یکی از پیچیده‌ترین و بزرگ‌ترین نظریه‌های فیزیک آشنا می‌شوید.

با استیون اس. گوبسر بیشتر آشنا شویم

استیون اسکات گوبسر (2019-1972) فیزیکدان و نویسنده‌ی آمریکایی بود. او مدال طلای المپیاد جهانی فیزیک را داشت و از دانشگاه پرینستون دکترا گرفته بود. گوبسر در فیزیک ذرات، نظریه‌ی ریسمان و میدان همدیس تخصص داشت و یکی از مراجع معتبر و مهم این حوزه‌ها محسوب می‌شد. او جوایز متعددی برد که از میان آن‌ها می‌توان به مدال گریبوف انجمن فیزیک اروپایی، جایزه‌ی بنیاد سیمون و جایزه‌ی انجمن فیزیک آمریکا اشاره کرد. «آشنایی با سیاه‌چاله‌ها» دیگر کتاب گوبسر است.

در بخشی از کتاب آشنایی با نظریه ریسمان می‌خوانیم

چند سال پیش در یک روز خوب تابستانی به همراه پدرم به طرف گروتو وال، صخره‌ی صعود پرطرفدار نزدیک اَسپن کلرادو رانندگی کردم. هدف ما صعود از شیب کلاسیک ملایمی موسوم به تویین کرکس بود. پس از اتمام صعود بدون سانحه، این ایده را به زبان آوردم: صعود کمکی (aid-climbing) از مسیر سخت‌تر موسوم به کرایوژنیکس. صعود کمکی به این معناست که به جای نگاه داشتن خود با دست‌ها و پاها ابزار (میخ مخصوص) محکمی را در سنگ می‌کوبید چنان‌که وزن شما را تحمل کند. شما خود را به طناب می‌بندید و طناب را به تمام میخ‌های مخصوص وصل می‌کنید، چنان‌که اگر قطعه‌ای که رویش ایستاده‌اید در برود، قطعات زیرش از سقوط شما جلوگیری کند. به نظرم کرایوژنیکس مکانی عالی برای تمرین صعود کمکی است، چون تقریباً شیب منفی [پیش‌آمدگی] دارد. اگر سقوط کنید، به نحو دردناکی روی صخره سُر نمی‌خورید؛ فقط، کمی سقوط می‌کنید و سپس از طناب آویزان می‌شوید. یا چه‌بسا زمانی سقوط کنید و به صخره برخورد کنید - اما این احتمال ناچیز است. نکته‌ی مثبت دیگر کرایوژنیکس به گمان من این بود که در بخش عمده‌ی مسیر تا بالا شکاف‌هایی به پهنای چند انگشت دارد، بنابراین می‌توانستم به تعداد دلخواه ابزار نصب کنم.

پدرم موافق بود، بنابراین همت کردم و از مسیر بالا رفتم. تنها آن موقع بود که فهمیدم نقش‌ام موانعی دارد. سنگ داخل شکاف بزرگ نبود. ابزار زیادی مصرف شد، اما برایم مقدور نبود یک ضدبمب واقعی آنجا کار بگذارم. و هرچند شیب کوتاهی بود اما تمام ابزار مصرف شد، بنابراین وقتی تقریباً به بالا رسیدم، ابزارم تمام شد. قسمت آخر مسیر به شیوه‌ی صعود آزاد بسیار دشوار بود و تقریباً هیچ ابزاری باقی نمانده بود. اما دیگر رسیده بودم! یک نات کوچک در شکاف پهن قرار دادم. رویش پا نهادم که محکم بود. یک هگزان در همان شکاف قرار دادم. روی هگزان پا نهادم، در رفت و افتادم. آن‌چه اتفاق افتاد مثل برق از ذهنم گذشت و هیچ‌چیز را به یاد ندارم اما بازسازی وقایع ساده است.

فهرست مطالب کتاب

مقدمه
انرژی
مکانیک کوانتومی
گرانش و سیاه‌چاله‌ها
نظریه‌ی ریسمان
دو‌گانی‌های ریسمان
اَبَر تقارن و LHC
یون‌های سنگین و بُعد پنجم
سخن آخر