معرفی و دانلود کتاب معمای بی‌نهایت: نظریه میدان کوانتومی و پژوهشی در نظم عالم

معرفی کتاب معمای بی‌نهایت: نظریه میدان کوانتومی و پژوهشی در نظم عالم

با فرانک کلوز در کتاب معمای بی‌نهایت همراه باشید تا ضمن شناخت برجسته‌ترین نظریه‌پردازان حوزه‌ی فیزیک کوانتوم و نتیجه‌ی تحقیقات ایشان، با یکی از مهم‌ترین موانع علمی این حوزه و چگونگی رویارویی دانشمندان با آن آشنا شوید. این کتاب تحسین‌شده و علمی، تاریخچه‌ای است از کوشش‌ها و مطالعات برخی از محققان و دانشمندان برای رفع چالش‌های علم فیزیک، از دهه‌ی 1950 تا قرن بیستم میلادی.

درباره‌ی کتاب معمای بی‌نهایت

فلاسفه‌ی یونان باستان نخستین اندیشمندانی بودند که پی به وجود ذرات بسیار ریزی به نام «اتم» بردند.‌ البته لازم بود دو هزار سال زمان بگذرد، تا دانش بشر با ابزار پیشرفته‌‌ی خود، ساختار و ماهیت اتم‌ها را به‌طور دقیق بررسی کند. شاید رخدادی که بیشترین تأثیر را بر گسترش شناخت انسان‌ها از اتم به جا گذاشت، فاجعه‌ی هیروشیما باشد. پس از این واقعه بود که دانشمندان به‌راستی متوجه قدرت انفجار هسته‌ای اتم‌ها شدند و دانستند که ساختار اتم بسیار پیچیده‌تر از تصورات ایشان بوده است. ‌‌‌‌‌‌در طول سال‌هایی که دانشمندان و فیزیک‌دانان مشغول نظریه‌پردازی در مورد اتم و مباحث وابسته به آن بودند، تئوری‌های مهمی در دنیای علم مطرح شدند که سازوکار اتم‌ها را در ارتباط با سایر پدیده‌ها توجیه می‌کردند. بااین‌وجود، در این بین، معما یا شاید بتوان گفت بن‌بستی پدید آمد که برای مدتی طولانی اندیشمندان را درگیر خود کرد: درصدهای بی‌نهایت برای شانس وقوع برخی پدیده‌ها. این بی‌نهایت بودن درصدها می‌توانست کل معادلات دانشمندان را یک‌باره زیرورو کند، بنابراین، لازم بود تا چاره‌ای برای آن اندیشیده شود.‌ کتاب معمای بی‌نهایت (The infinity puzzle) شرحی است جامع از تلاش‌هایی که دانشمندان و فیزیک‌دانان برای تحلیل و بررسی بی‌نهایت بودن شانس پدید آمدن رخدادها صورت داده‌اند. فرانک کلوز (Frank Close) چکیده‌ای از سال‌ها تحقیق و تلاش این اندیشمندان، همچنین گزارشی از دستاوردهایشان را در کتاب حاضر ارائه کرده است. این اثر را می‌توان داستانی خواندنی از تاریخ علم دانست که قهرمانان بسیاری را در خود جای داده و مطالعه‌ی آن نه‌تنها برای فیزیک‌دانان، که برای مخاطبان عام نیز آموزنده خواهد بود.

فرانک کلوز، کتاب معمای بی‌نهایت را در دو بخش کلی تهیه و تدوین کرده. البته هر کدام از بخش‌ها، زیربخش‌هایی را نیز شامل می‌شوند‌. در بخش ابتدایی کتاب، پیدایش نقطه‌ی بی‌نهایت و طرز بروز و ظهور آن در مطالعات دانشمندان شرح داده می‌شود. تئوری QED و اقدامات برخی از دانشمندان حوزه‌ی فیزیک در این زمینه، موضوعات دیگر بخش نخست به شمار می‌روند. در ادامه، نویسنده گریزی به دهه‌ی 1950 میلادی می‌زند تا پژوهش‌های عبدالسلام، یانگ، میلز و... را در تفسیر و توجیه معمای بی‌نهایت مورد بررسی قرار دهد. سپس نتایج پژوهش‌های فیزیکدانان برای حل این معمای شگفت‌انگیز، در دهه‌ی 1960 به بحث گذاشته می‌شود. البته این پایان ماجرا نیست. مطالب بخش دوم کتاب، با پژوهش‌های مربوط به دهه‌ی 1970 میلادی و یافته‌های دانشمندان از کاربرد فیزیک در بررسی‌های کیهان‌شناختی پی گرفته می‌شود. شرحی از خطاهای اندیشمندان این دوره که بیشتر به یک کمدی خنده‌دار می‌ماند، در همین مرحله به مخاطبان ارائه شده است.

از سال 1975، تحقیقات علمی در زمینه‌ی فیزیک و فیزیک کوانتومی رنگ دیگری به خود می‌گیرند و نتایج تازه‌ای را به دنیای علم عرضه می‌کنند. این پژوهش‌ها تا پایان قرن بیستم ادامه پیدا می‌کنند و زمینه را برای مطالعات آتی در قرون بعد آماده می‌سازند. ممکن است امروزه مبانی فیزیک کوانتوم ساده و قابل‌درک به نظر برسند؛ به‌گونه‌ای که به‌راحتی بتوان آن‌ها را در مدارس و برای دانش‌آموزان تدریس کرد. بااین‌حال، توجه داشته باشید که رسیدن به درک کنونی از جهان فیزیک و پیچ‌وخم‌های آن تنها با کوشش بی‌وقفه‌ی قهرمانان عرصه‌ی علم در طی سال‌های فراوان به دست آمده. مطالعه‌ی کتاب معمای بی‌نهایت این فرصت را به مخاطبان می‌دهد تا ارزش دانسته‌های کنونی بشر را حقیقتاً درک کند و به تلاشی که برای دستیابی به آن‌ها مبذول شده پی ببرد.

چنان‌چه به دانش فیزیک، تئوری‌های آن و مطالعه در زمینه‌ی فیزیک کوانتوم علاقه‌مند هستید یا به سبب رشته‌ی تحصیلی خود لازم است اطلاعاتتان را در این زمینه افزایش دهید، مطالعه‌ی کتاب معمای بی‌نهایت می‌تواند انتخاب بسیار خوبی باشد. برگردان این کتاب علمی، با قلم روان تورج حوری صورت گرفته و نشر مازیار نیز چاپ و انتشار آن را عهده‌دار شده است. اثر پیش‌رو در ذیل مجموعه کتاب‌های قلمرو علم به بازار کتاب عرضه شده.

درباره‌ی مجموعه کتاب‌های قلمرو علم

قلمرو علم عنوان مجموعه‌ای است که آثاری را در زمینه‌ی علوم گوناگون، اعم از ریاضی، نجوم، فلسفه، علوم سیاسی و... در بر می‌گیرد. سادگی زبان و بیان از مهم‌ترین ویژگی‌های سری کتاب‌های قلمرو علم به شمار می‌رود. نگاهی اجمالی به نویسندگان این آثار، به‌خوبی نشان می‌دهد که با مجموعه‌ای خواندنی از پژوهش‌ها و یافته‌های برترین دانشمندان و متفکران بین‌المللی روبه‌رو هستیم. نشر مازیار چاپ و انتشار این مجموعه را به عهده داشته است.

«آب در گیتی»، «آچار سیاست»، «نظریه‌ی ریسمان»، «آچار فلسفه»، «آونگ گالیله»، «آینده‌ی انسان» و «آینده‌ی ذهن» برخی از عناوین مجموعه کتاب‌های قلمرو علم محسوب می‌شوند.

نکوداشت‌های کتاب معمای بی‌نهایت

• فرانک کلوز در کتاب معمای بی‌نهایت موضوعی پویا و جذاب را برای خوانندگان شرح می‌دهد. (بررسی‌های Kirkus)

• کتابی خواندنی و قابل‌درک! اثری مقدماتی برای هر کسی که می‌خواهد اطلاعات خود را در زمینه‌ی فیزیک افزایش دهد اما از مفاهیم پیچیده و سردرگم‌کننده‌ی آن کمی واهمه دارد. (Ars Technica)

• سال‌ها طول کشید که تئوری شاخص فیزیک ذرات مدرن، شکل امروزی‌اش را به خود بگیرد. در کتاب معمای بی‌نهایت، سیر اندیشه‌ها و تلاش‌های فیزیک‌دانان را در این حوزه، از نگاه یک دانشمند فیزیک نظری خواهید شناخت. کتابی مملو از اشتباهات خنده‌دار گذشتگان، فرصت‌های ازدست‌رفته و ایده‌هایی که مدت‌ها نه رد و نه اثبات شدند. (ساینس نیوز)

• فرانک کلوز، فیزیک‌دان مشهور، در اثر جدید خود با نام معمای بی‌نهایت، تاریخ چندین دهه تلاش فکری را مرور کرده و معماهایی را مطرح می‌کند که هنوز حل نشده‌اند. این کتاب نشان می‌دهد که مسیر علم چندان هم یک‌نواخت و بدون حادثه نیست. (گزارش کیهانی MSNBC.com)

• فرانک کلوز از این لحاظ که می‌تواند به طرز ماهرانه‌ای، نظریه‌ی میدان کوانتومی را برای مخاطبان عام شرح دهد، یک دانشمند و نویسنده‌ی کم‌نظیر است. کتاب معمای بی‌نهایت، متخصصان علم فیزیک را متحیر کرده است. (استیو نادیس، نویسنده)

• مطالعه‌ی کتابی در زمینه‌ی پیشرفت‌های اخیر دانشمندان در درک ساختار ماده، به قلم نویسنده‌ای که نه‌تنها به موضوع تسلط کامل دارد، بلکه تناقضات آن را نیز برای مخاطبان حل می‌کند، بسیار خواندنی و لذت‌بخش خواهد بود. (پیتر هیگز، استاد فیزیک بازنشسته از دانشگاه ادینبرو)

• عالی! کتاب معمای بی‌نهایت با نثری روان و جذاب نوشته شده و مجموعه‌ای از تاریخ علم را در دوران معاصر ترسیم می‌کند. کتابی که اندیشه‌های دانشمندان را حول محور نظریه‌ی میدان کوانتومی، یکی از مهم‌ترین تئوری‌های علم فیزیک، مطرح می‌کند. (نقد کتاب MMA)

کتاب معمای بی‌نهایت برای چه کسانی مناسب است؟

در صورتی که به مطالعه در زمینه‌ی فیزیک علاقه‌مند هستید و تمایل دارید اطلاعات خود را در حوزه‌ی فیزیک کوانتوم ارتقا دهید، ما به شما خواندن کتاب معمای بی‌نهایت را پیشنهاد می‌کنیم.

در بخشی از کتاب معمای بی‌نهایت: نظریه میدان کوانتومی و پژوهشی در نظم عالم می‌خوانیم

وارد در 1949 در آب‌های عمیق الکترودینامیک کوانتومی نوظهور غوطه‌ور شد. لمب کشف خود یعنی جابجایی لمب را در شلتر آیلند اعلام کرده بود، فاینمن از فنون جدید خود پرده برداشته بود و دایسون نشان داده بود که چگونه می‌توان آن‌ها را با روش‌های موجود ارتباط داد. در این مسیر دایسون راهی برای دنبال کردن ریاضیات در شکل گراف‌ها ابداع کرده بود، فنونی که فاینمن آن را به چیزی که امروزه دیاگرام‌های فاینمن نامیده می‌شوند ارتقا داده بود. همه ابزارها برای استفاده آماده بودند.

دایسون نشان داده بود که چگونه طلسم همه بی‌نهایت‌هایی که QED را آلوده کرده بودند می‌توانست با رجوع به جرم و بار الکترون شکسته شود، بی‌نهایت‌هایی که وارد آن‌ها را چون نتایجی مبهوت‌کننده می‌دید. علاوه بر این همان‌طور که قبلاً دیدیم، دایسون حدس زده بود اما اثبات نکرده بود که بی‌نهایت‌هایی که از گراف‌های خاصی پدید می‌آیند - «بی‌نهایت‌های هم‌پوشانی‌کننده» - قابل حذف شدن هستند.

اینجا بود که وارد، وارد معرکه شد. در مقاله‌ای کوتاه اما با معنایی بلند، وارد کشف چیزی را اعلام کرد که از آن به بعد به اتحاد‌های وارد معروف شد. این اتحادها نقشی محوری در اثبات این حقیقت داشتند که بسیاری از عبارت‌های پیچیده که در QED به بی‌نهایت منجر می‌شوند، مستقل از هم نیستند. در واقع بسیاری از آن‌ها با هم متحدند و همین اتحادها هستند که وقوع معجزه بازبهنجارش را ممکن می‌سازند. اتحاد‌های وارد شالوده‌هایی اساسی هستند که بنای رفیع بازبهنجارش بر آن قرار می‌گیرد.

مسئله «بی‌نهایت‌های هم‌پوشانی‌کننده» به منزله حلقه مفقوده‌ای که دایسون در مرحله حدس آن را رها کرده بود، همچنان باقی بود.

فهرست مطالب کتاب

پیشگفتار: آمستردام، سال 1971
بخش 1: پیدایش
1. نقطه بی‌نهایت
2. شلتر آیلند و QED
3. فاینمن، شوینگر... و توموناگا (و دایسون)
میان‌پرده: 1950
4. عبدالسلام: یک شروع پرصلابت
5. یانگ، میلز،... و شاو
6. اتحاد جان وارد
7. پیوند نیروهای ضعیف و الکترومغناطیسی - تا 1964
میان‌پرده: 1960
8. تقارن‌های شکسته
9. «بوزونی که نام من برآن نهاده شده است»...
میان‌پرده: نیمه دهه 1960
10. 1967: از کیبل تا سلام و واینبرگ
11. «و اینک آقای توفت را معرفی می‌کنم»
میان‌پرده: آغاز دهه 1970
بخش 2:‌ مکاشفه
12. بی. جی و کوارک‌های کیهانی
13. کمدی‌ای از خطاها
میان‌پرده: 1975
14. نور سنگین
15. به گرمی ستوده، براستی سزاوار
16. ماشین بزرگ
میان‌پرده: پایان قرن بیستم
17. به سوی بی‌نهایت و ماورای آن
گفتار پایانی
پی‌نوشت
فرهنگ اصطلاحات
نمایه