پروفسور استیون ویلیام هاوکینگ بزرگترین فیزیکدان جهان

[saghi]

استیون ویلیام هاوکینگ یکی از بزرگ‌ترین فیزیک‌دانان نظری معاصر است که در ۸ ژانویه ۱۹۴۲، دقیقاً ۳۰۰ سال پس از مرگ گالیله، در آکسفورد، انگلستان به دنیا آمد و هم اکنون در دانشگاه کمبریج صاحب کرسی ریاضیات لوکاس است.مشهورترین آثار او در بین افراد معمولی علاقمند به دانش، کتاب‌های «تاریخچهٔ زمان» و «تاریخچهٔ بسیار کوتاه زمان» هستند.



استیون هاوکینگ و جهانی که او می‌بیند

وقتی در سال ۱۹۶۲ با درجه ممتاز از دانشگاه آکسفورد فارغ التحصیل شد، برای گرفتن دکترا در کیهانشناسی به دانشگاه کمبریج رفت. در آنجا بود که شیفته شناخت “سیاهچاله‌ها” (که اولین بار توسط رابرت اوپنهایمر مطرح شده بودند) و “تکنیکهای فضا – زمان” شد، پدیده‌هایی که به نظر می‌رسید قوانین فیزیک نسبت به شناخت آنها عاجز مانده بود. پس از دریافت دکتری ، در کمبریج ماند و در همان سنین جوانی با ارائه نظریه‌های جسورانه و طرح سوالهایی درباره برخی فرمولها و نظریه‌های انیشتین و به چالش طلبیدن نام آوران فیزیک ، به شهرت رسید. از همین سالها روی قوانین پایه حاکم بر جهان عمیقا کار کرد. او با راجرپن رز فیزیکدان و ریاضیدان برجسته دانشگاه آکسفورد با استفاده از نظریه نسبت عام انیشتین به این نتیجه رسیدند که فضا- زمان در لحظه مهبانگ (Big-Bang) آغازی داشته و این آغاز در سیاهچاله ای رخ داده است. این نتیجه ضرورت وحدت نسبیت عام و مکانیک کوانتومی را الزام آور ساخت که جهش علمی عظیمی را در نیمه دوم قرن بیستم بوجود آورد. یکی از نتایج این نظریه این استنتاج بود که سیاهچاله‌ها الزاما نباید کاملا سیاه باشند، بلکه می‌توانند پس از گسیل تابش ناپدید شوند. حدس دیگر اینکه جهان در لحظه فرضی هیچ کرانه‌ای ندارد.

در سال ۱۶۶۸ ، هاوکینگ به جمع اندیشمندان مؤسسه نجوم کمبریج پیوست و در آغاز بود که کاربرد قوانین ترمودینامیک را در توصیف سیاهچاله‌ها بر پایه ریاضیات بسیار پیچیده آغاز کرد. در این اثنا کتاب فنی و تخصصی خود را با همکاری جی. اف. رالیس (G. F. R. Ellis) به نام “ساختار بزرگ مقیاس فضا – زمان” منتشر ساخت و در پی آن کتابها و مقاله‌های تخصصی زیادی در این زمینه نوشت که کتاب “۳۰۰ سال پس از کشف گرانش” از این جمله است. اما شاید بخش عمده‌ای از شهرت عمومی او مدیون کتابها و مقاله‌های عامه خوان او بخصوص کتابهای معروف “تاریخچه زمان – از انفجار بزرگ تا سیاهچاله” و “تاریخچهٔ خیلی کوتاه زمان” اوست که کتاب “تاریخچه زمان – از انفجار بزرگ تا سیاهچاله” در سال ۱۹۸۸ چاپ و منتشر شد و تا ماهها پر فروش‌ترین کتاب علمی جهان بود و ظرف کمتر از دو سال ۱۴ بار تجدید چاپ شد.

همیشه این فکر غالب بود که هیچ چیز نمی‌تواند از سیاهچاله بگریزد، اما هاوکینگ اولین بار اظهار داشت که تحت شرایط معینی ، یک سیاهچاله می‌تواند، ذرات زیر اتمی گسیل کند. این پدیده امروزه به تابش هاوکینگ معروف شده است. او به کار روی نظریه مبدأ جهان ادامه داد و ادامه این کار به راههای وصل نسبیت (گرانش) با مکانیک کوانتومی (کارکرد درونی اتمها) دست یافت. کارهای هاوکینگ سهم عظیمی در آنچه فیزیکدانها “نظریه وحدت بزرگ” نامیده‌اند، داشته است. طبق این نظریه تمام قانونمندیهای فیزیک در قالب یک قانون یا معادله بیان می‌شود و فیزیکدانها پیرو دیدگاه آرمانی انیشتین در تلاش برتری یافتن این معادله‌اند. انیشتین با تلاشی نافرجام در قلمرو ریاضیات نتوانست این مجموعه متفاوت قوانین طبیعی را باهم آشتی داده و همساز کند.

اما او قلبا ایمان داشت که ماورای این نیروها سادگی و سهولتی نهفته است که در متن آن می‌توان تمام این نیروها و قوانین آنها را با قانونهای واحدی توضیح داد و این اعتقاد صرفا بر نوعی زیبایی شناسی استوار بود. باید توجه داشت که انیشتین انسان موحدی بود و به خدای یکتا اعتقادی راسخ داشت، از طریقی به زیبایی ریاضیات نیز عشق وافری می‌ورزید. از این رو معتقد بود که خالق یکتا با نگرشی زیباشناسانه جهان را با هندسه و ریاضیات زیبایی در قالب یک معادله سهل و ساده نظم داده است. وظیفه ماست که تلاش کنیم این معادله زیبا و سهل و ساده را بیابیم.

البته همه فیزیکدانان چنین وحدتی را باور ندارند. مثلا “ولفانگ پاولی” فیزیکدان برجسته اتریشی که اصل طرد او در آرایش عناصر جدول مندلیف و شناخت بیشتر عناصر ، تحول شگرفی ایجاد کرد، یک بار به شوخی گفته بود: “آنچه را خدا از هم جدا کرده است، هرگز کسی پیوندشان نخواهد داد.” استیون هاوکینگ در بهار سال ۱۹۷۴ و در سن سی و دو سالگی به عالیترین افتخارات علمی در انگلستان یعنی پذیرش در “انجمن سلطنتی بریتانیا” -که یکی از عالیترین نهادهای علمی جهان محسوب می‌شود- نایل شد. او شاید جوانترین عضوی بود که در طول تاریخ این انجمن به عضویت آن برگزیده می‌شد.

هاوکینگ در سال ۱۹۷۸ وفق به دریافت جایزه معتبر “آلبرت انیشتین” شد. ملکه الیزابت عنوان و نشان رسمی “شوالیه بزرگ امپراطوری بریتانیا” را که یکی از پرافتخارترین نشانهای انگلستان است به او اعطا کرده است. علاوه بر آن ، از دانشگاههای معتبر دنیا نظیر دانشگاه پرینسون ، دانشگاه شیکاگو ، دانشگاه نیویورک و بسیاری دیگر از دانشگاهها به اخذ درجات افتخاری و نشانهای معتبر نایل آمده است. ولی شاید پرافتخارترین آنها کسب کرسی ممتاز استادی ریاضیات کمبریج است که ۳۰۰ سال پس از نیوتن کسی موفق به کسب آن نشده بود.

ناتوانی جسمی و تشکیل خانواده

به دنبال احساس ناراحتی هایی در عضلات دست و پا استیون در ژانویه ۱۹۶۳ یعنی آغاز بیست و یکسالگی مجبور به مراجعه به بیمارستان شد و آزمایش هایی که روی او انجام گرفت علائم بیماری بسیار نادر و درمان ناپذیری را نشان داد. این بیماری که به نام ALS شناخته می شود بخشی از نخاع و مغز و سیستم عصبی را مورد حمله قرار می دهد و به تدریج اعصاب حرکتی بدن را از بین می برد و با تضعیف ماهیچه ها فلج عمومی ایجاد می کند بطوریکه بمرور توانایی هرگونه حرکتی از شخص سلب می شود. معمولاً مبتلایان به این بیماری بی درمان مدت زیادی زنده نمی مانند و این مدت برای استیون بین دو تا سه سال پیش بینی شده بود.

ناامیدی و اندوه عمیقی را که پس از آگاهی از جریان بر استیون مستولی شد می توان حدس زد. ناگهان همه آرزوهای خود را بر باد رفته میدید. دوره دکترا – رویای دانشمند شدن – کشف رمز و راز کیهان – همگی به صورت کاریکاتورهایی در آمدند که در حال دورشدن و رنگ باختن به او پوزخند می زدند. بجای همه آن خیال پروریهای بلند پروازانه حالا کاری بجز این از دستش بر نمی آمد که در گوشه ای بنشیند و دقیقه ها را بشمارد تا دوسال بعد با فلج عمومی بدن زمان مرگش فرا برسد.

به اتاقی که در دانشگاه داشت پناه برد و در تنهایی ساعتها متفکر و بی حرکت ماند. خودش بعدها تعریف کرده است که آن شب دچار کابوسی شد و در خواب دید که محکوم به اعدام شده است و او را برای اجرای حکم می برند و در آن موقعیت حس کرد که هر لحظه زندگی چقدر برایش ارزشمند است. بعد از بیداری به یاد آورد که در بیمارستان با یک جوان مبتلا به بیماری سرطان خون هم اتاق بوده و او از فرط درد چه فریادهایی می کشید. پس خود را قانع کرد که اگر به بیماری درمان ناپذیری مبتلاست لااقل درد نمی کشد. بعلاوه طبع لجوج و نقادش که هیچ چیز را به آسانی نمی پذیرفت هشدار داد که از کجا معلوم که پیش بینی پزشکان درست از کار در بیاید و چه بسا که از نوع اشتباهات کتاب‌های درسی باشد!

اما آنچه به او قوت قلب و اعتماد به نفس بیشتری برای مبارزه با ناامیدی و بدبینی داد آشنایی اش در همان ایام با دختری به نام (جین وایلد) بود که بعد ها همسرش شد.

ازدواج هاوکینگ نقطه عطفی در زندگی او بود و خود می‌گوید: “جین مرا مصمم ساخت که زندگی کنم و به راه خود ادامه دهم. او براستی میل به زیستن را به من عطا کرد.” زندگی خانوادگیشان با عشق و تفاهم متقابل ، روالی عادی دارد. نخستین فرزند آنها ، رابرت ، در سال ۱۹۶۷ چشم به جهان گشود، سه سال بعد یعنی در ۱۹۷۰ دختری به نام لوسی به دنیا آمد و در سال ۱۹۷۹ تیموتی متولد شد. اینک آنها صاحب یک نوه نیز هستند.

جین دانشجوی دانشگاه لندن بود اما تحت تأثیر هوش فوق العاده و شخصیت استثنایی استیون چنان مجذوب او شده بود که هر هفته به سراغش می آمد و ساعتی را به گفتگوی با او می گذرانید.آنها پس از چندی رسما نامزد شدند و استیون تحصیلات دانشگاهی اش را از سر گرفت زیرا برای ازدواج با جین می بایست هرچه زودتر دکترای خود را بگیرد و کار مناسبی پیدا کند.

و او طی دو سال با اشتیاق و پشتکار این برنامه را عملی کرد در حالیکه رشد بیماری لعنتی را در عضلاتش شاهد بود و ابتدا به کمک یک عصا و سپس دو عصا راه می رفت. ازدواجش با جین در سال ۱۹۶۵ صورت گرفت و او چنان غرق امید و شادی بود که به پیش بینی دو سال پیش پزشکان در مورد مرگ قریب الوقوعش نمی اندیشید. جین تا سال ۱۹۹۱ از استیون نگهداری کرد. در آن سال به دلیل مشکلات ناشی از شهرت استیون و بدتر شدن بیماری او، این دو از یکدیگر جدا شدند. سپس استیون که از این ازدواج سه فرزند داشت، با یکی از پرستارانش، الن میسون، ازدواج کرد. همسر اول الن، دیوید میسون، سازنده نخستین دستگاه گویا برای استیون بود.

پروفسور استیون هاوکینگ اکنون ۶۸ (تا سال ۲۰۱۰) سال دارد و ظاهراً بیش از یک ربع قرن قاچاقی زندگی کرده است. البته اگر بتوان وضع کاملا استثنایی او را در حال حاضر زندگی نامید.!

پیش بینی پزشکان در مورد بیماری فلج پیش رونده او نادرست نبود و این بیماری اکنون به همه بدنش چنگ انداخته است. از اواخر دهه ۶۰ برای نقل مکان از صندلی چرخدار استفاده می کند و قدرت تحرک از همه اجزای بدنش بجز دو انگشت دست چپش سلب شده است. با این دو انگشت او می تواند دکمه های کامپیوتر بسیار پیشرفته ای را فشار دهد که اختصاصأ برای او ساخته اند و بجایش حرف می زند و رابطه اش را با دنیای خارج برقرار می کند زیرا استیون از سال ۱۹۸۵ قدرت گویایی خود را هم ازدست داده است.

در آن سال او پس از بازگشت از سفری به گرد جهان برای مدتی در ژنو بسر می برد که مرکز پژوهشهای هسته ای اروپاست و دانشمندان این مرکز جلسات مشاوره ای با او داشتند. یک شب که استیون هاوکینگ تا دیر وقت مشغول کار بود ناگهان راه نفس کشیدنش گرفت و صورتش کبود شد بیدرنگ او را به بیمارستان رساندند و تحت معالجات اضطراری قرار دادند. معمولاً مبتلایان به بیماری ALS در مقابل سینه پهلو حساسیت شدیدی دارند و در صورت ابتلای به آن می میرند که این خطر برای استیون هاوکینگ هم پیش آمده بود و گرفتن راه تنفس او ناشی از سینه پهلو بود. پس از چند روز بستری بودن در بخش مراقبتهای ویژه بیمارستان سرانجام با اجازه همسرش تصمیم گرفته شد که با عمل جراحی مخصوص مجرای تنفس او را باز کنند اما در نتیجه این عمل صدای خود را برای همیشه از دست می داد.

عمل جراحی با موفقیت صورت گرفت و بار دیگر استیون از خطر مرگ جست. هر چند قدرت گویایی خود را از دست داد، با جایگزینی کامپیوتر مخصوص سخنگو ارتباط او با اطرافیانش حتی بهتر از سابق شد زیرا قبلا بعلت ضعف عضلات صوتی با دشواری و نارسایی زیاد صحبت می کرد. برنامه ریزی این دستگاه شامل سه هزار کلمه است و هر بار که استیون بخواهد سخنی بگوید می بایست با انتخاب کلمات و فشردن دکمه های کامپیوتر به کمک دو انگشتش که هنوز کار می کنند جمله مورد نظرش را بسازد و صدای مصنوعی به جای او حرف می زند. البته اینگونه سخنگویی ماشینی طولانی تر است اما خود استیون که هرگز خوشبینی اش را از دست نمی دهد عقیده دارد که به او وقت بیشتری می دهد برای اندیشیدن آنچه می خواهد بگوید و سبب می شود که هرگز نسنجیده حرف نزند.

برخی تأملات هاوکینگ

ما در دنیایی حیرت انگیز و گیج کننده زندکی می‌کنیم. می‌خواهیم معنای آنچه را که در پیرامون خویش می‌یابیم بدانیم و دوست داریم بپرسیم: سرشت جهان چیست؟ جایگاه ما در آن کجاست؟ از کجا آمده‌ایم و آمدنمان از بهر چه بوده است؟ منشأ جهان چیست و چرا به صورت کنونی‌اش در آمده است؟ چگونه به پایان خواهد رسید؟”

و چنین ادمه می‌دهد: “من در تمام زندگیم شیفته این بوده‌ام که به سوالهای بزرگی که در مقابلم قرار می گیرند پاسخهایی علمی بیابم. اگر شما نیز مثل من ، در شبی پرستاره ، به ستارگان آسمان نگاه کنید و تلاش کنید و در آنچه می‌بینید با تعمق و احساس بنگرید، شما نیز شگفت زده خواهید پرسید که این جهان چگونه بوجود آمده است. سوالها کاملا روشن و به طرز فریب آمیزی ساده‌اند.

اما پاسخها به نظر می‌رسند که ورای تفکرات ما هستند. “این تفکرات و باورها بیش از دو هزار سال است که ذهن بشر را به خود مشغول کرده است، اما کمتر از صد سال که ما به روش نوینی از تفکر در این زمینه دست یافته‌ایم. با قرار گرفتن در مرکز جهان ما خود را در مدار متوسطی از خورشید یافته‌ایم. خورشیدی که یکی از میلیونها ستاره کهکشان راه شیری ماست و کهکشان راه شیری ما تازه خود یکی از میلیاردها کهکشان جهان گسترش یابنده و بی انتهاست. اما این از پایان یک تاریخ طولانی تأملات استفهام آمیز بسیار دور است. قبل از آنکه ما امیدوار باشیم بتوانیم تصویر کاملی از جهانی که در آن زندگی می‌کنیم مجسم کنیم، سوالهای بزرگ هنوز بی پاسخ مانده‌اند.”

“من از شما می‌خواهم که در این هیجانات من ، از کشفیات گذشته و حال ، و از این شیوه‌های انقلابی تفکر ، که نصیب ما شده سهیم باشید، از مهبانگ گرفته تا سیاهچاله‌ها و ماده سیاه ، تصور امروز ما از جهان ، پر از باورهای اعجاب آمیز و حقایق و انکار ناپذیر است. داستان رسیدن ما به این تصور ، داستان آموختن این است که آنچه را می‌بینیم بفهمیم.”

آثار

این فهرست کامل آثار هاوکینگ نیست و تنها مشهورترین آثار او را شامل می‌شود. وی که برای یک سخنرانی به هنگ‌کنگ سفر کرده بود، اعلام کرد که تصمیم دارد به همراه دختر خردسالش، لوسی، کتابی علمی برای کودکان بنویسد. لوسی هاوکینگ گفت : «[این کتاب] داستانی است برای کودکان که در آن شگفتی‌های گیتی شرح داده می‌شود.».