دنباله روی علم باشید: خدا را خواهید یافت

در ماه‌های اخیر اغلب شنیده‌اید که مقامات دولتی می‌گویند: «من علم را دنبال می‌کنم». اشاره ی آنها به این بیماری همه گیری است که اخیرا شیوع یافته است. شنیدن این اظهار نظرها سؤال کلیتری را ایجاد میکند: آیا واقعا جامعه ی ما به طور عام “علم را دنبال میکند”؟

افزایش آنتروپی(واحد سنجش ترمودینامیک): یک قانون عالی در فیزیک

علم اغلب به عنوان تلاش هماهنگ انسان برای درک نحوه ی عملکرد جهان، با استفاده از قواعد فیزیکی قابل مشاهده به عنوان مبنای این درک تعریف میشود. افراد کمی مخالف این اصل هستند که قوانین فیزیک مبانی تحلیلهای علمی هستند. به عنوان اولین مثال، قانون جاذبه به سرعت به ذهن انسان میرسد. با این حال، قانون دوم ترمودینامیک که به عنوان قانون افزایش آنتروپی نیز شناخته میشود، اساسی تر است. سر آرتور ادینگتون (Sir Arthur Eddington)، دانشمند بریتانیایی که برای اولین بار قضیه ی نسبیت عام انیشتین را تأیید کرد، در کتاب خود به نام مسیرهای جدید در علم (1935) نوشت:

به اعتقاد من این قانون که آنتروپی همیشه در حال افزایش است، جایگاهی عالی در میان قوانین طبیعت دارد. . . . اگر مشخص شود که این نظریه مخالف قانون دوم ترمودینامیک است، عمیق ترین و ناامیدکننده ترین تحقیر نسبت به این نظریه به وقوع میپیوندد.

انیشتین اعتقاد داشت که: «ترمودینامیک . . . تنها نظریه ی فیزیکی با موضوع جهانی است که من را متقاعد کرده است. . .و هرگز از بین نخواهد رفت.»¹

قانون دوم را برای دانشجویان مقطع کارشناسی فیزیک با دو مثال توضیح میدهم:

1. هر تبدیل انرژی، هم انرژی قابل استفاده و هم انرژی غیرقابل استفاده تولید میکند. دومین مورد، آنتروپی نامیده میشود. به عنوان مثال، نیروگاههای زغال سنگ، نفت یا گاز طبیعی کمتر از 50 درصد بازدهی دارند. یعنی بیش از نیمی از انرژی در آنها اتلاف یا آنتروپی شده است. مثلا پنلهای خورشیدی و حتی ماشین شما نیز نسبت به انرژی مصرفی بازدهی کمتری دارند.
2. سیستمهای طبیعی به یک حالت بینظمی گرایش دارند. برای ایجاد نظم در آنها باید انرژی هوشمند و هدایت شده اضافه شود. به عنوان یک مثال ساده، فرض کنید یک پازل تکمیل شده از روی میز به زمین بیفتد. قطعات پازل نمیتوانند خود را دوباره به همان شکل جمع کنند و یک انرژی هوشمند و هدایتگر برای این کار مورد نیاز است. از آنجا که این انرژی فقط پازل را به حالت قبلی برمی‌گرداند، به طور موثر هدر می‌رود و این هدر رفت، نشان دهنده ی افزایش آنتروپی است.

مردم گاهی اوقات گمان میکنند که آنتروپی جهان به طور مداوم در حال افزایش است و نگرانند که روزی زندگی ما را تحت تأثیر قرار دهد. اما آنتروپی چندان نگران کننده نیست، فقط یک ساختار ریاضی است که بی نظمی و انرژی غیرقابل استفاده و تلف شده را به صورت کمّی نشان میدهد.

قانون دوم ترمودینامیک بر اساس حدس و گمان نیست و در واقع به طور تجربی تأیید شده است. این قانون اولین بار توسط رودولف کلازیوس (Rudolf Clausius)در سال 1850 فرموله شد. در دهه 1870، لودویگ بولتزمن (Ludwig Boltzmann) مفهوم مهم احتمال را به آن اضافه کرد: اگرچه ممکن است سیستمهای طبیعی به طور خود به خود به یک حالت منظم برسند، اما این اتفاق، کاملا غیر محتمل و غیرممکن است. ایجاد نظم، مستلزم یک دخالت مستقیم و خارجی است.² برخی از پیشرفتهای علمی قابل توجه در این زمینه و در 75 سال گذشته بدین شرح است:

• واکسیناسیون گسترده در اواسط قرن بیستم در به حداقل رساندن یا ریشه کن کردن بسیاری از بیماریها
• اختراع ترانزیستورها در سال 1947 و به دنبال آن مدارهای یکپارچه و ریزتراشه ها طی دهه های بعد
• اختراع ماهواره ها در دهه ی 1950 و سفر انسان به ماه در سال 1969
• ساخت رایانه های اولیه با استفاده از کارت پانچها در دهه 1950 و رایانه های شخصی در دهه 1970
• ماشین حسابهای الکترونیکی در اوایل دهه 1970 جایگزین محاسبه گرهای دستی شدند.
• اختراع سی تی اسکنرها در دهه ی 1970، اکثر جراحی های آزمایشی را غیر ضروری کردند
• ساخت تلفن های همراه در دسترس عموم در دهه ی 1980
• دسترسی همگانی به شبکه ی جهانی وب در دهه ی 1990
• تلفنهای هوشمند امروزی، قدرت محاسباتیشان بیشتر از سیستمهای سفر به ماه است

همه ی این اختراعات و پیشرفتها در اثر افزایش آنتروپیها و ورود انرژی هوشمند و هدایت شده بودند. من در دهه ی 1970 با تحقیقاتی جهت رشد بلورهای نیمه رسانا مثل آرسنید گالیوم و ساخت مدارهای یکپارچه همکاری داشتم و میتوانم به جرئت اعتراف کنم تلاش فکری و انرژی زیادی در این زمینه مورد نیاز است. حتما نباید یک دانشمند موشکی باشید تا درک کنید برای ایجاد این سیستم‌های منظم و کارآمد به این تلاش و خلاقیت نیاز است.

آیا تکامل باعث ایجاد نظم شد؟

همراه با این پیشرفتها، علم در طول هفت و نیم دهه ی گذشته پیشرفتهای زیادی در مورد “چگونگی ساز و کار جهان طبیعی” ارائه کرده است مارپیچ دوگانه ی DNA در سال 1953 کشف شد و پس از آن کدهای DNA کشف شد. در سال 2000، ژنوم کامل انسان توالی یابی شد. ما امروز در مورد پیچیدگی باورنکردنی یک سلول زنده (به کتابهای درسی زیست شناسی مراجعه کنید)، از جمله وابستگی بخشهای مختلف آن را میدانیم. . با این حال، نظریه ی استاندارد زندگی، نظریه ی تکامل نئوداروینی است که میگوید یک سیستم پیچیده به طور طبیعی، با ایجاد نظم از بینظمی خود در کمتر از 5 میلیارد سال ساخته شده است. این نظریه برخلاف قانون دوم به نظر میرسد.

تکامل گرایان دلایل قابل قبولی بر اساس جهشها و انتخابهای طبیعی ارائه میدهند، اما این توضیحات با توجه به وابستگیهای متقابلی مانند مکانیسمهای ترمیم DNA ناکافی به نظر میرسند. قبلا یک تحقیق گزارش داده بود که DNA، یا همان ساختار بنیادی زندگی، ذاتاً ناپایدار است و با مکانیسمهای بازیافت گستردهای که در داخل سلول قرار دارد، کنار هم نگه داشته میشوند. در واقع DNA ها نمیتوانستند قبل از سلول وجود داشته باشند زیرا از هم میپاشیدند، همچنین سلول هم نمیتوانست قبل از DNA وجود داشته باشد زیرا هیچ وسیله ای برای تولید مثل آن وجود نداشت. ورودی انرژی خارجی از خورشید روی ساز و کارهای مشابه DNA جواب نمیدهد، در حقیقت ورودی‌های انرژی باید برای ایجاد چنین نظم دقیقی، از جمله وابستگی‌های متقابل هدایت شوند.

یک جهان با دقت تنظیم شده

یکی دیگر از پیشرفتهای علمی مهم که مورد تأیید و پذیرش قرار گرفت (از سال 1965) نظریه ی بیگ بنگ بود. پیشرفت این نظریه برای قرن‌ها اعتقاد به جهان ابدی را بی‌اعتبار کرد و ثابت کرد که جهان آغازی داشته، درست همانطور که کتاب مقدس در پیدایش 1:1 بیان کرده است. اطلاعات و مشاهدات بیشتر، تنظیم قوانین فوق‌العادهی فیزیکی و ارتباط بین بسیاری از اجزای جهان را نیز ثابت کردند. این واقعیت است که صدها پارامتر وجود دارد که اگر فقط تغییراتی جزئی در آنها ایجاد شود، امکان حیات روی زمین به طور مطلوب وجود نخواهد داشت.3 قانون دوم میگوید که شانس نمیتواند چنین تنظیم دقیقی را توضیح دهد. با این وجود، باور غالب در میان کیهانشناسان مدرن این است که این جهان پس از انفجار بزرگ یا همان بیگ بنگ، به طور طبیعی شرایط را برای خود آماده کرده است.⁴

پیروی از علم . .

مشکل این دیدگاه چیست؟ همه میدانیم که قانون دوم در پیشرفتهای فنی تحت کنترل بشر نقشی اساسی دارد. . اما بسیاری از مردم نگرش متفاوتی نسبت به “علوم تاریخی” دارند و معتقدند آنها واقعیتهایی را توصیف میکنند که ما کنترلی بر آنها نداریم. به نظر میرسد در چنین حیات پیچیده و جهان منظمی، اعتقاد به خودکنترلی، قانون دوم را رد میکند. پس چه کسی باید از علم پیروی کند؟ قوانین فیزیک ثابت هستند و طبق تعریف، یک قانون علمی در همهی زمانها و برای همه ی مکانها اعمال میشود.

دنباله روی علم باشید. علم میگوید طبیعت به سمت بی نظمی گرایش دارد. همانطور که میدانیم خودکنترلی در این جهان وجود ندارد و حیات روی زمین، بر اساس قانون افزایش آنتروپی یا همان «قانون عالی طبیعت» است. یک انرژی خارجی اولیه و هدایت شده برای ایجاد چنین تشکیلات باشکوهی ضروری بوده است. حال آن منبع خارجی چه چیزی یا چه کسی بوده است؟

مسیحیان بر این باورند که خدای کتاب مقدس منبع انرژی هدایت شده و خارجی را فراهم میکند تا جهان ما را همانطور که میشناسیم برای زندگی تنظیم کند و سپس حیات را به وجود آوَرَد. بنابراین، اگر واقعاً «علم را دنبال کنیم»، در حقیقت به خدا منتهی می‌شود.

*از دوست عزیزم پل نابرهاوس (Paul Naberhaus) برای ایده ای که جهت تکمیل این مقاله پیشنهاد داد تشکر میکنم.