بخش نخست ؛ استیون هاوکینگ ؛ نبوغ و مقاومت در برابر ناملایمات

بخش نخست ؛ استیون هاوکینگ ؛ نبوغ و مقاومت در برابر ناملایمات

بخش نخست ؛ استیون هاوکینگ ؛ نبوغ و مقاومت در برابر ناملایمات ؛ استیون هاوکینگ در سال ۱۹۴۲ و در سالروز مرگ گالیله در آکسفورد به دنیا میآید؛ پدر و مادر او هردو در آکسفورد درس خوانده بودند؛ پدرش فرانک پزشک بود و مادرش ایزابل در هنگام آشنایی با پدرش به شغل منشیگری مشغول بود، ایزابل در نهایت چهار بچه به دنیا آورد.

خانواده هاوکینگ ثروتمند نبود اما فقیر هم نبود، به همین ترتیب ظاهراً آنان در دوران ملال آور و سرکوب اجتماعی از اکثر دیگر خانوادههای متوسط نه خوشبخت تر بودند و نه بدبخت تر.

از این خانواده متوسط ، یک پسربچه ی مدرسه ای متوسط و معمولی سربرآورد. استیون دانش آموزی نحیف و لاغر مردنی، بی دست و پا و از لحاظ بدنی وجسمی نامتوازن و بدون اختیار کنترل حرکاتش بود: آدمی غیرقابل تشخیص و نامتمایز در میان همکلاسیهای معمولی.

استیون هاوکینگ ؛ علاقه به علوم طبیعی

در این احوال استیون هاوکینگ به علوم طبیعی علاقه مند شد و حتی یک آزمایشگاه علمی در خانه دایر کرد. به تدریج معلوم شد که استیون پسری تیزهوش است اما مدرسه شبه اشرافی اش نمیتوانست از او کار بکشد و آن را شکوفا کند.

او در خانه و در گوشه دنج خود با چندتن از همکلاسی های صمیمی اش به ابداع بازیهای صفحه دار پیچیده اقدام کرد، بازی کردن با این صفحات به ندرت کمتر از پنج ساعت طول می کشید و در تعطیلات گاه حتی می توانست تا یک هفته هم به درازا بکشد. تعجبی ندارد که پس از کوتاه مدتی خودش را در مقابل خودش دید. دوستان و خانواده اش هم تحت تأثیر قدرت غرق شدن کامل او در اندیشههای مربوط به مسایل غامض و دشواری قرار گرفتند که حل آنها غالباً ساعت ها به درازا میکشید. به نظر می رسید که استیون هاوکینگ از زیستن در یک دنیای منظم نظری لذت میبرد. تمرکز ذهنی او به نحو نامعمولی تجریدی بود.

این اندیشمند کوچولوی زیرک از قرار معلوم چندان وقتی صرف فکرکردن پیرامون امور و چیزها نمیکرد؛ او تلاش میکرد پی ببرد در کل عالم چه میگذرد.

استیون هاوکینگ ؛ ورود به آکسفورد

در سال ۱۹۵۸ در امتحان آزمایشی و یکسال قبل از آزمون واقعی برای ورود به آکسفورد، چنان نمرات بالایی کسب می کند که فی المجلس یک کمک هزینه تحصیلی به او اختصاص داده می شود؛ استعدادهای پنهان هاوکینگ به یک تکان و ضربه نیاز داشت تا آشکار شود.

این اتفاق در شانزده سالگی وی و با سفر همه اعضای خانواده به هند و باقی گذاشتن استیون در انگلستان به منظور شرکت در امتحان ای لول افتاد.

جا گذاشته شدن استیون هاوکینگ از سوی خانواده اش ممکن است هر تأثیری بر او نهاده باشد اما باعث شد نفوذ نیروی خرد وی در زندگی اش برانگیخته وتحریک شود.

هاوکینگ در ۱۷ سالگی وارد آکسفورد شد تا در آن جا به تحصیل علوم طبیعی با تأکید بر فیزیک بپردازد.

او که در نوجوانی بیشتر به ریاضیات گرایش داشت،حال به این ارزیابی رسیده بود که ریاضیات تنها کلید فهم گستره جهان هستی است، خود کیهان کماکان ژرف ترین دل مشغولی و مشغولیت ذهنی وی را تشکیل میداد.

استیون هاوکینگ ؛ کمبریج و کیهان شناسی

درس های استیون هاوکینگ چندان جاذبه ای در او ایجاد نمی کرد و او اگر روزی یک ساعت درس میخواند، آن روز خیلی خوشبخت بود. با همه ی اینها چندان تردیدی وجود ندارد که هاوکینگ را دانش آموزی استثنایی می دانستند، هرچند فقط به این علت که وی ناقض اصل بقای انرژی به شمار میرفت (جمع دریافتی شما از هرچیز نمیتواند از مقدار کاری که روی آن انجام میدهید تجاوز کند. )

استیون هاوکینگ هم از لحاظ موقعیت اجتماعی خود را نسبت به دیگران بالاتر میدید و هم خویشتن را باهوش تر از سایرین می دانست. علی رغم نمرههای کارنامه اش برآن شد که به درس خواندن ادامه دهد و کارشناسی ارشدش را در تحقیقات کیهان شناسی بگیرد.

بنابراین برای ادامه تحصیل در کمبریج و شرکت در کلاسهای هویل، بزرگ ترین کیهان شناس زمانه در خواست داد و به این شرط پذیرفته شد که بادرجه ممتاز در امتحانات نهایی قبول شود، برآوردن این شرط برایش دشوار نبود.

با این همه در آخرین لحظه اعتماد به نفسش را از دست داد و نمره نهایی اش در مرز بین اول و دوم قرار گرفت.

مطابق معمول این موارد به مصاحبه فراخوانده شد و وقتی درباره برنامه هایش از او پرسیدند پاسخ داد:«اگر اول شوم به کمبریج راه پیدا میکنم و اگر دوم شوم در آکسفورد خواهم ماند، از این رو انتظار دارم مرا شاگرد اول کنید.»

در سال ۱۹۶۲ برای اخذ درجه کارشناسی ارشد وارد کمبریج شد. استیون هاوکینگ ورودی ناخوشایند به کمبریج داشت در همان ابتدا پی برد که هویل او را به عنوان دانشجوی خود نپذیرفته است و دستیار هویل به عنوان استاد راهنمای او برگزیده شده است.

ضربه سختی به غرور او وارد آمد؛ هاوکینگ دیگر آن دانشجوی درخشان دوره لیسانس نبود؛ تعداد زیادی ستاره و ذهن درخشان علمی واقعی در کمبریج یافت میشد؛ کریک و واتسون در آزمایشگاه کاوندیش کمبریج ساختار DNA را کشف کرده و در همان هفته ورود هاوکینگ نوبل زیست شناسی و فیزیولوژی را برده بودند.

کندرو و پروتز نیز در همان آزمایشگاه جایزه نوبل شیمی را کسب کردند. . .

استیون هاوکینگ به زودی همه چیز را دشوار و سخت یافت. دیگر روزی یک ساعت درس خواندن کافی نبود و فقدان زمینه ریاضی دقیق و کامل هم به زودی خود را نمایان کرد.

استیون هاوکینگ و اولین نشانه های بیماری

بدتر از همه آنکه در پایان نیم سال تحصیلی و پس از بازگشت به خانه معلوم شد که سلسله حوادثی نظیر زمین خوردن در پله ها یا عدم توانایی در بستن گرههای بند کفش که گاهاً در این سالها برای او پیش آمده بود ناشی از بیماری تصلب جانبی توأم با کاهیدگی عضله مشهور به بیماری لوگرینگ است که یک بیماری فرساینده پیشرونده یاخته های عصبی در رشته نخاعی و مغز به شمار می رود.

در این بیماری، از بین رفتن یاخته هایی که کنترل فعالیتهای عضلانی را برعهده دارند باعث میشود با پیشرفت بیماری عضلات تحلیل رفته و روبه تباهی بگذارند و نتیجه بی حرکتی و سرانجام حتی فقدان تکلم است.

عملکرد جسم به یک حالت گیاهی کاهش پیدا م یکند، اما مغز در آن جسم کاملاً هوشیار و فعال باقی میماند. دراین میان برقراری تمامی ارتباطات ناممکن میشود و معمولاً بیمارظرف چند سال میمیرد.

ضربه مهلکی به هاوکینگ واردآمده و او عمیقاً تحت تأثیر واقعیت درمان ناپذیر بودن بیماری ومرگ قریب الوقوع خود قرارگرفته بود.

دختری که در مهمانی سال نو و درست پیش از رفتن وی به بیمارستان با او ملاقات کرده بود به نحوی مرعوب این جوجه روشنفکر یک دنده ژولیده موی شده بود وبه گفته او:«وی به راستی حالتی ترحم انگیز داشت. به نظرم میل و اراده به ادامه حیات را ازدست داده بود. »

استیون هاوکینگ و زندگی عاطفی

استیون هاوکینگ به کمبریج بازگشت و چندین ماه خود را در صفحه های موسیقی واگنر و ودکا غرق کرد. اما به تدریج ابرهای تیره آه و ناله و ترحم جویی کنار رفتند . دختر مهمانی سال نو به دیدنش رفت؛ نام او جین وایلد بود و تنها ۱۸ سال سن داشت.

جین به خداوند اعتقاد داشت و معتقد بود که هر چیزی برای هدف و منظوری آفریده شده است و ممکن است علیرغم آنکه رویدادها جلوه ای نامناسب و نامطلوب داشته باشند اما چیز خوب و مطلوبی از دل آن ها به وجود آید.

استیون هاوکینگ از دیرباز اعتقاد به خدا را وانهاده بود، اما نگرش جین به نظرش آشنا آمد و در دلش نشست. به یاد آورد که پیش از آنکه بیماری به سراغش بیاید از زندگی خسته شده بوده است و هیچ کاری به نظرش نمی رسید که به انجامش بیارزد اما حالا همه چیز فرق کرده بود؛ خواب دید که میخواهند اعدامش کنند، ناگهان پی برد که اگر حکم اعدام لغو شود کارهای ارزشمند زیادی است که میتواند انجام دهد.

در هر حال از نظر ذهنی و روانی داشت رو به بهبود میرفت ولی از لحاظ جسمی حالش چندان مساعد نبود. لوگرینگ به صورتی منظم پیشرفت نمیکند. درپی هر نوبت اوج گیری نشانههای بیماری معمولاً یک دوره پایداری فرا میرسد.

دکترها به استیون هاوکینگ خبر دادند که بیماریش وارد یکی از این دوره های وضع ثابت شده است اما این پیش آگهی خطا از کار درآمد و پیشروی بیماری ادامه یافت، درنهایت هاوکینگ مجبور شد با استفاده از عصا این طرف و آن طرف برود و پزشکان گفتند که او کمتر از دوسال دیگر زنده خواهند ماند.

هاوکینگ کماکان جین را میدید ولی از هرگونه احساساتی گری در رابطه شان اجتناب میکرد چرا که از ترحم متنفر بود و تصمیم داشت حتی الامکان مستقل باقی بماند اما آنها سرانجام باهم نامزد شدند و از نظر هاوکینگ این اتفاق همه چیز را تغییر داد. وی اکنون چیزی داشت که به خاطرش زندگی کند.

استیون هاوکینگ و  دریافت درجه دکتری

در سال ۱۹۶۵ کار برای دریافت Ph. D. را آغاز کرد و در همان سال هم ازدواج کرد. اراده ی مصمم هاوکینگ برانگیخته شده بود و نیروی مغزیش را به طور کامل، بدون کمترین پریشانی حواس متمرکز کرد و باید هم این شرایط فراهم میآمد. زیرا مسایلی که وی اینک متوجه آنها شده بود از جمله ی پیچیده ترین و بلندپروازانه ترین مسایل در کل حوزه کیهان شناسی به شمار میآمدند.

استیون هاوکینگ توجه کرده بود که نسبیت در سطح مکانیک کوانتومی با فیزیک سازگار نیست و بنابراین برای توضیح دادن و توصیف کردن سیاهچاله ها -که وجود آنها درکمال شگفتی از سال ۱۷۸۳ توسط جان میچل ،کشیش دهکده انگلیسی پیش بینی شده بود – ناکافی است.

میچل گفته بود که اگر ستاره ای به اندازه کافی بزرگ و چگال باشد هیچ نوری قادر نخواهد بود از سطح آن منتشر شده و بیرون بیاید، مشاهدات و رصدهای آسمانی اش وی را به پرداختن این نظریه رساند که عالم حاوی تعداد چشمگیری از چنین ستارگانی است که وجود آنها را میتوان از طریق اثر گرانشی آنها بر سیارات یا ستارگان مریی مجاورشان آشکارسازی کرد.

این ایده را در سالهای اولیه قرن بیستم کارل شوارتسشیلد، اخترشناس آلمانی احیا کرد. او نشان داد که وقتی تحت تأثیر نیروی گرانشی خودش رمبش کند، چیزهای معینی به وجود خواهند آمد. بنابر نظریه اینشتین درباره اثر گرانش بر نور، اثر نیروی گرانشی بعد از نقطه معینی تا جایی اقزایش خواهد یافت که هیچ چیزی،حتی نور قادر نخواهد بود از میدان گرانشی آن بگریزد.

این مرحله وقتی فرا خواهد رسید که ستاره میرمبد و شعاعش به مقدار معینی کاهش مییابد که این مقدار معین به جرم آن بستگی دارد.

استیون هاوکینگ و  بسط و گسترشِ نظریه ایی در خصوص کیهان

این شعاع عبارت است از نقطه ای که در آن یک ستاره رمبشی به سیاهچاله ها تبدیل میشود. شوارتسشیلد پیش بینی میچل را به کمک نسبیت اثبات کرد. به تدریج نظریههای دیگری هم در حوزه کیهان شناسی مطرح شد که از میان آنها میتوان به موارد زیر اشاره کرد؛

• الکساندر فریدمن اخترشناس روس با فرض اینکه عالم از یک ابر دقیق یکنواخت ماده پر شده و بهره گیری از شکلی از محاسبات اینشتین توانست نشان دهد که عالم باید در واقع درحال انبساط باشد.
• نظریه فریدمن را ادوین هابل به کمک رصدهای علمی تأیید کرد.
• لولاندایو، فیزیکدان نظری روس این نظریه را مطرح کرد که مرکز هر ستاره از یک ستاره ابرچگال دیگر تشکیل شده که عمدتاً از ذرات بدون باری به نام نوترون ساخته شده اند و گرمای زیادی که از یک ستاره به بیرون منتشر میشود از طریق جذب گاز به وسیله ستاره نوترونی درونی تولید می شود.
• اوپنهایمر فیزیکدان کوانتومی آمریکایی و دستیار هوشمندش اسنیدر، کمبودهای زیادی در نظریه لولاندایو یافتند ولی از ایده بدیع وخلاق آن استقبال کردند. بنابر نظر اوپنهایمر و اسنیدر، وقتی یک ستاره بزرگ سوخت هسته ای خود را به تمامی مصرف میکند و میسوزاند، تحت ربایش گرانشی خودش از درون فرو میریزد. در یک نقطه معین تا یک شعاع بحرانی منقبض میشود که در این مرحله ی بحرانی حتی پرتوهای نور نمیتوانند از سطح آن بگریزند. در این مرحله این ستاره از بقیه عالم مجزا میشود و یک «افق رویداد یکطرفه» شکل میگیرد ، ذرات و تابش میتوانند به این افق رویداد وارد شوند اما هیچ چیزی نمیتواند از آن بگریزد. یک تکینگی یا نقطه تکین تشکیل خواهد شد که در آنجا ابعاد فضا و بعد مرتبط با آن یعنی زمان به تمامی ناپدید میشوند و نمیتوان هیچ راهی یافت که به ما بگوید در درون این افق چه روی داده است.
• جان ویلر فیزیکدان آمریکایی براین عقیده بود که شاید بتوان با ادغام نسبیت و فیزیک کوانتومی آنچه در یک سیاهچاله اتفاق میافتد را تشریح و توصیف کرد.
• گروهی از دانشمندان شوروی اعلام داشتند که اثبات کرده اند تکینگیهای فضا-زمان(سیاهچاله ها) نمیتوانند وجود داشته باشند. بنا بر نظر آنها تکینگی فضا-زمان فقط در صورتی ایجاد میشود که کسی فرض کند ستاره رمبنده عظیم به نحوی متقارن در خود منفجر شده است وتنها دراین صورت است که میدان گرانشی متمرکز روی یک تک نقطه کانونی میشود و بدون این تقارن نامحتمل هیچ گونه تکینگی وجود نخواهد داشت.
• هویل نظریه حالت پایایی را ارایه داده بود که بنابرآن عالم آغاز نشده است و پایان هم نخواهد پذیرفت، عالم همواره وجود داشته است و چگالی میانگین کلی آن همواره ثابت باقی خواهد ماند. البته این نظریه نمیتوانست انبساط عالم را که هابل عملاً مشاهده کرده بود توضیح دهد. این هاوکینگ بود که با ملاحظه محاسبات هویل و بررسی بی هنجاریهای آنها در جلسه سخنرانی وی در انجمن سلطنتی شرکت جست و بی معنی بودن نظریه هویل را در حضور صدها نفر به او گوشزد کرد.
• نگاه نامتقارن به ستارگان رمبیده به این معنی بود که ستاره باید به نحوی ناموزون و بسیار قدرتمند به درون خود منفجر شود، یعنی اینکه صرفاً «خودش را به گذشته میرساند» و دوباره منبسط میشود. این مسأله را راجر پنروز ، ریاضیدان جوان بریتانیایی با استفاده از روشهای ریاضی که خود به تازگی ابداع کرده بود و به کار گیری آنها در حوزه توپولوژی حل کرد و به نتایج خیره کننده ای دست یافت.