کتاب فضا-زمان و گرانش کوانتومی حلقه نوشتهٔ جیم باگوت، با ترجمهٔ فرهاد دیرنگ، از سوی نشر سبزان منتشر شده است. 

در این اثر، مؤلف تلاش می کند یکی از مسیرهای کمتر شناخته شده اما در حال رشد نظریهٔ گرانش کوانتومی، یعنی نظریهٔ «گرانش کوانتومی حلقه ای» (Loop Quantum Gravity یا LQG) را برای خواننده عمومی شرح دهد: نظریه ای که می کوشد نسبیت عام (فضا-زمان خمیده) و مکانیک کوانتومی (ذرات، میدان ها، کوانتوم ها) را با هم آشتی دهد. برای اطلاعات بیشتر می توانید به اینجا مراجعه کنید.

در مقدمهٔ مترجم آمده است که کتاب مروری مشروح بر این نظریه ارائه می دهد، تاریخچه آن را – از نسبیت، کوانتوم، تا تلاش برای یک نظریهٔ واحد – بازگو می کند و دو فیزیکدان نظری کارلو روولی و لی اسمولین را محور روایت قرار داده است.

بنابر این، کتاب هم به لحاظ علمی و هم به لحاظ تاریخی/روایتی قابل توجه است.

محتوای کتاب

 ۱. مقدمه ای بر گرانش کوانتومی حلقه

در ابتدای کتاب، باگوت به معرفی نظریۀ گرانش کوانتومی حلقه می پردازد. این نظریه تلاشی است برای ترکیب دو نظریۀ بزرگ فیزیک، یعنی نسبیت عام و مکانیک کوانتومی، که در مقیاس های مختلف با یکدیگر ناسازگارند. گرانش کوانتومی حلقه به دنبال یافتن چارچوبی است که بتواند این دو نظریه را در یک مدل واحد و سازگار با یکدیگر ترکیب کند.

 ۲. تاریخچه و پیشینه

باگوت در ادامه، تاریخچه ای از تلاش های علمی برای درک ساختار فضا–زمان ارائه می دهد. او به بررسی نظریات مختلفی مانند نظریۀ نسبیت عام اینشتین و مکانیک کوانتومی می پردازد و نشان می دهد که چگونه این نظریات در مقیاس های مختلف با یکدیگر ناسازگارند و نیاز به یک نظریۀ جامع تر احساس می شود.

 ۳. مفاهیم کلیدی گرانش کوانتومی حلقه

در بخش های بعدی، باگوت به توضیح مفاهیم کلیدی گرانش کوانتومی حلقه می پردازد. او به بررسی ساختار گسستۀ فضا–زمان، مفهوم کوانتومی شدن گرانش، و ویژگی های هندسی این نظریه می پردازد. همچنین، او چالش های موجود در مسیر توسعۀ این نظریه را مورد بررسی قرار می دهد.

 ۴. مقایسه با نظریات دیگر

در بخش پایانی، باگوت گرانش کوانتومی حلقه را با دیگر نظریات موجود در فیزیک نظری، مانند نظریۀ ریسمان، مقایسه می کند. او شباهت ها و تفاوت های این نظریات را بررسی می کند و نشان می دهد که چرا گرانش کوانتومی حلقه می تواند گزینه ای مناسب برای حل معضلات موجود باشد.

سبک نگارش

سبک نگارش باگوت در این کتاب علمی و در عین حال قابل فهم است. او با استفاده از زبان ساده و مثال های ملموس، مفاهیم پیچیده را برای خوانندگان غیرمتخصص توضیح می دهد. این ویژگی کتاب را برای دانشجویان، علاقه مندان به فیزیک نظری، و حتی عموم مردم جذاب و قابل دسترس می کند.

مقایسه با آثار مشابه

 1. هفت درس کوتاه در فیزیک، اثر کارلو روولی

کتاب هفت درس کوتاه در فیزیک نوشتۀ کارلو روولی، مانند کتاب باگوت، تلاش می کند تا مفاهیم پیچیدۀ فیزیک را به زبان ساده و قابل فهم برای عموم ارائه دهد. روولی در این کتاب به بررسی موضوعاتی مانند نسبیت، مکانیک کوانتومی، و ساختار فضا–زمان می پردازد.

۲. سه راه به سوی گرانش کوانتومی اثر لی اسمولین

کتاب سه راه به سوی گرانش کوانتومی نوشتۀ لی اسمولین، به بررسی سه رویکرد مختلف در توسعۀ گرانش کوانتومی می پردازد. اسمولین در این کتاب به تحلیل مزایا و معایب هر رویکرد می پردازد و مسیرهای ممکن برای پیشرفت در این زمینه را مورد بررسی قرار می دهد.

دربارۀ نویسنده

جیم باگوت (Jim Baggott)  فیزیک دان و نویسندۀ بریتانیایی است که در زمینۀ فیزیک نظری و فلسفۀ علم فعالیت می کند. او آثار متعددی در حوزه های مختلف فیزیک منتشر کرده است و به ویژه به خاطر توانایی اش در توضیح مفاهیم پیچیدۀ علمی به زبان ساده و قابل فهم برای عموم شناخته می شود.

باگوت  زادهٔ ۲ مارس ۱۹۵۷ (انگلیس) است و در دکترای فیزیک شیمی از دانشگاه آکسفورد دارد. وی پس از دورهٔ پژوهشی، عمدتاً به نویسندگی علمی و ارتباط علم پرداخته و یکی از نویسندگان برجستهٔ حوزهٔ علم عمومی (popular science) محسوب می شود.

* از آثار شاخص او می توان به Higgs: The Invention and Discovery of the ‘God Particle’, 2013  و The Quantum Story: A History in 40 Moments, 2011 اشاره کرد. (برای اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.)

* دیدگاه او نسبت به برخی نظریه های فیزیکی، از جمله نظریهٔ ریسمان ها، انتقادی است؛ مثلاً در نقد کتاب Quantum Space می نویسند که باگوت در این کتاب انتقادهایی به نظریهٔ ریسمان ها وارد می کند. برای مطالعۀ بیشتر اینجا کلیک کنید.

بنابراین، می توان گفت که باگوت تجربهٔ قابل توجهی در تبیین مفاهیم پیچیدهٔ علم برای مخاطبان عمومی دارد و این کتاب نیز در چارچوب این فعالیت او قرار می گیرد.

دربارۀ مترجم

فرهاد دیرنگ مترجم و پژوهشگر ایرانی است که در زمینه های علمی و فلسفی فعالیت می کند. او با تسلط بر زبان های انگلیسی و فارسی، آثار متعددی را در حوزه های مختلف علمی به فارسی برگردانده است. ترجمۀ کتاب فضا–زمان و گرانش کوانتومی حلقه از جیم باگوت، یکی از آثار برجستۀ او در زمینۀ فیزیک نظری است.

دیگر ترجمه های فرهاد دیرنگ

فرهاد دیرنگ از مترجمان خوش دقت و علاقه مند به مباحث فلسفه علم و کیهان شناسی نوین است. آثار ترجمه شده او بیشتر در مرز میان علم و فلسفه قرار دارند و به مفاهیم بنیادینی چون زمان، آگاهی، و خاستگاه جهان می پردازند. از جمله ترجمه های او می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. فضا، زمان و گرانش کوانتومی حلقه – جیم باگوت – نشر سبزان، ۱۴۰۱
2. نخستین دانشمند: آناکسیمندر و میراث فکری او – کارلو روولی – نشر بارلی، ۱۴۰۱
3. سپیده دمان جهان متفکر – مارسلو گلیزر – نشر سبزان، ۱۴۰۳
4. پیچیدگی کیهان - بابی آذریان - نشر سبزان، - ۱۴۰۳
5. جلوه‌های دانش در آثار شکسپیر - دن فالک - نشر سبزان، - ۱۴۰۳

ترجمه های دیرنگ در مجموع نشان می دهد او دغدغۀ پیوند دادن تفکر فلسفی با تازه ترین دستاوردهای فیزیک نظری را دارد؛ همان دغدغه ای که در کتاب حاضر نیز به خوبی بازتاب یافته است.
 

جایگاه کتاب و توضیح موضوع

کتاب در سه بخش اصلی تنظیم شده است

* بخش اول: بنیان ها (تاریخچه نسبیت، مکانیک کوانتومی، مفهوم فضا-زمان)

* بخش دوم: تدوین نظریهٔ گرانش کوانتومی حلقه ای (LQG) و روایت شکل گیری آن

* بخش سوم: شرح و بسط کاربردها، چالش ها و پیامدهای نظریهٔ LQG (کیهان شناسی، سیاهچاله ها، زمان و واقعیت)

چرا این موضوع اهمیت دارد؟

همان گونه که مترجم اشاره کرده، یکی از بزرگ ترین مشکلات فیزیک معاصر «ناسازگاری» نسبیت عام و مکانیک کوانتومی است:

* نسبیت عام اینشتین فضا-زمان را به عنوان یک موجود پویا می داند که تحت تأثیر ماده و انرژی خمیده می شود.

* مکانیک کوانتومی اما فرض می کند که ذرات و میدان ها در زمینهٔ مشخصی از فضا و زمان عمل می کنند (که آن زمینه غالباً «پس زمینه» است).

  بنابراین، این دو نظریه به لحاظ مفهومی با هم ناسازگارند، هرچند هرکدام در حوزهٔ خود به شدت موفق بوده اند. کتاب باگوت می گوید: «ما دو توصیف موفق از جهان داریم، اما فقط یک جهان داریم». 

  در چنین موقعیتی، نظریهٔ  گرانش کوانتومی حلقه ای (LQG) مطرح می شود: رویکردی که از نسبیت عام شروع می کند، بر استقلال پس زمینه (background-independence) تأکید دارد، و می کوشد ساختار فضا-زمان را در مقیاس پلانک به صورت کوانتیده (تنها گسسته) توصیف کند. 

  به بیان ساده: در LQG فضا دیگر تخت و پیوسته نیست بلکه از شبکه ای از «حلقه ها» یا «شبکه های اسپین» (spin-networks) تشکیل شده است که مساحت و حجم را به صورت کوانتیده تعریف می کنند. 

  بنابر این، کتاب باگوت می کوشد خواننده را به این فرضیهٔ جدی فیزیک معاصر وارد کند، ضمن آن که روایت زندگی علمی دو نظریه پرداز برجسته (کارلو روولی و لی اسمولین) را نیز در قالب داستان علمی-تاریخی ارائه می دهد. 

 مهم ترین بخش های کتاب

کتاب از لحاظ ساختاری از سه بخش تشکیل شده و مهم ترین موضوعات زیر را در بر می گیرد:

* ارتباط بین نسبیت و مکانیک کوانتومی، و چالش وحدت آن ها

* شکل گیری نظریهٔ LQG: از کارهای اولیه (آشتکار، اشتکار، و…) تا شبکه های اسپین و کف اسپین (spinfoam)

* کاربردهای نظریه: کیهان شناسی «واجهش بزرگ»، سیاهچاله ها و پارادوکس اطلاعات، واقعیت زمان، و مسائل فلسفی فضا و زمان

  کتاب همچنین به نقد نظریهٔ ریسمان ها می پردازد و لزوماً آن را تنها راه حل نمی داند. 

  در نتیجه، کتاب هم معرفی برای این حوزه است، هم نقد آن، هم بیان تاریخی، و هم چالش های باز آن را بازگو می کند.

مقایسه با آثار مشابه

اگر این کتاب ذهن شما را درگیر کرده و تمایل داریدبیشتر در همین مسیر پیش بروید، چند عنوان دیگر هم هستند که می توانند دنبالۀ طبیعیِ همین کنجکاوی باشند. 
جیم باگوت، نویسندۀ این اثر، پیش تر در کتاب هیگز؛ ذرۀ خدا از پنداشت تا پیدایش همین نگاه فلسفی و تحلیلی به فیزیک نوین را دنبال کرده بود.
از میان نویسندگان دیگر این حوزه، کارلو روولی جایگاه ویژه ای دارد؛ او از پیشگامان نظریۀ گرانش کوانتومی حلقه است و در کتاب های هفت درس کوتاه فیزیک و روی دیگر حقیقت، همان مفاهیم پیچیده را با زبانی شاعرانه و انسانی بازگو می کند، طوری که حتی خوانندۀ غیرمتخصص هم می تواند زیبایی اندیشه های فیزیکی را حس کند.
در همین مسیر، لی اسمولین نیز با کتاب های سه راه به سوی گرانش کوانتومی» و مشکل با فیزیک، شما را به پشت صحنۀ اندیشه های علمی می برد؛ جایی که فیزیک فقط فرمول نیست، بلکه ماجرای جست وجوی حقیقت است.

در واقع، همۀ این آثار مثل قطعات یک پازل اند؛ هرکدام گوشه ای از تلاش انسان را برای فهم زمان، فضا و هستی روشن تر می کنند.

دیگر آثار مرتبط با گرانش کوانتومی حلقه

در ادامه، فهرستی از کتاب های مرتبط با موضوع گرانش کوانتومی حلقه ارائه می شود:

1. فضای کوانتومی: گرانش کوانتومی حلقه ای و جستجوی ساختار فضا، زمان و گیتی – ج.ای باگوت – مترجم: فرهاد دیرنگ – ویراستار: حسین اسدی – ناشر: بارلی – سال انتشار: ۱۴۰۱
2. هفت درس کوتاه در فیزیک – کارلو روولی – مترجم: صابر فرهنگیان – ناشر: تمدن علمی– سال انتشار: ۱۴۰۲
3.  حقیقت آن چیزی نیست که به نظر می رسد - کارلو روولی ـ مترجم: آوین تهمتن - ناشر: سبزان ، 1403.
4. کتاب سه راه به سوی گرانش کوانتومی – لی اسمولین

چه کسانی از این کتاب بهره می برند؟

* علاقه مندان جدی به فیزیک نظری: کسانی که مبانی نسبیت عام و مکانیک کوانتومی را می دانند و می خواهند وارد حوزهٔ پژوهشی گرانش کوانتومی شوند.

* دانشجویان رشته های فیزیک و نجوم: این کتاب برای کسانی که می خواهند تصویر کلی از چالش های بزرگ فیزیک معاصر داشته باشند، مناسب است.

* خوانندگان عمومی علم که درکی از نجوم، فیزیک و تاریخ علم دارند و می خواهند با نظریه های مدرن تر آشنا شوند (اگرچه لازم است تحمل مباحث اندکی دشوارتر را داشته باشند).

  در معرفی داخلی آمده است: «نخستین مرحله برای درک این کتاب، مطلع بودن از ماهیت و چیستی فیزیک کوانتوم است … اما آن قدر هم غیرقابل درک نیست که برای مبتدیان مناسب نباشد»

  بنابراین، کتاب مناسب سطح کاملاً ابتدایی نیست، اما برای سطح میانِ علاقه مند تا نیمه متخصص کاملاً قابل استفاده است.

کاربردها 

* برای آگاهی از وضعیت نظریه های بنیادین فیزیک (ویژه گرانش کوانتومی).

* برای آشنایی با مسیر جایگزین نظریهٔ ریسمان ها در گرانش کوانتومی.

* برای برقراری ارتباط میان تاریخ علم، مفاهیم علمی و توسعهٔ نظریه ها.

* برای قرائت انتقادی نظریه ها: نویسنده نه صرفاً تشویق بلکه نقد و بررسی نیز می کند (مثلاً نظریه ریسمان ها).

لینک های خرید و نسخه ها

 نسخه خارجی

* آمازون (Amazon): نسخه انگلیسی کتاب موجود است. 

 نسخه داخلی (ایران)

* کتابراه: کتاب فضا-زمان و گرانش کوانتومی حلقه در کتابراه معرفی شده و امکان خرید نسخه الکترونیکی دارد. 

* طاقچه: فهرست کتاب در طاقچه موجود است (نسخهٔ الکترونیکی).

* دیجی کالا: نسخهٔ چاپی کتاب در دیجی کالا قابل خرید است، با مشخصات: نویسنده جیم باگوت، مترجم فرهاد دیرنگ، ناشر سبزان. 

* آی آی کتاب: نسخۀ چاپی کتاب را می توانید از سایت آی آی کتاب سفارش دهید.

نقاط قوت

* کتاب یکی از جامع ترین معرفی های عمومی نظریهٔ LQG است؛ نقدهای علمی موجود این را تأیید می کنند. 

* روایت داستانی–تاریخی همراه با توضیح فیزیکی: روایت زندگی علمی روولی و اسمولین به جذابیت افزوده است. 

* زبانی نسبتاً مناسب برای مخاطب عمومی با داشتن واژه نامه، فهرست منابع، توضیح مفاهیم پیچیده بدون وارد شدن به ریاضیات سنگین.

 نتیجه گیری

کتاب فضا-زمان و گرانش کوانتومی حلقه به قلم جیم باگوت، و با ترجمه فرهاد دیرنگ، اثری ارزشمند برای کسانی است که می خواهند بدانند چه اتفاقی در مرزهای علم فیزیک امروز رخ می دهد: چگونه تلاش می شود فضا، زمان، ماده و واقعیت از نو تعریف شوند. این اثر، نه صرفاً یک کتاب علمی صرف، بلکه ترکیبی از روایت علمی، تاریخ علم، تحلیل نظریه و نقد علمی است. اگر آماده اید که در مفاهیم نسبیت، کوانتوم و گرانش کوانتومی گام بگذارید، این کتاب می تواند نقطهٔ شروع خوبی باشد.

1404/07/26
13