خورشید را بکش! چگونه آزمایش های فکری وحشی به اکتشافات علمی منجر می شود

گوش کن، این نیست که من واقعاً می خواهم خورشید را بکشم – فقط می خواهم بفهمم چگونه. اما وقتی به همکارانم گفتم یک دانشمند جدید که من دانشمندان را برای انجام این کار استخدام می کردم، با نگاه های متحیر مواجه شدم. من هر روز در مورد فضا می نویسم و ​​آن را بی نهایت جذاب می دانم. من با اسرار فضا احساس می کنم که در خانه هستم، پس چرا می خواهم بخشی از آن را از بین ببرم، چه رسد به کشتن ستاره محبوب و مهممان؟

علیرغم سردرگمی، همکارانم خود را وقف من و شریک تخریبم، سردبیر آمریکایی ما کردند چلسی سفید. ما شروع به تماس با اخترفیزیکدانان آزاداندیش و دانشمندان سیاره‌شناسی کردیم و از آنها خواستیم در پادکست ما به ما بپیوندند. انجمن سیاره مرده. با آنها، ما شروع کردیم به قلع و قمع کردن با جهان – حداقل در ذهن خود – نه تنها کشتن خورشید، بلکه همچنین تصور کردن آخرالزمان موج گرانشچه می شود اگر ماه را نصف کن یا زمین را به مکعب برش دهید.

همانطور که ما سوالاتی را برای پرسیدن از مهمانانی که در برنامه داشتیم، که همگی استادان دانشگاه و دانشمندان واقعی هستند، طرح ریزی کردیم، متوجه شدیم که به دنبال بخش های آبدار در مورد گرانش و علوم سیاره ای هستیم و محاسبات سرعت فرار و محدودیت های روشه را انجام می دهیم. همان‌قدر که پادکست یک بازی جذاب بود – یک بازی سرگرم‌کننده – همچنین کمی احساس می‌کرد که در حال انجام علم هستیم. ما متوجه شدیم که آزمایش های فکری به ظاهر پوچ همیشه در قلب روش علمی بوده است.

این فیلسوف می گوید علم با آزمایش های فکری شروع می شود، نه آزمایش های تجربی که با جداول آزمایشگاهی یا تلسکوپ انجام می شود. اچ پیتر استیوز در دانشگاه دی پال گالیله گالیلهیکی از پایه گذاران روش علمی مدرن در قرن شانزدهم، به خاطر انداختن قلاب و چکش از برج کج پیزا به یادگار مانده است. طبق داستان، گالیله با نشان دادن اینکه آنها با همان سرعت سقوط می کنند، ایده 2000 ساله ای را در مورد نحوه کار گرانش زیر و رو کرد. “[It] استیوز می‌گوید: داستانی به اندازه ضربه خوردن نیوتن با سیب است. اما شواهدی وجود دارد مبنی بر اینکه او درگیر یک آزمایش فکری برای نشان دادن اینکه چگونه مفهوم ارسطو از گرانش نادرست بوده است، وجود دارد.

در طول تاریخ، ما در انجام آزمایش‌های عملی بسیار بهتر شده‌ایم، اما آزمایش‌های فکری همچنان مهم هستند. مثلا، آلبرت انیشتیناو که با سرپیچی از گرانش، دیدگاه ما از جهان را نیز تغییر داد، به ایجاد سناریوهای پوچ در ذهنش مشهور است. یک روز عصر هنگام سوار شدن بر تراموا تصور کرد که اگر با سرعت نور حرکت کند، دنیا چه شکلی می شود. پس از سال‌ها ناامیدی و تلاش برای توضیح رفتار نور، این دانه‌ای بود که رشد کرد نظریه نسبیت خاص در سال 1905. فیلسوف گفت: “نمایش چیزها در چنین مقیاس بزرگی، معلومات را به گونه ای متفاوت نشان می دهد.” گای کاهانه در دانشگاه آکسفورد

این موضوع امروز کمتر صادق نیست. افراط در آزمایش های فکری رویه ای رایج در میان نظریه پردازانی است که سعی در درک آن دارند سیاه چاله ها و آنچه این اشیاء افراطی در مورد ماهیت واقعیت آشکار می کنند. به عنوان مثال، گرانش شدید سیاهچاله ها به این معنی است که شما نمی توانید ابزارهای علمی را درست در کنار یا داخل آن قرار دهید تا داده ها را به عقب منتقل کنید. بنابراین نظریه پردازان زمان زیادی را صرف فکر کردن و محاسبه آنچه ممکن است برای یک ناظر در یکی از این موقعیت ها بیفتد – که منجر به انواع بینش های شگفت انگیز در مورد مفاهیمی مانند زمان و علیت کاهانه می گوید: «وقتی به این شیوه بازیگوش فکر می کنید، شروع به دیدن چیزهایی می کنید که در غیر این صورت نمی دیدید.

در قسمت اول فصل 2 Dead Planets Society، ما آزمایش فکری سیاهچاله خود را انجام می دهیم. سیاهچاله‌ها اغلب به‌عنوان حفره‌های عظیمی در نظر گرفته می‌شوند که هر چیزی را که به آن‌ها نزدیک می‌شود می‌بلعند – آنها نابودکننده‌های نهایی هستند. پس با تلاش برای شکستن یکی چه چیزی یاد می گیریم؟ در جستجوی نقطه ضعف یک سیاهچاله، استفاده از یک فضاپیمای بی نهایت سریع برای فرار از سیاهچاله با مقداری از جرم آن، یا آهنرباهای قدرتمند غیرواقعی برای جدا کردن آن در نظر گرفتیم. ما واقعاً نمی‌توانیم این ابزارهای فضایی را بسازیم، اما تصور آنها طرز فکر ما را در مورد سیاه‌چاله‌ها تغییر داد.

در طول ضبط اپیزود، ما را وادار کرد به روش های جدیدی در مورد سیاهچاله ها فکر کنیم. استفاده كردن مکانیک کوانتومیمی‌توانیم آنها را اجرام فوق‌العاده عظیمی در نظر بگیریم که سرعت فرارشان بالاتر از سرعت نور است یا نسبیت عام، آنها حفره های بی نهایت عمیقی در خود فضازمان هستند. از بین بردن دومی، برای ثبت، بسیار سخت تر است.

رهایی از جدیت فرصتی است که من و چلسی در پادکست از آن استفاده می کنیم. او می گوید کیهان شناسان نیز می توانند از چنین تفکری بهره ببرند وندی فریدمن در دانشگاه شیکاگو همانطور که ما بیشتر و بیشتر مشاهده می کنیم ناهنجاری های نجومیبا تکان دادن مدل استاندارد کیهان‌شناسی، آشکار می‌شود که بهترین نظریه تجربی ما در مورد جهان نیازمند بازنگری است. فریدمن می‌گوید: «هر چه داده‌ها بهتر و بهتر شوند و نظریه‌ها خلاق‌تر شوند، چیزی مناسب خواهد بود. “ما در حال حاضر به ایده های عجیب و غریب نیاز داریم زیرا چیزهای زیادی وجود دارد که نمی فهمیم.”

جیم پیبلز کیهان شناس برنده جایزه نوبل، یکی از معماران مدل استاندارد، موافق است که این نوع تفکر بازیگوش “بخش مهمی از علم است”، به شرطی که تعادل را درست به دست آورید. من در تفکر آسمان آبی افراط می کنم. اگر زیاده‌روی شود، در زمان فروکش می‌کند و اگر سرکوب شود، هدر می‌رود.» او می‌گوید.

حالا نمی گویم من و چلسی مشکلات را حل خواهیم کرد مدل استاندارد کیهان شناسی در نظر گرفتن اینکه چگونه می توان دست های بیشتری به کهکشان راه شیری داد. اما من فکر می کنم زمانی که دانشمندان خود را بیش از حد جدی می گیرند چیزی از بین می رود. مطمئناً، مکالماتی که در حین ساخت Dead Planet Society داشتیم کمی حواس‌پرت هستند، اما آنها همچنین برخی از تامل برانگیزترین مکالماتی هستند که تا به حال داشته‌ام.

استیوز می‌گوید: «اگر ماه را نصف کنید، خورشید را منفجر کنید یا زمین را ناگهان به یک مکعب تبدیل کنید، خوب، همه چیز جالب است – و نه فقط برای دکتر ایول، یک شرور باند یا یک بورگ. این باعث می‌شود با توجه به درک کنونی خود از علم به موارد مرزی فکر کنیم و از انجام آن لذت ببریم.» هر دو مهم هستند: فشار و سرگرمی.»

اگر ما سرگرم نبودیم، هرگز نمی‌دانستیم که اگر خورشید ناپدید شود، نهنگ‌ها بیشتر از انسان‌ها زنده می‌مانند. به نظر می رسد که این در مورد اکثر انواع دیگر آخرالزمان صادق است، بنابراین زندگی زیر آب ممکن است شانس بیشتری در جهان نسبت به موجودات زمینی داشته باشد. ما مطمئناً هرگز به استفاده از ایروژل به عنوان نوعی نوار فضایی برای گرفتن سیارک ها فکر نمی کنیم.

استیو از فیلم کالت راب رینر استناد می کند این ضربه ستون فقرات است. که او آن را منبع حقیقت علمی توصیف می کند: “خط بین احمق و باهوش بسیار نازک است.” به عبارت دیگر، تبدیل حماقت خود به ۱۱ به این معنا نیست که در نهایت ایده های هوشمندانه یا جالبی نخواهیم داشت.

کیهان بزرگ و درهم و برهم است، و گاهی اوقات احساس می‌شود هر چیزی که ممکن است اتفاق بیفتد، احتمالاً در جایی رخ می‌دهد. زیبایی آن همین است. بنابراین حدس و گمان بیهوده، هر چند عجیب و غریب باشد، لزوماً بی فایده نیست. این می تواند به باز کردن رازهای جهان کمک کند – حتی اگر به این معنی باشد که مانند یک شرور کارتونی فکر کنید و گاهی اوقات سعی کنید خورشید را بکشید.

و در مورد سردرگمی همکارانم، به استیوز اجازه می‌دهم پاسخ دهد: «مسئله عقل سلیم مسئله دشواری است. آیا شما یک گیک لیا هستید؟ شاید. اما به بهترین شکل.» من این تعریف را با خودم حمل خواهم کرد، زیرا همچنان خودم را در حال کاوش و گاهی تخریب فضا تصور می کنم.

موضوعات:

• سیاه چاله ها/
• انجمن سیاره مرده