الصورة الكبيرة
بواسطة شون M. كارول
في العلوم
تعلم كيفية رؤية الصورة الكبيرة للحياة. نحن نتساءل دائما عن الصورة الكبيرة للحياة، وتصورها على أنها الشيء الذي سيساعد وجودنا على أن يكون له معنى. ولكن ماذا لو استطعنا رؤيته الآن؟ الفيزيائي النظري شون م. كارول يفترض أننا نستطيع. الصورة الكبيرة (2016) هي محاولته لاستكشاف الكون والإجابة على أسئلة الصورة الكبيرة للحياة من خلال تطبيق المنطق العلمي.

مقدمة
لماذا تحدث أشياء سيئة للناس الطيبين؟ أين نذهب عندما نموت؟ ما هو الغرض من حياتي؟ ربما نكون قد طرحنا هذه الأسئلة ببراءة كأطفال ولكنها تأخذ معنى أعمق عندما نتعثر خلال مرحلة البلوغ فقط لنجد أن الإجابات لا تظهر تلقائيا مع مرور الوقت. وعلى الرغم من أننا ما زلنا غير قادرين على تقديم إجابات نهائية على العديد من هذه الأسئلة، فإن الجانب المشرق هو أن التقدم في العلوم الحديثة أخذنا إلى آفاق جديدة من الفهم. خلال هذا الملخص، سوف نستكشف الاكتشافات التي تضيف رؤى جديدة إلى عالمنا.
الفصل الأول: مؤسسة الفيزياء
قبل ظهور العلم الحديث، كيف فسر الناس الظواهر الصادمة؟ نسبوا ذلك، بالطبع، إلى يد الله. وعلى الرغم من أن الأديان المختلفة تقدم تفسيرات مختلفة، فإن هناك شيئا واحدا مشتركا بينها جميعا هو أن الناس يعتمدون عليها لتفسير ما لا يمكن تفسيره. وبدون هذه الإجابة، كان الناس خائفين في مواجهة الكوارث الطبيعية، والطقس القاسي، وأسرار السلوك البشري. كان من الأسهل أن نؤمن بإله يتحكم في هذه الأشياء بدلا من النظر في تعقيدات الكون. ولكن لحسن الحظ، فإن التقدم في العلوم والتكنولوجيا قد زودنا بتفسيرات جديدة للعمل الداخلي في العالم.
على سبيل المثال، طور الفيزيائي الحائز على جائزة نوبل فرانك ويلتشيك النظرية الأساسية لتقديم تفسير لبعض الجوانب الأساسية للكون. على الرغم من أن النظرية الأساسية لا يمكن أن تفسر كل شيء أو الإجابة على أسئلة مثل ، “ما هو معنى الحياة؟” يمكن أن تفسر تفاعل كل جسيم معروف مع عوامل مثل القوى النووية والجاذبية والمغناطيسية الكهربائية. وباختصار، فإنه يتناول معظم الوظائف العلمية والبيولوجية التي تتحكم في حياتنا اليومية. وعلى الرغم من أنها ألقت ضوءا جديدا على مجموعة متنوعة من الظواهر الطبيعية ، إلا أنه يمكن استخدامها أيضا لشرح ما يبدو باطنيا وخارق للطبيعة. على سبيل المثال ، على الرغم من أن التحريك الذهني والتخاطر جعل المؤامرات مقنعة لروايات ستيفن كينغ ، يمكن لنظرية الأساسية الإجابة على السؤال عما إذا كان أو لم يكن يمكن أن توجد في الحياة الحقيقية. (آسف لتخيب لكم ، ولكن الجواب هو مدوية “لا.”) وذلك لأن عبور التماثل — وهو جانب مهم من النظرية الأساسية — يخبرنا أن جزيئات معينة يجب أن تكون موجودة في الدماغ من أجل وجود التحريك الذهني.
ولكن إذا كان موجودا، كما تقول النظرية الأساسية، لكان العلماء قادرين على إثباته وتكراره الآن. إذا كنت تعتقد أن هذا يبدو قليلا الوقاحة ، والتفكير مرة أخرى! كل جسيم يمكن للعقل أن ينتجه أو يتفاعل معه قد تم اكتشافه بالفعل ودراسة. ولذلك يمكن إعادة إنشائها في تجربة مختبرية. ولكن لم يتم العثور على مثل هذه الجسيمات من أي وقت مضى، على الرغم من محاولات متعددة لدراسة الاصطدامات بين كل بروتوكول الدماغ ومضادات البروتون الاستجابة اللازمة لهذا الاصطدام. وهذا يعني أنه حتى في ظل ظروف غير تقليدية مثل النوع المصور في الفيلم ، فإن الجسيمات اللازمة لإنشاء قوى التحريك الذهني غير موجودة.
الفصل الثاني: قانون السبب والنتيجة
هذا مبدأ آخر يرشد فهمنا للعالم وحياتنا اليومية وعلى هذا النحو، نعتقد أنه مهم جدا. ولكن في الواقع، أشارت الدراسات الحديثة إلى أن السببية لا تستنتج بطبيعتها الارتباط. لماذا؟ حسنا، وفقا للمؤلف، هذا بسبب فهمنا المتزايد للزمان والمكان. للتعمق في هذه النظرية، دعونا ننظر في ما يمكن أن يحدث إذا كان جسم في الفضاء. انها لا تلمس أو بالقرب من أي شيء يمكن أن يسبب ذلك للتحرك. لا توجد قوى تخلق تيارا من الحركة في بيئتها. ومع ذلك، وعلى الرغم من غياب هذه العوامل، فإن هذا الجسم سيظل قيد الحركة، ولا يزال يتحرك عبر الفضاء.
يفهم الفيزيائيون الحديثون أن هذا هو نتيجة لمبدأ يسمى الحفاظ على الزخم ، مما يعني أن الأجسام يمكن أن تبقى دائمة في الحركة دون أي سبب واضح. وهكذا، يمكننا أن نستنتج من ذلك أنه بما أن الجسم لا يزال يتحرك – على الرغم من أن شيئا لم يتسبب في تحركه – فإن حفظ الزخم يعمل هنا بدلا من قانون السبب والنتيجة. وهذا يعني أن كل جانب من جوانب حياتنا، كل حركة ليست، في الواقع، محكومة بالسببية. لذلك، يمكننا نتيجة لذلك أن نفكر بشكل نقدي – أو حتى ندحض تماما – مبدأ مقبول على نطاق واسع منذ قرون!
الفصل الثالث: النظريات الأساسية والناشئة
في كل مرة نثور في فهمنا لنظرية أو مبدأ، فإنه يولد أسئلة جديدة ويدعونا إلى النظر إلى تصورنا للعالم من خلال ضوء مختلف. وكان هذا هو الحال بالتأكيد عندما تم دحض قانون السبب والنتيجة ودفع العلماء إلى النظر في العالم بطريقتين جديدتين مختلفتين إلى حد كبير: على المستوى الأساسي والمستوى الناشئ. ببساطة، وجهة النظر الأساسية تدعونا لاستكشاف المفاهيم على المستوى المجهري في حين أن المنظور الناشئ يتطلب النظر إلى الصورة الكبيرة.
لفهم كيفية عمل وجهات النظر المختلفة هذه ، دعونا نطبقها على مفهومنا لشيء بسيط وشائع ، مثل وجود الغيوم. على المستوى الأساسي، ونحن نفهم أن الغيوم هي مجرد تراكم بلورات المياه الصغيرة التي هي خفيفة بما يكفي لتعويم في الهواء. يمكننا استخدام هذا الفهم لفحص السحب على المستوى المجهري وتحليل بلورات المياه الصغيرة هذه. ولكن على المستوى الأساسي، يمكننا التصغير والنظر إلى الصورة الأكبر لكيفية عمل الغيوم في الحياة الحقيقية. من هذا المنظور، يمكننا أن ننظر في كيفية حدوث المطر لأن تلك قطرات الماء الصغيرة تنضم معا وتنمو في نهاية المطاف ثقيلة بما يكفي لسحبها إلى الأرض بسبب الجاذبية. يمكننا أن ندرس كيف تعكس السحب الحرارة والحفاظ على الحرب الترابية أو كيف تعمل كظل. يمكننا حتى تحليل العلاقة بين الغيوم والطقس الشديد مثل الأعاصير والأعاصير والعواصف الثلجية.
وهكذا، من هذه الأمثلة، يمكنك أن ترى أنه على الرغم من أن كل وجهة نظر مختلفة من حيث تركيزها ونطاق ملاحظتها، إلا أنها مفيدة ومهمة بشكل فريد للدراسة العلمية. أحدهما ليس أفضل أو أكثر فائدة من الآخر؛ بل هو أفضل من الآخر. بل هي مجرد مسألة تحديد أفضل وجهة نظر لمشكلة علمية معينة. وكلا المنظورين يمكن أن يساعدنا على فهم تغيير كبير في تصورنا للعلم، مثل فضح قانون السبب والنتيجة.
الفصل الرابع: قوة الإنتروبيا
قد تتذكر بشكل غامض “الإنتروبيا” كمفهوم عابر من كتابك المدرسي في المدرسة الثانوية ، ولكن ما لم تكن فيزيائيا ، فإن معظمنا لا يحتاج أو يريد تذكر تعريفه في حياتنا اليومية. ولكن لوضعها في المصطلحات الأكثر تبسيطا، الإنتروبيا هو مقياس عدم اليقين أو العشوائية. نحن نستخدم الإنتروبيا لتحديد كمية الطاقة غير المتوفرة في أي كائن معين، وبالتالي، كم من الطاقة لا يمكن استخدامها من قبل هذا الكائن. إذا كان رأسك يدور بالفعل، فقط اعلم أنه – لأغراض هذا الفصل – أهم شيء تحتاج إلى معرفته عن الإنتروبيا هو أنه يمكننا استخدامه لإعلام فهمنا للوقت.
كيف يعمل؟ حسنا، لنبدأ بالنظر في التصور الإنساني للوقت. على سبيل المثال، نتذكر الماضي وليس المستقبل، ومن هذا، نستنتج أننا لم نختبر المستقبل بعد، وبالتالي لا نعرف ما سيحدث فيه. وبالمثل، نحن أصغر سنا في الماضي ولكننا أكبر سنا في الحاضر والمستقبل، ولذلك نستنتج أن الوقت غير متماثل. هذا التصور هو نتيجة لقصور النتروبيا أو عدم اليقين من ما لا يمكننا معرفته حتى الآن. لذلك درس العلماء قانون الإنتروبيا وأكدوا أمرين: أن الإنتروبيا ستزيد فقط مع مرور الوقت وأنه لا يمكن عكسها وانخفاضها مع مرور الوقت. على الرغم من أن هذا قد لا يجيب على كل سؤال لدينا حول مرور الوقت، على أقل تقدير، يمكننا أن نفهم أن الإنتروبيا تشكل الأساس لتصور الإنسان وتجربة الزمن.
الفصل الخامس: إنتروبيا والتطور
لأن الإنتروبيا هي قياس العشوائية وعدم اليقين، قد تفترض أنه يسبب الفوضى بدلا من أي شكل من أشكال النمو المنظم. ولكن في الواقع، لا شيء يمكن أن يكون أبعد من الحقيقة! ويلاحظ صاحب البلاغ أن هناك في الواقع بعض الحالات التي يمكن أن يؤدي فيها فائض من الإنتروبيا إلى تطوير نظم معقدة ومنظمة. ذلك لأن الإنتروبيا لا تحدث بطريقة خطية. بدلا من ذلك ، فإنه موجود على نوع من الاستمرارية متعرج الذي يوجد الحد الأدنى من التعقيد على كلا الطرفين ولكن حلقة من التعقيد العالي موجود في الوسط.
لتصور هذا، والنظر في ما يحدث عند مزج مكونات مارتيني اسبرسو. عند البدء في صب الفودكا الفانيليا لأول مرة في إسبرسو، والسوائل اثنين تبقى منفصلة في البداية. ولكن بعد ذلك الفودكا الانجرافات إلى الجزء السفلي من الحاوية، وترك أي علامات واضحة على أن سائل آخر قد دخلت إسبرسو. في الوسط ، ومع ذلك ، فإن السائلين معا ، والنكهات تتشابك حتى تصل إلى الانسجام المثالي الذي يشكل مزيج لذيذ من النكهات. كان لا بد من حدوث هذا التعقيد الداخلي من أجل أن تندمج النكهات وتشكل نكهة متماسكة واحدة بدلا من الانطباع بأنك تشرب شيئين منفصلين عن نفس الكأس.
ويمكننا تطبيق نفس القياس على تطور الكون. عندما كان الانتروبيا في أدنى مستوياته — (في أحد طرفي طيف التعقيد الأدنى) – عندها حدث الانفجار الكبير. هذا، بطبيعة الحال، هز كل شيء في الكثير بنفس الطريقة التي يتم خلط مكونات مارتيني إسبرسو حتى في شاكر كوكتيل. ولكن بعد الانفجار الأولي ، بدأ الانتروبيا تنجذب نحو النهاية النهائية للطيف: العودة نحو البساطة مرة أخرى. لذا، على الرغم من أن الإنتروبيا هي مقياس الفوضى والعشوائية والأشياء التي لا نعرفها، إلا أنها لا تزال مفيدة في إنشاء أنظمة معقدة مثل كوكب الأرض الخاص بنا. (أو مارتيني إسبرسو الكمال).
الفصل السادس: تطور العقل
هل سبق لك أن تساءلت كيف تطورت حالة الوعي البشري؟ أو تساءل كيف ولماذا أصبح البشر على بينة من وجودهم؟ ما الذي يجعل شكل من أشكال الحياة اليقظة والواعية؟ كما هو الحال مع العديد من الأسئلة الصورة الكبيرة ناقشنا في بداية هذا الكتاب، لا يمكننا الإجابة بشكل كامل على جميع أسئلتنا حول الوعي في الوقت الحالي. ولكن يمكننا أن نتحلى بالفكرة حول كيف كان الأمر. في الواقع، طور العلماء بالفعل استنتاجات جديدة حول المراحل التطورية للوعي! على سبيل المثال، مالكولم ماكيفر، وهو مهندس حيوي بارز، ينظرية أن انتقال النوع الأول من الماء إلى الأرض هو السمة المميزة الرئيسية في التطور التطوري للوعي. وهو يدعم نظريته بحجة أن الكائنات الحية تحت الماء موجودة في حالة من البقاء على قيد الحياة القائمة على رد الفعل. مهاراتهم في التفكير النقدي متخلفة لأن هدفهم الأساسي هو البقاء على قيد الحياة.
ولكن عندما انتقلت المخلوقات البحرية الأولى بطريقة أو بأخرى إلى الحياة على اليابسة، أدركوا أنهم يستطيعون الآن أن يروا أبعد وأكثر وضوحا مما سمح لهم به منظورهم تحت الماء. ونتيجة لذلك، يمكنهم الكشف عن التهديدات بوتيرة أكثر تقدما من خلال التعرف عليها من مسافة بعيدة بدلا من الرد عندما يكون التهديد قد تعرض لها بالفعل. وبالتالي فإن القدرة على الكشف عن هذه التهديدات قدمت لهم مهارة لم تكن لديهم من قبل: فرصة التخطيط المسبق. ويصف ماكيفر هذا بأنه مهد الوعي، وخطوة صغيرة نحو التفكير النقدي والمنطق المتقدم. ومع ذلك، نحن لا نفهم حتى الآن كيف يعمل هذا المفهوم فيما يتعلق بالذرات في أدمغتنا لتسهيل حالة الوعي. ومع ذلك ، كما أظهرت دراستنا السابقة للاستكشاف العلمي بالفعل ، على الرغم من أننا لا نعرف الإجابات حتى الآن ، لا يوجد حد لما يمكننا اكتشافه!
الفصل السابع: الملخص النهائي
لدينا الكثير من الأسئلة “الصورة الكبيرة” حول الكون. وعلى مر تاريخ الوجود البشري، حاولنا الإجابة على هذه الأسئلة من خلال الدين والعلم ودراسة العقل. ومع ذلك ، يفترض كارول أن العلم هو الجواب الحقيقي الوحيد. حتى لو لم نكن قد اكتشفنا بعد الإجابات على جميع أسئلة الصورة الكبيرة للحياة، فإنه يعتقد أن العلم سيمكننا من استكشاف، وافترض، وفي نهاية المطاف تطوير حل. لتوضيح قوة التفكير العلمي، كارول يوفر للقراء أمثلة على المشاكل التي حلها العلم.
سواء كان ذلك باستخدام النظرية الأساسية للفيزياء لشرح كل جانب من جوانب وجودنا اليومي على هذا الكوكب أو فضح وجود التحريك الذهني ، والتخاطر ، وقانون السبب والنتيجة ، والتفكير العلمي يرشد حياتنا بطرق أكثر مما ندرك. يمكننا أيضا استخدام العلم لفهم الأعمال الداخلية للوقت والتطور التطوري للوعي. ونتيجة لذلك، يعتقد كارول أنه إذا طبقنا هذه المبادئ العلمية كدليل لنا، يمكننا في نهاية المطاف الإجابة على أكبر أسئلة الصورة الكبيرة في العالم.