چرا جهان دوسویه شاهکار نوشتن علمی است

"در یک جمله، این کتاب در مورد چپ و راست است"

من با نوع خاصی از کتاب های علمی رایج در مورد فیزیک، ریاضیات و گاهی اوقات شیمی مشکل دارم. به نظر می رسد که آنها برای افرادی نوشته شده اند که واقعا نمی خواهند با هیچ فیزیک، ریاضی یا شیمی روبرو شوند. اعداد حذف می شوند. نمودارها ناپدید می شوند. احتمالات، بردارها و فیلدها تنها زمانی ذکر می شوند که کاملا اجتناب ناپذیر باشند. و خوانندگان از تصوری که ترجیح می‌دهند فراموش کنند مصون می‌مانند: اینکه این ایده‌ها واقعا برای همه قابل درک است، اما بهای پذیرش تلاش است.

این بلای هر ویرایشگر فیزیک است. به همین دلیل است که افرادی مانند من اغلب به جای توضیح به استعاره متوسل می شوند. ما می گوییم نگران نباشید، فضا-زمان فقط یک ورقه لاستیکی است که زیر توپ بولینگ آویزان شده است. آنتروپی یک قلعه شنی است که به تدریج از بین می رود. و میدان هیگز؟ خوب، تصور کنید همه چیز در میان عسل چسبناک می چرخد.

این نشان دهنده عدم اعتماد به نفس نه تنها به توانایی علم در مجذوب کردن، بلکه به توانایی نویسنده برای توضیح آن با وضوح و قاطعیت است. من مقصر همه اینها هستم و باید با شرم زندگی کنم. من متقاعد شده ام که تنها نویسنده علم بی گناه، مارتین گاردنر است. نویسنده پرکار ستون «بازی‌های ریاضی ساینتیفیک امریکن» کاملا خوشحال بود که خوانندگانش را به کار می‌اندازد، و هیچ‌جا به اندازه شاهکار او: «جهان دوسویه» (1964) واضح‌تر نیست.

در یک جمله، این کتاب در مورد چپ و راست است. به طور دقیق تر، این در مورد ویژگی سیستم های ریاضی و فیزیکی است که به عنوان دستی یا کایرالیتی شناخته می شود. گاردنر با کنار گذاشتن آن یک ایده به ظاهر ساده، ما را به طیفی از علم هدایت می کند. مولکول‌هایی وجود دارند که از اتم‌های یکسانی ساخته شده‌اند، اما به صورت تصاویر آینه‌ای مرتب شده‌اند، که گاهی اوقات اثرات بیولوژیکی بسیار متفاوتی دارند. نیروی هسته ای ضعیفی وجود دارد که مسئول اشکال خاصی از واپاشی رادیواکتیو است.

به بیان ساده، برخی از این فعل و انفعالات ذرات بنیادی وقتی در آینه مشاهده می‌شوند یکسان رفتار نمی‌کنند - در تضاد محض با آنچه به نظر می‌رسید یکی از اساسی‌ترین تقارن‌های طبیعت است.

اما گاردنر هرگز به ترفند قدیمی ارائه یک استعاره خم نمی‌شود تا با عجله از ایده اصلی عبور کند. توضیحات او عمقی دارد که در علم عامه نادر است. این کتابی است که وقتی برای اولین بار آن را به عنوان یک دانش آموز خواندم، مرا تحت فشار قرار داد و هنوز هم هر زمان که به آن برمی گردم، من را تحت فشار قرار می دهد. گاردنر از شما می‌خواهد که استدلال‌هایی را دنبال کنید که او با دقت می‌سازد تا شفاف و روشن‌فکر باشد، اما با این وجود فنی باشد. با این حال، هر مقدار اندکی از تلاشی که خواننده صرف می کند، ده برابر می پردازد، و نشان می دهد که چگونه یک تمایز ساده فریبنده به اعماق ساختار جهان می رسد.

فصل های آغازین کار مقدماتی لازم را انجام می دهند. گاردنر ابتدا می پرسد که منظور ما از انعکاس آینه چیست، و شهودی را که از نگاه ساده به دستان ما ناشی می شود، از بین می برد. سپس به منطقه‌ای می‌رود که بدون شک برای او آشناست - بازی‌های ریاضی، پازل‌ها و بازی‌های فکری - که به ایجاد اعتماد به نفس در دستکاری مفهوم دست‌کاری برای حل مشکلات کمک می‌کنند.

از آنجا، دامنه به طور چشمگیری گسترش می یابد. عدم تقارن چپ و راست در سرتاسر زیست‌شناسی ظاهر می‌شود: در حلزون‌هایی که پوسته‌هایشان ترجیحا در یک جهت می‌پیچد، در شیمی‌ای که به بدن ما اجازه می‌دهد یک شکل مولکولی را پردازش کند، اما تصویر آینه‌ای آن را پردازش نکند، و البته، در تمایل خودمان به ترجیح دادن یک دست بر دست دیگر.

قبل از اینکه گاردنر دستکش های بچه را دربیاورد، آموزش ملایم اما سختگیرانه است. این کتاب به سمت هندسه بلورها و مولکول‌ها و در نهایت به سمت یکی از شوک‌های بزرگ فیزیک قرن بیستم حرکت می‌کند: کشف این که نیروی هسته‌ای ضعیف برابری را نقض می‌کند، به این معنی که در سطح بنیادی، طبیعت واقعا می‌تواند چپ را از راست تشخیص دهد.

فصل‌ها به اندازه‌ای گسترده هستند که بسیاری از آنها تقریبا می‌توانند به تنهایی بایستند. با این حال، کتاب هرگز مانند مجموعه‌ای از ایده‌های منفصل به نظر نمی‌رسد. در عوض، احساس قابل توجهی از تداوم و تشدید وجود دارد. گاردنر لایه‌های دست‌دستی را از بین می‌برد، از جلوه‌های آشکار آن در دنیای اطراف ما شروع می‌شود و به جایی بسیار انتزاعی‌تر و ضروری‌تر ختم می‌شود.

این جذابیت غیرقابل انکار در جهان دوسویه است. تمایزی که در ابتدا تقریبا بی اهمیت به نظر می رسد - چپ در مقابل راست - به نظر می رسد که ریاضیات، شیمی، زیست شناسی و فیزیک بنیادی را به هم مرتبط می کند. در طول مسیر، گاردنر همه چیز را از شعر و پازل گرفته تا تکامل زندگی و عمیق ترین تقارن های طبیعت را به ارمغان می آورد.

برخی از ایده های فردی ناگزیر برای برخی از خوانندگان آشنا خواهند بود، اما من شک دارم که این مهم باشد. لذت این کتاب در این است که ببینیم چگونه با هم هماهنگ می شوند. گستردگی آن به حدی است که تقریبا همه چیزهایی را پیدا می‌کنند که نمی‌دانستند، در حالی که استدلال آن باعث می‌شود شما به چیزی معمولی مانند دو دست خود به طور متفاوت نگاه کنید.