وقتی به آسمان شب نگاه می کنیم، اسیر زیبایی و وسعت کیهان می شویم. ما از اجرام آسمانی، الگوهای پیچیده کهکشان ها و نیروهای اسرارآمیز حاکم بر حرکات آنها شگفت زده می شویم. هر پدیده دیگری رو که در جهان اطرافمون می بینیم، گویا می خواهد چیزی را بیان کند. آنچه در قلب این سمفونی کیهانی نهفته است، زبان جهان است: فیزیک. فیزیک دانش بنیادی است که به دنبال درک قوانین و اصول حاکم بر رفتار ماده و انرژی است.
قوانین طبیعت
مثل هر زبان دیگری، درک زبان طبیعت هم نیاز به تلاش زیادی دارد. فیزیک به عنوان راه ارتباطی ما با جهان اطرافمان مجموعه ای از قوانین و اصول را در اختیار ما قرار می دهد که نحوه عملکرد جهان و محدوده‌ی دستکاری بر روی آن را توصیف می کند. این قوانین که حکم دستور زبان را برای جهان دارند، مسیر طولانی ای را پیموده اند تا به اینحا رسیده اند. آنها نتیجه‌ی مشاهدات دقیق، آزمایش، و فرمول بندی و در نهایت مدلسازی های ریاضی هستند.
قوانین فیزیک، مانند قوانین حرکت نیوتن، قوانین ترمودینامیک و نظریه نسبیت انیشتین، چارچوبی برای درک رفتار اجسام، از دنیای میکروسکوپی اتم ها تا مقیاس های وسیع کهکشان ها، فراهم می کند.
الفبای هستی
جدای از اینکه قوانین فیزیک در حکم ساختار ارتباط طبیعت با ما هستند، مفاهیم فیزیکی حکم الفبا و لغات را در زبان جهان بازی می کنند. انرژی، نیرو، سرعت، زمان، پتانسیل و جریان و بسیاری دیگر، همگی المان های کوچکی هستند که جهان ما را تشکیل داده اند. کنار هم قرار گرفتن این آجرهای هستی، سازه هایی را می سازند که فقط با قواعد فیزیکی برای ما قابل فهم می شوند.
زبان جهانی
یکی از جنبه های قابل توجه فیزیک جهانی بودن آن است. قوانین فیزیک در همه جای جهان، از ریزترین ذرات تا بزرگترین ساختارهای کیهانی، قابل مشاهده است. چه ما در حال مطالعه حرکت سیارات باشیم و چه رفتار نور یا برهمکنش ذرات زیراتمی را بررسی کنیم، اصول و معادلات اساسی حاکم بر این پدیده ها یکسان است. این جهانی بودن چیزی است که فیزیک را به زبانی تبدیل می‌کند که از مرزهای فرهنگی، زبانی و جغرافیایی فراتر می‌رود و به دانشمندان کشورهای مختلف و پیشینه‌های مختلف اجازه می‌دهد تا در جستجوی دانش خود با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و با یکدیگر همکاری کنند.
فرمول ریاضی
علم فیزیک وجود دارد تا با ابزار خود جهان را برای ما توصیف کند. فیزیک از ریاضیات به عنوان زبان بیان خود استفاده می کند. از طریق معادلات ریاضی، فیزیکدانان می توانند پدیده های پیچیده را به شیوه ای مختصر و دقیق توصیف کنند. ریاضیات ابزار قدرتمندی برای فرمول‌بندی نظریه‌ها، پیش‌بینی‌ها و آزمایش اعتبار قوانین فیزیکی فراهم می‌کند. از حساب اسحاق نیوتن گرفته تا معادلات دیفرانسیل مکانیک کوانتومی، ریاضیات چارچوب لازم را برای درک و کشف الگوهای پنهان طبیعت فراهم می کند.
در واقع با استفاده از ریاضیات، چیز هایی را که در جهان وجود دارد را به صورت یک سری معادلات جبری در می آوریم و آن ها را مدلسازی می کنیم. با دست کاری روی این مدلها، می توان نتایجی را که انتظار داریم به صورت عبارات ریاضی پیشبینی کنیم.
باز کردن قفل اسرار
فیزیک به عنوان زیان ارتباطی طبیعت، نه تنها پدیده های قابل مشاهده جهان را توصیف می کند، بلکه ما را قادر می سازد تا قلمروهای پنهان واقعیت را کشف کنیم. اکتشافات انجام شده از طریق فیزیک، درک ما از جهان را تغییر داده و منجر به پیشرفت‌هایی شده است که زندگی روزمره ما را شکل می‌دهد. از پیدایش الکتریسیته تا توسعه سیستم‌های ارتباطی مدرن و اکتشافات فضایی، فیزیک ابزارهایی را برای کشف اسرار کیهان و استفاده از پتانسیل آن در اختیار ما قرار داده است.
تلاش برای وحدت
دنیایی که ما در آن زندگی می کنیم، یکپارچه بنظر می آید. تمام اجزای این جهان هستی در بهترین حالت خود در حال حرکت هستند. بنابراین بنظر می رسد باید این یکپارچگی در زبان ارتباطی طبیعت با ما هم مشاهده شود. این است که باعث بزرگترین چالش فیزیک شده:
کشف یک وحدت اساسی در بین نظریه های بنیادی فیزیک
فیزیکدانان در تلاشند تا یک نظریه واحد ایجاد کنند که بتواند رفتار همه ذرات و نیروها، از کوچکترین ذرات زیر اتمی گرفته تا گستره وسیع کیهان را توضیح دهد. پیگیری چنین نظریه‌ای که اغلب از آن به عنوان نظریه همه چیز (Theory of Everythimg) یاد می‌شود، تلاشی مداوم است که مرزهای دانش بشری را پیش می‌برد و ما را به درک زبان جهان در عمیق‌ترین سطح آن نزدیک‌تر می‌کند.
ضعف فیزیک در برقراری ارتباط
اگر فیلم سینمایی Arrival با موسیقی متن بینظیر ماکس ریشتر رو تماشا کرده باشید، می بینید که زبان شناس ها از دیدگاه خودشان به درک زبان بیگانه ها می پردازند. از این رو دستور زبان و فهمی که آن ها دارند، چیزی است که خودشان ساخته اند و نه آن چیزی که در واقعیت هست. فیزیک هم درک ما از دنیای اطرافمان با توجه به میزان فهم و درک ما از دنیاست. در واقع نمی توان گفت که منبع هستی، معادلاتی مثل معادلات ماکسول را در خود به صورت یک برنامه دارد و بر اساس آن به شکل امروزی رسیده.
جهان برنامه ریزی و نظم خود را دارد و این ما هستیم که با مشاهدات و ابزاری که در اختیار داریم، شروع به ساخت مدل هایی برای توصیف آن کرده ایم. به بیانی دیگر، اگر موجودات دیگری در سطح هوشمندی ما وجود داشتند امکان داشت تا به شکل دیگری دنیا را مدلسازی کنند اما جواب در نهایت یکسان می بود. این مسئله باعث می شود ما ضعف هایی در شناخت و توصیف طبیعت داشته باشیم. تا آن جا که در هر عصر نظریه های جدیدی با محدودیت های متفاوتی ظهور می کنند تا دید ما را از جهان پیرامونمان کامل تر کنند.
فیزیک؛ تنها راه ارتباطی
فیزیک به عنوان زبان جهان عمل می کند و به ما امکان می دهد تا از عملکرد پیچیده آن رمزگشایی کنیم و اسرار پنهان آن را کشف کنیم. این راه ارتباطی از طریق قوانین طبیعت، فرمول‌بندی ریاضی نظریه‌های فیزیکی، و تلاش برای یکپارچگی و وحدت، ابزاری برای درک واقعیت هستی در اختیار ما قرار می‌دهد. همانطور که ما به کشف مرزهای دانش ادامه می دهیم، فیزیک راهنمای ما باقی خواهد ماند و ما را قادر می سازد با جهان ارتباط برقرار کنیم و اسرار موجود در گستره وسیع آن را کشف کنیم.
بنابراین، اجازه دهید به مطالعه، یادگیری و پذیرش زبان جهان – فیزیک – ادامه دهیم و سفری اکتشافی را (رسالت هگزیست) آغاز کنیم که افق های ما را گسترش می دهد و درک ما را از جهانی که در آن زندگی می کنیم عمیق تر می کند.
