گذری بر علم

این متن پیش‌رو خلاصه‌ای از سه قسمت اول مستند عالم یک ادیسه فضازمان‌ست.

Cosmos:a spacetime Odyssey

عالم همه آن‌چیزی‌ست که وجود دارد، وجود داشته و وجود خواهد داشت.
کارل سیگن

اما عالم(کازموس) داستانی درباره‌ی خود ما هم هست، حماسه‌ای پرشکوه از اینکه چطور گروهی از شکارچیان و دانه‌چین‌ها راه خود راه خود را به سوی ستارگان پیدا کردند. یک ماجراجویی بزرگ با قهرمانان بسیار و برای انجام این سفر به قوه‌ی تخیل‌مان نیاز خواهیم داشت اما تخیل به تنهایی کافی نیست چرا که واقعیت جهان از هرآنچه که ممکن‌ست به تخیل ما درآید بسیار شگفت‌انگیزترست و نسل‌های متعددی از ماجراجویان به مجموعه‌ ساده‌ای از قوانین وفادار و متعهد باقی ماندند

1-آزمودن نظرات با آزمایش و مشاهده(آیا این نظرات تو جهان خارج هست یا تصورات‌ست؟)

2- توسعه‌دادن ایده‌هایی که از این آزمون‌ها موفق بیرون آمدند و رد کردن آنهایی که در آزمون شکست خوردند

3-دنبال کردن مدارک به هرکجایی که ما را رهنمون می‌شوند و زیرسوال بردن همه‌چیز

این قوانین را بپذیرید و عالم ازآنِ شماست.

ما موجود کوچکی هستیم که روی یک ذره‌ی غبار زندگی می‌کند که در عظمتی‌ بی‌پایان غوطه‌ورست. اما ما کوچک فکر نمی‌کنیم و این چشم‌‎انداز کیهانی نسبتا تازه و جدیدست و حدود 5 قرن پیش دنیای کوچک ما نسبت به بقیه‌ی عالم غافل بود و تلسکوپی وجود نداشت و عالم همه‌ی آن‌چیزی بود که ما می‌توانستیم با چشم خود مشاهده کنیم و در سال 1599 همه می‌دانستند که سیاره‌ها و ستاره‌ها نورهایی در آسمان هستند که به دور زمین می‌گردند و ما در مرکز عالمی کوچک قرار داریم، عالمی که برای ما ساخته شده‌ست و در تمام سیاره ما تنها یک مرد بود که عالم‌های نامتناهی و بزرگ‌تر را پیش‌بینی می‌کرد، زمانی فرا می‌رسد که ما متوجه می‌شویم که در مرکز عالم قرار نداریم و به چیزی بسیار بزرگ‌تر از خودمان تعلق داریم و این یک بخش از فرایند رُشد‌ست و این برای تمدن ما در قرن 16 میلادی رخ‌داد.

جهان پیش از اختراع تلسکوپ را تصور کنید، زمانی که عالم تنها همام چیزی بود که می‌توانستی با چشم ببینی و در آن زمان بدیهی بود که زمین بی‌حرکت و پایداره و هرچیزی که در آسمان قراردارد از خورشید و ماه و ستاره‌ها و سیارات به دور ما در حال چرخش‌ست. اما یک ستاره‌شناس و کشیش لهستانی به نام کوپرنیکوس طرح نامتعارفی را ارائه داد که زمین مرکز عالم نیست بلکه فقط سیاره‌ای مثل بقیه سیاره‌ها که به دور خورشید می‌چرخند. این ایده اصلا مورد قبول واقع نشد و حتی مارتین لوتر هم این ایده را بعنوان بی‌حرمتی در مقابل متن مقدس برداشت کرد.

جوردانو برونو یکی از آنها بود که می‌خواست از آن جهان تنگ و کوچک پا بیرون بگذارد، برونو تشنه دانستن همه‌چیز درباره خلقت خداوند بود و کتاب‌های ممنوعه می‌خواند و در یکی از آنها یک مرد اهل روم باستان که هزاروپانصد سال قبل مرده بود با او از جهانی بسیار بزرگ‌تر زمزمه کرد(لوکرتیوس-درباب طبیعت اشیاء) جهانی بی‌مرز و بی‌پایان، همچون تصوری که او از خدا داشت و برونو خدایی را عبادت می‌کرد که نامتناهی بود و استدلال می‌کرد که چطور چنین خدایی می‌‍تواند مخلوقی خُرد و محدود بیافریند؟ او زمانی که 30 ساله بود رویایی را دید که ایمان‌ش را به باورش مستحکم‌تر کرد و خود را در دنیایی دید که درون کاسه‌ای از ستاره‌ها محدود شده‌ست. این عالم زمان برونو بود. برای یک لحظه وحشتی دلهره‌آور را تجربه کرد که نکنه که همه‌چیز زیرپای او از هم‌بپاشد(اینکه باورهای کهن رو رد کند همه‌چیز نابود شود) اما او همه‌ی شهامت‌ش را جمع کرد و خلاصه که او به عالم بی‌نهایتی رسید که باور داشت جهان‌ست و بقیه انسان‌ها از دیدن آن ناتوان بودند. جهانی که نه بالایی دارد و نه پایینی و نه لبه‌ای و نه مرکزی و خورشید چون ستاره‌های دیگرست و ستاره‌هایی که خورشیدهای دیگری بودند و هریک را زمینی دیگر مثل زمین بود. او در کتاب لوکرتیوس در مورد بی‌نهایت بودن عالم مثال جالبی را از اپیکوروس خوانده بود که میگفت اگر در یک جای عالم بایستیم و تیری به هرجایی بیاندازیم آن تیر همینطور می‌رود تا به مانعی برخورد کند و بعد اگر به آنجا برویم و باز هم تیر بی‌اندازیم باز هم به مسیر خودش ادامه می‌دهد تا اینکه باز به مانعی برخورد میکند و برای همین هم هی این روند را می‌توان تا ابدیت ادامه داد و هیچ پایان و حدی برای عالم وجود ندارد. و این یعنی این تصور ما از حدود جهان ناشی از ناتوانی و جهل ما نسبت به جهان و یا ناتوانی ما درباره درک درست عالم‌ست و نه ویژگی خود عالم. عالم برای اپیکوروس بی‌پایان و بی‌مرز و لبه بود. این مکاشفه برونو که براساس نظر اپیکوروس بود برای او حسی مانند عاشق‌شدن داشت و برونو مبلغی شد که این بشارت نامتناهی را در سراسر اروپا پراکنده کند و تصوری می‌کرد که بقیه‌ی عاشقان خدا را به طور طبیعی از این چشم‌انداز عظیم‌تر و باشکوه‌تر استقبال خواهند کرد، او از سوی کلیسای کاتولیک مرتد اعلام شد و کالوینیست‌های سوییسی او را طرد کردند و لوتری‌ها در آلمان هم او را طرد کردند.

برونو در آوارگی هودش دعوتی مبنی بر تدریس در آکسفورد انگلستان را پذیرفت ولی خب آنها هم او را اخراج کردند. برونو می‌گفت که زمین مرکز عالم نیست و زمین به دور خورشید می‌‍چرخد و زمین یک سیاره‌ست درست مثل بقیه‌ی سیاره‌ها، ستاره‌ها خورشید‌های سوزان دیگری هستند که از همان ترکیبات مواد زمین ساخته شدند و آن‌ها هم زمین اطراف خود را دارند با گیاهان و حیواناتی که هیچکدام کم‌ارزش‌تر و دون‌تر از دنیای ما نیستند. در آن زمان اما همه می‌دانستند که فقط یک دنیا وجود دارد و برونو چیزی که همه می‌دانستند را اشتباه می‌دانست و خداوند نامتناهی جهان نامتناهی را خلق کرده با بی‌شمار دنیای دیگر و این حرف‌های او خلاف حرف‌های ارسطو و کتاب مقدس بود و برونو می‌گفت که دوران قدیم را کنار بگذارید، سنت و ایمان و اقتدار قدیم را کنار بگذارید و بیاید راه جدیدی را با شک کردن به همه آن چیزهایی که آنها را اثبات شده فرض‌کرده‌ایم طِی کنیم. و از دید او خدای مردم آن زمان بسیار کوچک بود و خلاصه که باورهای او با عقاید سنتی مغایرت داشت و برای همین هم زمانی که او به ایتالیا بازگشت توسط ماموران مفتش(اینکویزیتور) کلیسا شناسایی و دستگیر و به شهر رم برده شد. و در نهایت در سال 1600 میلادی در میدان گل‌های رُم سوزانده شد. شک‌گرایی برونو تقدس کتاب مقدس و منزلت کلیسا را به خطر می‌انداخت. گالیله بعدها دید که حق با برونو بوده و راه‌شیری از بی‌شمار دنیای ستاره‌ای ساخته شده که به چشم ما دیده نمی‌شود و نیاز به تلسکوپ‌ست و برخی از نورهای آسمان دنیاهای دیگری هستند(کهکشان‌ها) البته گالیله این را متوجه نشد و تا قرن بیستم هم کسی متوجه آن نشد.

برونو یک دانشمند نبود و چشم‌‎انداز او از کیهان حدسی همراه با خوش‌شانسی بود چرا که هیچ‌مدرکی برای اثبات ادعایش نداشت و مانند دیگر حدس‌ها ممکن بود که ایده‌ی او هم اشتباه باشد اما خب وقتی ایده‌ای مطرح می‌شود به دیگران هدفی برای نشانه‌رفتن می‌دهد حتی اگر نیت‌شان ردکردن آن باشد. برونو نیم‌نگاهی به بی‌کرانگی فضا انداخته بود اما آگاهی او از پیچیدگی شگفت‌انگیز زمان نداشت.

(کتاب زنده در آتش ترجمه آقای جمیل آریایی را پیشنهاد میکنم در مورد جوردانو برونو و گالیله و محاکمه مفتشین کلیسا علیه آنان و البته دیدگاه آنهاست.) مطمئن هستم بسیاری از ایرانی‌ها حتی اسم برونو رو هم نشنیدن حتی یه بار. با این‌حال این بزرگ‌مرد نقش بسیار مهمی در دید علمی که امروز ما داریم ایفا کرده با اینکه خیلی از انسان‌ها حتی نام او را هم به‌یاد نمیارن.

اما ما انسان‌ها که به ندرت بیش از یک قرن زندگی می‌کنیم می‌توانیم امیدوار به درک پهنه‌ی بی‌پایان زمان باشیم؟ جهان 13.8 میلیارد سال عمر دارد. ستاره‌ها از توده‌های بزرگ غبار ایجاد می‌شوند و آنقدر فشرده می‌شوند که هسته‌های اتم هیدروژن در اعماق آنها به هم یکی می‌شوند تا بعد اتم‌های دیگری از آن بوجود می‌آیند. اکسیژنی که تنفس می‌کنیم و کربنی که در عضلات ماست و کلسیومی که در استخوان ماست و آهنی که در خون ماست همه آنها در قلب آتشین ستاره‌ها که مدت‌های بسیار طولانی قبل از ما از بین رفته‌ند بوجود آمده‌ند و شما و من و همه از موادی ستاره‌ای ساخته شده‌یم و این مواد ستاره‌ای بازیابی و غنی می‌شوند دوباره و دوباره. روندی که در طی ظهور نسل‌های متعدد ستاره‌ها اتفاق می‌افتد و این 6 میلیارد سال قبل از تولد خورشید است و 4.7 میلیاردسال قبل خورشید بوجود آمد و زمین از قُرصی از غبار و گاز شکل گرفت که در اطراف این ستاره در حال تولد و گردش بود و برخوردهای متوالی توده‌های عظیمی از ذرات را بوجود آوردند، زمین در یک میلیارد سال ابتدای پیدایش خودش دوران برخوردهای وحشتناکی را از سر گذراند و بقایای برخوردهایی که در مداری به دور زمین بودند باهم برخورد کرده و درهم‌تنیده شدند تا اینکه مثل گلوله برفی بزرگی، ماه را تشکیل دادند و ماه یادگاری از عصری پرتنش‌ست و در آن زمان ماه 100برابر درخشان‌تر دیده می‌شد و حدود 10 برابر نزدیک‌تر به ما بود و جاذبه آن را در جایی نزدیک‌تر به ما تثبیت کرده بود و با سرد شده زمین دریاها شروع به شکل‌گیری کردند و در آن زمان جذرومدها هزاربرابر بلندتر از امروز بودند و در طول میلیون‌ها سال نیرو‌ی جاذبه زمین ماه را به سمت بیرون هُل دادند. حیات جایی در سواحل دریاهای آن زمان ایجاد شد و 3.5 میلیارد سال قبل روی جهان کوچک ما و البته نمی‌دانیم حیات چطوری ایجاد شد و همه‌چیزی که می‌دانیم این‌ست که شاید از جای دیگری از راه شیری به این‌جا آمده باشد و منشا حیات یکی از بزرگ‌ترین رازهای علم‌ست. برای رسیدن به همه‌ی فرایند‌های شگفت‌انگیز و پیچیده‌ش روش‌های بیوشیمی مختلف(زیست‌شیمی) را تکامل و توسعه داد و حیات می‌توانست تنفس کند، حرکت کند، غذا بخورد و به محیط خود واکنش نشان دهد. 300 میلیون سال پیش زندگی درون دریاها اوج گرفت و ما شاهد انفجاری از تنوع بودیم. از گیاهان و حیوانات و اولین حیوانات از دریا به خشکی آمدند، انگار که به دنیای جدیدی قدم گذاشته‌ند، جنگل‌ها و دایناسور‌ها و پرندگان و حشرات همه‌ی آنها در 280 میلیون سال قبل تکامل پیدا کردند. نخستین گُل در 160 میلیون سال پیش به‌‍وجود آمد و همان‌طور که این جنگل‌های باستانی رشد می‌کردند و می‌مُردند و در زیر سطح مدفون می‌شدند، بقایای آنها به ذغال تبدیل شد، سیصد میلیون سال بعد ما انسان‌ها بیش‌تر آن ذغال را برای تولید انرژی سوزاندیم، 65 میلیون سال قبل یک سیارک به زمین برخورد کرد، 100 میلیون سال قبل دایناسورها اربابان سیاره زمین بودند و 160 میلیون سال حاکم زمین بودند درحالی‌که اجداد پستاندار ما یعنی پستانداران کوچک در زیر پاهای آنها ترسان و لرزان این‌سو و آن‌سو می‌رفت‌ند. این سیارک همه‌چیز را تغییر داد وگرنه دایناسورها ممکن بود به این شکل هنوز ادامه داشته باشند و ما اینجا نبودیم و این مثال خوبی از وقوع احتمالات حداکثری‌ست، ماهیت تصادفی وجود داشتن(می‌توانستیم نباشیم) البته هنوز دایناسورها وجود دارند. پرندگان نوادگان دایناسورها هستند که هنوز هم زنده‌ند. و جهان تا الان بیش از 13.5 میلیارد سال سن دارد و هنوز نشانه‌ای از ما نیست، در اقیانوس بی‌کران زمان ما انسان‌ها تنها در آخرین ساعات تکامل یافت‌یم، همه‌ی تاریخ ثبت‌شده‌ی ما تنها چندثانیه آخر زمان بوده و همه‌ی انسان‌هایی که شما نامی از آنها شنیده‌ید در این 14 ثانیه پایانی از تقویم کیهانی‌ زیسته‌ند. همه‌ی شاهان و نبردها و مهاجرت‌ها و ابداعات و جنگ‌ها و عشق‌ها و هرچیزی که در کتاب‌های تاریخ‌ست در آخرین ثانیه از زمان رخ‌داده‌ست. ما نوقدمان جهان هستیم.

(تقویم کیهانی اصطلاحی بود که کارل سیگن برای درک بهتر 13.7 میلیاردسال عمر جهان ارائه کرده بود که در این تقویم کیهانی انسان تنها در دقایق آخر این تقویم در آخرین روز از سال بوده که وجود داشته.)

و داستان ما از آخرین شب تقویم کیهانی شروع شد از ساعت 9:45 شب سال نو و 3.5 میلیون سال قبل اجداد ما قدم روی دوپا گذاشت‌ند و راه خود را از بقیه جدا کردند و به محض این‌که روی دوپا خود افتادیم دیگر چشم ما به روی زمین خیره نماند و حالا می‌توانستیم تا بالا و شگفتی‌ها را ببینیم، برای طولانی‌ترین مدت از زمانی که انسان وجود دارد چیزی در حدود 40هزار نسل ما سرگردان بودیم و در گروه‌های کوچکی از شکارچیان و دانه‌چین‌ها زندگی می‌کردیم، ابزار ساختیم و آتش را مهار کردیم و بر اشیاء نام نهادیم و همه‌ی این‌ها در یک ساعت آخر تقویم کیهانی بود، ما در مقیاس جهانی آن‌قدر جوان هستیم که اولین تصویری که کشیدیم(نقاشی غارها) تنها در دقیقه پایانی تقویم کیهانی بود، 30 هزارسال قبل این موقعی بود که ما ستاره‌شناسی را ابداع کردیم و در واقع همه‌ی ما نوادگان آن ستاره‌شناسان هستیم و بقای ما به این وابسته بود که بدانیم چطور ستاره‌ها را بخوانیم تا بتوانیم آمدن زمستان را پیش‌بینی کنیم و 10هزار سال قبل انقلابی در نحوه‌ی زیستن روی‌داد و اجداد ما یادگرفت‌ند که چگونه محیط اطراف خود را شکل دهند و گیاهان و حیوانات وحشی را رام کنند و زمین را کشت کنند و یکجا ساکن شوند و این همه‌چیز را تغییر داد و برای اولین بار در تاریخ ما چیزهایی بیش از آن داشتیم که بتوانیم با خود حمل کنیم و ما به راهی نیاز داشتیم که بتوانیم که حساب‌وکتاب کارهای‌مان را نگه‌داریم. حدود 6000 سال قبل ما نوشتن را اختراع کردیم و طول نکشید که شروع به ثیت چیزهایی بیش از تعداد پیمانه‌های غلات کردیم و نوشتن ما را قادر کرد تا تفکرات‌مان را حفظ کنیم و آنها را به جایی بسیار دوردست‌تر در فضاوزمان ببریم و این به این معنا بود که ما می‌توانستیم به مرگ غلبه کنیم(افکارمان تا وقتی نوشته بود نمی‌مرد) و این موضوع دنیا را زیر و رو کرد و ما در آخرین ثانیه‌ی تقویم کیهانی شروع به استفاده‌ی از علم کردیم تا اسرار عالم و قوانین‌ش را آشکار کنیم و روش علمی چنان قدرت‌مندست که در طِی 4 قرن ما را از نخستین نگاهی که گالیله از درون تلسکوپ به دنیای دیگر انداخت به گام گذاشتن برروی ماه و رفتن به ماورای منظومه‌ی شمسی(وُیاجر1و2) رساند و به ما اجازه داد تا به پهنه فضازمان بنگریم تا کشف کنیم در کجا و در چه زمانی از عالم قرار داریم.

ما ابزاری برای عالم بودیم که خودش را بشناسد(کارل سیگن)

سن و اندازه عالم به زبان نور نوشته‌شده و ذات زیبایی و ماهیت ستاره‌ها قوانین فضازمان همیشه وجود داشته‌ند اما هیچ‌وقت آنها را ندیده بودیم تا اینکه راه قدرت‌مندی برای دیدن پیدا کردیم.(روش علمی)

داستان این بیداری‌ها شروع‌های بسیاری دارد اما پایانی ندارد(افراد زیادی در تکوین علم شرکت داشت‌ند که حتی نام آنها را نمی‌دانیم و برای همیشه در تاریخ گُم‌شدند) قهرمانان آن از زمان‌ها و مکان‌های بسیاری آمدند و ما را به کشف ماهیت نور نزدیک کردند. اسم بیش‌ترشان برای همیشه از دسترس ما خارج شده اما خیلی وقت پیش کسی نگاهی به بالا انداخت و نور را دید که یکی از شعبده‌هایش را انجام می‌داد و شاید آن حرکت اولیه‌ی نور الهام‌بخش اولین هنرمند بوده‌ست، این همه از کجا آمد؟ چطور از گروه‌های کوچک آواره شکارچی و دانه‌چین که در زیر ستار‌گان زندگی می‌کردند به سازندگان تمدنی جهانی تبدیل شدیم؟ تغییرات اقلیمی، رام کردن آتش، اختراع ابزار، زبان، کشاورزی هرکدام نقشی داشت‌ند. شاید چیز دیگری هم بود.

در چین بیش از 2000سال قبل متفکری به نام موتزو بود که می‌گفت که می‌شود با نور تصویری را درون یک اتاقک تاریک نمایش داد. این توصیف اولین دوربین بود، دوربین تاریک‌خانه‌ای نمونه‌ی اولیه تمام دوربین‌های تشکیل‌دهنده تصویرِ. موتزو استاد نور دربرابر هرنوع تاریکی کاری کرد و یک نابغه نظامی بود که از استعدادش تنها برای جلوگیری از خشونت استفاده می‌کرد و به خاطر سفرهای‌ش به قلمروهای درگیر جنگ و استفاده از استراتژی‌های مبتکرانه برای منصرف‌کردن شاهان و امیران محلی از جنگ افسانه‌ای بود و از اولین کسانی بود که در رویای عشق جهانی و پایان فقر و نابرابری‌هایی بود که حاکمیت برای مردم می‌خواست و مخالف اطاعت کورکورانه از تشریفات مذهبی و قدرت بود، در نوشته‌های او می‌توان اولین حرکت‌ها را به سمت روش‌ علمی دید و در زمان موتزو هزارسال بود که چینی‌ها تفکرات‌شان را در قالب کتاب ثبت می‌کردند.

البته اطلاعات ما از او ناقص‌ست و آنهایی که از او داریم شامل مجموعه مقاله‌هایی‌ست که به او و شاگردان آنها نسبت داده شده‌ست و در یکی از آنها با عنوان «در برابر تقدیر» آزمونی سه‌وجهی برای هر نظریه ارائه شده که

1-بنیان‌ش را مورد سوال قرار بده

2- ببین آیا با ادراک و حواس یک انسان معمولی قابل قبول‌ست؟

3-ببین چطور عملی می‌شود و اگر شد چه منفعتی برای اکثریت داره؟

موتزو خیلی معروف بود اما چند قرن بعد از مرگ‌ش شی‌هوانگ‌تی اولین پادشاه و متحدکننده چین به قدرت رسید و قاره‌ای را به یک کشور تبدیل کرد، او برای متحدکردن چین معیارهای سخت‌گیرانه‌ برای استانداردکردن هرچیزی را وضع کرد، ضرب سکه‌ی واحد، یکسان‌کردن تمام وزن‌ها و مقیاس‌ها و عرض ارابه‌ها و جاده‌ها و روشی دقیق برای نوشتن زبان چینی و حتی اینکه چه‌چیزی بنویسید و به‌چی فکر کنید و فلسفه امپراتور چین واحد تنها چیز مجاز بود قانون‌گرایی بود که هرچی می‌گویند انجام بده وگرنه......

علم برای ثمر‌دادن نیاز به آزادی‌بیان دارد، به‌ زیرسوال‌بردن قدرت بدون واهمه به جریان آزاد تبادل اندیشه وابسته‌ست و برای همین هم جریان علم در جاهایی برقرارست که در آن آزادی برقرارست و نه استبداد فردی یا ایدئولوژیکی.

هزارسال بعد یکی دیگه به نور علاقه‌مند شد. چینی‌ها و یونانی‌های‌باستان مشاهده کردند که از نور می‌شود استفاده‌های شگفت‌انگیزی کرد اما هیچ‌کس سوال مورد علاقه‌ی بچه‌ها و یا نابغه‌ها را نپرسید:چرا.

تا اینکه هزارسال قبل در شهر بصره در عراق ابن‌هیثم علاقه زیادی به درک طبیعت داشت. او در مورد همه‌چیز سوال داشت مخصوصا آن‌چیزهایی که بقیه بدون چون‌وچرا می‌پذیرفتن. از خودش پرسید که ما چگونه می‌‍بینیم؟ بسیاری از بزرگانی که قبل از او آمده بودند مخصوصا اقلیدس فکر کرده بودند که پرتوها از چشم ما خارج می‌شوند و به سمت جسمی که می‌بینیم می‌روند و دوباره به چشم ما برمی‌گردن. اما ابن‌هیثم دلیل آورد که ستاره‌ها آنقدری دور هستن که نوری از چشم ما نمی‌تواند به آن برسد و استدلال عالی بود اما ابن‌هیثم بیشتر از این فکر کرد و به‌دنبال راهی بود تا طبیعت را مجبور به افشای اسرارش کند.

و تمدنی که او در آن قرار داشت پذیرای نظریه‌ها و سوالات جدید بود(دوران طلایی علم در جهان اسلام)، جهانی از کوردوبا اسپانیا تا سمرقند در آسیای مرکزی، محققین مسیحی و یهودی مهمان افتخاری در موسسه تحقیق بغداد و قاهره و دمشق و کوردبا و گرانادا بودند و به جای سوزاندن کتاب‌ها، خلفا(اشاره به خلیفه مامون) مامورانی برای جستجوی کتاب به سراسر جهان فرستاد و خلفا با سخاوت روی پروژه‌های ترجمه و مطالعه و نگهداری آن برای نسل‌های آینده سرمایه‌گذاری کردند و بیشتر علم یونان‌باستان بدون تلاش آنها از دست می‌رفت و بیداری علمی که صدها سال بعد در اروپا شکل گرفت از شعله روشنی بود که مدت‌ها توسط محققین و دانشمندان دنیای اسلامی حفاظت شده بود.

عرب‌ها همینطور ایده‌هایی از هند به غرب وارد کردند از جمله اعداد عربی که امروزه همه‌گی استفاده می‌کنیم و البته مفهوم صفر و نجوم عربی آنقدر تاثیرگذار بود که هنوز هم ستاره‌هایی را به اسم عربی‌شون صدا میکنیم و ال در الجبرا و الگوریتم و الکمی و الکالاین و الکل تنها بخشی از ردپای به‌جای مانده از زمانی بود که عربی زبان علم بود. در قرن 11 ابن‌هیثم تلاش کرد تا ایده‌اش در مورد نور و چگونگی دیدن آن را آزمایش کند و در چادری کاملا پوشیده که فقط یک نور می‌توانست وارد آن شود و با مقداری هوش و یک خط‌کش ابن‌هیثم یک قدم روبه‌جلو بزرگی را در تاریخ علم برداشت و کشف کرد که نور به خط مستقیم حرکت می‌کند. اما او اول راه بود و فهمید که کلید تشکیل هر تصویری خواه یک چشم یا دوربین تاریک‌خانه وجود روزنه‌ای کوچک برای محدود کردن نور‌ست و این روزنه به پرتو‌های پراکنده خارجی اجازه ورود نمی‌دهد. هرچقدر روزنه کوچکتر باشد نور از جهات کمتری می‌تواند وارد شود و باعث تشکیل تصویری واضح‌تر می‌شود و دوربین تاریک‌خانه‌ای در نور روشن بهترین کارایی را دارد.

ستاره‌های آسمانِ شب خیلی برای این دوربین کم‌نورند. ما به‌نوعی به روزنه بزرگ‌تری برای جمع‌کردن نور نیاز داریم اما وضوح را هم باید حفظ کنیم که تلسکوپ این کار را می‌کند که از طریق لنز یا آینه‌ی ورودی بسیار بزرگ‌تر از دوربین تاریک‌خانه‌ای‌ست. ابن‌هیثم به طریقه‌ تشکیل تصویر توسط نور پی برد اما بزرگ‌ترین دستاوردش نبود.

او اولین نفری بود که قوانین علم را پیاده کرد و او مکانیزم تصحیح خطایی پدید آورد. راهی سیستماتیک و خدشه‌ناپذیر برای الک‌کردن تصورات غلط

یافتن حقیقت دشوارست و راه رسیدن به آن ناهموار، به‌عنوان جویندگان واقعیت باید هشیار باشید که از قضاوت خودداری کنید و به‌سادگی به نوشته‌های گذشتگان اعتماد نکنید، باید آن نوشته‌ها را از هر جهت مورد تردید و نقد قرار دهید، باید تنها تسلیم استدلال و آزمایش شوید و نه گفته هرشخصی، چون بشر از هر خطا و نقصی در خطرست، به‌عنوان جویندگان حقیقت باید نظریات خود را هم در خلال تحقیق مورد تردید و سوال قرار دهیم تا به چاله‌ی پیش‌داوری و بی‌دقتی نیوفتیم.
این مسیر را درپیش بگیرید و حقیقت بر شما آشکار خواهد شد.

این روش علم‌ست و این روش قدرت‌مند عمر ما را دوبرابر کرده و دنیاهای گمشده‌ی گذشته را زنده کرده و علم به ما این امکان را داده تا رویدادهای آینده را پیش‌بینی کنیم، این نوع فکر کردن به ما قدرتی داده که خود ابن‌هیثم به چشم جادوگری بهش نگاه می‌کرد اگر زنده بود.

اما او ما را در مسیر سخت و بی‌پایان قرارداد. نور ویژگی‌هایی داره که در قلمرو وجود بشریت شبیه هیچ‌چیزی نیست مثلا همین سرعت نور. ذره‌ی اصلی نور، فوتون از وقتی از یک اتم یا مولکول بوجود میاد با سرعت نور حرکت می‌کند. یک فوتون هیچ سرعت دیگه‌ای نمی‌شناسد و ما هیچ پدیده‌ی دیگه‌ای را نمی‌شناسیم که به طور آنی از صفر به بیشترین سرعت برسد. هیچ‌چیز دیگه‌ای نمی‌تواند که به این سرعت حرکت کند، وقتی سعی می‌کنیم ذرات دیگه را هرچند نزدیک‌تر به سرعت نور شتاب بدهیم آنها بیش‌تر مقاومت می‌کنند و انگار که دارن سنگین می‌شوند. ویژگی عجیب آن را نمی‌توان با چیزی که با حواس به ما می‌گوید تطابق داد، دربرابر چیزی که دستگاه‌های سنجش از واقعیت طبیعت به ما میگن ما اصرار داریم که به حواس‌مان اعتماد کنیم. حس‌های ما برای اجسامی در اندازه حیات و با سرعت پستانداران خوب کار می‌کند اما برای سرزمین عجایب سرعت نور مناسب نیست و ما حتی نمی‌دانیم چرا حد سرعت کیهانی وجود دارد، وقتی با سرعت نور حرکت می‌کنید، زمان متوقف می‌شود. اصلا نور چیه؟

آیزاک نیوتن علاقه زیادی به نور داشت و وقتی 20 سال داشت اولین کسی بود که راز رنگین‌کمان را کشق کرد که یه‌جور نور یا نور سفید ترکیبی از همه‌‌ رنگ‌های رنگین‌کمان‌ست. اسم نمایش رنگ‌ها را طیف(اسپکترُم) گذاشت. برگرفته از کلمه‌ی لاتین روح یا تجسم.

اما این نور کلیدی به دنیای نامرئی احاطه شده ما دارد. نور خورشید با خودش گرما دارد و ویلیام هرشل از خودش پرسید که آیا بعضی رنگ‌های نور گرم‌تر هستن یا نه؟ ذات یک نابغه‌ی علمی در پرسیدن سوالاتی‌ست که بقیه‌ی ما بدون سوال پذیرفتیم، او آزمایشی برای اندازه‌گیری دمای نور طراحی کرد تا در طیف‌های مختلف نور بتواند دمای آنها را اندازه‌گیری کند. و البته یک دماسنج را در بیرون از طیف نور قرار داد برای نظارت. ناظر در هر آزمایش همیشه عاملی‌ست که خارج از شرایط آزمایش‌ست. این‌طوری اگر چیزی که آزمایش می‌کنید واقعا به مشاهدات‌تون مرتبط باشد متوجه می‌شوید. در آزمایش هرشل، ارتباطِ بین رنگ و دما مورد آزمایش قرار می‌گرفت پس ابزار نظارت او یک دماسنج بالای یک صفحه‌ی سفید که اصلا نور خورشید را نمی‌دید. نور آبی از نور قرمز سردتر‌ست و دماسنج کنترل دمای بالایی را ثبت کرد و او نوع جدیدی از نور را کشف کرد و هرشل اولین کسی بود که وجود دیده‌نشده‌ای را تشخیص داد که زیر طیف قرمز بود، بهش گفتن: مادون‌قرمز و نور نامرئیه.

چشم ما به این نوع نور حساس نیست ولی پوست ما به صورت گرما حس‌ش می‌کند. طول موج صوت تُن صدایی که می‌شنویم را تعیین می‌کند، طول موج نور رنگی را که می‌بینیم را مشخص می‌کند، وقتی نور در فضا حرکت می‌کند همه رنگ‌های آن با یک سرعت حرکت می‌کنند اما وقتی با یک زاویه به یک شیشه‌ای می‌خورد سرعت نور کم‌می‌شود و تغییر جهت می‌دهد و درون منشور هر نور با سرعت متفاوتی حرکت می‌کند. در شیشه نور بنفش که کوتاه‌ترین موج قابل‌مشاهده را دارد بیشتر از نور قرمز کُند می‌شود که بیشترین طول موج را دارد. این تغییرات سرعت رنگ‌ها را از هم تفکیک می‌کند، موج‌هاشون را با کمی اختلاف زاویه پخش می‌کند. اما در نور چیز دیگری هم حمل می‌شود یعنی اثرات عناصر بر روی نور خطوطی را برجای می‌گذارد که اثر آن عناصرست و از آن طریق می‌توانیم که عناصری که در منبع نور وجود دارد را تشخیص دهیم(از این طریق الان میدانیم ستاره‌ها از چه عناصری تشکیل شدند.)

یوزف فرانهوفر فیزیک‌دان آلمانی فیزیک و اخترشناسی را ترکیب کرد و رشته‌ی اخترفیزیک را از طریق ترکیب منشور و دوربین طیف‌سنج راه‌اندازی کرد و خطوط سیاهی را در نور مشاهده کرد که رمزی پنهان را آشکارکرد. امواج نوری خورشید با طول‌های متفاوتی به زمین می‌تابند. اشیا بخشی از این طول موج را جذب و بخش دیگری را بازتاب می‌دهند و به این شکل‌ست که ما رنگ‌ها را مشاهده می‌کنیم یعنی آن طول موج‌هایی که اشیا آن را بازتاب می‌کنند را مشاهده می‌کنیم اساسا فرایند دیدن همین است یعنی درک بازتاب نوری که اشیا از خود بازتاب می‌کنند. مثلا گلبرگ‌های یک گیاه تمام طول موج کم‌انرژی و بلند قرمز را جذب می‌کنند اما گلبرگ‌هایی طول موج کوتاه‌تر و با انرزی بالای آبی را بازتاب می‌دهند. پس رنگ قرمز و آبی گل‌ها برای این طول موجی‌ست که بازتاب می‌کنند. رنگ روشی‌ست که چشم ما برای تصویرکردن انرژی امواج نوری دارد. حسی که منتقل می‌کنند وقتی اتفاق می‌افتد که چیزی در درون شما توسط ترکیب خاصی از فرکانس و انرژی امواج نوری تحریک می‌شود.آل

این خطوط سیاه نوری بخشی‌ست که اتم‌ عناصر آن را جذب می‌کنند و اثر خط سیاه روی طیف نوری را می‌گذارند. این خطوط سیاه سایه‌هایی‌ست از عناصر و شما دارید خطوط تیره‌ی همه‌ی عناصری را می‌بینید که در اتمسفر خورشید هست و نشان می‌دهد که از چی ساخته شده‌ست. امضاهای اتمی این عناصر. این راهی‌ به معماهای جدید و عمیق‌تر بازکرد و معلوم کرد که رازهای بیشتری در نور نهفته‌ست و خطوط طیفی فرانهوفر معلوم کرد که کیهان قابل مشاهده تماما از عناصر مشابه ساخته شده. سیاره‌ها، ستاره‌ها، کهکشان‌ها، خود ما و همه‌ی حیات از جنس‌ ستاره‌ها هست‌ند و ما توانستیم بفهمیم که چه‌چیزی در اتمسفر دنیاهای دیگه‌ست و در کهکشان‌هایی که میلیون‌ها سال نوری دورترند، خطوط طیفی نه تنها ترکیب اجرام دورتر را مشخص کرد بلکه حرکت‌شان به سمت ما و برخلاف ما را هم معلوم می‌کرد و با استفاده از این خطوط ما متوجه شدیم که جهان ما در حال انبساط‌ست.(از انتقال به سرخ طیف نوری متوجه شدیم).

اما شاید بزرگ‌ترین کشف طیف‌سنجی، کشف چیزی‌ست که قابل دیدن‌نیست و جهان پنهان ماده تاریک شش برابر پرجرم‌تر از کیهان‌ شناخته‌شده، ماده‌ی تاریک. که از ماده‌ی اسرارآمیز تشکیل شده که هیچ نوری را منتشر و بازتاب یا جذب نمی‌کند و به خاطر جاذبه‌ش فقط می‌دانیم که وجود دارد. جاذبه‌ای که تمام کهکشان‌ها را به خودش می‌کشد و به ستاره‌های قابل رویت درون‌شون سرعت می‌دهد.

بیشتر از اون چیزی که چشم ما می‌بیند نور وجود دارد. محدودکردن دریافت‌مون از طبیعت به نورهای مرئی مثل شنیدن موسیقی با یک نواست. خیلی بیشتر از این وجود دارد، آنها فقط از نظر طول موج متفاوت‌ند اما در گستره‌ای بسیار بزرگ، برای مثال تور مادون‌قرمز و این انواع نو اجرام و پدیده‌های مختلفی را در کیهان آشکار می‌کنن و با اشعه گاما می‌توانیم انفجارهای اسرارآمیز در کهکشان‌های دوردست ببینیم و در دید مایکرویو می‌توانین گذشته را از زمان تولد جهان ببینیم و ما تازه چشمان خودمان را باز کرده‌ایم.

روش علم- راه دشواری که با آزمودن نظرات و مشاهدات و تصحیح و بروزکردن ایده‌ها تحصیل می‌شود و برای همین ابطال‌پذیری و مشاهدات ملموس برای این مسائل علمی از مسائل مهم‌ست.

خلاصه سه قسمت اول مستند عالم یک ادیسه فضازمان نیل دگراس تایسون