کد خبر: 44109
تاریخ انتشار: شنبه, 02 مرداد 1400 - 10:58

داخلی

»

تورقی و درنگی و گوشه چمنی

درس‌هایی از فیزیک؛

احتمال رخدادهای منظم در نظام‌های بی‌نظم

منبع : لیزنا
حمید محسنی
احتمال رخدادهای منظم در نظام‌های بی‌نظم

حمید محسنی، مدیر نشر کتابدار: "چرا نمی‌توان انتظار داشت اجزای پراکنده یک فنجان شکسته از این جا و آن‌جا بروند سر جای اول‌شان روی میز تا فنجانی سالم بسازند؟!"

همین پرسش را برای اصلاح انواع مشکلات موجود در نظام‌های علمی، آموزشی، اطلاعاتی، کشاورزی، صنعتی، و این روزهای آب، برق، گاز، نفت، ریال، دلار و غیره می‌توان مطرح کرد که به نظر می‌رسد تکه‌تکه‌اند و در جزیره‌های منفصل.

پرسش درست‌تر شاید این باشد که چرا اجزای پراکنده و جورواجور انواع سیستم‌ها و پاره‌سیستم‌های متصل به نظام یکپارچه ملی تا حد زیادی وصله‌های ناجور است و نچسب؟ مثلن اتصالات آن ضعیف است؟ نشتی دارد؟ دائم چیزی قطع می‌شود؟ در می‌رود؟ آلوده است؟ محتوای نادرست و ناقص منتقل می‌کند؟ کم‌ و زیاد دارد؟ بخیه می‌خواهد؟ وصله‌کاری دارد؟ چفت و بست نیست؟ اجزایش شل است و ول‌تر هم می‌شود؟ و نمی‌توان انتظار داشت بهتر و بهتر شود؟ حتمن چیزی شبیه شبکه‌های آب و برق و انواع نظام‌های اطلاعاتی و ارتباطی کشور به ذهن‌تان آمد! مهم‌ نیست. تفاوت زیادی ندارند؛ از این‌جهت که برخی از قوانین فیزیک به نظر می‌رسد در تمام انواع نظام‌ها کاربرد دارد. منظورم در این جستار نیز همه انواع نظام‌های فیزیکی، غیرفیزیکی، فردی، اجتماعی و غیره است.

برگردیم به پرسش اول: چرا احتمال بی‌نظمی یا ناجور بودن نظم در سیستم‌های توصیف شده بالا بیشتر و بیشتر می‌شود و انتظار نظم دلخواه تقریبا ناممکن؟ "زیرا قانون دوم ترمودینامیک چنین‌ انتظاری را غیرطبیعی می‌داند. بر اساس این قانون، هرج و مرج، بی‌نظمی یا آنتروپی در یک سیستم بسته با گذشت زمان همیشه افزایش می‌یابد؛ همان قانون مورفی: سال به سال دریغ از پارسال! فنجان سالم روی میز نماینده نظم بالاست و فنجان شکسته نشانه هرج و مرج. به سادگی می‌توان از فنجان روی میز گذشته به فنجان شکسته روی زمین آینده رسید، اما عکس آن ناممکن است. ...

آرایش تکه‌های یک فنجان یا پازل درست تنها و تنها یک‌ حالت دارد. و برعکس، احتمال آرایش ناقص و بی‌نظم بسیار بسیار زیاد است."

حتی در همینجا هم فیزیک کوانتوم یا احتمالات نمی‌گوید احتمال چنین رخدادی وجود ندارد. وجود دارد اما احتمال آن‌ چیزی نزدیک به صفر است.

بر اساس یافته‌های فیزیک‌ کوانتوم یک ذره هم‌زمان‌ می‌تواند در دو جا باشد. همه چیز غیرقطعی است، یعنی چیزی قطعی در عالم فیزیک‌ کوانتوم و زیراتمی وجود ندارد. با این حال، قانونی برای سو استفاده و هرج و مرج نیست بلکه درست برعکس؛ یعنی تاکیدش بر مطالعه، مشاهده و دقت بیشتر در احتمال رخدادهاست که می‌تواند بسیار بسیار زیاد باشد. فیزیک‌ کوانتوم‌ به دلیل محاسبات آماری و ریاضی بسیار دقیق همین‌ احتمالات است که بسیار بهتر از فیزیک‌ کلاسیک می‌تواند وقوع رخدادها و پدیده‌های طبیعی را پیش‌بینی کند. فیزیک احتمالات حتی در ساخت، پرتاپ، هدایت و کنترل پیچیده‌ترین و ظریف‌ترین ابزارهای فنی مثل موشک به فضاهای دوردست و نیز مکان‌یابی دقیق چیزهای روزمره بهتر و دقیق‌تر عمل می‌کند. برای مثال در نظر نگرفتن فیزیک نسبیت انشتین سبب می‌شود خطای محاسبه محل دقیق چیزها توسط دستگاه‌های مکان‌یاب و ماهواره‌ها به کیلومترها برسد؛ که موجب جابجایی محموله‌ها و محل اصابت موشک‌ها می‌شود و دیگر رخدادهای عجیب و غریب بالا!

در مدیریت نهادهای اجتماعی، اقتصاد، سیاست، و دیگر کنش‌های انسانی نیز همین قوانین، آگاهانه و ناخودآگاه کاربرد دارد. به همین دلیل، نظام‌های پیشرفته تلاش می‌کنند تا حد ممکن انواع نظام‌های مستقل و مرتبط با هم را با استفاده از انواع داده‌ها، اطلاعات، و احتمالات گوناگون، و در پیوند با هم شبیه‌سازی کنند. اتفاقا کاربردهای گوناگون این قوانین در زندگی روزمره بود که موجب کشف و ابداع این‌ همه علوم و فنون، از جمله فیزیک احتمالات شده و این همه نظام‌های اطلاعاتی متصل به هم را شکل داده است. حساسیت‌ها و کاربرد فیزیک کوانتوم در مدیریت روابط بین انسان‌ها و نهادهای اجتماعی و کاهش بی‌نظمی به مراتب بیشتر از سایر حوزه‌هاست. زیرا نهادها و کنش‌های اجتماعی به کم و کیف دخالت افراد و نهادهایی وابسته است که هر یک خود را هوشمند می‌دانند. برخی از این موجودات خود را برگزیده ویژه خدا در مالکیت بر جهان و هر آن‌ چه هستی در آن می‌دانند. بماند که هفتاد و دو ملت شدند و فرمان هستیِ نیستی هم دارند.

دانشمندان علوم شناختی و عصب‌زیست‌شناسی آگاهی نشان داده‌اند که بیشتر تصمیمات انسان‌های مدعی علم و منطق و زبان و دانش و آگاهی این‌گونه نیست که همواره بر اساس منطق و آگاهی باشد. اتفاقا سهم تصمیمات ناخودآگاه و حتا برخلاف عقل سلیم بیشتر از تصمیمات‌ منطقی و علمی است. روشن است که تصمیمات خرد و کلان ملی نباید اینگونه باشد. به عبارت دیگر، باید نظامی ایجاد شود که تا حد ممکن داده‌ها و اطلاعات بیشتر و بیشتری دخیل شود و بی‌نظمی، اغتشاش و ابهام در تصمیم‌گیری کمتر و کمتر شود.

درس فیزیک احتمالات این است که بهترین‌ گزینه توجه به همه گزینه‌ها و احتمال رخداد همه آنهاست، حتی اگر نادر و دور از ذهن باشد! فیزیک‌ احتمالات، فیزیک‌ نسبیت و به طور کل دنیای علم برای دین و دنیا، هر دو درس‌های زیاد دارد.

داستان آن بانک بزرگ آمریکایی را جداگانه تعریف می‌کنم که از دو دانشمند بزرگ و نوبل‌دار، یکی در حوزه فیزیک و دیگری در اقتصاد، خواسته بود هر کدام ده نفر از بهترین‌ها را در حوزه خودشان انتخاب کنند. ماموریت‌شان این‌ بود که تحقیق کنند فیزیک چگونه می‌تواند در حل مشکلات اقتصادی کمک کند و در نظریه‌ها و مدل‌های اقتصادی به حساب آید؟! ویلیام آرتور، سرگروه اقتصاددانان بود. وی ماجرا را در کتاب "پیچیدگی و اقتصاد" شرح داده است که نشر نی آن را منتشر کرده است. به نظرم مطالعه این کتاب برای همه علاقمندان به پژوهش‌های علمی و فنی می‌تواند جالب توجه باشد.

درباره مباحث فوق در فیزیک نیز کتاب‌های عمومی خوبی منتشر شده که چند تا از بهترین‌شان را نشر مازیار منتشر کرده است. استیو هاوکینگ یکی از آن دانشمندان بزرگی است که علم فیزیک را به زبان ساده برای عموم علاقمندان به علم و مطالعه مباحث علمی توصیف کرده است. از جمله آنها کتاب "تاریخ مختصر زمان؛ از انفجار بزرگ تا سیاهچاله‌ها" است. کتاب "طرح بزرگ" از هاوکینگ و ملودینو را شخصا بیشتر دوست دارم و مطالعه آن را به علاقمندان فیزیک و حتا فلسفه، نظریه‌پردازی، روش‌های علمی توصیه می‌کنم. برای آشنایی با برخی نکته‌ها، مدل‌ها و نظریات پرکاربرد فیزیک در سایر حوزه نیز مفید است.

انفجار بزرگ یا بیگ‌بنگ و سیاهچاله‌ها یکی از حوزه‌های تخصصی هاوکینگ است. بیگ‌بنگ یا انفجار بزرگ را هاوکینگ نقطه تولد گیتی ما در حدود سیزده میلیارد سال پیش می‌داند. به عبارت دیگر، بیگ‌بنگ نقطه آغاز بی‌نظمی، پراکندگی و انبساط جهانی است که در آن هستیم؛ شکل‌گیری حیات در کره زمین یکی از همان تصادفات به نظر ناممکنی است که ممکن شده است و هاوکینگ هم به آن پرداخت! بر اساس نظریه‌های فیزیک مدرن و هاوکینگ جهان آغاز، پایان و تاریخچه واحدی ندارد. بلکه تکرار چرخه بی‌پایانی است از انفجار بزرگ و سپس فروریختگی؛ از تکینگی به انبساط و برعکس. برای مثال سیاه‌چاله‌ها پایان یک آغاز یا همان انفجار بزرگ و انبساط یک ستاره است. سیاه‌چاله‌ها نتیجه فروریختگی و انقباض ستاره‌هاست که تکینگی یا وحدت آغازین‌شان را می‌سازد. و تکرار و تکرار انفجار یک تکینگی وحدت‌بخش، گریز نور، آغاز بی‌نظمی و پراکندگی گیتی تا بلعیدن ناگزیر همه این آغاز در سیاه‌چاله‌ها. سیاه‌چاله‌ها اشاره به این دارد که قدرت جاذبه فروریختگی اینقدر زیاد است که حتا نور ستاره نیز توان گریز از آن را ندارد. فقط سیاهی است. طرح فقدان اطلاعات توسط دانشمندان فیزیک اشاره به همین وضعیت دارد. زیرا تنها منبع مطالعه و تحلیل وضعیت ستاره‌ها، از جمله سیاه‌چاله‌ها نور ساطع شده از آنهاست که وجود ندارد. قدرت گرانش سیاه‌چاله چنان است که هر چیزی را می‌بلعد. حتا نور نیز قدرت گریز از سیاه‌چاله را ندارد. نور در این جا اشاره به اطلاعات نیز دارد. زیرا ذرات نور، بزرگ‌ترین و اغلب تنها منبع اطلاعات فیزیکدانان برای مطالعه گیتی و رفتار ستارگان و کهکشان‌هاست. مثل افراد، نهادها، و نظام‌هایی که نور و اطلاعات را می‌بلعند؛ قدرت‌های بزرگ و تاریکی که شفافیت ندارند.....

در ادامه بحث آنتروپی یا بی‌نظمی در جهان فیزیکی بهتر است به قانون دوم ترمودینامیک اشاره کرد: بر اساس این قانون، آنتروپی یک دستگاه منزوی، پیوسته افزایش می‌یابد و هنگامی که دو دستگاه به یکدیگر می‌پیوندند، آنتروپی دستگاه حاصل، بزرگ‌تر از مجموع آنتروپی‌های هر یک از دستگاه‌ها خواهد بود. (ص. ۱۳۵)

شبیه‌سازی این قانون در نهادهای اجتماعی و برخی از کنش‌های آشکار انسانی درس‌های زیادی دارد. برای مثال وضعیت بسیاری از نهادهای اجتماعی ایران‌ مانند نهاد آموزش، نهاد پژوهش، نهاد کتابخانه، نهاد علم و غیره چیزی شبیه همان نهادها و سیستم‌های منزوی است که دائما بی‌نظمی‌شان در حال افزایش است.

بر اساس همین قانون می‌توان گفت ادغام دو نظام یا هم‌کنشی بین‌ دو یا چند نظام و یا ادغام و حتی تعامل بین‌ نتایج نظام‌ها سبب می‌شود آنتروپی یا بی‌نظمی آنها بیشتر از بی‌نظمی مجموع دو یا چند نظام باشد. روشن است که هر کدام از نهادهای علم، آموزش، کتابخانه، و غیره در کشور ما به تنهایی بی‌نظمی‌های شگفتی دارند. طبیعی است که محصولات و بروندادهای نهاد علم و آموزش و غیره و غیره و غیره رسوخ دارد در افراد و نهادها. نتیجه این دروندادها افزایش بی‌نظمی تک‌تک گیرنده‌ها و مجموع‌شان است. بی‌نظمی یا آنتروپی بالا در آموزش و پژوهش و غیره را ضرب کنید در نظام‌های دیگر مثل نظام تولید و توزیع آب و برق و کشاورزی و صنعت. طبیعی است که برونداد بی‌نظمی و آنتروپی در آموزش و پژوهش درونداد انواع سیستم‌های دیگر خواهد شد، از جمله در صنعت و کشاورزی که خود آب و برق و انرژی می‌خواهد. بی‌نظمی در مصرف آب کشاورزی و دیگر اجزایش موجب بی‌نظمی و آنتروپی بالا در تولید و مصرف آب و برق و بروندادهای کشاورزی می‌شود. چنین‌ بی‌نظمی موجب به هم‌خوردن تعادل زندگی کشاورزان، درآمدشان و نیز آسیب‌هایی می‌شود که نتیجه‌اش رشد فروش زمین، مهاجرت به شهرها، ویلاسازی در روستاها و انحراف در چرخه تولید و توزیع ثروت است. تاثیرش بر دیگر واحدهای تولیدی، صنعت، شهرنشینی، و انتقال بی‌نظمی این به آن، آن به این در بخش‌های مختلف ملی و جهانی، و ادامه افزایش آنتروپی و بی‌نظمی مثل روز روشن است و پیش چشم. تا حدی که دیگر نیازی به دستگاه‌های آشکارساز قدرتمند مورد استفاده فیزیکدانان نیست که اتمی را در صدها سال نوری دورتر، خورشید می‌نماید. نتیجه پرتکرارش این‌است که چیزهایی به پست هم می‌خورند و از هم‌ تاثیر می‌پذیرند که  به نظر دور از هم‌اند اما نظریه سیستم‌ها، نظم و اغتشاش در سیستم‌های فیزیکی و به نظر غیرفیزیکی چیز دیگری می‌گوید. زیرا همه چیزها در جایی دیر یا زود به هم‌ مرتبط و متصل می‌شوند.

مثلا ویلاسازی در روستاها و حاشیه شهرهای شمال و دیگر شهرها، باغات و شهرهای اطراف تهران و اصلا هر جای خوش آب و هوا، دشت و دمن، جنگل و کوه، دور و بر چشمه‌‌ها، وسط رودخانه و دریا، و هر جای به نظر خوب دیگر نیاز به انتقال آب و برق و گاز و جاده و اتوبان و غیره دارد که احتمالا تنها دو روز آخر هفته به آن‌ نیاز است. اضافه کنید به اینها استخرهایی را در ویلاها که هر کدام به اندازه جمعیت یک روستا آب می‌خورند. در نتیجه، حقابه کشاورزی، دار و درخت، سبزی، و اصلا خود زندگی انسان‌ها و دیگر حیوانات گندابی می‌شود بی‌مصرف و آسیب‌رسان.‌ نتیجه‌اش افزایش بی‌نظمی و آنتروپی است؛ نتیجه‌اش ته‌کشیدن آب و جنگل و دار و درخت و همان چیزهایی است که برایش ویلا ساختیم. نتیجه‌اش استهلاک زیرساخت‌های موجود است. نتیجه‌اش سرمایه‌گذاری برای افزایش ظرفیت از بودجه عمومی است؛ نتیجه‌اش انتقال آب و برق از آن جا به این‌جاست، بی‌برق‌‌وآبی اینجا و گاه غرقاب شدن است؛ و نتیجه‌اش افزایش بی‌نظمی است؛ انتقال بی‌نظمی است؛ جابجایی بی‌نظمی است؛ استهلاک روح و روان و جسمی است که تاب‌آوری آن ضعیف شده است و توان تحمل این‌همه بی‌نظمی و بار اضافه‌اش را ندارد؛ در جستجوی قطره‌ای نظم است که نیست.

همه اینها را با قوانین فیزیک و سایر ابزارها و روش‌های علمی می‌توان پیش‌بینی کرد؛ علم و دانش، و کتاب و مطالعه برای همین کارهاست. گاهی به درد می‌خورد. ما را جای بد نمی‌برد؛ بلکه راه نجات‌مان است برای زندگی بهتر و بیشتر. بد نیست کمی بیشتر به آن توجه شود!

محسنی، حمید (1400) .« درس‌هایی از فیزیک؛ احتمال رخدادهای منظم در نظام‌های بی‌نظم». ستون تورقی و درنگی و گوشه چمنی لیزنا: شماره 21. 2 مرداد 1400.

-------------------------------------------------------------------
منابع
آرتور، ویلیام برایان (۱۳۹۶). پیچیدگی و اقتصاد. ترجمه محمدابراهیم محبوب. تهران: نشر نی.
هاوکینگ، استیو؛ ملدینوف، لئونارد (۱۳۶۹). تاریخ مختصر زمان؛ از انفجار بزرگ تا سیاهچاله‌ها. ترجمه اشکان‌ کریمی. تهران: شرکت سهامی انتشار.
هاوکینگ، استیو؛ ملودینو، لئونارد (۱۳۸۹). طرح بزرگ. ترجمه سارا ایزدیار و علی هادیان. تهران: انتشارات مازیار.