تبليغات
تبلیغات در دانشجو کلوب محک :: موسسه خيريه حمايت از کودکان مبتلا به سرطان ::
جستجوگر انجمن.براي جستجوي مطالب دانشجو کلوپ مي توانيد استفاده کنيد 
برای بروز رسانی تاپیک کلیک کنید
 
امتیاز موضوع:
  • 1 رأی - میانگین امتیازات: 5
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

مفاهيم بنيادي فضا و زمان

نویسنده پیام
  • ♔ αϻἰг κнаη ♔
    آفلاین
  • مدیرکل  سایت
    *******
  • ارسال‌ها: 16,105
  • تاریخ عضویت: تير ۱۳۹۰
  • اعتبار: 1090
  • تحصیلات:زیر دیپلم
  • علایق:مبارزه
  • محل سکونت:ایران زمین
  • سپاس ها 34951
    سپاس شده 49155 بار در 13535 ارسال
  • امتیاز کاربر: 551,587$
  • حالت من:حالت من
ارسال: #1
مفاهيم بنيادي فضا و زمان
مفاهيم بنيادي فضا و زمان


مقدمه

بررسي و شناخت پديده هاي فيزيكي و روابط بين آنها بدون توجه به مفاهيم و درك شهودي از فضا و زمان جندان مانوس به نظر نمي رسد. مفهوم و درك فضا و زمان نيز مانند ساير كميت هاي فيزيكي روندي پويا دارد و در طول تاريخ دستخوش تغييرات زايدي شده است. بويژه بعد از نسبيت مفاهيم فضا و زمان و درك بشر از آنها دچار تغيير زيادي شده است. البته در اينجا نمي خواهيم مسئله ي فضا-زمان را مورد بررسي قرار دهيم، تنها هدفمان از ارائه ي اين فصل اين است كه زمينه ي آشنايي با نگرش فلسفي و علمي نسبت به فضا و زمان فراهم گردد تا بعد ازبيان نسبيت فضا-زمان مورد بررسي قرار گيرد. همجنين اين مطالب قبل از قوانين نيوتن آورده شده است تا زمينه ي مطرح شدن ديدگاه منطقي نيوتن نسبت به فضا و زمان مطلق فراهم گردد.

1-4

فضا چيست؟

فضا (Space) واژهاي است كه در زمينههاي متعدد و رشتههاي گوناگون از قبيل فلسفه، جامعهشناسي، معماري و شهرسازي بطور وسيع استفاده ميشود. ليكن تكثّر كاربرد واژه فضا به معني برداشت يكسان از اين مفهوم در تمام زمينههاي فوق نيست، بلكه تعريف فضا از ديدگاههاي مختلف قابل بررسي است. مطالعات نشان ميدهد با وجود درك مشتركي كه به نظر ميرسد از اين واژه وجود دارد، تقريباً توافق مطلقي در مورد تعريف فضا در مباحث علمي به چشم نميخورد و اين واژه از تعدد معنايي نسبتاً بالايي برخوردار است و تعريف مشخص و جامعي وجود ندارد كه دربرگيرنده تمامي جنبههاي اين مفهوم باشد. از اين رو در اين يادداشت به ذكر برخي كليات در مورد مفهوم فضا بسنده مي كنيم ‎.

فضا يك مقوله بسيار عام است. فضا تمام جهان هستي را پر ميكند و ما را در تمام طول زندگي احاطه كرده است. فضا به محيط زيست اطراف ما احساس راحتي و امنيت ميبخشد كه اهميت آن در يك زندگي لذت بخش ‎از نور آفتاب و محلي براي آرامش كمتر نيست.

هركاري كه انسان انجام ميدهد، داراي يك جنبه فضايي نيز است، به عبارتي هر عملي كه انجام ميشود، احتياج به فضا دارد. دلبستگي بشر به فضا از ريشههاي عميقي برخوردار است. اين دلبستگي از نياز انسان به ايجاد ارتباط با ساير انسانها كه از طريق زبان ‎هاي گوناگون صورت ميپذيرد، سرچشمه ميگيرد. همچنين بشر خود را با استفاده از فيزيولوژي و تكنولوژي، با اشياء فيزيكي وفق ميدهد و از اين طريق يك رابطه و تعادل پويا بين انسان و محيط (اشياء)، علاوه بر ارتباط ميان انسانها، بوجود ميآيد. اين اشياء بر اساس يك سري روابط خاص به دروني و بيروني، دور و نزديك، منفرد و متحد، پيوسته و گسسته تقسيم شدهاند. براي اينكه بشر بتواند به تصورات و ذهنيات خود عينيت بخشد، بايستي كه اين روابط را درك كند و آنها را در قالب يك مفهوم فضايي هماهنگ نمايد. لذا فضا بيانگر نوع ويژهاي از ايجاد ارتباط نيست، بلكه صورتي است جامع و دربرگيرنده هر نوع ايجاد ارتباط، چه ميان انسانها و چه ميان انسان و محيط.

فضا ماهيتي جيوه مانند دارد كه چون نهري سيال، تسخير و تعريف آن را مشكل مينمايد. اگر قفس آن به اندازه كافي محكم نباشد، براحتي به بيرون رسوخ مي‎ كند و ناپديد ميشود. فضا ميتواند چنان نازك و وسيع به نظر آيد كه احساس وجود بعد از بين برود (براي مثال در دشتهاي وسيع، فضا كاملاً بدون بعد به نظر ميرسد) و يا چنان مملو از وجود سه بعدي باشد كه به هر چيزي در حيطه خود مفهومي خاص بخشد.

با اينكه تعريف دقيق و مشخص فضا دشوار و حتي ناممكن است، ولي فضا قابل اندازهگيري است. مثلاً ميگوييم هنوز فضاي كافي موجود است يا اين فضا پر است. نزديكترين تعريف اين است كه فضا را خلائي در نظر بگيريم كه ميتواند شيء را در خود جاي دهد و يا از چيزي آكنده شود.

نكته ديگري كه در مورد تعريف فضا بايد خاطرنشان كرد، اين است كه همواره بر اساس يك نسبت كه چيزي از پيش تعيين شده و ثابت نيست، ارتباطي ميان ناظر و فضا وجود دارد. بطوريكه موقعيت مكاني شخص، فضا را تعريف ميكند و فضا بنا به نقطه ديد وي به صورتهاي مختلف قابل ادراك ميباشد.

سير تحول تاريخي مفهوم فضا

فضا مفهومي است كه از ديرباز توسط بسياري از انديشمندان مورد توجه قرار گرفته و در دوره.

‎هاي مختلف تاريخي بر اساس رويكردهاي اجتماعي و فرهنگي رايج، به شيوه ‎هاي گوناگون تعريف شده است.

مصريها و هنديها با اينكه نظرات متفاوتي در مورد فضا داشتند اما در اين اعتقاد اشتراك داشتند كه هيچ مرز مشخصي بين فضاي دروني تصور (واقعيت ذهني) با فضاي بروني (واقعيت عيني) وجود ندارد. در واقع فضاي دروني و ذهني روياها، اساطير و افسانهها با دنياي واقعي روزمره تركيب شده بود. آنچه بيش از هر چيز در فضاي اساطيري توجه را به خود معطوف ميكند، جنبه ساختي و نظام يافته فضاست، ولي اين فضاي نظام يافته مربوط به نوعي صورت اساطيري است كه برخاسته از تخيل آفريننده ميباشد.

در زبان يونانيان باستان، واژهاي براي فضا وجود نداشت. آنها بجاي فضا از لفظ مابين استفاده ميكردند. فيلسوفان يونان فضا را شيء بازتاب ميخواندند. پارميندز (Parmenides) وقتي كه دريافت، فضاي به اين صورت را نميتوان تصور كرد، آن را بدين دليل كه وجود خارجي ندارد، به عنوان حالتي ناپايدار معرفي كرد. لوسيپوس (Leucippos) نيز فضا را اگرچه از نظر جسماني وجود خارجي ندارد، ليكن حقيقي تلقي نمود.

افلاطون مسئله را بيشتر از ديدگاه تيمائوس (Timaeus) بررسي كرد و از هندسه به عنوان علم الفضاء برداشت نمود، ولي آن را به ارسطو واگذاشت تا تئوري فضا (توپوز) را كامل كند.

از نظر ارسطو فضا مجموعهاي از مكانهاست. او فضا را به عنوان ظرف تمام اشياء توصيف مينمايد. ارسطو فضا را با ظرف قياس ميكند و آن را جايي خالي ميداند كه بايستي پيرامون آن بسته باشد تا بتواند وجود داشته باشد و در نتيجه براي آن نهايتي وجود دارد. در حقيقت براي ارسطو فضا محتواي يك ظرف بود.

لوكريتوس (Lucretius) نيز با اتكاء به نظريات ارسطو، از فضا با عنوان خلاء ياد نمود. او ميگويد: همه كائنات بر دو چيز مبتني است: اجرام و خلاء، كه اين اجرام در خلاء مكاني مخصوص به خود را دارا بوده و در آن در حركتاند.

بعدها تئوري‎هاي مربوط به فضا بر اساس هندسه اقليدسي بيان ميشد، بطوريكه مشخصه تفكر يونانيان در مورد فضا در تفكرات اقليدس يا هندسه اقليدسي قابل مشاهده است. اقليدس با جمع آوري كليه قضاياي مربوط به هندسه در ميان مصريها، بابليها و هندوها علم جديد هندسه را پايهگذاري نمود كه سيستمي مبتني بر انتزاع ذهني بود. فضاي اقليدسي فضايي يكسان، همگن و پيوسته بود كه در آن هيچ چاله، برآمدگي يا انحنايي وجود نداشت. فضاي اقليدسي، فضايي قابل اندازهگيري بود.

با توجه به آنچه گفته شد، در يونان و بطور كلي در عهد باستان دو نوع تعريف براي فضا مبتني بر دو گرايش فكري قابل بررسي است:

تعريف افلاطوني كه فضا را همانند يك هستي ثابت و از بين نرفتني ميبيند كه هرچه بوجود آيد، داخل اين فضا جاي دارد.

تعريف ارسطويي كه فضا را به عنوان Topos يا مكان بيان ميكند و آن را جزئي از فضاي كليتر ميداند كه محدوده آن با محدوده حجمي كه آن را در خود جاي داده است، تطابق دارد.

تعريف افلاطون موفقيت بيشتري از تعريف ارسطو در طول تاريخ پيدا كرد و در دوره رنسانس با تعاريف نيوتن تكميل شد و به مفهوم فضاي سهبعدي و مطلق و متشكل از زمان و كالبدهايي كه آن را پر ميكنند، درآمد جيوردانو برونو (Giordano Bruno) در قرن شانزدهم با استناد به نظريه كپرنيك، نظريههايي در مقابل نظريه ارسطو عنوان كرد. به عقيده او فضا از طريق آنچه در آن قرار دارد (جداره ها)، درك مي‎شود و به فضاي پيرامون يا فضاي مابين تبديل ميگردد. فضا مجموعهاي است از روابط ميان اشياء و ـ آن ‎گونه كه ارسطو بيان داشته است ـ حتماً نمي ‎بايست كه از همه سمت محصور و همواره نهايتي داشته باشد.

در اواخر قرون وسطي و رنسانس، مجدداً مفهوم فضا بر اساس اصول اقليدسي شكل گرفت. در عالم هنر، جيوتو نقش مهمي را در تحول مفهوم فضا ايفا كرد، بطوريكه او با كاربرد پرسپكتيو بر مبناي فضاي اقليدسي، شيوه جديدي براي سازمان ‎دهي و ارائه فضا ايجاد كرد.

با ظهور دوره رنسانس، فضاي سهبعدي به عنوان تابعي از پرسپكتيو خطي معرفي گرديد كه باعث تقويت برخي از مفاهيم فضايي قرون وسطي و حذف برخي ديگر شد. پيروزي اين شكل جديد از بيان فضا باعث توجه به وجود اختلاف بين جهان بصري و ميدان بصري و بدين ترتيب تمايز بين آنچه بشر از وجود آن آگاه است و آنچه ميبيند، شد.

در قرون هفدهم و هجدهم، تجربهگرايي باروك و رنسانس، مفهوم پوياتري از فضا را بوجود آورد كه بسيار پيچيدهتر و سازماندهي آن مشكلتر بود. بعد از رنسانس به تدريج مفاهيم متافيزيكي فضا از مفاهيم مكاني و فيزيكي آن جدا و بيشتر به جنبههاي متافيزيكي آن توجه شد، ولي برعكس در زمينههاي علمي، مفهوم مكاني فضا پررنگتر گشت.

دكارت از تأثيرگذارترين انديشمندان قرن هفدهم، در حدفاصل بين دوران شكوفايي كليسا از يكسو و اعتلاي فلسفه اروپا از سويي ديگر، ميباشد. در نظريات او بر خصوصيت متافيزيكي فضا تأكيد شدهاست، ولي در عين حال او با تأكيد بر فيزيك و مكانيك، اصل سيستم مختصات راستگوشه (دكارتي) را براي قابل شناسايي كردن فاصلهها بكار برد كه نمودي از فرضيه مهم اقليدس درباره فضا بود. در روش دكارتي همه سطوح از ارزش يكساني برخوردارند و اشكال به عنوان قسمت‎هايي از فضاي نامتناهي مطرح ميشوند. تا پيش از دكارت، فضا تنها اهميت و بعد كيفي داشت و مكان اجسام به كمك اعداد بيان نميشد. نقش عمده او دادن بعد كمي به فضا و مكان بود.

لايبنيتز از طرفداران نظريه فضاي نسبي بود و اعتقاد داشت، فضا صرفاً نوعي سيستم است كه از روابط ميان چيزهاي بدون حجم و ذهني تشكيل ميشود. او فضا را به عنوان نظام اشياي همزيست يا نظام وجود براي تمام اشيايي كه همزماناند، ميديد.

بر خلاف لايب ‎نيتز، نيوتن به فضايي متشكل از نقاط و زماني متشكل از لحظات باور داشت كه وجود اين فضا و زمان مستقل از اجسام و حوادثي بود كه در آنها قرار ميگرفتند. در اصل، او قائل به مطلق بودن فضا و زمان (نظريه فضاي مطلق) بود. به عقيده نيوتن فضا و زمان اشيايي واقعي و ظرف ‎هايي به گسترش نامتناهي هستند. درون آنها كل توالي رويدادهاي طبيعي در جهان، جايگاهي تعريف شده مييابند. بدين ترتيب حركت يا سكون اشياء در واقع به وقوع ميپيوندد و به رابطه آنها با تغييرات ديگر اجسام مربوط نميشود.

1800 سال بعد از ارسطو، كانت فضا را به عنوان جنبهاي از درك انساني و متمايز و مستقل از ماده، مورد توجه قرار داد. او جنبههاي مطلق فضا و زمان در نظريه نيوتن را از مرحله دنياي خارجي تا ذهن انسان گسترش داد و نظريات فلسفي خود را بر اساس آنها پايهگذاري كرد. به عقيده كانت، فضا و زمان مسائل مفهومي و شهودي هستند كه دقيقاً در ذهن انسان و در ساختار فكري او جاي دارند و از ارگان ‎هاي ادراك محسوب ميشوند و نميتوانند قائم به ذات باشند. فضا مفهومي تجربي و حاصل تجارب بدست آمده در دنياي بيروني نيست. ميتوانيم صرفاً فضا را از ديدگاه انسان تعريف كنيم. فراي وضعيت ذهني ما، بازنمودهاي فضا به هر شكلي كه باشد، معنايي ندارد، چون كه نه نشانگر هيچ يك از ويژگيها و مقادير فضاست و نه نشاني از آنها در رابطهشان با يكديگر. بدين ترتيب و با اين ديدگاه آن چه ما اشياي خارجي ميناميم، هيچ چيز ديگري جز نمودهاي صرف احساسهاي ما نيستند كه شكلشان فضاست.

در پايان اين يادداشت بهتر است به ديدگاه سه تن از فلاسفه معاصر درباره فضا اشاره گردد. هگل به حقيقت فضا و زمان معتقد نبود. در نظر او زمان صرفاً توهمي است كه ناشي از عدم توانايي ما در ديدن كل است. در فلسفه برگسون نيز فضا به عنوان مشخصه ماده از قطع جرياني برميخيزد كه حقيقت است. برعكس زمان خصوصيت اساسي زندگي يا ذهن است. به عقيده او زمان، زمان رياضي نيست، بلكه تجمع همگن لحظات است و زمان رياضي در واقع شكلي از فضاست.

هايدگر يكي ديگر از فيلسوفان معاصر در تبيين واژه فضا (Raum,Rwm) بر اين عقيده است كه فضا به معني جايي است كه براي جايگيري آماده باشد. فضا به چيزي كه يك محدوده و افق رهاست، جا ميدهد. اين تعريف از فضا، ميتواند تا حدودي با مفهوم مادي فضا، فضايي و جايي كه هنوز توسط اشياء فضايي و مكاني صورت تحقق نيافته است، منطبق باشد. با اين حال هايدگر اين جا بين بعد مادي فضا و بعد صوري فضا تمييز خلط ميكند. او ميگويد كه فضا در ذات خود همان است كه جا از براي آن (for which) ساخته شده است. اين تعريف از فضا مستلزم تصوري از فضا است كه صورت فضا پيش از اين كه تحقق يابد، وجود داشته است كه براي آن جا ساخته شود. اين تصوير از فضا صرفاً آن را انتزاعي ميسازد. زيرا براي آن كه براي فضا پيش از تحقق صوري آنجا بوجود آيد، بايد آن را صرفاً در ذهن انتزاع كرد.

2-4

درباره ي زمان

(0) پيش درآمد

زمان، مفهومي چنان آشنا، ملموس، بديهي، پيش پا افتاده، و عميق است كه نوشتن درباره اش جسارت زيادي را مي طلبد. فهم مفهوم زمان، و نقد كردنِ برداشت رايج از اين مفهوم، اگر به قدر كافي تداوم يابد، به تلاش براي دستيابي به نگاهي تازه و رويكردي كارآمدتر درباره ي مفاهيمي كليدي مانند مكان، تغيير، و رخداد منتهي مي شود. زمان، مفهومي چنان حاضر و نافذ است كه هر پيشنهاد جديدي براي جور ديگر ديدنِ آن به راهبردهايي رفتاري براي دگرگوني در كردار هم مي انجامد. اين پيشنهادهاي نظري، و آن توصيه هاي عملياتي، به طور خاص مهمترين جنبه هايي هستند كه به چالش طلبيدن مفهوم زمان را چنين ترسناك مي نمايند اميدوارم كه اين نوشتار، متني جسورانه باشد كه دستيابي به دركي انتقادي از مفهوم زمان را ممكن سازد، و اين كار را تا مرزهاي استنتاج راهبردهايي رفتاري براي "جور ديگر جريان يافتنِ زمان" دنبال كند. دقت و صحت آن ديدگاه و كارآيي اين رهنمودِ رفتاري، تنها زماني به درستي آشكار مي شوند كه با محك نقد آشنا شوند. زماني ريموند ويليامز رويكردهاي انديشمندان به زمان را در سه رده جاي داده بود (سويا، 1378:172-190 ). از ديد او سه نوع برداشت از زمان قابل تصور است.

نخست: برداشت بي طرف كه به زمان به عنوان متغيري خنثا و فرعي براي توضيح چيزهايي ديگر نگاه مي كند. چنين برداشتي به مدلهاي مكانيكي و علمي از زمانِ انتزاعي و رياضيگونه منتهي مي شود. مدلي كه نيوتون نخستين بنيانگذار آن محسوب مي شود. نگرش بي طرفانه با رويكردي جبرانگارانه از زمان به عنوان توجيهي براي تحليل علي رخدادها استفاده مي كند.

دوم: رويكرد تبارشناسانه، كه گويا براي نخستين بار توسط نيچه مورد استفاده واقع شده باشد. اين رويكرد، از زمان به عنوان بستري براي توضيح آن كه چرا رخدادهايي خاصي به شكلي ويژه رخ دادند، استفاده مي كند. اين زمان، بر خلاف مفهوم انتزاعي پيش گفته، پويا و سيال است و بسته به ماهيت رخداد و موضوع مورد پژوهش، انعطاف زيادي را از خود نشان مي دهد.

سوم: رويكرد خصمانه يا انتقادي: كه بر مبناي حمله بر دو نگرش پيش گفته استوار است و هدفش ويران كردن مباني نظري برداشتي از زمان است كه بديهي پنداشته مي شود. اين رويكرد به نگرشهاي تاريخ مدار و زمان گرا با ديدي انتقادي نگاه مي كند و در صحت قوانين تاريخي شك مي كند.

اميدوارم كه متن كنوني در رده ي سوم بگنجد. رهيافت من در اين متن چنين خواهد بود.

نخست، بحث را با آنچه كه در مورد زمان مي دانيم آغاز مي كنم. اين دانستن، به شواهدي "سخت" باز مي گردد كه از مجراي علوم تجربي استخراج شده و تصويري به نسبت دقيق از مفهوم زمان را به دست مي دهد. تصويري كه با وجود نقطه اتكاي مستحكمش در علوم تجربي، معمولا مورد غفلت واقع مي شود.

سپس، بر مبناي چارچوب نظري مورد علاقه ام -نظريه ي سيستم هاي پيچيده- مفهوم زمان را بازسازي مي كنم و تفسيري از چگونگي ظهور آن در سيستمها به دست مي دهم. پس از آن به بحث اصلي خويش مي پردازم. بحثي كه بر دلايل مسخ شدگي و دگرديسي مفهوم زمان در سطوح جامعه شناختي و روانشناختي تمركز دارد. در همين بخش بسياري از پيش فرضهاي مرسوم درباره ي زمان را به چالش خواهم كشيد و راهبردهايي را براي رويارويي با زمان به شكلي نو پيشنهاد خواهم كرد.

(1) زمان فيزيكي

در فيزيك، زمان با دو روش متفاوت تعريف مي شود:

الف) روش ترموديناميكي: اين روش را براي نخستين بار فيزيكداناني مانند كلوين و سلسيوس كه به مفهوم دما و تبادلات گرمايي علاقمند بودند، بنيان نهادند. اما شكل پخته و امروزين آن را در آثار انديشمنداني مانند بولتزمان مي بينيم.

تعريف ترموديناميكي زمان، بر الگوهايي از رفتار مبتني است كه در سيستمهاي ساده ديده مي شود. بخش مهمي از سيستمهايي كه در پيرامون ما وجود دارند، نظامهايي ساده هستند كه از شمار زيادي از عناصر به نسبت ساده تشكيل يافته اند. عناصري كه رفتارشان تقريبا تصادفي به نظر مي رسد، اما برآيند رفتارهاي سطح خردشان بر مبناي قواعدي كلان پيش بيني پذير است. بررسي تحولات انرژيايي اين سيستمها، ستون فقرات علم ترموديناميك را تشكيل مي دهد. كل ساختمانِ علم ترموديناميك، بنايي است كه بر پايه ي چند شاه ستونِ اصلي تكيه كرده است. اين ستونها، قوانين ترموديناميك خوانده مي شوند. قوانين ياد شده، از نظر منطقي بسيار ساده و بديهي مي نمايند. مثلا قانون صفرم ترموديناميك چنين مي گويد كه اگر دو سيستمِ آ و ب از نظر حرارتي با هم در تعادل باشند، و دو سيستم ب و پ هم چنين وضعيتي داشته باشند، آنگاه دو سيستم آ و پ هم با هم در تعادل گرمايي خواهند بود. چنان كه مي بينيد، اين در واقع بياني حرارتي از اصل منطقي اين هماني است.

دومين قانون ترموديناميك، چنين مي گويد كه سيستمهاي باز به مرور زمان به سوي بي نظمي (آنتروپي) ميل مي كنند. اين بدان معناست كه متغيري ثابت و عام به نام زمان بر رفتار چنين سيستمهايي حاكم است. با يك مثال ساده مي توان رابطه ي زمان و آنتروپي را نشان داد فرض كنيد در يك اتاق، شيشه اي عطر داشته باشيم و درِ آن را گشوده باشيم. در چنين وضعيتي تراكم مولكولهاي عطر در يك نقطه ي خاص از اتاق -درون شيشه- نشانگر وجود شكلي از نظم است. اتاقي كه در آن مولكولهاي عطر در كنار هم و مولكولهاي هوا در كنار هم قرار گرفته اند، اتاقي منظم است و محتواي اطلاعاتي اش از اتاقي كه مولكولهاي ياد شده به طور نامنظم و درهم برهم قرار گرفته باشند، بيشتر است. قانون دوم ترموديناميك به ما مي گويد كه سيستمي باز -مانند شيشه ي عطرِ داراي درِ گشوده- در گذر زمان از حالت منظم اوليه به سوي وضعيت نامنظم دومي پيش خواهد رفت. آنچه كه در اين ميان افزايش مي يابد، بي نظمي اتاق است كه در ترموديناميك با عنوان آنتروپي شناخته مي شود.

ب) روش تاريخ مدارانه: اين روش زمان را بر مبناي سيستمهاي پيچيده اي تعريف مي كند كه امكان انباشت اطلاعات و تجربيات را در خود دارند. در اين سيستمها، گذر زمان به كاهش يافتنِ بي نظمي و افزايش نظم منتهي مي شود. مثلا وقتي به بدن مجروح يك انسانِ يا بذر يك گياه نگاه مي كنيم، مي بينيم كه با مرور زمان مقدار نظم دروني اين سيستمها زياد مي شود. فرد زخمي بهبود مي يابد و بذر به گياه تبديل مي شود. به اين ترتيب به نظر مي رسد تعريف تاريخ مدارانه از زمان، با تعريف ترموديناميكي آن در تضاد باشد.

چنان كه مي دانيم، مهمترين ويژگي حاكم بر قوانين علوم تجربي مانند فيزيك، ناوردايي يا تقارن است. تقارن بدان معناست كه قوانين ياد شده در تمام شرايط قابل تصور صدق مي كنند. اين بدان معناست كه قوانين مزبور بيانگر ماهيت موضوع پژوهش و شيوه ي رفتار آن هستند و به شرايط پيراموني آن وابسته نمي باشند.

كل قوانين فيزيك، نسبت به همه ي شرايط ناوردا هستند. تنها متغيري كه اين تقارن در هم مي شكند، زمان است و منشا اين نقض شدنِ تقارن، قانون دوم ترموديناميك است. محور زمان، تنها شاخص فيزيكي است كه جهت دارد و در مسير مشخصي جريان مي يابد و بسته به اين جهت، رفتار سيستمها دگرگون مي شود.

براي درك دقيقتر اين مفهوم اشاره به مثالي روشنگر است. قانوني مثل F=Ma را در نظر بگيريد.

اين قانون بيان مي كند كه شاخصي مثل نيرو، با دو شاخص ديگر (شتاب و جرم) رابطه دارد. اين معادله نسبت به محورهاي مكان ناورداست. يعني اگر به جسمي در جهتي نيرو وارد كنيم، شتاب آن بسته به جرمش -و نه چيزي ديگر- تعيين مي شود. اگر به همان جسم در جهت معكوس نيرو وارد كنيم، بار ديگر تنها جرم آن است كه شتابش را تعيين مي كند. جهت اعمال نيرو و مكانِ ظهور چنين پديده اي در صحت اين معادله تاثيري ندارد. مكان زمينه اي خنثاست كه قانون ياد شده همواره در آن صدق مي كند. مهم نيست شما در چه جهتي بر جسم نيرو وارد كنيد و كجا اين كار را انجام دهيد، قانون ياد شده در كل كائنات و در تمام جهتهاي قابل تصور براي اعمال نيرو، مصداق دارد.

اما قانون دوم ترموديناميك چنين وضعيتي ندارد. اين قانون نسبت به محور زمان ناوردا نيست. اگر سيستم بر محور زمان "پيش برود" يعني از گذشته به آينده حركت كند، قانون دوم ترموديناميك صدق مي كند، و اگر جهتي معكوس براي آن فرض شود، اعتبار اين قانون از بين مي رود. سيستمهاي باز تنها در شرايطي كه زمان در جهت خاصي حركت كند، آنتروپي خود را افزايش مي دهند.

از اين روست كه زمان در معادلات فيزيكي به صورت متغيري مستقل وارد مي شود و به صورت شاخصي عام عمل مي كند كه "جهت و ترتيب" رخدادها را نشان مي دهد.

مفهوم فيزيكي زمان دو مشكل اساسي دارد :

الف: تعريف ترموديناميكي و تاريخ مدار از زمان به ظاهر با هم در تعارض هستند. بنابراين تعريف يگانه و فراگيري از زمان وجود ندارد. گويي زمان در سيستمهاي بازِ ساده و پيچيده به دو شكل متفاوت تعريف شود.

ب: توضيح اين كه چرا زمان -به عنوان متغيري عام- اينطور يك طرفه عمل مي كند و تنها در جهت خاصي جريان دارد، دشوار است. به بيان ديگر، "پيكان زمان" و حركت دايمي و ثابتش از گذشته به آينده امري است كه نياز به توضيح و تبيين دارد.

تلاشهاي زيادي براي آشتي دادنِ دو تعريف ترموديناميك و تاريخ مدار از زمان صورت گرفته است. يكي از جالبترينِ اين تلاشها، به پيشنهاد ديويد ليزر مربوط مي شود. وي معتقد است كه مفهوم اطلاعات -مبناي اصلي تعريف مفهوم آنتروپي- در سطوح خرد و ميكروسكپي قابل تعريف نيست. به عبارت ديگر، در سطح ميكروسكپي، محور زمان متقارن است و تمايزي ميان حركت از گذشته به آينده و از آينده به گذشته وجود ندارد. او از اصل عدم قطعيت هايزنبرگ، براي تاييد حرف خود استفاده مي كند. اين اصل اعلام مي كند كه تعداد حالات قابل تصور براي يك سيستم فيزيكي متناهي است، و بنابراين توصيف آن با مقداري متناهي از اطلاعات ممكن است. اين بدان معناست كه اطلاعات در سطح ميكروسكپي حدي مشخص دارند و نامتناهي نمي باشند. اين اصل در مورد تمام زيرسيستم هاي كيهان صادق است.

اصل عدم قطعيت هايزنبرگ را مي توان به خودِ كيهان هم تعميم داد. كيهان، با زيرسيستمهايش در يك مورد تفاوت دارد و آن هم بيكران بودنش است. اگر اصل تقارن محض انشتين را بپذيريم، يعني قبول كنيم كه اثرات تصادفي هم در كيهان توزيعي متقارن دارند، به اين نتيجه مي رسيم كه اطلاعات سطح ميكروسكپي، اگر در سطح كيهان -يعني كليت عالم- نگريسته شوند، عينيت ندارند. چرا كه در سطوح خرد، مي توان هماننديهايي اطلاعاتي را در ميان سيستمهايي تشخيص داد كه در سطح كلان متفاوتند يعني از محتواهاي اطلاعاتي متمايزي برخوردارند پيشنهاد ليزر به طور خلاصه آن است كه محور زمان را در سطوح ميكروسكپي متقارن فرض كنيم. در چنين شرايطي، پيش فرضِ كيهان شناساني مانند هويل و نارليكار كه اعتقاد دارند جهان از حالت عدم تعادل ترموديناميكي اوليه (مهبانگ) زاده شده و به سوي چنين تعادلي (مرگ حرارتي) حركت مي كند، قطعيت خود را از دست مي دهد. از ديد ليزر، چنين تصوري از تكامل عالم، در پيش فرضهايي قديمي تر ريشه دارد. اين پيش فرض آن است كه جهان يك سيستم ديناميك بسته است و بنابراين حركتي كه در آن مشاهده مي شود، با قانون دوم ترموديناميك تبيين مي شود. از ديد ليزر، با توجه به نقض جهت دار بودنِ زمان در سطح ميكروسكپي، اين حالت كه جهان از وضعيتي نامتعادل به سوي تعادل پيش رود، همانقدر محتمل است كه وضعيت برعكسِ آن. در واقع ليزر از اين مدل اخير دفاع مي كند و معتقد است نقطه ي شروع عالم وضعيتي نزديك به تعادل ترموديناميكي بوده و در گذر زمان كيهان از اين تعادل دور مي شود مشكل دوم، يعني جهت مند بودنِ زمان، به اشكال متفاوت تبيين شده است. فيزيكداناني مانند اميل بورل اعتقاد داشتند كه بسته نبودنِ سيستمهاي فيزيكي، به معناي آن است كه هيچ سيستمي از تاثير عناصر تصادفي و كاتوره اي محيط خود در امان نيست. در نتيجه ي اثر اين عوامل، اطلاعات سطحِ خُرد هنگام سازمان دادن نظمهاي سطح كلان به طور منظم تلف مي شوند و اين همان چيزي است كه اصل آنتروپيك و جهت دار شدنِ زمان را نتيجه مي دهد. برخي ديگر از انديشمندان -مانند مك ناگارت- اصولا جهتمند بودنِ زمان را نفي كرده اند تاكيد مك ناگارت بر مفهومي از زمان است كه بر چيده شدن رخدادها در كنار هم -به صورت تواليهايي از قبل و بعد- دلالت دارد. در اين تعريف -كه خصلتي نيوتوني هم دارد،- زمان "چيزي" است مانند مكان، كه همچون ظرفي رخدادها را در بر مي گيرد. نقطه اي به نام اكنون بر اين محور وجود دارد كه رخدادهاي قبل و بعدِ آن به گذشته و آينده منسوب مي شوند و جايگيري شان نسبت به هم به آنها -و به محور زمان- معنا مي بخشد. مك ناگارت معتقد است كه دو بيان از اين محور زماني وجود دارد نخست: "سري آ" كه بر چيده شدن رخدادها نسبت به مرجعي به نام اكنون مبتني است. سري آ در صورتي معنا دارد كه بتواند بر مبناي صفاتي اصيل و غير انضمامي رخدادها را نسبت به هم مرتب كند.

دوم: "سري ب" كه نظم رخدادها را بر مبناي رابطه ي قبل و بعدشان با يكديگر مي سنجد و مرجع اكنون را ناديده مي گيرد.

استدلال او براي رد مفهوم خطي زمان اين چنين است:

الف) زمان وجود دارد اگر و فقط اگر سري ب وجود داشته باشد. يعني زمينه اي از رخدادها و تحولات وجود داشته باشند كه با يكديگر قابل مقايسه باشند.

ب) اين امر تنها زماني امكان پذير است كه چيزي به نام تغيير وجود داشته باشد. يعني چيزي ميان رخدادهاي مربوط به زمانهاي مختلف تمايز گذارد. (هرچند برخي از نويسندگان مانند شوميكر تصور جهاني فاقد تغيير ولي واجد زمان را ممكن دانسته اند.)

پ) تغيير تنها زماني ممكن خواهد بود كه نوعي سري آ وجود داشته باشد. يعني وجود زمينه اي از رخدادهاي مشابه كه نسبت به هم قبل و بعد داشته باشند ولي مرجعي بيروني براي چيده شدنشان وجود نداشته باشد، بر تفاوت ميانشان -يعني حضور تغيير- دلالت نمي كند.

ت) رخدادهاي درون سري آ تنها به يكي از مفاهيم گذشته، حال، يا آينده متصل مي شوند. اتصال آنها به بيش از يكي از اين مفاهيم، به تناقض منتهي مي شود.

ث) در نتيجه، اعتبار محور زمان و مرجعِ اكنون -كه سري آ را مي ساخت- تنها به زنجيره اي از روابط مفهومي وابسته است كه هيچ يك اعتبار كامل ندارند. يعني در هر برش مشاهداتي، هر رخداد تنها يكي از سه وضعيت ياد شده را به خود مي پذيرد. از اينجا بر مي آيد كه سه مفهوم حال، گذشته و آينده خصلتي انضمامي دارند و بنابراين نمي توانند شالوده ي استواري را براي سري آ فراهم كنند .

زمانِ زيست شناختي

سيستم زنده، نظامي است كه در زمان و مكان امتداد دارد. در نتيجه براي تنظيم رفتارهاي خويش و سازگار شدن با محيط، نياز به آن دارد تا هر دوي اين زمينه ها را بشناسد -يا خلق كند- و برمبناي آن كاركرد غايي خويش -يعني بقا- را برآورده سازد.

سيستمهاي جانوري پيچيده به كمك حس بينايي و شنوايي مكان را درك مي كنند. مكان، به شكلي گسترده، بر مبناي رخدادهايي نوپديد و بديع كه در اطراف موجود ظهور مي كند، شناسايي و درك مي شود.

زمان، بر عكس به شكلي دروني ادراك مي شود. سيستم زنده براي فهم زمان بيش از محركهاي بيروني و تحولات محيطي به دگرگونيهاي دروني و متغيرهاي داخلي خويش وابسته است دستگاه تشخيص زمان در تمام جانداران از ساختار شيميايي كمابيش يكساني پيروي مي كند. مبناي تمام اين دستگاه ها، چرخه هايي بيوشيميايي است كه مي توانند به صورت متناوب و پياپي تكرار شوند و هر چرخه ي تكرارشان زماني مشخص دوام مي يابد. به اين ترتيب، جانداران در سطح بيوشيميايي به ساعتي دروني مجهز هستند كه بر مبناي كنش و واكنشهاي شيميايي و با چرخ دنده هايي مولكولي تيك تاك مي كند .

در جانورانِ داراي دستگاه عصبي پيچيده، اين دستگاه بسيار تكامل يافته است و Zaitgieber به آلماني يعني "زمان سنج" ناميده مي شود. در بندپايان، بخشي از عقده ي سري اين وظيفه را بر عهده دارد و در مهره داران خونسرد -ماهيان، دوزيستان و خزندگان- غده ي صنوبري اين كار را انجام مي دهد.

در انسان، مركز درك زمان هسته ي كوچكي به نام هسته ي بالاي چليپايي (SCN ) است كه در هيپوتالاموس، درست در بالاي محل برخورد دو عصب بنيايي قرار گرفته است. اين هسته تنها از دو هزار نورون تشكيل يافته است. نورونهاي مورد نظر، با چرخه هاي شيميايي بسته اي، به طور منظم پيامهايي الكتريكي و تكرار شونده را توليد مي كنند. اين پيامها در شبكه ي پيچيده ي نورونهاي اين هسته تشديد مي شود و با فواصل زماني ثابتي پيامي عصبي را به ساير ساختارهاي مغزي گسيل مي دارد. به اين ترتيب هسته ي بالاي چليپايي با سرعت ثابتي تيك تاك مي كند و زمان دروني مغز را ثبت مي نمايد.

ساعت دروني به طور دايمي به كمك محركهاي نوري كه از چشمها وارد مي شوند، خود را تنظيم مي كند. به عنوان مثال، شبانه روزِ ساعت دروني، از شبانه روزِ نجومي و بيروني طولاني تر است. اگر عده اي از مردم در محيطي مانند قعر يك غار كه فاقد هر نوع محرك نشانگر زمان است، براي مدتي بمانند، طول شبانه روزشان اندكي افزايش مي يابد و در حوالي بيست و پنج ساعت تثبيت مي شود. رفتارهاي اين آزمودني ها، بر مبناي چرخه هايي 25 ساعته تنظيم مي شود و خورد و خوابشان با چنين تناوبي سازمان مي يابد.

با اين تفاصيل مغزي كه روزهايي بيست و پنج ساعته را در درون خود توليد مي كند، بايد در جهانِ واقعي مرتبا خود را تصحيح كند. اين كار به كمك بازخوردهايي كه از دستگاه بينايي حاصل مي شود، انجام مي گيرد.

جانوران بر مبناي اين ساعت دروني، چرخه هاي زيستي خود را تنظيم مي كنند. اين چرخه ها عبارتند از دوره هاي روزانه -مثل خواب و بيداري-، ماهانه -مثل دوره ي تخمك گذاري- و ساليانه - مثل زمستان خوابي. اين چرخه ها هم به كمك محركهايي مانند نسبت زمان روز به شب و تغييرات دماي هوا تصحيح مي شود.

اين چرخه هاي برونزاد، چنان كه مي دانيم، خود از رخدادهايي تكراري در ابعاد كيهاني ناشي مي شوند. به اين ترتيب رشته اي از رخدادهاي تكراري درونزاد -شليكهاي عصبي در SCN و برونزاد (گردش زمين به دور خورشيد و ماه به دور زمين) پديده ي زمان را در جانداران خلق مي كنند.

در پستانداران، هسته ي بالاي چليپايي از سمت پشت به مغز مياني و ساير هسته هاي هيپوتالاموسي مرتبط مي شوند و آكسون هايشان را از جلو به سپتوم مي فرستند. كاركردهاي عمده اي كه با اين هسته در ارتباطند عبارتند از: تنظيم چرخه هاي خواب و بيداري، تنظيم دماي بدن در ساعات متفاوت شبانه روز و تنظيم دوره هاي فعاليت و استراحت. طول دو چرخه ي اول 24 ساعت، و طول چرخه ي سوم 90 دقيقه است. ساعت دروني دوره هاي زماني را تنظيم مي كند، اما دوام كاركردهاي زيستي را تعيين نمي كند. اين بدان معناست كه اگر هسته ي بالاي چليپايي موشي را تخريب كنيم، چرخه هاي خوب و بيداري اش نظم خود را از دست خواهد داد، اما كل زماني كه در شبانه روز مي خوابد تغييري نخواهد كرد. ساعت دروني ساختار بسيار مقاومي است و كاركردش به راحتي در برابر محركهايي مانند سرما، داروهاي عصبي، اختلالات هورموني و شوك هيپوكسيك مختل نمي شود (Haken & Koepchen,1991). كاركرد ساعت دروني به طور مستقيم به عملكرد ژنها وابسته است. در مگس سركه و ساير حشرات ژني به نام Per ايجاد چرخه هاي پروتئيني ساعت دروني را بر عهده دارد. در كپك نوروسپورا ژني به نام Frq اين نقش را ايفا مي كند. در پستانداران عملكرد اين سيستم به يك ژن منفرد وابسته نيست، اما جهش يافته هايي مانند Clock در موش و Tau در همستر شناسايي شده اند كه چرخه هاي روزانه اي بلندتر يا كوتاهتر از ميزان معمول دارند .

به اين ترتيب، مي بينيم كه زمان در نظامهاي زيست شناختي، در واقع شيوه اي از مديريت روندهاي دروني سيستم است كه به كمك معيار گرفتنِ رشته اي از رخدادهاي تكراري و يكنواخت حاصل مي شود. بدن جاندار، به كمك رديابي يا توليد كردنِ اين رخدادهاي تكراري، مبنايي براي پردازش اطلاعات به دست مي آورد و هماهنگي ميان رفتارهاي دروني خويش و رخدادهاي محيط بيروني را ممكن مي سازد.

در پردازنده ي بسيار پيچيده اي مانند مغز انسان، زمان كاركردي فراتر از تضمين سازگاري با محيط را بر عهده مي گيرد. در چنين مغزهايي، حجم كلي پردازش اطلاعات چنان زياد و شمار كاركردهاي درون سيستم به قدري بالاست كه زمان، به عنوان ابزاري كليدي براي هماهنگ كردن ساز و كارهاي دروني سيستم نيز مركزيت مي يابد. به اين ترتيب، بدنِ جانداري كه در نخستين روزهاي پيدايش حيات، زمان را بر مبناي چرخه هاي برونزاد و دگرگونيهاي تكراري محيطي مي فهميد و از آن براي تطبيق يافتن با دگرگونيهاي خارج از مرزهاي سيستم خود بهره مي برد، ناچار شد براي دستيابي به انسجام رفتاري و اتحاد عملكردي، دستگاهي درونزاد براي ترشح زمان ابداع كند و از آن به عنوان نقطه ي مرجعي براي سازگار كردن زيرسيستمهاي خويش با هم استفاده كند. اين ماشين دروني ساختِ زمان، همان مركزي بود كه در جريان تكامل مهره داران به هسته ي صنوبري خزندگان و دوزيستان و هسته ي بالاي چليايي در پستانداران منتهي شد. به اين شكل زماني كه بيشتر بر متغيرهاي بيروني متكي بود و سازگاري سيستم با محيط را تضمين مي كرد، به نظامي خودسازمانده و خودمختار تبديل شد كه وظيفه اش هماهنگ كردن رفتار زيرسيستم هاي گوناگون در سيستم اصلي بود. اهميت اين كاركرد جديد را مي توان با بررسي چند شاهد عصب شناختي درك كرد.

به عنوان مثال، به زيرسيستمهاي حسي گوناگون مغز آدمي توجه كنيد. مجاري ورود اطلاعات در جانداري مانند انسان به قدري تخصص يافته و پيچيده شده اند كه هريك تنها جنبه اي خاص و ويژه از دگرگونيهاي محيط بيروني را رديابي مي كنند و به آن توجه نشان مي دهند. به عنوان مثال، سيستم مغز بويايي كه از پياز بويايي آغاز مي شود و تا سپتوم و مراكز درك بويايي در بخشهاي پيشين مغز گسترش مي يابد، تنها به پردازش اطلاعات بويايي توجه دارد. سيستم حسي بينايي كه مسيري از شبكيه تا قشر پس سري را در بر مي گيرد، تنها به محركهاي نوري كار دارد و مركز شنوايي هم تنها امواج و ارتعاشات هوا را ثبت و تحليل مي كند. آنچه كه ما به عنوان پديده ها و چيزها در جهان خارج تشخيص مي دهيم، در واقع محصولي ساختگي است كه از برهم افتادن اين ادراكات حسي گوناگون نتيجه مي شود. يعني به عنوان مثال وقتي ما يك دانه ي گيلاس را در دست مي گيريم، از راهِ تركيب كردن محركهاي نوري (رنگ و شكل گيلاس)، پساوايي (نرمي و بافتار خاص آن) و...، پديده اي به نام گيلاس را استنتاج مي كنيم. تركيب شدنِ حواسي متمايز در قالب يك پديده ي داراي استمرار، تنها زماني ممكن مي شود كه محوري زماني جايگيري آن پديده نسبت به پديدارهاي زمينه اش را تعيين كند و دگرگوني هاي آن پديدار را هم به عنوان "تحولاتِ آن چيز در زمان" تفسير نمايد.

مطالب مشابه ...








مفاهيم بنيادي فضا و زمان

۲۹-۱۱-۱۳۹۰ ۱۰:۵۹ صبح
جستجو یافتن همه ارسال های کاربر اهدا امتیازاهدای امتیاز به کاربر پاسخ پاسخ با نقل قول

برای بروز رسانی تاپیک کلیک کنید


مطالب مشابه ...
موضوع: نویسنده پاسخ: بازدید: آخرین ارسال
  [دانلود] پاورپوینت مديريت توليد انگيزه - مدیریت کار و زمان - مدیریت خلاقیت 58 اسلاید به همراه ♔ αϻἰг κнаη ♔ 0 818 ۱۲-۹-۱۳۹۱ ۰۸:۰۳ عصر
آخرین ارسال: ♔ αϻἰг κнаη ♔
  سازمان اداری و مالی در زمان رسول خدا (ص) (بخش اول) senior engineer 0 102 ۱۳-۷-۱۳۹۱ ۰۳:۴۱ عصر
آخرین ارسال: senior engineer
  سازمان اداری و مالی در زمان رسول خدا (ص) (بخش دوم) senior engineer 0 129 ۱۳-۷-۱۳۹۱ ۰۳:۴۰ عصر
آخرین ارسال: senior engineer
  سازمان اداری و مالی در زمان رسول خدا (ص) (بخش سوم) senior engineer 0 90 ۱۳-۷-۱۳۹۱ ۰۳:۴۰ عصر
آخرین ارسال: senior engineer
  [مقاله] وظايف شيعه در زمان غيبت senior engineer 0 65 ۴-۷-۱۳۹۱ ۰۵:۳۲ عصر
آخرین ارسال: senior engineer
  گذشت زمان علیه عشق عمل می کند! ♔ αϻἰг κнаη ♔ 0 123 ۲۲-۱۱-۱۳۹۰ ۰۴:۳۰ عصر
آخرین ارسال: ♔ αϻἰг κнаη ♔
  مدیریت زمان ♔ αϻἰг κнаη ♔ 0 110 ۱۵-۱۱-۱۳۹۰ ۰۳:۴۸ عصر
آخرین ارسال: ♔ αϻἰг κнаη ♔
  چگونگی زندگی امام در زمان غیبت ♔ αϻἰг κнаη ♔ 0 178 ۹-۱۰-۱۳۹۰ ۰۱:۴۳ عصر
آخرین ارسال: ♔ αϻἰг κнаη ♔
  اسلام در زمان سامانیان ♔ αϻἰг κнаη ♔ 0 260 ۲۱-۸-۱۳۹۰ ۰۲:۰۶ عصر
آخرین ارسال: ♔ αϻἰг κнаη ♔

پرش به انجمن:

کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان