مغز و خاطرهی کیهانی
آیا علم باید در آینده همیشه دانش تجربی بیشتری نسبت به گذشته در اختیار ما بگذارد؟
به نام خدا
عبدالرضا ناصر مقدسی
متخصص بیماریهای داخلی اعصاب
«مغز و خاطرهی کیهانی»
در شماره ۱۹۳ مجله نجوم مقالهای با عنوان « آیا کیهانشناسی به پایان میرسد؟» به چاپ رسیده بود. در این مقاله خواندنی عنوان شده بود که اخترشناسان هزارههای بعدی احتمالاً دلایل و شواهد کمتری را در باب چگونگی پیدایش جهان کشف خواهند نمود به عبارت دیگر «فراموشی کیهانی» سرنوشت محتوم این اخترشناسان خواهد بود. اما نکتهای که نظر نگارنده را جلب نمود و باعث شد این مطالب را بنویسد ادعای زیر بود «اما آیا علم باید در آینده همیشه دانش تجربی بیشتری نسبت به گذشته در اختیار ما بگذارد؟ طبق دستاوردهای پژوهشهای کنونی، پاسخ در مقیاسهای کیهانی منفی است» قبل از هر چیز لازم به ذکر میدانم که نگارنده کوچکترین بضاعتی در باب علمی چون کیهانشناسی ندارد و دانستههای وی از حد قرائت چند مقاله و احیاناً دو سه کتاب که برای عامه نگاشته شده است فراتر نمیرود. آنچه در ذیل میآید دال بر هیچگونه مدعایی نیست فقط اندیشهای است گنگ و مبهم. لذا اگر پر از اشتباهات فاحش بود بر نگارنده خرده نگیرید و بزرگوارانه از آن بگذرید.
وقتی در باب ابعاد بسیار بزرگی آن هم چون ابعاد کیهان فکر میکنیم یا وقتی از دریچه یک تلسکوپ به کهکشانها و ستارگان دور دست مینگریم شاید لحظاتی یادمان برود که همه چیز از دریچه چشم کوچک ما دیده میشود و آنچه پردازش گشته و به اشکال گوناگون ارائه میگردد حاصل فعالیت مغز ماست. نقطهی عزیمت این مقاله نیز همین نکته است. علوم اعصاب در سالهای اخیر بقدری پیشرفت کرده که دیگر نمیتوان مغز را صرفاً ارگانی دانست که وظیفه انباشت و انتقال اطلاعات را بر عهده داشته بیآنکه دخل و تصرفی در آنها ننماید بالعکس مغز بیش از پیش بهعنوان ارگان فیزیولوژیکی شناخته میشود که به شکلی فعال در شناخت ما از جهان خارج دخالت کرده و به این شناخت شکل و جهت میبخشد. مثال «حداکثری» زیر اهمیت این ارگان را بهتر به ما میشناساند. ما به جهان رنگارنگ اطراف خود عادت کردهایم. هر چیزی به رنگی است. آسمان آبیست. خورشید طلیعههای زردگون دارد و چمنزار در صبحی بهاری، سبزی خود را به رخ ما میکشاند. امّا آیا ممکن نیست همهی اینها صرفاً حاصل پردازش مغز ما باشد به عبارتی دیگر مغز ما طوری طراحی شده باشد که جهان را «رنگی» ببیند و جهان واقعی خود صرفاً معجونی باشد از دادههایی بیرنگ چون ذره و موج و حرکت و سکون که توسط مغز ما رنگ و شکل پیدا میکند. این مثال همانطور که ابتدا نیز متذکر شدم مثالی حداکثریست و از درک واقعگرایانه بدور است. نگارنده نیز اعتقادی به آن ندارد امّا در عین حال تهدیدی جدیست و به گمانم رد کردن آن نیز به آسانی مقدور نمیباشد. توجه داشته باشید که همین طرز تفکر میتواند این نظریه را نیز پیش بکشد که تئوریهای مختلف ما در باب کیهان، حداقل در بخشی از آن بیشتر حاصل طرز عملکرد مغز و فیزیولوژی خاص آن است تا بازتابی حقیقی از جهان خارج. همان تئوریهایی که نویسندگان مقاله مزبور آنها را پایانی بر طرز تلقی ما از «ماهیت واقعی عالم» میپندارند. همانطور که متذکر شدم نگارنده اعتقادی به این نگرش تند و افراطی ندارد امّا میخواهد به رابطه مغز و کیهان از جنبهای دیگر نگاه کند: آیا مغزی که تا به این حد در شناخت ما از جهان خارج سهیم است و هم به شکل خودآگاه و هم بصورت ناخودآگاه در تعامل مستقیم و همهجانبه با جهان خارج قرار دارد میتواند خاطرهای هرچند دور و محو از لحظه پیدایش جهان با خود داشته باشد خاطرهای که من از آن در عنوان مقاله با نام «خاطرهی کیهانی» یاد کردم؟ به عبارت دیگر حال که بنا به ادعای نویسندگان مقالهی «آیا کیهانشناسی به پایان میرسد؟» دیگر نمیتوانیم انتظار یافتهای بزرگ و جدی در باب ماهیت عالم حداقل در علم کیهانشناسی داشته باشیم آیا امکان آن وجود دارد که این بار نقبی به درون مغز این ارگان ۱۴۰۰ گرمی بزنیم و در لابلای فرایندهای آن به دنبال راهحل و خاطرهای جهت کشف ماهیت آن لحظه شگفت انگیزه یعنی مهبانگ بگردیم؟
میدانم که چنین ادعایی بیشتر به داستانهای علمی- تخیلی شباهت دارد ولی قبل از هرگونه پیشداوری اجازه بدهید ابتدا به این سؤال بپردازیم که آیا اصلاً مغز چنین قابلیتی را دارد یعنی مغزی که حداکثر دوران تکاملش در ۷-۶ میلیون سال اخیر میباشد چگونه ممکن است خاطرهای از ۱۴ میلیارد سال قبل یعنی عمر تخمینی جهان با خود حمل نماید. اگر توانستیم به این سؤال پاسخ دهیم آنوقت به گمانم باید به صورت جدیتر در باب «خاطرهی کیهانی» تفکر و اندیشه نمائیم.
زیستشناس نامی ریچارد داوکینز در کتاب «ساعت ساز نابینا» گفتاری دارد در باب تکامل فرهنگی. بنا به اهمیتی که این گفتار در مورد بحث ما دارد من عین نوشتههای او را در اینجا میآورم «ما تحت تأثیر نوع جدیدی از حاکمیت ژنها قرار دادیم. تکثیرشوندههای DNA برای خودشان دستگاههای بقا ساختند- بدن جانداران از جمله بدن ما را. بهعنوان بخشی از ابزارشان، رایانه جاسازی شده را در مغز ساختند. مغز توانایی ارتباط با مغزهای دیگر را با استفاده از زبان و مراسم فرهنگی برقرار ساخت. اما هزاره جدید سنتهای فرهنگی و افقهای جدیدی در مقابل ماهیتهای خود تکثیر گشوده است. تکثیر شوندههای جدید DNA نیستند، بلورهای خاک هم نیستند. بلکه الگوهای اطلاعاتاند و فقط در مغز یا در وسایلی مانند کتاب و رایانه که مغز آنها را میسازد، میتوانند خوب رشد کنند. تکامل فرهنگی خیلی سریعتر از تکامل DNA پیش میرود و ما را وا میدارد بیشتر به مفهوم «پیشی گرفتن» توجه کنیم. و اگر در آغاز «پیشی گرفتن» نوع جدیدی تکثیر شونده باشیم، جدا شدن آن از پدر و مادرش، DNA ، خیلی زیاد طول خواهد کشید. اگر چنین باشد، میشود مطمئن بود که رایانهها جلودار خواهند بود» (۱) در واقع داوکینز افقی طولانی را در عرصه تکامل ترسیم میکند. ابتدا ژنها حاکمند حکومتی حداقل ۳ میلیارد ساله که شاید بتوان از آن با عنوان تکامل ژنی یاد کرد. اوج این تکامل در پردازش ارگانی به نام مغز است. در این دوره فرمانروایی مغز آغاز میشود. تکامل مغزی و محصولات وی ما را به سرعت به پیش میبرد زمانی خواهد رسید که مغز ما کنترل خود را بر مهمترین محصول خود یعنی رایانه از دست خواهد داد. رایانهها خودمختار خواهند شد و در آن زمان دوره جدیدی از تکامل فرهنگی شروع میشود.
دورهای که البته شاید هیچگاه اتفاق نیفتد. تا اینجای کار چندان مهم نیست. مهم سؤالیست که داوکینز به دنبال ارائه این منظرگاه وسیع مطرح میکند آیا ممکن است زمانی یکی از این رایانهها در جستجو برای یافتن سرمنشاء خود ناگهان دریابد که همه چیز از ژن و DNA آغاز شده ژنی که اکنون بدلیل حاکمیت مدارها و سیستمها در پردازش یک رایانه از یاد رفته است؟ من این سؤال داوکینز را به شکلی دیگر مطرح میکنم آیا ممکن است این رایانه خاطرهای دور دست از مادر اصلی خود یعنی ژن را با خود حمل مینموده و حالا با تلنگری به یادآوری آن قادر شده است. برای اینکه از این بحث داوکینز نهایت استفاده را برده باشیم بیایید افق مطرح شده توسط او را کمی یعنی چیزی حدود ۱۰ میلیارد سال گستردهتر نمائیم. ۱۰ میلیارد سالی که فاصلهی مهبانگ تا آغاز حیات است و میتوانیم بنا به بحث مطروحه از آن با عنوان تکامل فیزیکی یاد کنیم. اگر تمام وقایع کیهان را از لحظه مهبانگ تا حالا که دوران فرمانروایی مغز بشری است یکپارچه فرض نمائیم باید بگوئیم قبل از تکامل مغزی بیش از ۳ میلیارد سال تکامل ژنی داشتهایم و قبل از آن نیز بیش از ۱۰ میلیارد سال تکامل فیزیکی را پشت سر گذاشتهایم. حال ما نیز بسان همان رایانهای هستیم که بدلیل مشغلههای فراوان و درگیر شدن با هزاران نوع محصولات فکری ریشههای خود را از یاد بردهایم. ریشههایی که گنگترین و محوترین آن همان چیزیست که من از آن با عنوان «خاطرهی کیهانی» یاد کردم. البته باید اذعان کنم که آن چه بیان شد بیشتر متکی بر تعدادی مثال بود که مقداری خیالپردازی نیز چاشنی آن گشته بود. امّا این منظر و این افق وسیع که ما را جزئی از فرایند کیهانی از لحظه پیدایش آن تا کنون فرض مینماید چیزی نیست که بتوان براحتی از کنار آن گذشت.
اینکه مغز قوانین جهان فیزیکی را «بداند» و آنها را در فرایندهای خود اعمال کند نباید موضوع دور از ذهنی باشد. در سال ۲۰۰۱ ، McIntyre و همکاران در مقالهای که در مجله معتبر Nature به چاپ رسید به بررسی این سؤال پرداختند که چگونه مغز انسان میتواند حرکات اندامها را آنطور تنظیم کند تا ما قادر باشیم توپی را که به سویمان پرتاب شده است را با دست بگیریم و مهار کنیم (۲). گرفتن یک توپ به نظر کار سادهایست امّا در واقع گرفتن یک توپ در یک بازی ساده فرایندی بسیار پیچیده میباشد زیرا بدلیل تأثیر نیروی گرانش سرعت توپ هر لحظه تغییر مینماید و تحت این شرایط مغز باید تعیین کند که در چه زمانی توپ توسط دستهای ما گرفته شود. McIntyre در این مقاله نشان داد مغز از آنرو قادر به انجام دقیق و درست این عمل است که خود واجد یک مدل درونی از گرانش میباشد. در واقع مغز قوانین نیوتن را میداند و این دانایی صد البته هزاران سال قبل از آنکه نیوتن اثر جاویدانش «اصول ریاضی فلسفه طبیعی» را تدوین کند بوجود آمده بود. حال میتوان با این کشف جالب به دو صورت برخورد کرد حالت اوّل اینکه بگوئیم قوانین نیوتن در باب حرکت حاصل و پراختهی مغز ماست (۳) و حالت دوم اینکه بگوئیم مغز انسان از آنجا که در افق بلند حرکت کیهان قرار دارد لذا از تعامل با آن نمیتواند دور باشد پس مدل درونی گرانش در مغز نیز چیزی از نوع همان خاطره کیهانی محسوب میشود. امّا شاید کسی این اشکال را وارد نماید که گرانش موضوعی است که ما و به تبع آن مغز ما هر روز و هر ساعت با آن روبروست. در واقع گرانش چه از نظر زمانی و چه از نظر مکانی موضوعی کاملاً نزدیک به شمار میآید در حالیکه کیهانشناسی از این منظر کاملاً دور است. از طرفی نسبیت عام که اساس کیهانشناسی جدید میباشد درباره ابعاد بینهایت بزرگ صحبت میکند که ما در زندگی روزمره تماسی با آن نداریم لذا مغز ما نیز در معرض تعامل با آن ابعاد نمیباشد پس نمیتواند واجد مدلی درونی از نسبیت عام باشد و از طرفی دیگر اگر نیروی گرانش در اطراف ما در همه جا دیده میشود و به عبارتی دیگر هر لحظه اتفاق میافتد مهبانگ امریست که یکبار و آن هم در دورترین زمان ممکن یعنی ۱۴ میلیارد سال پیش اتفاق افتاده است پس صحبت کردن از خاطره کیهانی بمثابه یادگاری از آن لحظه شگفت نیز بیهوده خواهد بود.
در پاسخ باید گفت که اگر نسبیت عام بحثی در باب فیزیک در ابعاد بینهایت بزرگ است امّا پایههای اصلی آن بر مفاهیم ریاضی استوار گشته است. ریاضی فینفسه خود علمیست تجریدی که گرچه بهنحو شگفتآوری بر واقعیات جهان خارج منطبق است امّا از فرایندهای ذهنی (و شاید بهتر بگوئیم مغزی) انسان منبعث میگردد. قبل از آنکه نسبیت عام توسط انیشتین مطرح شود ما توسط کارهای ژرژ کانتور درک درستی از بینهایت کسب کرده بودیم در ضمن هندسههای نااقلیدسی نیز الگویی مناسب برای نظریه نسبیت بوجود آورده بودند. دوباره متذکر میشوم که ریاضی بواسطهی تجرید خود و اینکه بر روابط فیزیکی متکی نیست هماهنگی بیشتری را با فعالیتهای ذهنی و به تبع آن مغزی انسان دارد. حال اگر مغز ما قادر به تولید چنین مباحث پیشرفتهی ریاضی در باب فضا و ماهیت آن است اینکه درکی درونی نیز در مورد نسبیت عام داشته باشد دور از ذهن نخواهد بود.
امّا چگونه میتوان به چنین مدعایی جنبه عینی بخشید و شواهدی واقعی و ملموس را در باب آن ارائه داد. چگونه میتوان همانند دیگر علوم تجربی دلایل آزمایشگاهی و قابل آزمونی را در باب «خاطرهی کیهانی» مطرح کرد و آنرا از حالت یک داستان علمی- تخیلی خارج نمود. قبلاً گفتیم که مهبانگ خاطرهای بسیار دور است بسیار دورتر از آنکه به هر طریقی قابل دسترس مغز ما باشد. کشف آرنوپنزیاس و رابرت ویلسون در سال ۱۹۶۵ امّا خط بطلانی بود بر جمله فوق. آن دو موفق به کشف تابش زمینه کیهانی شدند که از مراحل نخستین شکلگیری جهان باقی مانده است. این تابش میلیاردها سال است که همچون نجوایی شاعرانه در تمام عالم طنینانداز میباشد. حال میتوان این سؤال را مطرح کرد که آیا ممکن است مغز ما در طول تکامل خود بنوعی متأثر از این تابش بوده باشد. آیا ممکن است در تابش زمینه کیهانی ویژگیهایی نهفته باشد که برای مغز جلب توجه نماید و در طول میلیونها سال تکامل، مغز انسان همچون جنینی که در زهدان به صدایِ قلب مادرش گوش میدهد شنوای این نغمهی شگفتانگیز بوده باشد. پاسخ به این سؤال سخت نیست اگر امکان ساخت مدلی فیزیکی مشابه ویژگیهای این تابش وجود داشته باشد. میتوان مغز جانداران را در معرض این تابش قرار داد و نحوهی پاسخ به آن را از منظرهای مختلف بررسی نمود. این آزمایش فرضی احتمالاً باید یکی از راهحلهای ممکن باشد حتماً در نزد کیهانشناسان امکانات دیگری نیز وجود دارد که سواد بسیار اندک نگارنده را راهی به آن نیست. هرچه است امّا شاید در انتها بتوان این ادعا را مطرح کرد که همکاری متخصصین علوم اعصاب با کیهانشناسان میتواند نویدبخش آیندهای درخشان و نو در باب شناخت ماهیت واقعی عالم باشد.
پانوشت:
۱- ساعت ساز نابینا، ریچارد داوکینز،ترجمه ی دکتر محمود بهزاد- شهلا باقری، انتشارات مازیار، چاپ اوّل ۱۳۸۸ .
۲- J. McIntyre, M. Zago, A. Berthoz, F. Lac quaniti “Does The brain model Newtons lows?” Nature Neuroscience Volume 4 no 7. July 2001.
۳- Gravity in the brain. www.nasa.gov
تبلیغات
با ما صفحه اول گوگل را تجربه کنید خرید بک لینک ، بک لینک