رفتن به نوشته‌ها

برچسب: کوانتوم

شبه علم، خرافه‌ی هزاره‌ی سوم

یک مقدمه اندوهناک

راستش را بخواهید نوشتن از این مسئله در همین شروع کار، برایم بسیار سخت به‌نظر می­رسد. حتی نمی‌­دانم باید از کجا شروع کنم. فکر کنم آخر آخرش چیزی بهتر از یک درد دل ساده به روال نق زدن‌­های معمول از آب در نیاید، اما نق زدن هم گاهی مفید است. دیگر کم کمش این است که آدم خالی می‌­شود. در کمدی الهی دانته می‌­خوانیم که: «ما به دنیا نیامدیم که مانند حیوانات زندگی کنیم، بلکه آمده‌­ایم تا علم و راه حق را دنبال کنیم.» جالب است که ادیبان بسیاری از فردوسی و سعدی و مرحوم شاملوی خودمان گرفته، تا گوته و دانته، همیشه به ضرورت نگرش علمی بشر پرداخته و از آن سخن­‌ها گفته‌­اند. نویسندگان بزرگی هم از راه رسیده‌­اند و دستاورد­های علمی را جان­‌مایه‌ی کارشان قرار داده‌اند و گاه بسیار الهام­‌بخش بوده‌­اند. چه برای کسانی که کار علمی می‌­کنند و چه برای کودکانی که جهان را با نگاه معصومانه و کنجکاوشان جستجو می­کنند. فکر می‌­کنم کودکی همه‌ی هم­‌نسلان ما و پدرانمان با نام ژول ورن عجیبن شده است. شکار شهاب، بیست هزار فرسنگ زیر دریا، سفر به ماه و یا سفر به مرکز زمین. مهم نبود که کتاب را بخوانید یا کارتون آن را در سیمای کودک شبکه یک نگاه کنید! به هر حال جذب زیبایی داستان و در واقع جذب هیجان سفر به جهان‌­های ناشناخته می‌­شدید.

قصه آفرینش (آغازی با مه‌بانگ)

حالا اینکه این چه ربطی به عنوان و درد دل­‌های من دارد، توضیح خواهم داد! از زمان پیدایش­مان بر این سیاره‌ی بی‌­نظیر، تلاش کردیم بهتر بفهمیم و بیشتر ببینیم. مطالعه‌ی طبیعت نیاز ما بوده و هست. هرچه محیط اطرافمان را بهتر شناختیم، با خطراتش بهتر و بیشتر آشنا شدیم و توانستیم منابع­ش را به نفع خودمان استخراج کنیم. از طرفی پس از گالیله و نیوتون، ابزار ریاضیات را به طور سیستماتیک برای مطالعه‌­مان بر روی طبیعت استفاده کرده­‌ایم. پس از دوران طلایی فیزیک، یعنی اواخر قرن نوزده و قرن بیست، دستاوردهای بزرگی بدست آوردیم که نه تنها عطش ما را برای دانستن ارضا نکرد، بلکه متوجه شدیم چقدر جهان ما عجیب‌­تر و مرموزتر از آن است که تصور می‌­کردیم. حالا با ابزار بی‌­نظیر ریاضیات، تجربه‌ی گذشتگان و تلاشی بی‌­وقفه به دنبال پاسخ سوالاتمان در حرکتیم. نظریات کوانتوم و نسبیت، یعنی دو دستاورد مهم و بزرگ ذهن بشر، دریچه‌ه­ایی از صدها سوال پیش رویمان گشوده‌اند. به لطف پیشرفت تکنولوژی، تا اعماق کیهان را رصد می‌­کنیم، دست‌­سازه­‌هایی به سیارات دیگری ازجمله مریخ، زحل و مشتری می‌فرستیم، ذرات با انرژی­‌های بالا را به‌هم برخورد می‌­دهیم و سعی می­‌کنیم نزدیک شویم به لحظات اولیه‌ی آفرینش (مه‌بانگ). چرا که هنوز می‌­خواهیم جهان­مان را بشناسیم. اینکه از کجا آمده‌­ایم؟ چرا وجود داریم؟ جهان­مان چه سرنوشتی خواهد داشت؟ ما، این موجودات کوچک، روی سیاره‌­ای کوچیک، ساخته شده از اتم­‌هایی که روزی در دل ستاره‌ای در کیهان گرم و کوچکتر از آنچه امروز هست تشکیل شده‌­اند، به کمک نیروی اندیشه به دنبال پاسخ این پرسش­‌هاییم. پس علم، این نیاز به دانستن ما را تا اینجا پیش آورده است. هنر هم دیگر نیاز مغز بشر را! ببینید چه زیبایی‌­هایی به این جهان اضافه کرده. مگر می‌­شود آن همه سمفونی و صدای زیبا، نقاشی­‌های بی‌نظیر و تابلو­های فرش را ندید؟

اندوه برای چه؟!

خب با این مقدمه‌ی طولانی بیایید برگردیم به موضوع اصلی. از صحبت‌­های بالا اینطور برداشت می‌­شود که خب پس همه چیز خوب و شاد است. اما نیست! هنر و علم در کنار یکدیگر ترکیب فوق‌­العاده‌­ای تشکیل داده­‌اند. اغلب ما با جنگ ستارگان خاطره داریم. نبرد بین امپراطوری کهکشان و این جور صحبت­‌های مهیج. لابد همه هم فیلم­های آدم فضایی­ها و جنگ دنیاها را دیده‌­ایم و کلی کیف کرده­‌ایم که یک عده بیگانه آمده‌­اند آدم­‌ها را نابود کنند و ما برای نجات سیاره­‌مان تلاش می‌­کنیم. خیلی هم قشنگ و خوب و شیرین است که ما، آدم­‌هایی که تا همان دو دقیقه قبل فیلم حتی سر یک بازی فوتبال بدترین ناسزاها را نثار هم می‌­کنیم، چه برسد به مسائل سیاسی و نفت و جنگ و فقر، در این فیلم‌­ها یک تنه از جان‌گذشتگی می‌کنیم برای نجات سیاره عزیزمان اما در پس ذهنمان می‌­دانیم که فعلا این چیزها هیچ حقیقتی ندارند و صرفا داریم سرگرم می‌­شویم. می‌­دانیم هیچ موجود فضایی تا کنون مشاهده نشده و ناسا کسی را در یخچال‌­هایش در زیر زمین زندانی نکرده و ما مورد حمله‌ی تمدن­‌های غریب نیستیم که بیایند خورشیدمان را بدزدند و ببرند. برای همین هم روی سخن هم اصلا این قسم فیلم‌­ها و کتاب­‌ها نیست. تازه بماند که شاهکارهایی نظیر «میان‌ستاره‌­ای» نولان، به یمن حضور کیپ تورن، از پایه‌ی علمی قویی هم برخوردارند.

درد چیست؟!

درد از آنجا ناشی می‌­شود که عده‌­ای به اسم ادیب، شاعر و یا نویسنده‌ی علمی، به قلمروهایی وارد می‌­شوند که ذره‌­ای تخصص در آن­ها ندارند. خیلی خوشبینانه می‌­شود فکر کرد که صرفا این زمینه‌­های علمی جذاب هستند و هرکسی دلش می‌­خواهد از سر سادگی درباره­‌شان نظر دهد و بنویسد. اما متاسفانه کار به همین یک نظر ساده دادن ختم نمی‌­شود. کانال‌­های تلگرامی، صفحات فیس‌­بوک و اینستاگرام، وبسایت­‌های متعدد و برخی مکان­‌ها در سطح شهر دست به کلاهبرداری علنی و آشکار به نام علم زده‌­اند، و از این راه بسیار پول‌دار هم شده­‌اند. از «اسرار کوانتومی اشرف مخلوقات» صحبت می­کنند، «عرفان­‌های کوانتومی» می‌­سازند و با علم کوانتوم می‌­خواهند افسردگی و روان‌­پریشی را درمان کنند. بسته­‌های درمانی-آموزشی درست کرده­‌اند و ماهیانه حراج­‌های استثنایی میگذارند. این کار کلاه­برداری و دزدی آشکار است. هرگز علم به چنین قلمروهایی وارد نشده است. این گروه‌­ها هرچه هستند و هرکه هستند، قصد و نیت­شان تنها فریب و پول درآوردن از راهی کاملا غیر قانونی(؟!) و غیر اخلاقی­ست. فیزیک کوانتومی حتی برای فیزیکدان‌­ها، هنوز پر از سوال و رمز و راز است. استفاده از دستور زبان سنگین علمی برای پول درآوردن و سود جویی چیزی جز شیادی نیست. گروه دیگری هم به قلمرو نسبیت و کیهان­‌شناسی و نجوم تاخته‌اند و در قرن بیست‌و‌یکم ادعا می‌­کنند که زمین تخت است. ناسا و تمام کشفیات رصدی به ما دروغ می‌­گویند. این‌­ها همه و همه توطئه‌ی غرب است تا ذهن­‌های ما را فاسد کند. حالا اینکه چه نفعی دارد یک کمپانی عظیم مانند ناسا عکس و فیلم­‌های تقلبی بسازد که مغز عده­‌ای را در یک کشور جهان‌سومی آن سوی جهان فاسد کند بماند. این عزیزان هم ادعا می­کنند اصلا ماهواره‌­ای ساخته نشده، جاذبه و نسبیت چرت است، زمین هم تخت است و همه در اشتباه محض هستند

خب این هم یک نوعش است. اما یادمان باشد، برای مطرح کردن خود و یا پرپول کردن جیب‌­هایمان، دست به هر کاری نزنیم. یادمان باشد انسان‌­های بزرگی قرن­‌ها زحمت کشیده­‌اند. علم میوه‌ای نیست که یک شبه به ثمر رسیده باشد. یادمان باشد برای نفع شخصی، روی چه دستاورده‌ایی پا می‌­گذاریم. امروز در کشور ما، دانشجویان رشته­‌های علوم پایه و علوم انسانی، با سختی و مشقت زیاد شبانه‌­روز مطالعه می­‌کنند، بدون داشتن حتی ذره­‌ای امید برای داشتن شغلی با اندک حقوق در آینده. درست نیست با رواج این قسم خزعبلات، تنها امیدشان را با خاک یکسان کنیم. این گروه­‌ها از واژگان زیبای علمی استفاده می‌­کنند، اما مطالب غلطی را گسترش می‌­دهند. به همین دلیل، عنوان این نوشته را خرافه‌ی قرن بیست‌ویک گذاشتم. حقیقتا این مطالب با خرافات تفاوت چندانی ندارد. در جوامع خرافه‌باور با سطح مطالعه و اطلاعات بسیار کم، قطعا کار این انسان­‌ها راحت­‌تر و آسوده­‌تر خواهد بود. شدیدا خواندن کتاب «چرندیات پست مدرن» را به شما پیشنهاد می‌کنم! پیش از اینکه سخن پایانیم را بنویسم، پست اینستاگرامی دکتر فیروز نادری را اینجا به اشتراک می­گذارم که بسیار قابل تامل است؛

Use your Heads — Don’t believe everything you read on Internet, YouTube, Telegram Channel or you hear in Masjed or from your cousin. You are more likely to die in a car crash than be hit by an asteroid on Feb 2019. HAARP is not the cause of Earthquakes in Iran or elsewhere. And, Moon landing was not faked and Earth is not flat and saints don’t live in wells.

و اما سخن پایانی

نگارنده این متن 🙂

می‌­شود به جای باور هر مزخرفی از جانب گروه­‌های معلوم‌­الحال، به کتابفروشی‌­ها رفت و کتاب­‌های علمی معتبر و خوبی که برای فهم عموم نوشته شده ‌است را تهیه کرد. حتی می‌­شود همان کتاب‌­ها را به صورت الکترونیکی هم تهیه کرد و از مطالعه‌­شان روی تبلت و گوشی هم لذت برد. می­شود مجلات علمی مانند نجوم و دانشمند و غیره را خرید و مطالعه کرد، تا هم از چنین موسسات علمی حمایت شود، هم اطلاعات معتبر علمی دریافت کرد. می‌­شود در سمینارها و سخنرانی‌­هایی که هر هفته در گوشه و کنار شهر برگزار می‌­شود استفاده کرد و … . امروز عصر ارتباطات است. پس بیایید اطلاعات معتبر و دقیق بگیریم، تفکر کنیم و از هر لحظه برای یادگیری استفاده کنیم. قطعا نتیجه برای خودمان، فرزندانمان و آینده‌ی مملکتمان درخشان­‌تر خواهد بود تا برای «عرفان کوانتومی» و «اسرار اشرف مخلوقات» و «زمین تخت گرایان». کشور ما قربانی قرن­‌ها خرافه است. بیایید با مطالعه، جلوی رشد این سرطان فکر را بگیریم. این بار هم به جای پایان دادن به نوشته‌­ام با جمله‌­ای از هاوکینگ، فاینمن، اینشتین و یا نیوتون، به نظرم خیلی بهتر است مخلص کلام را با این بیت فردوسی بیان کنم و این نق­نامه و درددل را تمام کنم:

ز دانش بِه اندر جهان هیچ نیست/ تن مرده و جانِ نادان یکی­ست

 

پیشنهاد‌هایی برای یادگیری مکانیک کوانتومی!

در مورد مکانیک کوانتومی حرف و نقل‌های فراوانی وجود داره که معمولا هر فیزیک‌پیشه‌ای از اونها مطلع هست. واقعیت اینه که مکانیک کوانتومی گیج‌کننده هست ولی درسته، کار می‌کنه! خلاصه‌ این‌که باید مکانیک کوانتومی رو یاد گرفت و ازش استفاده کرد. کتاب‌های زیادی با رویکردها و سطوح مختلفی نوشته شده و هر کسی می‌تونه بسته به نیازش یکی از اونها رو تهیه کنه و مطالعه کنه.

۱) دوره مکانیک کوانتومی MIT:

Allan Adams

اگر دنبال یک دوره (کورس)‌ خوب و معتبر برای شروع یادگیری مکانیک کوانتومی هستید به شما دوره‌ی مکانیک کوانتومی (۱) ام‌آی‌تی رو پیشنهاد می‌کنم. یک دوره‌ی ۲۴ جلسه‌ای (هر جلسه‌ش تقریبا ۱ساعت و ۲۰ دقیقه است) که دیدنش حتما پر از سود و فایده خواهد بود برای هرکسی که دنبال یادگیری مکانیک کوانتومیه!  استاد این درس Allan Adams ، فوق‌العاده این درس رو ارائه می‌کنه. بعد از دیدن این دوره، دوره‌ی مکانیک کوانتومی (۲) MIT یادگیری شما رو  تکمیل خواهد کرد. استاد این دوره Barton Zwiebach شاید به اندازه‌ی Allan Adams پر از انرژی نباشه ولی ایشون هم خیلی خوب تدریس می‌کنند.

۲) دوره مکانیک کوانتومی آکسفورد:

به نظر من اگر تاحالا هیچ‌ آشنایی با مکانیک کوانتومی نداشتید، این کورس برای شروع انتخاب خوبی نیست و پیشنهاد می‌کنم دوره‌ی مکانیک کوانتومی (۱) MIT رو ببینید. اما اگر مکانیک کوانتومی رو شروع کردید و یا همزمان در حال گذروندن این درس در دانشگاه هستید، گزینه‌ی بسیار خوبیه. این دوره رو Professor J.J. Binney (مدیر گروه فیزیک دانشگاه آکسفورد) تدریس می‌کنه.

۳) دوره مکانیک کوانتوم ساسکیند (The Theoretical Minimum):

The Theoretical Minimum
The Theoretical Minimum

مجموعه The Theoretical Minimum ساسکیند یکی از بهترین مجوعه‌ دوره‌هایی هست که میشه بهش رجوع کرد و هر دانشجوی کارشناسی فیزیکی باید حداقل قسمت «Core Courses» رو کامل ببینه. برای همین دوره کوانتوم ساسکیند هم شدیدا پیشنهاد میشه، مخصوصا برای شروع. با این وجود همه موضوعاتی که معمولا تحت عنوان درس کوانتوم۱ تدریس میشه در این دوره وجود نداره، مثلا حرفی در مورد نوسانگر هماهنگ زده نمیشه. یکی از خوبی‌های این دوره، بحث زیادی هست که حول موضوع درهم‌تنیدگی مطرح میشه. در ادامه این دوره، می‌تونید دوره مکانیک کوانتوم پیشرفته و دوره درهم‌تنیدگی کوانتومی ساسکیند رو ببینید.

۴) برای دوره‌های بیشتر برای مکانیک کوانتومی، پست «لیسانس فیزیک با بیژامه» رو بخونید!

چهارسال فیزیک!

چهارسال گذشت و دوره کارشناسی فیزیک من تموم شد. چهارسال پر از فراز و نشیبی که با تمام لذت‌ها و هیجان‌ها، سختی‌ها و فشارها بالاخره به پایان رسید (من ورودی ۹۱ فیزیک دانشگاه شهیدبهشتی بودم). قصد دارم طی این نوشته، تجربه‌های خودم از دوران کارشناسی فیزیک رو بنویسم. امیدوارم این نوشته‌ برای کسایی که قصد دارن فیزیک رو به صورت آکادمیک شروع کنن و برای کسانی که به تازگی وارد فیزیک شدن مفید واقع بشه! لطفا اگر شما هم چنین تجربه‌ای داشتید و می‌تونید به این نوشته چیزی اضافه کنید حتما در قسمت نظرات بهش اشاره کنید.

  •  فیزیک اون چیزی که فکر می‌کنید نیست: حکایت سیب و نیوتون رو فراموش کنید!

درخت سیب معروف نیوتون - کمبریج
درخت سیب معروف نیوتون – کمبریج

چیزی که ما توی دبیرستان به عنوان فیزیک می‌خونیم -صرف نظر از نوع مدرسه و معلم‌هایی که داشتیم – یا چیزهایی که در جامعه در مورد فیزیک‌ یافیزیک‌دان‌ها گفته میشه کلا یک سری چرند و پرنده! داستان‌های علمی و قصه‌هایی که به عنوان فیزیک توی دوران دبیرستان می‌خونیم با فیزیک واقعی فرق زیادی داره. به عنوان مثال، ماجرای برخورد سیب با سر نیوتون و کشف قانون گرانش عمومی رو در نظر بگیرید. احساسی که شما نسبت به این ماجرا دارید قبل و بعد از کارشناسی فیزیک متفاوته! درستی این داستان رو نمیشه انکار کرد چون توی منابع مختلفی اومده، با این وجود اینکه شما بفهمید چه عظمتی پشت این ماجرا وجود داره، نیازمند زمانی برای تامل در فیزیکه. منظورم از عظمت، فهمیدن اینه که سقوط سیب و گردش زمین به دور خورشید در حقیقت یک علت داره! این چیزی بود که نیوتون فهمید، نیوتون یک وحدت زیبا رو کشف کرد! شاید بگید: «نه، این که خیلی واضحه! هر بچه‌ دبیرستانی اینو می‌فهمه!» ولی باور کنید احساسی که به این موضوع دارید و هیجانی که از درک عظمت کار نیوتون درک می‌کنید واقعا متفاوت خواهد بود. احساس و شهود شما به مراتب تغییر خواهد کرد و این دلیل اصلی ادعا من بر اینه که پس از تموم شدن دوره کارشناسیتون می‌فهمید که فیزیک اون چیزی که قبلا فکر می‌کردید نیست. البته به شرطی که دانشجوی خوبی بوده باشید 😉

خلاصه اینکه کم‌کم احساساتون نسبت به فیزیک، حین دوره کارشناسی، دچار تغییر و به‌روزرسانی میشه تا اینکه پس از مدتی به این می‌رسید که: اگر این فیزیکه پس اونیکه قبلا بهش می‌گفتیم فیزیک چی بود؟! و این تبعاتی داره؛ بعضی‌ها از این شناخت هیجان‌زده میشن ولی بعضی‌ها – که تعداد این گروه‌ از قضا بیشتره – مکافات میگیرن! تفاوت عمده از این‌جا شروع میشه که توی دانشگاه ما فیزیک رو به همراه چارچوب ریاضی محکم و استواری که فیزیک برش بنا شده یاد می‌گیریم، به نحوی که هر گزاره یا ادعایی که مطرح می‌کنیم رو باید با یک عبارت دقیق ریاضی بیانش کنیم. زبان فیزیک، ریاضیاته و فیزیک بدون ریاضی، گنگ و لاله! ویدیوهای مختلف که به عنوان ویدیوهای عامه‌پسند (popular science) توسط بعضی از دانشمندا ساخته میشه فاقد ریاضی و پر از حرف‌های هیجان انگیز و عجیب‌وغریب هستن. برای همینه که مردم ازشون خوششون میاد و این گمان رو می‌کنن که فیزیک همینه! به همین‌ خاطر، خیلی‌ها موقع دست و پنجه نرم کردن با ریاضیات، اون حس خوبی که نسبت به فیزیک داشتن رو از دست می‌دن و کم‌کم فیزیک براشون تبدیل به یک کابوس میشه. کابوسی که ۴ سال همراهشونه و رهاشون هم نمی‌کنه! البته هستند عده‌ای که این کار اونا رو به وجد میاره و از هماهنگی بی‌نظیر طبیعت و ریاضیات لذت می‌برن، اما کم هستن متاسفانه! (شکرخدا من از این دسته بودم). برای همین پیشنهاد می‌کنم اگر اهل این نیستید که برای لیسانس فیزیک تقریبا اندازه یک لیسانس ریاضی (یکمی کمتر البته!)، ریاضی یادبگیرید و به کارببندید بی‌خیال فیزیک بشید! متاسفانه رشته فیزیک این‌جوریه که در هر لحظه ممکنه شما ازش متنفر بشید! تعارف که نداریم، سخته و زمان‌بر! راه میون‌بر هم نداره. روزی بطلمیوس یکم سوتر(حاکم وقت) از اقلیدوس پرسید: «آیا راه میون‌بری برای یادگیری هندسه وجود داره» و اقلیدوس جواب داد: «هیچ راه شاهانه‌ای برای هندسه وجود نداره!» برای یادگیری فیزیک هم همین‌طور، هیچ راه شاهانه‌ای وجود نداره و شما به راحتی نمی‌تونید یک فیزیک‌دان خوب بشید! 

«سیستم‌های پیچیده» یکی از گرایش‌های جدید فیزیک است جزو علوم بین‌رشته‌ای حساب می‌شود.
«سیستم‌های پیچیده» یکی از گرایش‌های جدید فیزیک است که جزو علوم بین‌رشته‌ای حساب می‌شود.

یکی دیگه از مواردی که سبب میشه دیدتون نسبت به قبل در مورد فیزیک عوض بشه اینه که با گذشت زمان، کم‌کم با شاخه‌های مختلف فیزیک آشنا میشید و کاربردهای عجیب و غریب فیزیک رو می‌بینید و حیرت‌زده میشید. اما باز هم وقتی وارد مشغول گذروندن دروس تخصص یک گرایش یا مشغول تحقیق در یک گرایش خاص می‌شید ممکنه حس حیرت به نفرت تبدیل بشه و یا اینکه دیگه همه‌چی عادی بشه ولذتی نبرید! یکی از مثال‌های خوب، گرایش هسته‌ای هست! فیزیک‌هسته‌ای در ایران به خاطر شهرتی که به سبب مسائل سیاسی پیدا کرده برای خیلی از مردم جذاب به نظر می‌رسه، خوبه که بدونید، معمولا دانشجوهای فیزیک، بعد از گذروندن درس «فیزیک هسته‌ای ۱ و آزمایشگاه» از علاقه‌شون به مقدار زیادی کاسته میشه. زمانی هم که وارد حوزه تحقیق و پژوهش میشن که دیگه واویلا! البته فیزیک هسته‌ای به خاطر شرایط خاص سیاسی حاکم بر اون کمی با سایر گرایش‌ها فرق داره با این وجود در سایر رشته‌ها هم مشکلات متعددی وجود داره. خیلی از دانشجوهایی که به نجوم علاقمند بودن و در زمان دانش‌آموزیشون فعالیت‌های نجوم آماتوری هم انجام می‌دادن،‌ کم‌کم در دانشگاه دچار تردید‌های زیادی در مورد ادامه تحصیل در گرایش‌های نجوم، اخترفیزیک و کیهان‌شناسی میشن! ادله‌ی خیلی از این دسته هم اینه که دیگه برامون جذاب نیست، خیلی سخت یا تخصصی شده! البته باز هم عده‌ای هستن که هر چی می‌گذره بر هیجانشون افزوده میشه! این دسته کسایین که وجودشون دلگرمی به آدم میده. این‌ها همون کسایی هستن که امید رو در دل دانشگاه زنده نگه می‌دارن. مشکل این دسته در کم بودن تعدادشونه! یکی دیگه از گرایش‌های فیزیک، فیزیک ماده چگال هست که صرف نظر از پایه‌های نظری استوار، کاربردهای وحشتناک زیبایی داره! فیزیک ماده چگال ارتباط و همپوشانی زیادی با بقیه علوم داره و نزدیک‌ترین پل بین فیزیک و سایر رشته‌ها حساب میشه. این قضیه سبب میشه که بچه‌ها کنجکاوانه و با تمایل شدیدی سراغ ماده ‌چگال برن، اما زمانی که مشغول گذروندن درس «حالت جامد۱» و «حالت جامد۲» هستن باید قیافه‌هاشونو ببینید! به هر حال، زیبایی و سخت بودن فیزیک همیشه به طور تنگاتنگی در زمان تحصیل یک دانشجوی فیزیک وجود داره و این خود دانشجو هست که انتخاب می‌کنه که کدوم رو ببینه: سختی رو یا زیبایی رو!

purity
افراد مختلف، سلایق مختلفی دارند، در انتخاب رشته تحصیلی به سلیقه خود احترام بگذارید!

فیزیک نه فلسفه‌ است و نه ریاضی! مهندسی هم که اصلا نیست! اگر به فلسفه علاقمندید و فکر می‌کنید که خب فیزیک و فلسفه یک چیز هستن، سخت در اشتباهید! درسته که در جاهایی تعاملاتی بین فیزیک و فلسفه وجود داره و این دو بر هم اثر میذارن، ولی این که به عنوان رشته تحصیلی فیزیک رو به جای فلسفه انتخاب کنید خیلی اذیت میشید، بهتر بگم، نه تنها خودتون اذیت می‌شید بلکه بقیه رو هم اذیت می‌کنید! همین طور اگر شدیدا به ریاضی علاقمند باشید، درسته که فیزیک نزدیک‌ترین رشته به ریاضی هست، با این وجود به خاطر تفاوت‌هایی که بین نگاه‌های فیزیک‌دان‌ها و ریاضی‌دان‌ها به مسائل وجود داره باز هم ممکنه اذیت بشید! البته افرادی که به جای فلسفه یا ریاضی وارد فیزیک می‌شن نسبت به کسایی که به جای مهندسی وارد فیزیک می‌شن خیلی کمه! قسمت بد ماجرا اینه که خیلی‌ها (مخصوصا تهرانی‌ها و ساکنین شهرهای بزرگ ایران!) که امیدی به قبولی در رشته‌های مهندسی ندارن، میگن خب فیزیک مادر مهندسیه، اشکالی نداره، فیزیک هم می‌زنیم! این افراد رومخ‌ترین ورودی‌های دانشکده فیزیک هستن! برای اینکه خیلی زود می‌فهمن که فیزیک از اون «تو بمیری‌»ها نیست! شدیدا توصیه می‌کنم اگر مهندسی رو دوست دارید، مهندسی بخونید. این طرز تفکر که فیزیک خوندن توی شهر خودتون بهتر از مهندسی خوندن توی یه شهر دیگه‌س، به نظر من، یک طرز تفکر احمقانه‌ است! با آینده خودتون بازی نکنید! فیزیک خیلی راحت می‌تونه تمام انگیزه‌هاتون رو از بین ببره و شما رو تبدیل به یک آدم به درد نخور برای جامعه کنه. اینو جدی بگیرید!

به طور خلاصه، تجربه نشون داده کسایی که واقعا عاشق فیزیک نیستن، هر چقدر باهوش یا هر چیز دیگه باشن، اگر سراغ فیزیک بیان پیشیمون میشن!  

  •  خبری از بازار کار مناسب،  امنیت شغلی، رفاه بالا و مازراتی نیست! فیزیک و  قناعت در هم‌تنیده هستند!

در جامعه‌ای که علم ارزشی نداشته باشد، عالم موجودی به دردنخور تلقی می‌شود!
در جامعه‌ای که علم ارزشی نداشته باشد، عالم موجودی به دردنخور تلقی می‌شود! اگر علم و صنعت هم بی‌ارتباط باشند که دیگر بدتر!

هر کسی دوست داره که بازار کار مناسب و امنیت شغلی داشته باشه، چیزی که بچه‌های فیزیک‌ کم‌کم می‌فهمن ندارن! اگر فیزیک اومدین زیاد توقع شغل پردرامد رو نداشته باشین! مخصوصا فیزیک نظری! فیزیک‌دان‌ها با وجود حجم کار زیادی که انجام می‌دن، به طور متوسط، درامد زیادی ندارن. فرصت‌های شغلی فیزیک در مقایسه با سایر رشته‌ها خیلی کم هست. در ایران، بیرون از دانشگاه واقعا خیلی سخت میشه برای یک فیزیک‌پیشه شغل مناسب با تحصیلاتش پیدا کرد، اگر هم بشه، تعدادشون انگشت‌شماره! برای همین، یکی از سخت‌ترین قسمت‌های زندگی یک فیزیک پیشه، داشتن دکتری فیزیک با جیب خالیه! در خارج از کشور باز شرایط بهتره، ولی باز هم در مقایسه با سایر رشته‌ها، فیزیک فرصت چندانی به شما نمی‌ده (هرچند که اخیرا فرصت‌های زیادی در موسسات مالی و شرکت‌های مختلفی برای فیزیک‌دان‌ها پیش‌اومده). شاید بهتره این جوری بگم، اگر قصدتون ثروت‌مند شدنه، فیزیک گزینه مناسبی نیست! شما به عنوان یک فیزیک‌پیشه، از علم لذت می‌برید و علم براتون هیجان‌انگیزه، برای همین با وجود اینکه لباستون فلان مارک خاص نیست یا اینکه ماشینتون یک پرایده زیاد اذیت نمیشید، چون سرتون به جای دیگه گرمه. اما ممکنه زن و بچه‌تون مثل شما دیگه فکر نکنن! برای همین این یک مسئله‌ نگران‌کننده میشه اگر خونواده شما مثل خودتون نتونن قناعت پیشه کنن! البته اگر بخوام جانب انصاف رو رعایت کنم، باید بگم کسایی هم هستن که رشته‌شون فیزیک بوده و الان پول خوبی به جیب می‌زنن! ولی یادتون باشه، من دارم یک بحث آماری می‌کنم، به این معنی که معمولا پزشک‌ها یا مهندس‌ها درآمد بیشتری نسبت به فیزیک‌پیشه‌ها دارن!

  •  اشتباهات دوران کارشناسی فیزیک من!

این بخش، کاملا شخصی هست، به این معنی که ممکنه مواردی که من به عنوان اشتباه طبقه‌بندی می‌کنم از نظر بعضی‌ها اشتباه نباشه و از طرف دیگه ممکنه من طی چهار سال گذشته کارهایی انجام داده باشم که از نظر بعضی‌ها اشتباه بوده باشه ولی من لیستش نکردم! با این وجود به نظرم حرف‌هایی که می‌زنم حرف‌های معقولی هستن! به من اعتماد کنید 🙂

۱) به نظرم بزرگترین اشتباه من در دوران کارشناسی، کم مسئله حل کردن بود! حقیقتش، تا زمانی که مجبور نبودم، مسئله‌ای حل نمی‌کردم. حتما باید استاد درسی تمرینی مشخص می‌کرد یا اینکه شب امتحان میشد تا من دست به قلم می‌شدم! اما الان فهمیدم که حل مسئله باید رویه ثابت هر دانشجوی علو‌م‌پایه باشه. حل مسئله باید پیوسته باشه و نه فقط در روزهای خاص (مثلا شب قبل روزی که باید تمرین‌های الکترومغناطیس رو تحویل داد!). اشتباه دیگه در مورد مسئله حل کردن، گارد گرفتن در مورد نوع مسئله‌ بود! گاهی اوقات واکنش من به بعضی از مسئله‌هایی که خارج از کلاس درس مطرح میشد این بود که مثلا من الان مکانیک تحلیلی خوب یادم نیست، یا الان باید فقط مسئله‌های فلان درس رو حل کنم، یا اینکه الان روابط فلان چیز رو فراموش کردم، یا الان وقتش نیست! الان فهمیدم که آدم همیشه باید با گارد باز با هر مسئله‌ای روبه‌رو بشه و تا جایی که می‌تونه کلنجار بره. مهم‌ترین نکته اینه که آدم بیخیال مسئله نشه! خیلی از اوقات وقتی آدم واقعا درگیر مسئله باشه، ممکنه جواب رو توی خواب پیدا کنه! این اتفاق برای من واقعا رخ داده!

خون‌سرد باشید و مسئله حل کنید!
خون‌سرد باشید و مسئله حل کنید! همیشه هم مسئله حل کنید، نه فقط شب امتحان!

۲) باید اعتراف کنم که خیلی از اوقات من شبِ امتحانی بودم! خیلی از اوقات تازه یکی دو شب قبل از امتحان ترم شروع می‌کردم با مبحثی آشنا شدن یا اینکه ۷ جلسه پشت سر هم، کورس دیدن! درسته که معمولا هم جواب میداد، مثلا من کوانتوم۱ رو با همین روش ۱۸/۵ شدم و کوانتوم۲ رو ۱۹/۵! با این وجود اتفاقی که افتاد این بود که من یه نمره خوب گرفتم ولی «یادگیری» واقعا حاصل نشد! کتاب درس قطعات نیم‌رسانا رو فقط دوبار باز کردم، شب قبل امتحان میان‌ترم و شب قبل پایان ترم! چیزی که باید بهش اشاره کنم اینه که شما می‌تونید با شب امتحانی بودن هم نمره خوبی بگیرید، اما اگر صادق باشید با خودتون، چیزی یاد نگرفتید! من واقعا اینو دیگه فهمیدم که یادگیری یک فرایند مستمره و طی یک شب یادیگری حاصل نمیشه (حداقل برای ما آدمای معمولی!).  به قول جان میسون«تدریس به صورت دنباله‌ای از اعمال و تعاملات و دنباله‌ای از تصمیمات گرفته شده توسط معلم، در زمان اتفاق می‌افتاد. در عوض، یادگیری، به عنوان فرایند بلوغ، حتی در زمان خواب، طی زمان اتفاق می‌افتد.» البته، زغال خوب و دوست ناباب رو هم دست کم‌نگیرید! یکی از مشکلات کلاس ما، بهتره بگم ورودی ما، این بود که هیچ وقت نتونستیم با هم مسئله حل کنیم. معمولا کسی دل به کار نمیداد. متاسفانه کسی اهل مسئله حل کردن واقعا نبود 🙁 . البته من باز هم خودم رو مقصر می‌دونم! 

۳) یکی دیگه از اشتباهات من، جدی نگرفتن کلاس درس و کلاس حل تمرین (TA) بود! درسته که بعضی از اساتید واقعا رو مخ هستن یا اینکه بعضی از TAها سواد کافی برای مسئله حل کردن و جواب دادن به سوال شما رو ندارن، ولی اینکه آدم کلا بیخیال بشه و سر کلاس نره ضرره! من فهمیدم که میگم! گاهی از اوقات هم من فقط سر کلاس می‌نشستم و منفعلانه هیچ کاری انجام نمی‌دادم، نه یادداشتی برمی‌داشتم و نه تلاشی برای درگیر شدن در کلاس می‌کردم. خیلی از اوقات هم در صورت امکان مشغول چرت زدن بودم، مخصوصا زمانی که بدون فلاسک چایی می‌رفتم سر کلاس. حقیقت اینه که من مجبور بودم وقتی که باید سر کلاس صرف یادگیری و آشنایی با مفاهیم می‌شد رو بیرون از کلاس صرف این کارها کنم، به عبارت دیگه من وقت تلف می‌کردم بعضی روزا فقط سر کلاس! از طرف دیگه نرفتن به کلاس حل‌تمرین سبب می‌شد که با خیلی از مسئله‌ها روبه‌رو نشم و بدتر از اون تلاشی برای حلشون نکنم!

۴) برنامه نویسی و شبیه‌سازی جزو لاینفک فیزیک امروزه! من اینو تا مدت‌ها قبول نمی‌کردم! همه‌ش به خودم می‌گفتم مهم نیست، در صورتی که الان واقعا پشیمون هستم و همیشه خودم رو ملامت می‌کنم که چرا زودتر یادگیری برنامه‌نویسی رو به صورت حرفه‌ای شروع نکردم! به هر حال راه دررویی وجود نداره! امروز تقریبا هر گرایشی از فیزیک رو که نگاه کنید، ناگزیر از کامپیوتر استفاده می‌کنند!

کورس فیلم سینمایی نیست! فعالانه در کورس‌ها شرکت کنید.
کورس فیلم سینمایی نیست! فعالانه در کورس‌ها شرکت کنید. قلم و کاغد همیشه همراه داشته باشید!

۵) کورس فیلم سینمایی نیست! یکی از اشتباهات من این بود که فرقی بین تماشای God Father با کورس کوانتوم قائل نمی‌شدم! در صورتی که کورس هم مثل کلاس درسه. باید موقع دیدنش آدم یادداشت برداری کنه، بعد از تموم شدن هر قسمت، مطالعه کنه، مسئله حل کنه، یادداشت‌هاش رو کامل کنه و بعد از مرور این‌ها جلسه‌ی بعدی کورس رو ببینه! حقیقتش من هیچ کدوم از این کارها رو تا مدت‌ها نمی‌کردم. درسته که این خودش از کورس ندیدن خیلی بهتره، ولی با این وجود بازده کار رو خیلی کاهش می‌ده و یادگیری واقعی رخ نمی‌ده. راستش خیلی از کورس‌هایی که دیدم رو بعد از دو – سه سال واقعا فراموش کردم و تنها راه یادآوری دوباره دیدن اون‌هاست! در صورتی که اگر یادداشت برداری خوبی کرده بودم، هر موقع که نیاز داشته باشم می‌تونم سریع مرور کنم!

۶) یکی از مسخره‌ترین اشتباهات من این بود که گاهی از اوقات زوری درس می‌خوندم! گاهی از اوقات خسته بودم یا واقعا بی‌حوصله بودم ولی با این وجود سعی می‌کردم که به جای استراحت کردن و تجدید قوا زوری درس بخونم. درس خوندنی که یا حواسم پرت میشد وسطش یا اینکه کلی کار دیگه از جمله بی‌هدف چرخیدن توی اینترنت رو به همراه داشت. اشتباه من این بود که مدت‌ها تفریح رو از زندگیم بیرون گذاشته بودم و به طور کاملا یکنواختی زندگی می‌کردم. زندگی نیاز داره به تنوع و استراحت. درسته که کار حرفه‌ای نیاز به تمرین زیاد و صرف زمان زیادی داره، با این وجود گاهی از اوقات آدم باید روحیه‌ی خودش رو تقویت کنه و به خودش استراحتی بده تا بتونه با انرژی و انگیزه سر کارش برگرده. خلاصه اینکه خیلی وقتا من فقط ادای یادگیری رو در می‌اوردم!

در انتخاب فیزیک دقت کنید! فیزیک معشوقی سخت‌گیر است!
در انتخاب فیزیک دقت کنید! فیزیک معشوقی سخت‌گیر است!

من به خاطر علاقه‌م اومدم فیزیک و زمانی هم که انتخاب رشته کردم، انتخاب‌های اولم فیزیک بود و انتخاب‌های دومم ریاضی. فیزیک رو دوست داشتم و همیشه با تمام مشکلات زندگی ازش لذت می‌بردم و می‌برم. الان هم آماده تحصیلات تکمیلی هستم. من یه دانشجوی معمولی بودم، نه نخبه بودم و نه چیز دیگه. به نظرم برای فیزیک خوندن اصلی‌ترین فاکتور علاقه است، علاقه‌ای که ناشی از شناخت کامل باشه. همون‌جور که گفتم این انتخاب شخصه که بین مشاهده‌ی سختی‌های راه و زیبایی‌‌ها کدوم رو انتخاب کنه. طی این پست من تجربه‌ی خودم رو از ۴ سال فیزیک خوندن گفتم،‌ امیدوارم این پست ایده‌ی خوبی بهتون از کارشناسی فیزیک بده و خودتون رو به خاطر ناآگاهی دستی دستی بدبخت نکنید. یادتون باشه، فیزیک رشته سختیه، اگر واقعا علاقمند هستید واردش بشید. هنگامی هم که واردش شدید یادتون باشه که برای چی اومدین. خودتون رو گول نزنین و با تمام قوا سعی کنید کنجکاوانه چیزهای مختلفی یادبگیرید. در هر شرایطی مسئله حل کنید و فراموش نکنید که کار یک فیزیک‌دان حل مسئله‌ است! اگر هم فکر می‌کنید اشتباه اومدین، سریع یا تغییر رشته بدید و یا انصراف. زندگی ارزشش رو نداره که وقتتون رو صرف چیزی که کنید بهش علاقه ندارید!

در انتها به خودم واجب می‌دونم که از این آدم‌ها به خاطر تمام کمک‌هایی که بهم طی این چهار سال کردند، تشکر کنم: شاهین شریفی، داوود معصومی، امید مومن‌زاده، دکتر حمیدرضا سپنجی، دکتر غلام‌رضا جعفری، دکتر مجید محسنی، دکتر محمدصادق موحد و دکتر علی حسینی. 

راستی، اگر از من پرسیده بشه که اگر به گذشته برگردی، آیا باز هم فیزیک رو انتخاب می‌کنی، در جواب شعر فروغ رو خواهم گفت: «زندگی گر هزار باره بود/ بار ديگر تو بار ديگر تو»

 

 

الکترومغناطیس و مکانیک‌ کوانتومی را چه کنیم؟

قبلا کتاب‌ها و دوره‌هایی که دانشجوهای سال اول و دوم کارشناسی فیزیک بهشون نیازدارند رو معرفی کرده بودم. همین طور بحث مفصلی در مورد دوره‌ها (کورس‌ها) اینجا و اینجا کرده بودم. معمولا بچه‌ها سال دوم و سوم دروس الکترومغناطیس و مکانیک‌کوانتومی رو می‌گیرند و شاید بشه گفت اصلی‌ترین درس‌های دوره‌ی کارشناسی فیزیک همین‌ دوتا درس باشه. برای همین من سعی می‌کنم طی این پست کمی از تجربیاتم بگم:

۱) الکترومغناطیس:

Introduction to Electrodynamics (4th Edition)
«آشنایی با الکترودینامیک، دیوید گریفیث»

چیزی که لازمه تا این درس رو راحت شروع کنید و در حین ترم کم‌تر اذیت بشید مرور مفاهیم اصلی فیزیک پایه۲ و آنالیزبرداری هست که احتمالا آخرای ریاضی پایه۲ و ریاضی‌فیزیک باهاش مواجه شدید. الکترومغناطیس از لحاظ مفهومی زیاد سخت نیست ولی از لحاظ تکنیکی سخت‌ترین درس کارشناسی به نظر می‌رسه چون که کار کردن با آنالیز برداری زیاد خوشایند ملت نیست! اگر دنبال یک کتاب آموزشی خوب می‌گردید که به خوبی درس رو توضیح داده باشه، مثال‌های خوبی زده باشه و در نهایت تمرین‌های مناسبی رو در اختیارتون بذاره بدون هیچ شکی سراغ کتاب «آشنایی با الکترودینامیک، دیوید گریفیث» برید. نسخه‌ ۴ام این کتاب تفاوت چندانی با نسخه‌ی قبلی نداره با این وجود مسئله‌های به شدت جالب و قابل تفکری بهش اضافه شده. در ضمن گریفیث از جمله کسانی هست که خودش برای کتاب‌هاش حل‌المسائل می‌نویسه پس شما می‌تونید به راحتی پاسخ صحیح همه پرسش‌ها و تمرین‌های کتاب رو داشته باشید. بعد از گریفیث به شما کتاب «الکترودینامیک کلاسیک، والتر گراینر» رو پیشنهاد می‌کنم و بعد از اون کتاب «الکتریسیته و مغناطیس، پرسل و مورین». این دو کتاب‌های خیلی خوبی هستند به ویژه اینکه مثال‌های متنوعی دارند. به نظر من این سه کتاب بهترین کتاب‌هایی هستند که دانشجوهای سال دوم و سوم کارشناسی می‌تونند ازشون برای یادگیری الکترومغناطیس استفاده کنند. با این وجود کتاب‌های دیگه‌ای هم هستند از جمله:

جولیان سیمور شوینگر فیزیکدان آمریکایی بود که همراه با ریچارد فاینمن، سین‌ایترو تومونوجا موفق به کشف الکترودینامیک کوانتومی (QED) شد. شوینگر جایزه نوبل فیزیک سال ۱۹۶۵ را از آن خود کرد.
جولیان سیمور شوینگر

این کتاب‌ها کمی قدیمی شدند با این حال بعضی از اساتید (که اونها هم قدیمی شدند) ممکنه این کتاب‌ها رو به عنوان کتاب مرجع معرفی کنند. با این وجود تجربه‌ی شخصی من میگه که این کتاب‌ها، کتاب‌هایی نیستند که موقع خوندنشون آدم خسته نشه.  ایمان خیلی وقت پیش کتاب «آشنایی با الکترودینامیک، دیوید گریفیث» با «مبانی نظریه الکترومغناطیس، ریتز و میلفورد» رو مقایسه کرده، می‌تونید این مقایسه رو بخونید! 

اگر دنبال این هستید که کتابی داشته باشید که مطالب رو با ریاضیات استوارتری بررسی کرده باشه و به موضوع الکترودینامیک بیشتر ریاضیاتی نگاه کرده باشه کتاب «الکترودینامیک جکسون» رو بخونید. این کتاب معمولا مرجع درس الکترودینامیک برای مقطع کارشناسی ارشد هست. اگر هم دنبال این هستید که مطالب رو عمیقا بهفمید و فوق‌العاده لذت ببرید و از فرط هیجان نتونید روی صندلی بندشید به این کتاب‌ها (Lecture Notes) مراجعه کنید:

در نهایت پیشنهاد من اینه که با کتاب «آشنایی با الکترودینامیک، دیوید گریفیث» پیش برید و تا جایی که می‌تونید مسئله‌هاش رو حل کنید و در کنار اون هر موقع که فرصت کردید به نوشته‌های شویینگر مراجعه کنید! در مورد کورس هم به پست «لیسانس فیزیک با بیژامه» مراجعه کنید!

 

91r-pAmEmNL
«آشنایی با مکانیک کوانتومی، دیوید گریفیث»

۲) مکانیک کوانتومی:

قبلا بحث مفصلی در مورد کورس‌های موجود برای مکانیک کوانتومی کردم و مجددا توصیه می‌کنم که حتما همراه مطالعه‌تون و کلاس رفتنتون یک کورس ببینید. مجددا اولین کتابی که معرفی می‌کنم کتاب «آشنایی با مکانیک کوانتومی، دیوید گریفیث» هست. تمامی مواردی که برای کتاب الکترومغناطیس گریفیث گفتم برای کتاب کوانتومش هم صادقه! گریفیث واقعا معلم فوق‌العاده‌ای هست. بعد از گریفیث «مکانیک کوانتومی، مفاهیم و کاربردها، نورالدین زتیلی» رو پیشنهاد می‌کنم به خاطر تعدد زیاد سوال‌های حل‌ شده‌ش.

اگر دنبال یک مرجع فارسی خوب هستید به درس‌گفتارهای دکتر کریمی‌پور مراجعه کنید! این درس‌گفتارها به شدت قوی نوشته شدند و می‌تونه همراه با کورس ایشون در دانشگاه شریف یک دوره‌ی آموزشی مناسبی رو برای شما فراهم کنه!

حقیقتش کتاب‌های خوب دیگه ای هم میشه لیست کرد، به نظر من بعد از گریفیث این کتاب‌ها خوب هستند:

و بعد از این‌ها، کتاب‌های زیر به عنوان مرجع:

در نهایت یادتون باشه که بهترین کتاب، پرمسئله‌ترین کتابه برای شما و اینکه انتخاب کتاب کاملا سلیقه‌ای هست، شاید سلیقه‌ی شما با سلیقه‌ی من یا استادتون سازگار نباشه و شما کتاب دیگه‌ای رو در اولویت قرار بدید! به هر حال صلاح مملکت خویش خسروان دانند!