معرفی و دانلود کتاب فلسفه فیزیک:‌ فضا و زمان

معرفی کتاب فلسفه فیزیک:‌ فضا و زمان

مفاهیم بنیادین فضا و زمان از دوران کلاسیک تا عصر مدرن در کتاب فلسفه فیزیک:‌ فضا و زمان، این اثرِ منتخب مجله‌ی چویسُ معرفی و تحلیل می‌شوند. تیم مادلین در این اثر با ترکیب تاریخ علم، تحلیل منطقی و توضیحاتی روشن، مخاطب را از دیدگاه‌های کلاسیکی مانند فیزیک ارسطویی و نیوتنی تا نظریه‌های انقلابی نسبیت خاص و عام اینشتین آگاه می‌کند. این اثر پلی میان فیزیک و فلسفه می‌سازد و اثری ارزشمند در حوزه‌ی فلسفه‌ی علم به حساب می‌آید.

درباره‌ی کتاب فلسفه فیزیک: فضا و زمان

ارسطو فضا را به‌عنوان محلی برای اشیا در نظر می‌گرفت؛ درحالی‌که نیوتن فضا و زمان را مطلق و مستقل از اشیا تصور می‌کرد. تیم مادلین (Tim Maudlin) در کتاب فلسفه فیزیک: فضا و زمان (Philosophy of Physics: Space and Time) این نظریات را از ارسطو تا اینشتین با رویکردی ترکیبی از تاریخ علم، تحلیل منطقی و بحث فلسفی معرفی می‌کند و ما را به سفری از اندیشه‌های کلاسیک تا فیزیک مدرن می‌برد. او ابتدا با دیدگاه‌های ارسطو و نیوتن آغاز می‌کند. سپس به نقطه‌ی عطف در تاریخ علم، یعنی کارهای گالیله اشاره می‌کند که مفهوم نسبیت حرکت را مطرح کرد و به بنیانی برای نظریه‌های انیشتین تبدیل شد.

در بخش‌های بعدی، تیم مادلین به‌طور دقیق و درعین‌حال قابل‌فهم، نظریه‌ی نسبیت خاص اینشتین را معرفی می‌کند. او مفاهیم کلیدی‌ای مانند ثابت بودن سرعت نور برای تمام ناظران، تغییرناپذیری قوانین فیزیک در دستگاه‌های مرجع لَخت و پیامدهای مهم آن‌ها مانند انقباض طول و اتساع زمان را توضیح می‌دهد. یکی از مباحث جذاب در این قسمت، پارادوکس دوقلوها است که به شکلی روشن و دقیق تشریح می‌شود.

در ادامه، کتاب فلسفه فیزیک: فضا و زمان به معرفی اجمالی اما فلسفیِ نسبیت عام می‌پردازد؛ جایی که فضا و زمان دیگر موجوداتی صلب و مستقل نیستند؛ بلکه به‌واسطه‌ی حضور جرم و انرژی خم می‌شوند. تیم مادلین این ایده را به‌صورت کیفی و شهودی توضیح می‌دهد و بی‌آنکه وارد ریاضیات سنگین آن شود، تأثیر این دیدگاه را بر فهم ما از گرانش و ساختار کیهان نشان می‌دهد.

از دیگر موضوعات مهم کتاب فلسفه فیزیک: فضا و زمان می‌توان به انقباض لورنتس-فیتزجرالد، پیکان زمان و جهت‌دار بودن آن از گذشته به آینده، امکان سفر در زمان و مسائل مربوط به تغییر و تداوم در فضا-زمان اشاره کرد. تیم مادلین در تمام این مباحث، تلاش می‌کند نشان دهد که چگونه مفاهیم فیزیکی، پرسش‌های فلسفی عمیقی را برمی‌انگیزند و برعکس، چگونه نگاه فلسفی می‌تواند به روشن‌تر شدن درک ما از نظریه‌های فیزیکی کمک کند.

سبک نگارش روشن، زبان روان و ساختار منطقی باعث شده این اثر یکی از بهترین مقدمه‌ها در حوزه‌ی فلسفه‌ی فیزیک، به‌ویژه فضا و زمان باشد. این را انتشارات ققنوس با ترجمه‌ی رعنا سلیمی منتشر کرده است.

نکوداشت‌های کتاب فلسفه فیزیک: فضا و زمان

• مقدمه‌ای قابل‌فهم و بسیار جذاب بر مهم‌ترین مسائل در فیزیک فضا و زمان. (مجله‌ی فلسفه در نقد و بررسی)
• منبعی ضروری برای هر کسی که به دنبال درک عمیق‌تری از دیدگاه تاریخی و فلسفی درباره‌ی ماهیت فضا و زمان است. (مجله‌ی فیزیک امروز)
• تیم مادلین با پرداختن به بنیان‌های مفهومی فیزیک کلاسیک و مدرن، به‌روشنی توضیح می‌دهد که نظریه‌های نسبیت خاص و عام اینشتین چگونه از مکانیک نیوتنی و نسبیت گالیله‌ای پدید آمدند. (مجله‌ی چویس)

کتاب فلسفه فیزیک: فضا و زمان برای چه کسانی مناسب است؟

کتاب فلسفه فیزیک: فضا و زمان، اثری آموزنده برای دانشجویان فلسفه، علاقه‌مندان به علم و فیزیک‌دانانی است که به مفاهیم نظری و مبانی علم فیزیک نظری علاقه‌مندند. همچنین کسانی که به دنبال درک فلسفی و مفهومی ساختار فضا و زمان هستند، از این اثر آموزه‌های جذابی دریافت خواهند کرد، بدون آنکه الزاماً پیش‌زمینه‌ی فیزیکی عمیقی داشته باشند.

در بخشی از کتاب فلسفه فیزیک:‌ فضا و زمان می‌خوانیم

نیوتن درباره ساختار هندسی‌ای که به فضا و زمان مطلق نسبت می‌دهد به وضوح توضیح نمی‌دهد؛ اما درباره وجهه متافیزیکی آن‌ها و نیز دلایلی که تصور می‌کند باید وجودشان را بپذیریم، به‌وضوح بحث می‌کند.

مبحث اصلی واضح است. مثلاً یک جسم را در مدت زمانی که تحت تأثیر هیچ نیروی خارجی‌ای قرار نگرفته است، در حالت سکون مطلق در نظر بگیرید. بر اساس قانون اول، جسم در حالت سکون مطلق باقی می‌ماند. به عبارت دیگر، در همان مکان در فضای مطلق جای‌گزیده می‌شود. اما نیوتن نیک آگاه است که این بخش‌های پاینده فضای مطلق را نمی‌توان به وسیله حواس مشاهده کرد. هیچ مشاهده‌ای نمی‌تواند معلوم کند که آیا جسم در همان ناحیه از فضای مطلق توقف می‌کند یا مدام از ناحیه‌ای به ناحیه دیگر حرکت می‌کند. پس به نظر می‌رسد که حتی اگر قانون اول نیوتن صادق باشد و حتی اگر معلوم شود که هیچ نیرویی به جسم وارد نمیشود، هیچ مشاهده‌ای نمی‌تواند قانون اول نیوتن را تصدیق کند. و مهم تر آنکه اگر نتوانیم فضای مطلق را مشاهده کنیم و به طریق اولی نتوانیم حرکت مطلق را درک کنیم، معلوم نیست نظریه‌ای که درباره چنین حرکت مطلقی است، اصلاً چگونه می تواند درباره واقعیت مشاهده‌پذیر پیش‌بینی‌ای کند.

فهرست مطالب کتاب

پیشگفتار مترجم
سپاسگزاری
مقدمه: هدف و ساختار کتاب
1. روایت‌های کلاسیک فضا-زمان
تولد فیزیک
قانون اول نیوتن و فضای مطلق
زمان مطلق و پایندگی فضای مطلق
متافیزیک فضا و زمان مطلق
2. شاهدی برای ساختارهای فضایی و زمانی
قانون دوم نیوتن و آزمایش سطل
حساب، هندسه و دستگاه‌های مختصات
تقارن های فضا و مباحثات لایب‌نیتس و کلارک
3. حذف ساختار مشاهده ناپذیر
سرعت مطلق و نسبیت گالیله‌ای
فضا-زمان گالیله‌ای
4. نسبیت خاص
نسبیت خاص و فضا-زمان مینکوفسکی
پارادوکس دو قلوها
راست لبه مینکوفسکی، پرگار مینکوفسکی
بنا کردن مختصات لورنتس
5. فیزیک اندازه‌گیری
فرضیه ساعت
افزایش انتزاعی و افزایش فیزیکی
تغییرناپذیری سرعت نور
توصیفات عمیق تر اصول فیزیکی
6. نسبیت عام
فضای خمیده و فضا-زمان خمیده
تبیین هندسی در غیاب گرانش
سیاه چاله‌ها و انفجار بزرگ
مباحثه حفره
مطالب خواندنی پیشنهادی درباره‌ نسبیت عام
7. جهت و توپولوژی زمان
هندسه زمان
مشکل فنی سفر زمان
جهت زمان
پیوست: چند مسئله در فیزیک نسبیتی خاص
منابع
نمایه