علم رویکردی نظام‌مند و منطقی‌ برای فهمیدن جهان است و هدف آن برقرار کردن رابطه ثابت بین پدیده‌ها است. انسان اولیه نیز برای غلبه کردن بر طبیعت به شناخت پدیده‌های پیرامون خود پرداخت. او با شنیدن صدای رعد و دیدن برق که همراه‌با باران شدید و احتمالا جاری شدن سیل همراه بود، لحظه‌های پراضطرابی را سپری کرد و می‌اندیشید که این حوادث چه زمانی متوقف می‌شود و اصولا علت وقوع چنین حوادثی چیست؟  در تفسیر جهان و در فقدان علم و روش علمی، اسطوره‌ها و خدایان این بار را به دوش می کشیده‌اند و هر رویدادی به خشم یا خشنودی خدایان و ارواح نسبت داده می‌شد.

خدای دریا، خدای طوفان، خدای حاصلخیزی، خدای جنگ و… هر کدام مدیریت بخشی از جهان را بر عهده داشتند. تاریخ نشان داده است که انسان اولیه چنین پدیده‌هایی را به خداها، شیاطین و سایر عوامل ناشناخته نسبت می‌داد. قصه‌های اساطیری پر از خدایان و الهه‌هایی است که ظاهرا نقش مهمی در زندگی انسان‌های تاریخ باستان داشته‌اند. اما با پیشرفت روش علمی و پاسخ تدریجی به سؤال «علم چیست»، به مرور جواب‌های منطقی برای هر پدیده‌ای یافتیم و همچنان خواهیم یافت. طبیعت از دیدگاه اجداد انسانی ما دو چهره‌ی کاملا متفاوت داشت؛ حاصلخیزی و باران، طوفان و طغیان رودخانه‌ها، صاعقه، خشکسالی و فوران خاکستر آتشفشان‌ها.

انسان‌های اولیه جهان را به‌عنوان عرصه‌ی جدال ارواح و خدایان یا واجد یک روح انسانی تصور می‌کردند که گاهی مهربان و شفیق و گاهی خشمگین و عصبانی می‌شد. اجداد انسانی ما با این تخیل می‌توانستند رفتار متناقض طبیعت را از دیدگاه خود توجیه کنند. آن‌ها برای مهار قهر طبیعت در پی چاره بودند و با به کارگیری عقل و استدلال و منطق و با آزمون و خطا؛ روش‌ها و ابزارهایی طراحی می‌کردند که زندگی روی زمین را ایمن‌تر یا کم‌خطرتر می‌کرد؛ برای مثال ابداع چرخ؛ اهرم و سایر ابزارها کارها را ساده‌تر می‌کرد.

بشر با به کارگیری عقل و تجربه دریافت که می‌تواند با گذاشتن تنه‌ی درخت در عرض یک رودخانه و عبور از آن به سوی دیگر رودخانه دسترسی پیدا کند. این راه‌حل‌ها هم عموما در گذر زمان تصحیح می‌شدند و از دل آن‌ها راه‌حل‌های بهتر و کارامدتر خلق می‌شد. مثلاْ شاید نیاکان ما طی سال‌ها آزمون و خطا شکل تنه‌ی درخت را که به‌عنوان پل روی رودخانه سوار شده بود، بهبود دادند و نقایص آن را رفع کردند. شاید به تجربه دریافتند که بهتر است دو سر چوب را محکم کنند یا حتی از چوب‌های دیگری استفاده کنند. در حقیقت همه‌ی این راه‌حل‌ها و ابزارها پاسخی به این پرسش بودند که چگونه می‌توان بهتر و آسوده‌تر زندگی کرد.

اما همه‌ی پرسش‌های بشر به همین‌جا ختم نمی‌شدند، یعنی پاسخ بسیاری از پرسش‌ها با آزمون و خطا و تجربه مشخص نمی‌شد. انسان اولیه همواره در پی تفسیر جهان و همچنین در جستجوی یافتن دلیل وقوع پدیده‌ها و راهی برای مهار طبیعت بوده است. باران های سیل‌آسا، طلوع و غروب خورشید، خشکسالی و حاصلخیزی مزارع، مرگ و میر کودکان و شیوع بیماری از دیدگاه بشر نمی‌توانست بدون دلیل باشد. اجداد انسانی ما پرسش‌های فلسفی و اندیشه‌ورزی نیز داشته‌اند. آن‌ها از خود می‌پرسیدند منشاء انسان از کجا است؟ هدف از زندگی چیست؟ پس از مرگ چه اتفاقی می‌افتد؟

امروزه ما به این دسته از پرسش‌ها، پرسش‌های فلسفی می‌گوییم، یعنی پرسش‌هایی که پاسخ آن‌ها هرچه باشد در آزمایشگاه یا به کمک آزمون‌های تجربی مشخص نمی‌شود. علم هیچ ارتباطی با نظرهای شخصی ندارد و فقط با نتایج قابل اندازه‌گیری از طریق آزمایش و بررسی سروکار دارد و بر پایه‌ی واقعیت‌ها بنا می‌شود. فرایند علم و روش علمی طوری طراحی شده است که ایده‌های مختلف را از طریق آزمایش به چالش بکشد. در ضمن علم با ماوراءالطبیعه یا متافیزیک کاری ندارد، هر چند می‌تواند ادعای دخالت ماوراءالطبیعه را در جهان باطل کند. 

هنگام انجام یک پژوهش، دانشمندان از روش علمی برای جمع‌آوری شواهد تجربی قابل اندازه‌گیری به‌وسیله‌ی یک آزمایش استفاده می‌کنند، که هدف آن‌ها تأیید یا رد کردن یک نظریه است. جهانی که امروزه در آن زندگی می‌کنیم، جهانی متفاوت از دنیای قرون وسطی است و این تفاوت را می‌توان بیشتر به علم و محصول آن، یعنی فناوری نسبت داد. پیشرفت‌هایی که طی دو قرن گذشته در علوم فیزیکی و زیستی حاصل شده، شناخت ما از جهان را به‌نحو بی‌سابقه‌ای افزایش داده است.

همچنین پیشرفت در کاربردهای عملی علم، به بشر امکان کنترل بر نیروهای طبیعت و ذهن‌های انسان‌ها را داده، اما تحولات ناشی از علم و فناوری برای بشر، آثار مثبت و منفی زیادی مانند دانش علمی، فناورانه و آسایش جسمانی را درپی داشته که عامل غیرقابل تصوری در افزایش طول عمر و استانداردهای زندگی اجداد ما به شمار می‌رفته است. تعداد بسیار زیادی از دانشمندان در مؤسسه‌های نظامی به تولید وسایل تخریب انبوه،‌ اشتغال داشته‌اند و جامعه‌ی علمی نیز متاسفانه نقشی منفعلانه دراین‌زمینه ایفا کرده است. 

ناتوانی علم در تولید منافع برای طبقه‌ی فقیر در دهه‌های اخیر، ناشی از دو عاملی است که با هم در کار بوده‌اند: دانشمندان نظری از نیازهای روزمره‌ی بشری فارغ بوده‌اند و دانشمندهای کاربردی بیشتر به منافع زودرس چسبیده‌اند. پیشرفت سریع علم در قرن نوزدهم، به بروز این ذهنیت منجر شد که علم به‌تنهایی قادر به حل تمامی مشکلات انسانی است؛ درنتیجه در دهه‌های اولیه‌ی قرن بیستم، بسیاری از دانشمندان و سیاستمداران پیش‌بینی کردند که علم، تمامی مشکلات انسانی را حل خواهد کرد و بر خوشبختی بشر خواهد افزود.

 علم به‌تنهایی می‌تواند مشکلاتی مثل گرسنگی و فقر، فقدان بهداشت و بی‌سوادی، خرافات، رسوم و سنت‌های سست‌کننده، اتلاف وسیع منابع و سکونت کشور به‌وسیله‌ی مردمی فاقد آب و غذا را حل کند؛ چه کسی می‌تواند امروزه علم را نادیده بگیرد؟ در هر زمانی ما به علم نیازمند هستیم. برای کپلر، علم، وسیله‌ی به‌دست‌آوردن منافع مادی برای انسان‌ها یا ساخت یک فناوری برای بهتر کردن دنیای ناقص ما نیست؛ بلکه برعکس، علم وسیله‌ی اعتلای ذهن انسان است، وسیله‌ای برای رسیدن به آرامش در تفکر درباره‌ی کمال ابدی خلقت. 

درحالی‌که علم قدیم به‌دنبال قرائت کتاب طبیعت به‌عنوان آثار صنع الهی بود، گرایش غالب در عصر ما، توسعه‌ی دانش به قصد افزودن قدرت مادی و اقتصادی است و اینکه طبیعت را به‌عنوان کالایی تلقی کنند که باید از آن بهره‌برداری کرد. سواستفاده از علم و فناوری در قرن گذشته، خسارات بسیار زیادی برای محیط‌زیست و بشر به‌بار آورد و این باعث ایجاد نارضایتی در میان دانشمندان عصر ما شد. ماکس بورن در نامه‌ای که در سال ۱۹۵۴ به اینشتین نوشت، درباره‌ی سواستفاده‌های به‌عمل آمده از علم گفت:

من در روزنامه‌ای خواندم که شما ظاهرا گفته‌اید اگر من بار دیگر به دنیا می‌آمدم، فیزیکدان نمی‌شدم، بلکه هنرمند می‌شدم. این سخنان در من آرامش زیادی به‌وجود آورد. زیرا افکار مشابهی در ذهن من ایجاد شده و این به خاطر شرارتی که علم برای دنیای به‌بار آورده است.

اگر تجربه‌ی دانشجو یا دانش‌آموزی داشته باشید احتمالاً با یافته‌های علمی بسیاری در طول تحصیل سروکار داشته‌اید، اما آیا تا به حال از خود پرسیده‌اید که خود علم چیست و آن روش علمی چیست که این یافته‌ها با آن روش به‌دست می‌آیند؟ منظور ما از علم همان "Science" است و کاری با دانش بشری که شاید شامل فلسفه و ادبیات و غیره شود، نداریم. مطالعه‌ی تاریخ علم به ما نشان می‌دهد که دیدگاه بشر چگونه طی ۲۶۰۰ سال ، از زمان تالس تا به امروز توسعه پیدا کرده است. نکته‌ی جالب توجه اینجا است که توسعه‌ی هر نظریه، از دل نقد آن نظریه در می‌آید؛ برای مثال براساس نظریه‌ی تالس، زمین مثل کشتی روی آب قرار داشته است.

انکسیمندر به این نظریه نقد جالبی کرد و پرسید اگر زمین مثل کشتی روی آب اقیانوس است پس آن اقیانوس روی چه چیزی قرار دارد؟ سپس نظریه را چنین اصلاح کرد: هیچ چیزی که زمین را نگاه دارد وجود ندارد، زمین به این دلیل در حالت سکون است که فاصله اش از همه چیز یکسان است. در فقدان فیزیک، کیهان‌شناسی و روش علمی در شناخت و برآورد ابعاد جهان، انسان اولیه تصور می‌کرد زمین در بین تارتاروس و اورانوس قرار دارد. طبق اسطوره‌ها فاصله‌ی اورانوس تا زمین به‌حدی بود که اگر یک سندان برنزی از سقف آسمان به زمین بیفتد 9 روز و شب طول می کشد و روز دهم سندان به زمین می‌رسد.

تارتاروس نیز به همین مقدار تا زمین فاصله داشت و از دید اسطوره‌های یونان باستان، زئوس، تایتان‌ها یا غول‌های سرکش را به درون آن پرتاب کرده بود. همه‌ی این داستان ها و اساطیر، تلاشی در جهت تفسیر جهان بوده است و این تلاش‌ها از لحاظ تاریخی، جد پدری فیزیک امروزی محسوب می‌شود. بعدها این نظریه‌ها به تدریج با نقد روی نقد توسعه پیدا کرد؛ آریستارخوس، مدل بطلمیوسی و سرانجام مدل کپرنیک. در سایه‌ی نقد علمی هر نظریه، نظریه‌ی جدیدی خلق می‌شد که منسجم‌تر و دقیق‌تر با واقعیت جهان سازگارتر بود.

مثلا قوانین کپلر سازوکار جهان را به‌مراتب بهتر از مدل‌های پیشین توضیح می‌داد؛ همان‌طور که مفهوم نیوتنی نیرو بعدها با نظریه‌ی اینشتین وارد فاز نسبیت شد. درواقع نظریه‌ی جایگزین با تصحیح و حذف یک خطا یا اشتباه روایتی بهبودیافته از نظریه‌ی قبلی است. برخی از نظریه‌های علمی به‌عنوان نظریه‌های انقلابی مطرح می‌شوند؛ نظریه‌هایی که دیدگاه رایج عصر را از بن و ریشه به چالش می‌کشند. برای نمونه داروین نظریه‌ی رایج زیست شناسی را به‌صورت بنیادین برهم زد. یا اکتشاف الکترون توسط تامسون بعد از ۲۴۰۰ سال، ایده‌ی تقسیم‌ناپذیری اتم را از بین برد. در عصر حاضر نیز ساختمان نظریه‌های جدید، روی استخوان‌های نقد و شناسایی خطاهای نظریه‌ها قبلی بنا شده‌اند.

مدل اتمی تامسون در سال ۱۹۰۳، خیلی زود در سال ۱۹۱۱ با مدل سیاره‌ای رادرفورد جایگزین شد. نظریه‌ی رادرفورد بیان می‌داشت که الکترون‌ها در مدارهای دایره‌ای شکل به دور هسته‌ی اتم در گردش هستند. این نظریه هم، زمان زیادی دوام نیاورد و در سال ۱۹۱۳ توسط نیلز بور واژگون شد. بور در نقد مدل رادرفورد اینطور استدلال کرد که اگر ذرات، مانند سیارات منظومه‌ی شمسی به دور خورشید در گردش باشند، باید طبق معادلات الکترومغناطیس ماکسول که هر ذره‌ی باردار متحرک در یک میدان الکترواستاتیک از خود به‌صورت امواج الکترومغناطیس انرژی ساطع می‌کند، به روی هسته سقوط کند.

از آنجایی که چنین اتفاقی نمی‌افتد، به همین دلیل الگوی اتمی رادرفورد با یک ایراد ساختاری مواجه می‌شود. درست همانگونه که ایده‌ی تالس درباره‌ی زمین، با نقد انکسیمندر به چالش کشیده شد و در سایه‌ی این نقد، نظریه‌هایی بهتر و ساختار یافته‌تر و منسجم‌تر مطرح شد. کپرنیک، داروین، نیوتن، فارادی و ماکسول، اینشتین، ماندل، کریک و واتسون، هایزنبرگ، شرودینگر و... هر کدام با بهره‌گیری از روش علمی، با نقد نظریه‌های پیشین، با خلق نظریه‌های انقلابی علمی، دیدگاه ما در قبال ساختار جهان را به طرز اساسی تغییر دادند.

تارتاروس در افسانه‌های یونانی، محل مجازات گناهکاران و به نوعی جهنم زیر زمین بود. در اسطوره‌های یونان باستان، کرونوس و دیگر تایتان‌هایی که با خدایان جنگیدند در تارتاروس زندانی بودند. اورانوس نام یکی از اسطوره‌های یونانی است که تجسم آسمان و به عبارتی بهشت بالای زمین محسوب می‌شد و طبق اساطیر یونان، پدربزرگ زئوس و پدر کرونوس است. کارل پوپر، فیلسوف علم، معیار و محک جالبی در این خصوص دارد.

او روش علمی اثبات‌گرایانه (پوزیتیویسم) را به چالش می‌کشد و می‌گوید اگر معیار علمی و غیرعلمی بودن، اثبات‌پذیری باشد؛ آن‌گاه فرضیه‌هایی مانند «رنگ اشیاء در اثر نگاه ما ایجاد می‌شود» یا «مزه‌ی غذاها در اثر زبان زدن ما بر آن‌ها (چشیدن) ایجاد می‌شود» در عین غیرعلمی بودن، همواره قابل اثبات‌ هستند. می‌توان تمام اشیای رنگین و مزه‌دار را گواه اثبات این فرضیه گرفت و هیچ راه مستقلی برای تعیین رنگ و مزه‌ی اشیاء جز دیدن و چشیدن آن‌ها در اختیار نیست و به همین دلیل چنین گزاره‌هایی گرچه غیرعلمی هستند اما همواره اثبات می‌شوند، ولی چون ابطال‌پذیر نیستند درنتیجه غیرعلمی‌اند.

همچنین تکرار‌پذیری در کنار ابطال‌پذیری تجربه‌های علمی دوعاملی هستند که می‌توانند کمک زیادی به درک علم کنند. برای مثال تصور کنید شخصی ادعا کند یک بار برای او اتفاق ویژه‌ای افتاده و مثلا در یک مکان خاص، سیبی را که رها کرد و آن سیب به‌جای آن که به پایین سقوط کند، به سمت بالا صعود کرده است. شما هر چقدر این کار را تکرار می‌کنید، آن اتفاق دیگر تکرار نمی‌شود. بنابراین چون این تجربه قابل‌تکرار و قابل انجام توسط اشخاص دیگر نیست روش علمی بر آن جاری نمی‌گردد. روش علمی و علم به‌طور کلی می‌توانند باعث ایجاد وسواس فکری شوند.

یک نظریه‌ی علمی تقریبا هیچ‌گاه به‌طور کامل اثبات نمی‌شود، گرچه بعضی از نظریه‌ها مثل قانون پایستگی انرژی تبدیل به قوانین علمی می‌شوند. قوانین علمی عموما بدون استثنا تلقی می‌شوند، هرچند برخی از آن‌ها در گذشته چند بار مورد تجدید نظر قرار گرفته‌اند تا تعارضه‌های ناشی از داده‌ها و مشاهده‌های جدید، بر طرف شود، ولی این بدین معنا نیست که نظریه‌های علمی بی‌معنا و به‌دردنخور هستند. درواقع اینکه علم به‌طور مرتب یافته‌های خود را بازنگری و خطاهای گذشته خود را اصلاح می‌کند یک مزیت بزرگ به حساب می‌آید.

روش محتاطانه‌ی علم در بررسی فرضیه‌ها و فروتنی آن باعث شده است که از اشتباهات فاحش در امان بماند و بر اشتباهاتش اصرار نورزد و همواره ظرفیت اصلاح داشته باشد. برای اینکه یک فرضیه تبدیل به نظریه شود، آزمایش‌ها سفت و سخت متعددی توسط گروه‌های متفاوت و جدا از هم دانشمندان، انجام می‌شود. پس اگر کسی به شما گفت که نظریه‌ی تکامل تنها یک نظریه است و ممکن است رد شود، به پای ضعف این نظریه‌ی علمی ننویسید. نظریه‌های علمی، یک سیستم جامع متشکل از ایده‌های ابطال‌پذیر هستند که می‌توانند به وسیله‌ی شواهد و مدارک موجود یا آزمایش‌های انجام‌پذیر، رد شوند.

تئوری‌های موفق، برای مثال، تئوری تکامل، تئوری نسبیت، مکانیک کوانتوم و غیره، تئوری‌هایی هستند که صدها سال انواع انتقادها و تلاش را برای رد شدن‌شان تاب آوردند، خواه از طرف کسانی که از رویارویی علم با نظرات شخصی خودشان ناراضی‌اند و خواه از طرف دیگر پژوهشگران. یک تئوری، هیچ‌وقت تبدیل به واقعیت یا فکت نمی‌شود، بلکه تنها با سربلند بیرون آمدن از بوته‌ی آزمایش، به اعتبارش افزوده می‌شود، و معتبرترین و قابل اتکاترین سطح ترمینولوژی علمی به حساب می‌آید. علم در بنیان و درون‌مایه خود بین دو نگرش، تعادلی اساسی و در ظاهر متناقض برقرار می‌کند.

مورد اول یک آغوش باز برای هر نوع اید‌ه‌ی جدید است، صرف‌نظر از اینکه چقدر عجیب یا غیرمنتظره باشد. مورد دوم اینکه علم، شدیدترین شک و تردیدها و بررسی‌های موشکافانه را نسبت به همه‌ی ایده‌ها، چه جدید و چه قدیمی به کار می‌گیرد. این‌گونه است که علم عمیق‌ترین حقایق را از عمیق‌ترین و ریشه‌دارترین خرافات و افکار ناصحیح غربال می‌کند. در آزمایشگاه می‌توان آزمود که آیا مس رسانای جریان الکتریسیته هست یا خیر و اگر هست به چه میزان. اما نمی‌توان با همین روش به سوالی درباره‌ی هدف از زندگی پاسخ داد وا این همه‌ی داستان این نیست.

بسیاری از مسائل علمی پیامدهای فلسفی به‌دنبال خود دارند. در مقابل، بخش‌هایی از مسائل فلسفی هم در کشاکش اکتشافات و یافته‌های علمی جدید بشر، روشن‌تر می‌شوند. مثلا پای نظریه‌ی تکامل داروین اگرچه که روی استخوان‌های علم و تجربه و شواهد علمی بنا شده است به فلسفه هم باز می‌شود. از سوی دیگر پژوهش‌هایی که در مرکز تحقیقات فیزیک سرن انجام می‌شود اگرچه صرفا آزمون‌های تجربی هستند و در چارچوب روش علمی شناخته‌شده در فیزیک انجام می‌شوند؛ اما در حاشیه‌ی خود به بحث‌های فلسفی دیرینه‌ای دامن می‌زند.

در آنجا فیزیکدانان در پی کشف ذرات بنیادی تشکیل‌دهنده‌ی جهان هستند اما به‌صورت ضمنی به درک این مسئله‌ی فلسفی یاری می‌رسانند.پرسش، «آیا ذهن همان مغز است؟» یک پرسش فلسفی است اما علم و پژوهش‌هایی که در زمینه‌ی نوروساینس انجام می‌شود روزبه‌روز ابعاد بیشتری از این پرسش  فلسفی را واکاوی و روشن می‌کند. شاید روزی علم، سازوکار دقیق فهم و اندیشه‌ورزی و ساختار ذهن انسان را مشخص کند و بفهمیم که ماهیت منطق، استدلال، زبان یا افکار و اندیشه‌های فلسفی انسان چیست، اما در این صورت یک مشکل فلسفی همچنان سر جای خود باقی می‌ماند؛ مغز ما یک سیستم خود-ارجاع (Self-reference) است.

به عبارتی ما با مغز درباره‌ی مغز می‌اندیشیم و به همین دلیل این پرسش که، ماهیت فهمیدن چیست، همچنان بی‌پاسخ باقی خواهد ماند. همین الان یک دانشمند را در نظر بگیرید. نمی‌خواهم که در مورد ماهیت فردی که شما در ذهن دارید بحث کنم. من مشتاقم بیشتر در مورد اینکه آن‌ها چه‌کار می‌کنند فکر کنید. تقریبا درست است که بگویم دانشمند فرض‌شده‌ی شما، جایی روبه‌روی دستگاه‌های فوق پیشرفته به‌تنهایی نشسته است و در حال تلاش تا آخرین توانش است. چیزی که بیشتر برای من اهمیت دارد آن چیزی است که شما در تصورتان توجه نمی‌کنید؛ تمام مردم سراسر دنیا دقیقا همان تفکر شما را در مورد یک دانشمند دارند و متأسفانه این تصور می‌تواند خطرناک باشد.

ابتدا بگذارید تا دریابیم که چرا تصور اولیه در مورد یک دانشمند به این شکل است که او مایل به کار در تنهایی است. درواقع این مسئله برای قرن‌ها به همین شکل بوده است و مردم همین‌طور تصور می‌کنند. اگر به گذشته نگاه کنیم، در می‌یابیم که بسیاری از مغزهای متفکر دنیای علم علاقه‌مند به کار در تنهایی بوده‌اند و در بالاترین حد آن تنها کار با چندین دانشجوی فارغ‌التحصیل را می‌پسندند. برای مثال، آیزاک نیوتن که نه‌تنها بسیاری از مباحث علم فیزیک، حاصل تلاش او بوده، بلکه در ریاضیات نیز دستی داشته و مباحث زیادی را به اسم خود ثبت کرده است.

او یکی از نمونه‌های مشهوری است که علاقه‌مند به کار فردی بوده  است و احتمالا، همکارانش را به‌عنوان یک دشمن تصور می‌کرد. علاوه‌بر نیوتن، جیمز کلارک ماکسول نیز که به‌عنوان پدر علم الکترومغناطیس شناخته می‌شود، علاقه‌مند به کار در تنهایی بود. حتی آلبرت اینشتین که نظریه‌ی نسبیت را ارائه کرده است نیز به‌ تنهایی کار می‌کرد. پس فکر می‌کنید که مدل نابغه‌ی تنها دارای دلایل تاریخی برای اثبات خود است؟ ولی بدانید که در اشتباه هستید. نیوتن دید منفی نسبت به دانشمندان هم‌عصر خود داشت و حتی تصور می‌کرد که آن‌ها کارهای او را می‌دزدند، اما او به‌‌طور معمول با گوتفرید ویلهلم لایبنیتس، در خصوص محاسبات علمی، در ارتباط بود.

ماکسول نیز در مؤسسه‌های آموزشی بسیار مشهوری درس‌ خوانده و با افراد باهوش زیادی در ارتباط بود. حتی اینشتین هم هنگامی‌که در حال انجام بزرگ‌ترین کشف‌های علم فیزیک بود، افرادی در این مورد با او کار می‌کردند که او بیشتر به‌عنوان عامل انتشار مقالات از آن‌ها استفاده می‌کرد. پس اگر این موضوع پایه و اساس واقعی ندارد؛ چرا مردم هنوز به آن باور دارند؟ با دانستن اینکه همکاری در کار علمی یک نکته‌ی مهم محسوب می‌شود، احتمالاً از خود این سؤال را پرسیده‌اید که این موضوع چه ارتباطی به من دارد. چگونه تصویر یک دانشمند به‌عنوان فردی تنها می‌تواند به من صدمه بزند؟ مشکل زمانی آشکار می‌شود که جدال در مورد یک موضوع علمی بالا می‌گیرد.

باتوجه به مباحث گفته‌‌شده، جدال یک بخش لازم و انگیزه‌بخش در طی فرایند علمی است و قبل از اینکه ایده به دانشمندان دیگر برسد این جدال بین چند فرد آشنا شروع می‌شود. در حالی‌که این بحث‌ها می‌تواند بسیار داغ شود، اما با نهایت احترام در مورد عقاید مختلف صورت می‌گیرد. خطر آنجا خود را نشان می‌دهد که نتایج علمی برای عموم منتشر می‌شود. در حالی‌که این روشی عالی برای انتشار دانش است اما می‌تواند محیطی فراهم آورد که هرکسی با هر نظری و حتی اگر هیچ اطلاعی از موضوع نداشته باشد، در آن شرکت کند. به‌ویژه در محیط پوپولیستی حال حاضر که مردم به‌دنبال پیدا کردن یک دانشمند تنها هستند که تسلط مباحث علمی دانشگاهی را بر هم زده و راه خود را پیش‌گرفته که مشکل دقیقا اینجا است.

در این وضعیت، عقیده‌ی فردی که نظر گذاشته است همانند نظریه‌ی علمی جدی گرفته می‌شود و این در حالی‌ است که ده‌ها و صدها نفر تمام عمر خود را فدای این کرده‌اند که ایده‌ی خود را با روش علمی به اثبات برسانند. این می‌تواند به ایده‌های عجیب و جدال‌برانگیز مانند جدال بین اینکه آیا فرگشت واقعی است یا اینکه بین اوتیسم و واکسیناسیون ارتباط وجود دارد، راستی بدهد. به‌نظر می‌رسد این تنها راهی است که اینترنت قادر به انجام کارها است و این تصورات غلط ممکن است برای همه مضر باشد. پس در این مورد چه‌کار کنیم؟ هر فرد داخل این سناریو موظف به تغییر است.

دانشمندان موظف به انتشار مطالب خود به‌صورتی هستند که اصطلاحات و نظریه‌های آن‌ها غیرقابل نفوذ باشد. به‌طور کل در جامعه‌ای که علم و دانش موضوعی عمومی است، این وظیفه‌ی پژوهشگران است که در قبال حقوقی که دریافت می‌کنند؛ فهمیده شدن دانش، توسط همگان را تضمین کنند. همچنین دانشمندان باید در مسیری گام بردارند که به دیدگاه خارجی نیز گوش دهند. از سوی دیگر، عموم مردم نیز وظیفه‌ دارند در درستی و اعتبار هرگونه عقیده‌ای که می‌خوانند شک کنند. با این شیوه، بحث‌هایی که بالا می‌گیرد می‌تواند مفید باشد و در آینده به نتایج کلی کمک کند.

تلاش‌هایی که تا به امروز صورت گرفته، توانسته است به پرسش‌های اساسی بشر در مورد خودش و جهانی که در آن زندگی می‌کند پاسخ دهد اما برخی پرسش‌های مهم هم هستند که با وجود آن که سال‌ها و شاید قرن‌ها مورد تحقیق و کنکاش قرار گرفته‌اند، هنوز و همچنان بی‌پاسخ مانده‌اند. آن چه در ادامه می خوانید، سؤال‌هایی است که تا به امروز دست از سر بشر و نوابغ جهان برنداشته‌اند اما پاسخی هم برایشان وجود ندارد.

منشا آگاهی و هوشیاری چیست؟

هرچند شاید این سؤال که هوشیاری یا خودآگاهی چیست، یک سؤال فلسفی به‌نظر برسد اما پاسخ به این پرسش که عملکرد هوشیاری به چه شکل است، یکی از چالش‌های حل‌نشده علمی است. چگونه است که مجموعه‌ای از سلول‌های خاکستری که خودشان از کربن تشکیل شده‌اند، قادر به درک وجود خود هستند؟ اسکن مغز انسان نشان می‌دهد که مغز ما با داشتن ۱۰۰ میلیارد سلول عصبی که با یکدیگر ارتباط دارند، مانند یک شبکه‌ی دیجیتال بی‌نهایت پیچیده عمل می‌کند که بدون توقف و به شکل غیرقابل باوری فعال است؛ اما مغز همان ذهن نیست.

فعالیت الکتریکی نمی‌تواند توضیح دهد که چگونه یک ماده‌ی فیزیکی می‌تواند شرایط غیرفیزیکی مانند هوشیاری ایجاد کند. در پژوهشی که در دانشگاه هاروارد انجام شد، دانشمندان فعالیت مغزی بیمارانی را که در حالت کما به سر می‌بردند با اسکن‌های ام‌آر‌آی معمولی مقایسه کردند. این مقایسه نشان داد در مغز افراد سالم، ساقه و بخش‌هایی از قشر جلویی مغز، یک شبکه‌ی ارتباطی را تشکیل می‌دهند اما این بخش‌ها در مغز افرادی که در حالت کما قرار دارند، فعال نیست. آیا این ارتباط سلول‌های عصبی است که ایجاد‌کننده‌ی هوشیاری است؟ پاسخ این سؤال مشخص نیست و تنها چیزی که دانشمندان می‌توانند بگویند این است که هوشیاری یا آگاهی، مجموعه‌ای از فرایندهای بیولوژیکی است که به تفکر و در نهایت به خودآگاهی می‌انجامد.

ما انسان‌ها از محیط اطرافمان و از خودمان آگاه هستیم. ذهن ما پر است از مکالمات درونی و سوالاتی در مورد اینکه ما که هستیم و هدف ما در جهان چیست. تا آنجا که می‌دانیم، ما تنها موجودات جهان با این نوع آگاهی فعال هستیم. ما همچنین هیچ ایده‌ای درمورد اینکه این آگاهی از کجا می‌آید، نداریم. البته مغز ما کامپیوتر مرکزی بدن ما است، توابع بیولوژیکی را کنترل و به ما در یافتن راه‌حل همه‌ی حلقه‌ها و موانع زندگی کمک می‌کند. اسکن مغز نشان می‌دهد که چگونه مغز ما به‌طرز باورنکردنی فعال است، مثل سوسو زدن نوری با فعالیت مداوم مانند یک شبکه‌ی دیجیتال متراکم و در عین حال بسیار پیچیده که به‌وسیله‌ی ۱۰۰ میلیارد سلول عصبی ما بی‌وقفه فعالیت می‌کند؛ اما مغز، ذهن نیست.

فعالیت الکتریکی توضیح نمی‌دهد که چگونه یک ماده فیزیکی مانند مغز، می‌تواند یک شرایط غیرفیزیکی مانند هوشیاری را ایجاد کند. بعضی از ادیان، آگاهی را به‌عنوان یک هدیه از طرف خدا تعریف می‌کنند، که در بدن ما تعبیه شده است تا ما را از طریق این جهان هدایت کند. دانشمندان بیشتر به سمت ریشه‌های بیولوژیکی می‌اندیشند؛ آن‌ها آگاهی را به‌عنوان مجموعه‌ای از فرایندهای بیولوژیکی می‌بینند که به تفکر پیچیده‌تر می‌رسند و در نهایت به خودآگاهی می‌انجامد. دانشمندان ثابت کرده‌اند که حیواناتی مانند سگ‌ها، اغلب به‌طورقطع آگاهی دارند، اما این سطح آگاهی، کمتر از سطح انسانی یا متفاوت با انسان است.

چرا ما خواب می بینیم؟

به‌طور معمول شما در جریان حرکات سریع چشم در خواب، رویا می‌‌بینید، اما پژوهشگران نمی‌دانند که در مرحله‌ی اول چرا رویا می‌بینید. شاید در طی آخرین ماجراجویی خود در خواب، سر یک خرگوش شش‌پا را که کلاهی نئونی به سر دارد و روی سینه شما ایستاده است و فریاد می‎زند «به سلامتی»، خرد کرده باشید. احتمالا مطمئن نیستید که این رویا تعبیری دارد یا نه مگر اینکه داروهای توهم‌زای زیادی خورده باشید یا شاید روز قبل از آن یک هویج خراب خورده‌اید. دانشمندان و کارشناسان خواب می‌دانند که مردم به‌طور معمول رویا می بینند.

شما در جریان حرکت سریع چشم (REM) یا بخشی از چرخه‌ی خواب خود، رویا می‌بینید. شما می‌توانید ببینید که یک فرد (یا حتی گربه یا سگ) در حال تجربه‌ی خواب REM است، زیرا چشم خود را به عقب خم می‌کند و بدن آن‌ها نیز ممکن است درحال تکان خوردن باشد. الگوهای الکتریکی مغز در این مرحله درست مانند زمانی‌که بیدار می‌شوید، بسیار فعال هستند. اما پژوهشگران واقعا نمی‌دانند که چرا شما رویا می‌بینید. این ممکن است یک راه از بازتاب تنش یا رها کردن آن از زندگی روزمره باشد، یا حتی یک روش ناخودآگاه برای اینکه به شما کمک کند تا تجربیات چالش‌انگیز را حل کنید.

این می‌تواند راهی باشد که ذهن شما، خود را از تهدیدات و خطرات محافظت کند. این می‌تواند یک روش بیوشیمیایی برای مغز شما باشد تا اطلاعات کوتاه یا بلندمدت را ذخیره، مرتب‌سازی یا پرونده‌سازی کند. شاید رویاها راهی برای ادغام تجارب گذشته و حال شما باشند تا شما را برای آینده آماده سازند. صرف‌نظر از هدف آن‌ها، می‌شود گفت که رویاها، سنگ‌بنای تجربه‌ی انسانی است. آن‌ها ما را سرگرم می و تحریک می‌کنند و به‌عنوان یک یادآور به ما خدمت می‌کنند تا بدانیم که دنیای درونی ما به همان اندازه‌ی دنیای بیرونی در اطراف ما، عمیق و عجیب‌و‌غریب است.

زندگی چگونه آغاز شد؟

سیاره‌ی ما پر از درخت‌ها، گیاهان، پرندگان و زنبورها و همچنین سرشار از میزان بی‌شماری از باکتری‌ها است. تمام این‌ موجودات، زنده هستند و همه‌ی آن‌ها برای حفظ و زنده نگه داشتن گونه‌ی خود به تولیدمثل می‌‌پردازند. اما در مرحله‌ی اول، زندگی روی زمین چگونه آغاز شد؟ چگونه یک توده‌ی بی‌جان از مولکول‌های آلی به موجودی پیچیده و حتی هوشمند تبدیل شد؟ ما دقیقا نمی‌دانیم که ریشه‌ی اصلی زندگی چگونه آغاز شده است. این احتمال وجود دارد که چهار میلیارد سال پیش، بیگانگان چند میکروب روی زمین به جا گذاشته‌اند و اجازه دادند در اینجا به رشد خود ادامه دهند.  البته، بسیاری از ادیان و مذاهب، توضیحاتی ماوراء‌الطبیعی برای آغاز زندگی دارند.

بسیاری از دانشمندان فکر می‌کنند که زندگی یک پیشرفت طبیعی برای سیاراتی است که برای زیست، دارای موادی ضروری مانند کربن، هیدروژن، اکسیژن و سایر مواد اساسی هستند. با یک جرقه یا بهتر است بگوییم یک رعدوبرق، این مواد به دیواره‌های سلولی و DNA قابل تکثیر تبدیل شدند. پژوهشگران بدون وقفه در حال اجرای چنین آزمایش‌هایی در لابراتوارها هستند و امیدوار هستند به فرمول ایجاد زندگی دست پیدا کنند. با این حال، چگونگی تبدیل شدن این بخش‌های بی‌جان به موجودات زنده واقعی، یک راز است. شاید هم ما هنوز به مشخصه‌های درست معرف زندگی آگاهی نداریم، یا شاید ما نسبت به قوانین فیزیکی که واقعا موجب جرقه‌ی زندگی می‌شوند هوشیاری به خرج نداده‌ایم. پژوهش برای یافتن منشأ زندگی بدون شک برای مدتی بسیار طولانی ادامه خواهد داشت.

چطور می‌توان سرطان را از بین برد؟

سرطان یک ترس شدید شایع انسانی است. هر سال بیش از نیم میلیون نفر، فقط در ایالات متحده به دلیل ابتلا به سرطان های مختلف، می‌میرند. با این حال آشنایی با آن، این بیماری را کمتر ترسناک نمی‌کند. سرطان اشکال بسیاری دارد و بسیاری از قسمت‌های بدن را تحت تأثیر قرار می‌دهد، اما نشانه این بیماری‌، تکرار سلول‌های غیرقابل کنترل است. تومورها توسعه و گسترش می‌یابند، بدن را فاسد می‌کنند و باعث مرگ می‌شوند. این رشد به دلیل آسیب دی‌ان‌ای اتفاق می‌افتد. البته DNA، دستورالعملی برای تمام توابع بدن، از جمله رشد سلول فراهم می‌کند.

این آسیب ممکن است به دلیل عوامل خاصی از شیوه‌ی زندگی خاص، مانند قرار گرفتن در معرض آفتاب، سیگار کشیدن، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی سرطان‌زا در برخی کارخانه‌ها، پارازیت‌ها یا سبزیجات آبیاری‌شده با آب فاضلاب اتفاق بیافتد. بیش از یک سوم سرطان‌ها، با برخی برآوردها و با اجتناب از عادات‌های سرطان‌زا، می‌تواند پیشگیری شود. با این حال، انتخاب‌های ما در زندگی، تنها بخشی از این معادله است؛ عوامل دیگری نیز نقش دارند. بسیاری از افراد از والدین خود DNA مضر را به ارث می‌برند و حتی اگر زندگی کاملا سالمی داشته باشند، برای ایجاد نوع خاصی از سرطان مستعد هستند.

متغیرهای بی‌شمار و آرایش ژنتیکی منحصر‌به‌فرد انسان‌ها، گاهی برخی دانشمندان را شگفت زده می‌کند که ما درمانی برای هرنوع از سرطان داریم. خبر خوب این است که چشم‌انداز ما و درمان سرطان‌ها در حال تکامل است. هر ساله، ما جنبه‌های جدیدی از بیماری را درک می‌کنیم، درمان‌ها همچنان بهبود می‌یابند، درد کاهش می‌یابد و کیفیت زندگی اضافه می‌شود. بنابراین اگرچه ما ممکن است هرگز نتوانیم سرطان را به‌طور کامل شکست دهیم، اما به ضرب و شتم آن ادامه می‌دهیم، زندگی خود را بهتر می‌کنیم و آن را کمتر ترسناک تشخیص می‌دهیم.

انرژی تاریک چیست؟

جهان هستی با آهنگ رو به افزایشی درحال گسترش و انبساط است. در کیهان‌شناسی، انرژی تاریک به نوع ناشناخته‌ای از انرژی اطلاق می‌شود که همه‌ی فضا را به‌صورت فرضی در بر می‌گیرد و عامل انبساط و گسترش فزاینده‌ی جهان است. حدود ۲۰۰ میلیارد کهکشان که هر کدام دارای تقریبا ۲۰۰ میلیارد ستاره است به‌وسیله‌ی تلسکوپ ها قابل تشخیص هستند. اما این اجرام ساخته‌شده از ماده‌ی معمولی، فقط چهار درصد از جهان هستی را تشکیل می‌دهند و سایر جهان از این انرژی ناشناخته تشکیل شده است.

این نیروی عجیب که به‌دلیل ناشناخته بودن، انرژی تاریک نام گرفته است اجزای جهان را با سرعت فزاینده‌ای از یکدیگر دور می‌کند، درحالی‌که نیروی گرانش با این نیرو مقابله می‌کند و از سرعت این گسترش می‌کاهد. آنچه ما می‌دانیم این است که چقدر انرژی تاریک در جهان هستی وجود دارد، زیرا می‌دانیم که این انرژی چگونه بر گسترش هستی تأثیر می‌گذارد؛ با این حال هیچ کس نمی‌داند که ماهیت این نیروی ناشناخته چیست و منبع آن کجا است.

ماده از چه چیزی ساخته شده است؟

ما می‌دانیم که ماده از اتم‌ها تشکیل شده است و اتم‌ها نیز شامل پروتون‌ها، نوترون‌ها و الکترون‌ها هستند. همچنین می‌دانیم که پروتون‌ها و نوترون‌‌ها متشکل از ذرات ریزتری به نام کوارک‌ها هستند. آیا بررسی‌های عمیق‌تر به اکتشاف اجزای بنیادی‌تری منجر خواهد شد؟ در فیزیک، قانونی به نام «مدل استاندارد» وجود دارد که به خوبی تعاملات بین اجزای سازنده‌ی اتم را توضیح می‌دهد.

آخرین ذره‌ای که با استفاده از این مدل کشف شد، ذره‌ی بوزون هیگز (Higgs boson) یا ذره‌ی بنیادی اولیه دارای جرم است که پژوهشگران LHC (شتاب‌دهنده‌ی ذره‌ای و برخورد‌دهنده‌ی مستقر در سازمان تحقیقاتی سرن در نزدیکی ژنو سوئیس) آن را در سال ۲۰۱۲ کشف کردند. اما رمز و راز ماده به این جا ختم نمی‌شود و ثابت شده است که اتم‌ها از نظر الکتریکی خنثی هستند. بار الکتریکی مثبت پروتون به‌وسیله‌ی بار منفی الکترون خنثی می‌شود، اما درمورد اینکه چرا چنین اتفاقی رخ می‌دهد، هیچ‌کس چیزی نمی‌داند.

چرا نیروی جاذبه اسرارآمیز است؟

هیچ نیرویی برای ما انسان‌ها، آشناتر و ملموس‌تر از نیروی جاذبه نیست. هرچه باشد این نیرو است که ما را روی زمین نگه می‌دارد. علاوه بر جاذبه زمین، نیروی جاذبه ماه باعث جزر و مد در دریاهای سطح زمین می‌شود و جاذبه‌ی خورشید، زمین را در مدار خودش حفظ می‌کند. با این حال این نیرو از سه نیروی شناخته‌شده‌ی دیگر (نیروی الکترومغناطیسی و دو نوع نیروی هسته‌ای که در فضاهای کوچک عمل می‌کنند) چندین میلیارد بار ضعیف‌تر است. به‌عنوان مثال، نیروی الکترومغناطیسی که دو پروتون را از یکدیگر دور می‌کند ۱۰۳۶ بار قوی‌تر از نیروی جاذبه‌ای است که آن‌ها را به سوی یکدیگر می‌کشد.

یک فرضیه این است که افزون بر سه بعد از فضا که در زندگی روزمره با آن سرو کار داریم، ابعاد پنهان دیگری نیز وجود دارند که کشف آن‌ها برای ما امکان‌پذیر نیست. اگر این ابعاد اضافی وجود داشته باشند و نیروی جاذبه قادر باشد به آن‌ها نفوذ کند، شاید بتوان علت ضعیف بودن این نیرو را توضیح داد. از سوی دیگر درحالی‌که دو نیروی دیگر، یک نیروی مخالف یعنی نیروی رانش در مقابل نیروی کشش دارند، به‌نظر می‌رسد نیروی جاذبه فقط شامل نیروی کششی است. هرچند چگونگی عملکرد نیروی جاذبه تا حدود زیادی برای دانشمندان روشن شده است اما اینکه چرا اساسا چنین نیرویی وجود دارد و چرا نیرویی که اتم‌ها را در کنار یکدیگر نگه می‌دارد، با این نیرو متفاوت است از سؤال‌های دیگری است که تاکنون پاسخی برای آن‌ها یافت نشده است.

چرا زمان فقط یک جهت دارد؟

از زمان اینشتین تاکنون فیزیک‌دانان، فضا و زمان را تشکیل‌دهنده‌ی یک ساختار چهاربعدی می‌دانند که فضا-زمان نامیده می‌شود. اما فضا با زمان، تفاوت‌های عمده‌ای دارد. در فضا ما می‌توانیم آزادانه به هر طرف حرکت کنیم اما در زمان گیر می‌افتیم؛ به این معنا که پیرتر می‌شویم اما جوان‌تر نمی‌شویم؛ گذشته را به یاد می‌آوریم اما از آینده چیزی نمی‌دانیم. به‌نظر می‌رسد زمان برخلاف فضا یک جهت دارد که دانشمندان آن را «بردار زمان» می‌نامند. چرا زمان به عقب و جلو نمی‌رود؟ برای پاسخ به این سؤال سرنخی در مفهومی با نام «آنتروپی» وجود دارد.

در یک سامانه مانند کیهان که انرژی به آن تزریق نمی‌شود، همه چیز تمایل به حرکت از نظم به بی ‌نظمی دارد. افزایش آنتروپی مثل دیگر پدیده‌‌های فیزیک دو طرفه نیست بلکه انتروپی فرایندی است که فقط به یک سو می‌رود و زیاد می‌شود؛ کسی نمی‌داند چرا انتروپی فقط زیاد می‌شود و کم نمی‌شود. اجرام با انتروپی کم، منظم هستند و احتمال وجود داشتن‌شان زیاد نیست. اجرام با انتروپی زیاد نامنظم هستند و این باعث می‌شود که احتمال وجود داشتن‌شان زیاد شود. آنتروپی همیشه زیاد می‌شود چرا که برای اجرام، نامنظم بودن آسان‌تر از منظم بودن است.

به‌نظر می‌رسد این توصیف از آنتروپی، می‌تواند به خوبی نشان‌دهنده‌ پیکان یک‌طرفه‌‌ی زمان باشد. با این حال اینکه چرا آنتروپی در ابتدای پیدایش جهان کم بوده است، موضوعی است که کسی دلیل آن را نمی‌داند و این همان قطعه گم‌شده‌ی پازل است. دانشمندان می‌گویند اگر پاسخ این پرسش را که چرا جهان اولیه آنتروپی پایینی داشته است بیابیم، آنگاه خواهیم توانست به این سؤال که چرا بردار زمان یک‌طرفه است و این سؤال اساسی که چرا زمان تا این حد با فضا تفاوت دارد نیز، پاسخ بدهیم.

بعد از مرگ چه اتفاقی برای شما می‌افتد؟

موضوع زندگی پس از مرگ یکی از قدیمی‌ترین عجایب بشریت است. هر کسی در این سیاره مشتاق دانستن این است که بعد از مرگ چه اتفاقاتی برایش می‌افتد. میلیاردها نفر هستند که هم‌اکنون جواب این سؤال را می‌دانند؛ اما متاسفانه نمی‌توانند دانسته‌های خود زا دراین‌زمینه به ما انتقال بدهند، چرا که آن‌ها در میان ما نیستند و مرده‌اند. موضوع زندگی پس از مرگ یکی از قدیمی‌ترین موضوعاتی است که بشر به آن می‌اندیشد. آیا ما پس از مرگ به سعادت ابدی می‌رسیم؟ آیا افراد شیطان‌ صفتی که در بین ما هستند به اعماق جهنم وارد می‌شوند؟ آیا وقتی بدن‌های ما نابود شد، هوشیاری ما نیز ناپدید می‌شود؟

دانشمندان درباره‌ی مراحل اولیه مرگ اطلاعات خوبی دارند. آن‌ها می‌دانند که بدن انسان چگونه روند خاموشی را آغاز می‌کند. همانند کارمندانی که بعد از ساعت تعطیل کارگاه لامپ‌ها را خاموش می‌کنند، سلول‌های بدن نیز یکی پس از دیگری خاموش می‌شوند تا زمانی‌که فعالیت قلب و ذهن رو به افول برود. با این حال تمام آنچه که پس از خاموش شدن مغز رخ می‌دهد، مانند یک راز باقی مانده است.

افراد زیادی هستند که تجاربی نزدیک به مرگ داشته‌اند و به زندگی باز گشته‌اند، این افراد در هنگام بیان تجربه خود، درباره تونل‌های نورانی یا فلاش‌بک‌هایی از وقایع و مکالماتی با عزیزانی که از دست داده‌اند حرف می‌زدند. تمام این تجربیات، می‌توانند منشأ زیست‌شناسی داشته باشند، شاید این موارد از فقدان اکسیژن یا نوسانات شدید بیوشیمیایی ایجاد شده باشد. در میان بسیاری از سوالاتی که در مورد موجودیت بشر مطرح است، این موضوع، سوالی است که هرگز پاسخی برای آن وجود ندارد. در عوض، همه‌‌ی ما از خود در این باره سؤال می‌پرسیم و به‌دنبال یک معنی برای مرگ به جست‌وجو می‌پردازیم.

آیا ما در جهان تنها هستیم؟

بعضی ممکن است فکر کنند ما تنها گونه‌ی زندگی هوشمند در جهان هستیم. اگر اینطور باشد، جهان به‌طرز غیر قابل تصوری تنها است. پژوهشگران دیگر می‌گویند تقریبا هیچ راهی وجود ندارد که زمین تنها مرکز فرماندهی زندگی باشد، ۴۰ میلیارد سیاره‌ی قابل سکونت فقط در کهکشان ما وجود دارد. زندگی بیگانه، به‌طرز بسیار بالقوه‌ای ترسناک است. برخی از شرایط لازم برای به وجود آمدن زندگی وجود دارد.؛ نه‌تنها یک سیاره نیاز به ترکیب مناسب عناصر و شرایط دارد، بلکه باید جرقه‌ای وجود داشته باشد که باعث ایجاد موجودات زنده شود.

سپس این موجودات باید به طریقی به موجوداتی باهوش تبدیل شوند. حتی با علوم انسانی مدرن، ساده‌ترین شکل زندگی در سیاره‌ی ما، هنوز بسیار پیچیده‌تر از واکنش‌های شیمیایی و سلول‌ها است. ما واقعا نمی‌فهمیم که چگونه آن‌ها ظهور و تکامل پیدا می‌کنند و در یک محدوده‌ی فوق‌العاده متنوع از شرایط محیطی، زنده می‌مانند. این امر یافتن، شناسایی و ارتباط با موجودات بیگانه را بسیار پیچیده می‌کند. به رغم این چالش‌ها، محققان در ناسا فکر می‌کنند که ما در چند دهه‌ی آینده شاهد ردپایی از زندگی خواهیم بود.

تلسکوپ‌های قوی‌تر می‌توانند یک کلید برای یافتن آن باشند، یا می‌تواند این باشد که زندگی در اینجا فقط یک منحنی آماری است، تصادفی از نوع خارق‌العاده. با این حال ما می‌دانیم که آب و گازهای مشابه و عناصر در بسیاری از سیارات دیگر وجود دارد. اگر ما همچنان بررسی کنیم و این اتفاق بیافتد که شواهدی مانند باقی‌مانده‌های فسیل‌شده یا باکتری‌های کوچک را پیدا کنیم، احتمال بیشتری برای این وجود دارد که جایی در میان ستاره‌ها هست که گونه‌ی دیگری نیز به آسمان‌ها نگاه می‌کند و همچنین همسایگان بالقوه‌ای وجود دارند که درباره‌ی جای دیگری در جهان تفکر می‌کنند. 

چند گونه‌ی زنده روی زمین وجود دارد؟

براساس برآوردهای انجام‌شده، ما تنها ۱.۵ میلیون گونه، یا به عبارتی ۱۵ درصد از گونه‌های موجود در جهان را می‌شناسیمِ این یعنی اکثر موجودات زنده هنوز به توصیفاتی کافی نیاز دارند. زمین منزلگاه دامنه خیره‌کننده‌ای از موجودات و گیاهان است. فلامینگوهای صورتی آسمان را در بر می‌گیرند، فیل‌های عظیم‌الجثه در زمین‌های ساوانا پای می‌کوبند و میوه‌ها و قارچ‌های عجیبی در همه جا از نظر پنهان مانده‌اند. هرگز نخواهیم فهمید چند گونه‌ی مختلف در سیاره ما زندگی می‌کنند. تنها می‌توانیم بگوییم این گونه‌ها بسیار زیاد هستند. اما این واقعیت دانشمندان را از تلاش برای شناخت گونه‌های بیشتر باز نمی‌دارد.

کارل لینه (Carl Linnaeus) گیاه‌شناس، دو و نیم قرن پیش متوجه شد که انسان‌ها به سیستمی برای پیگیری گونه‌های مختلف سیاره نیاز دارند. او با استفاده از زبان دسته‌بندی، گیاهان و حیوانات را با ذکر نام طبقه‌بندی کرد. این موضوع به‌خصوص درباره گونه‌های کم‌ارزش و نادیده‌گرفته شده‌ای مانند قارچ‌ها نیز صدق می‌کند؛ ما در مورد گونه‌های مختلف قارچ تنها ۱۰ درصد اطلاعات داریم.

در مقابل، در مورد پستانداران مطالعات خوبی انجام داده‌ایم و اطلاعات مناسبی نیز در دست داریم. تمامی اعداد از نظر آماری، حدسی هستند، بنابراین، شاید ما هرگز صحت این تعداد را واقعا ندانیم. شاید دغدغه‌ی بزرگ‌تر ما این باشد که به‌نظر می‌رسد گونه‌های کنونی ما با سرعتی بسیار بیشتر از آنچه که در طی آن دایناسورها نابود شدند (۶۵ میلیون سال) رو به نابودی می‌گذارند. با این همه، اگر گونه‌های مختلف ناپدید می‌شوند، می‌توانیم این را هم در نظر داشته باشیم که شاید انسان‌ها گونه بعدی رو به انقراض باشند.

آیا سفر در زمان امکان‌پذیر است؟

سفر در زمان به‌عنوان یکی از مفاهیم علمی‌تخیلی، بسیار جذاب است. سخت است که بدون هیچ تعجبی ببینیم می‌توان در تاریخ به عقب بازگشت و در عمل شاهد جنگ رومیان باشیم. شاید حتی جالب‌تر این باشد که بتوانیم به هزار سال بعد برویم و ببینیم که در آن زمان جهان به چه شکلی خواهد بود. به‌نظر می‌رسد، سفر در زمان تنها یک داستان نباشد؛ ما فقط باید ببینیم چطور می‌توانیم این کار را انجام دهیم که یکی از این امکان‌ها کرمچاله است، این پدیده یک نوع پل ایجاد می‌کند که می‌تواند به انسان‌ها کمک کند تا در فضا و زمان سفر کنند.

اگر بتوانید یک رخنه در کرم‌چاله ایجاد کنید، از نظر تئوری خواهید توانست به آن وارد شوید و از سوی دیگر در مکان و زمان متفاوتی در کهکشان سفر کنید. ما می‌توانیم سفر با سرعت نور را تجربه کنیم که در این نقطه، دنیای شما در مقایسه با آنچه که پشت سر می‌گذارید به میزان قابل توجهی سرعت کمتری پیدا می‌کند. دانش کنونی ما، می‌گوید که هیچ چیزی نمی‌تواند با سرعت نور حرکت کند، و حتی اگر می‌توانست ممکن است اجزای آن از هم بپاشد.

شاید بتوانیم در مدار یک سیاهچاله عظیم وارد شویم، سیاهچاله‌ای که گرانشی باورنکردنی داشته باشد و درواقع سرعت زمان را کاهش دهد و وقتی مسافران از سیاهچاله خارج شوند تجربه‌ی زمانی آن‌ها نصف زمانی باشد که در زندگی روی زمین وجود دارد. برای مثال اگر پس از ۱۰ سال بازگردید، خانواده شما در این مدت ۲۰ سال را گذرانده‌اند. یا شاید بتوان از رشته‌های کیهانی یا به اصطلاح ترک‌های موجود در جهان برای هدایت زمان استفاده کرد. این رشته‌ها (که گاهی به شکل حلقه هستند) چنان توده‌ای دارند که ممکن است باعث نوسان زمان و فضای اطراف خود شوند.

دست بردن در هر یک از این سناریوها، ممکن است به ما این قدرت را بدهد که در نهایت راه سفر در زمان را بیابیم. حتی اگر بتوانیم این موضوع را از نظر علمی کشف کنیم، هنوز پارادوکس‌های بسیاری وجود دارند که ممکن است این سفر را غیرممکن یا خطرناک بسازد. پس در حال حاضر، سفر در زمان هنوز یکی از موضوعات کتاب‌ها و فیلم‌های علمی تخیلی باقی می‌ماند.

شاید فیلم نظریه‌ی همه‌چیز را دیده باشید. فیلمی که زندگی استیون هاوکینگ، کیهان‌شناس معروف را به تصویر می‌کشد و نشان می‌دهد که با وجود معلولیت چگونه توانست به چنین چهره‌ی برجسته‌ای تبدیل شود. هاوکینگ از جمله دانشمندانی است که سال‌ها روی رسیدن به تک‌نظریه‌ای که بتواند توضیح‌‌دهنده‌ی همه‌ی پدیده‌های عالم باشد کار کرده است؛ نظریه‌ای که می‌تواند دلیل هر اتفاقی در کیهان را به ما توضیح دهد. قبل از هاوکینگ هم دانشمندان زیادی در این راه تلاش کرده بودند، از جمله آلبرت اینشتین که در این راه کوشید، ولی نتوانست به آن برسد.

اگر واقعا نظریه‌ی همه‌چیز پیدا شود، دستاورد بزرگی برای بشر خواهد بود، چرا که می‌تواند باعث معنی‌دار شدن هر پدیده‌ای که در جهان اطرافمان می‌بینیم، شود. دهه‌ها است که بعضی از فیزیک‌دان‌ها می‌گویند در آستانه‌ی رسیدن به آن هستیم؛ واقعا این‌طور است؟ آیا می‌توانیم به نظریه‌ای برسیم که همه‌چیز، از نحوه‌ی حرکت کهکشان‌ها و ستاره‌ها گرفته تا رشد درختان روی زمین و شکل عملکرد مغز انسان را توصیف کند؟

رسیدن به نظریه‌ای واحد برای همه‌چیز، کاملا قابل فهم و دست‌یافتنی به‌نظر می‌رسد. بدین خاطر که طبیعت قوانین بنیادین خیلی کمی دارد و این قوانین کم، خیلی ساده هستند. در عالم فقط چهار نیروی بنیادین وجود دارد. نیروی گرانش، نیروی الکترومغناطیس، نیروی هسته‌ای قوی و هسته‌ای ضعیف هستند که باعث می‌شوند عالم این‌طور که می‌بینیم کار کند. با این حال در اطرافمان پیچیدگی‌های زیادی مشاهده می‌کنیم. برای رسیدن به نظریه‌ی همه‌چیز باید این پیچیدگی‌ها را کنار بگذاریم و قوانین ساده‌ی موجود در پس آن‌ها را ببینیم.

در سال ۱۶۸۷، بسیاری از دانشمندان فکر می‌کردند که به نظریه‌ی توصیف‌کننده‌ی همه‌چیز رسیده‌اند. آیزاک نیوتن کتابی منتشر کرد و در آن توضیح داد که گرانش چگونه کار و اجرام تحت تأثیر آن به چه شکلی حرکت می‌کند. کتاب او «اصول ریاضی و فلسفه‌ی طبیعی» نام داشت. او در این کتاب نشان داد که جهان ما چقدر منظم است و همه‌چیز چقدر زیبا در رابطه‌ی علت و معلولی کار می‌کند.

طبق یک داستان معروف، نیوتن ۲۳ ساله بود که داشت در باغی قدم می‌زد. سیبی از درخت به زمین افتاد و او را به فکر فرو برد. دانشمندان آن زمان هم می‌دانستند که زمین اجرام را به سوی خود می‌کشد، ولی نیوتن این ایده را فراتر برد و گسترش داد. طبق گفته‌ی جان کندویت، که سال‌ها دستیار نیوتن بود، دیدن صحنه‌ی افتادن سیب روی زمین این ایده را در ذهن نیوتن به‌وجود آورد که نیروی گرانش فقط به سطح زمین محدود نمی‌شود و می‌توان آن را به فواصل خیلی زیاد و کل منظومه‌ی شمسی تعمیم داد. نقل است که نیوتن گفته بود که چرا این نیرو نباید بتواند تا ماه برود؟

نیوتن قانون گرانشی خلق کرد که برای سیب روی زمین و سیاره‌هایی که دور خورشید می‌گردند، یکسان بود. هرچند این اجرام خیلی با هم فرق دارند و ابعاد آن‌ها به‌شدت متفاوت است، ولی از قوانین یکسانی پیروی می‌کنند. نیوتن در این کتاب سه قانون را بیان کرد و در آن‌ها توضیح داد که اجرام چگونه حرکت می‌کنند. این قوانین می‌گفتند که وقتی یک توپ را به هوا می‌اندازید چگونه حرکت می‌کند و چه شکلی به زمین باز می‌گردد، یا اینکه چرا ماه در مدار زمین گردش می‌کند. مردم خیلی سریع فکر کردند که با این سه قانون تقریبا هرچیزی را می‌شود توصیف کرد. کافی بود موقعیت و سرعت هر ذره در جهان را داشته باشید تا بتوانید در زمانی دیگر، موقعیت و سرعت آن را حساب کنید.

طبق این منطق اگر یک ابرکامپیوتر فرضی خیلی قدرتمند داشته باشید، این کامپیوتر باید بتواند با داشتن موقعیت و سرعت هر ذره‌ در جهان، موقعیت و سرعت آن برای زمانی در آینده یا گذشته را حساب کند. بنابراین دیگر در جهان هیچ‌چیزی غیر قابل پیش‌بینی نیست و مکانیک نیوتونی می‌تواند هرچیزی را در جهان، حتی تفکر انسان‌ها را هم توضیح دهد. ولی نیوتن به مشکلات قوانین خود آگاه بود، برای مثال گرانش نمی‌تواند توضیح دهد چرا ذرات کوچک می‌توانند در کنار هم باقی بمانند. گرانش نیروی ضعیفی است و نمی‌تواند این جاذبه‌ی نزدیک را بین ذرات یک جسم کوچک مثل یک سیب به‌وجود آورد.

در ضمن هرچند که نیوتن می‌توانست توضیح بدهد در حرکت اجرام چه اتفاقی می‌افتد، ولی نمی‌توانست به چگونگی و چرایی آن پاسخ دهد؛ نظریه‌ی نیوتن ناکامل به‌نظر می‌رسید و علاوه بر این‌ها یک مشکل بزرگتر هم وجود داشت. قوانین نیوتن به خوبی توانسته بودند حرکت بیشتر اجرام عالم را توصیف و پیش‌بینی کنند، ولی مواردی هم بود که نمیتوانستند توضیح بدهند. این موارد نادر بودند و مربوط به اجرامی می‌شدند که سرعت خیلی زیادی داشتند یا تحت گرانش خیلی قوی بودند. یکی از این مشکلات در پیش‌بینی مدار عطارد، نزدیک‌ترین سیاره به خورشید پدیدار شد.

قوانین نیوتن به خوبی توانایی پیش‌بینی مدار همه‌ی سیارات را دارند، ولی عطارد از این قانون مستثنی است و مدار آن با مکانیک نیوتونی دقیقا قابل پیش‌بینی نیست. این خللی بزرگ در قانون گرانش جهان‌شمول نیوتن به‌حساب آمد. کلید معما در ذهن آلبرت اینشتین بود و تقریبا ۲۰۰ سال بعد از نیوتن، اینشتین نظریه‌ی نسبیت عام را مطرح کرد. ایده‌ی اصلی او این است که فضا و زمان که به‌نظر پدیده‌های متفاوتی‌ هستند، در عالم به‌صورت درهم بافته وجود دارند. فضا دارای سه بعد طول، عرض و ارتفاع است و زمان، بعد چهارم به حساب می‌آید.

همه‌ی این چهارتا به یک صفحه‌ی غول‌پیکر کیهانی متصل هستند؛ این همان صفحه‌ی فضا-زمان است. ایده‌ی بزرگ اینشتین این بود که اجرام سنگین مثل سیاره‌ها می‌توانند فضا-زمان را خم کنند. مثل این است که گوی سنگینی را روی یک تشک بگذارید که در این صورت گوی، سطح تشک را خم می‌کند. اگر گوی‌های دیگری هم روی سطح تشک وجود داشته باشند، تحت تأثیر خمیدگی آن قرار می‌گیرند و به سوی گوی اصلی قل می‌خورند؛ این همان چیزی است که اینشتین آن را گرانش می‌داند.

به‌نظر ایده‌ی عجیبی می‌آید، ولی فیزیک‌دان‌ها آن را پذیرفته‌اند، به‌خصوص اینکه به خوبی توانست مدار عجیب عطارد را توصیف کند. طبق نظریه‌ی نسبیت عام، جرم بزرگ خورشید، صفحه‌ی فضا-زمان اطراف را خمیده می‌کند. عطارد که خیلی نزدیک خورشید است، بیشتر در دام این خمیدگی می‌افتد. معادلات نسبیت عام نشان می‌دهند که این فضا-زمان خمیده چگونه بر مدار عطارد تأثیر می‌گذارد و این معادلات به خوبی می‌توانند موقعیت سیاره در هر زمانی را پیش‌بینی کنند. با وجود این موفقیت، نسبیت عام هم نظریه‌ی همه‌چیز نیست.

همان‌طور که نظریه‌ی نیوتن برای اجرام خیلی بزرگ و سنگین کار نمی‌کرد، نسبیت عام هم در ابعاد خیلی کوچک کار نمی‌کند؛ اجرام در ابعاد زیراتمی خیلی عجیب و غریب رفتار می‌کنند. تا قرن نوزدهم تصور می‌شد که اتم کوچک‌ترین واحد سازنده‌ی ماده است. اتم از واژه‌ی یونانی اتوموس (atomos) به‌معنی غیر قابل تقسیم آمده است. یعنی اینکه انتظار نمی‌رفت بتوان آن را به قطعات کوچکتر تقسیم کرد. ولی در دهه‌ی ۱۸۷۰، دانشمندان ذراتی را یافتند که تقریبا ۲۰۰۰ بار از اتم‌ها سبک‌تر بودند. طی نیم قرن بعد دانشمندان فهمیدند که اتم دارای یک هسته است و الکترون‌ها در مدار آن گردش می‌کنند.

هسته که سنگین‌ترین قسمت اتم است، خودش از دو نوع ذره، یعنی پروتون و نوترون تشکیل شده است. پروتون‌ها بار مثبت و نوترون‌ها بار خنثی دارند. دانشمندان باز هم متوقف نشدند و راه‌هایی برای تقسیم بیشتر اتم‌ها یافتند تا مفهوم ذرات بنیادین شکل گرفت؛ تا دهه‌ی ۱۹۶۰، دانشمندان ده‌ها ذره‌ی جدید پیدا کرده بودند. قوانین حاکم بر این ذرات کاملا متفاوت با قوانین حاکم بر اجرام بزرگ مثل سیب و سیارات است؛ این قوانین را مکانیک کوانتوم می‌نامیم. در فیزیک کوانتوم، ذرات فاقد مکان‌های مشخص هستند.

محل قرارگیری آن‌ها قطعی نیست و تمام چیزی که می‌توانیم بگوییم این است که هرکدام از ذرات شانس یکسانی برای قرار گرفتن در هر مکانی دارند. این بدین معنی است که عالم به‌صورت ذاتی فاقد قطعیت است؛ البته این حرف‌ها ممکن است به نظرتان عجیب و غیر قابل باور بیاید. ریچارد فاینمن که خود فیزیک‌دان بود و در زمینه‌ی فیزیک کوانتوم کار می‌کرد، می‌گوید: فکر می‌کنم که می‌توانم با خیال راحت بگویم کسی مکانیک کوانتوم را نمی‌فهمد. عدم قطعیت مکانیک کوانتوم، اینشتین را هم کلافه کرده بود. اینشتین هیچ‌وقت فیزیک کوانتوم را باور نکرد و در پی کار روی آن نرفت.

به مرور زمان مشخص شد که مکانیک کوانتوم و نسبیت عام هر دو خیلی دقیق کار می‌کنند. فیزیک کوانتوم، ساختار و رفتار اتم‌ها را توضیح می‌دهد، از جمله اینکه مثلا می‌تواند توضیح دهد چرا بعضی از آن‌ها پرتوزا هستند. همچنین کوانتوم به نوعی بنیان همه‌ی فناوری الکترونیک ما را ساخته است. درواقع باید گفت که بدون آن شما نمی‌توانستید این مقاله را بخوانید. در همین حال از نسبیت عام برای پیش‌بینی وجود سیاه‌چاله‌ها استفاده شد. سیاه‌چاله‌ها بر اثر مرگ و رمبش ستاره‌های عظیم تحت وزن خودشان به‌وجود می‌آیند؛ جاذبه‌ی سیاه‌چاله‌ها آن‌قدر قوی است که حتی نور هم نمی‌تواند از آن‌ها بگریزد.

مسئله این است که این دو نظریه به طرز عجیبی با هم سازگار نیستند و بنابراین ممکن نیست هر دوی آن‌ها درست باشند. نسبیت عام می‌گوید که رفتار اجرام به‌طور دقیق می‌تواند پیش‌بینی شود، این درحالی است که مکانیک کوانتوم می‌گوید همه‌ی آن‌چه شما می‌دانید چیزی نیست جز احتمال وقوع پدیده‌ها. در حقیقت پدیده‌هایی وجود دارند که فیزیک‌دان‌ها نمی‌توانند آن‌ها را توصیف کنند؛ مثلا سیاه‌چاله‌ها از جمله‌ی همین مشکلات هستند.

آن‌ها خیلی عظیم هستند و بنابراین قوانین نسبیت عام برای آن‌ها کار می‌کند، در ضمن آن‌قدر کوچک هستند (به دلیل رمبش ستاره‌ و جمع شدن همه‌ی جرم آن در یک نقطه‌ی کوچک) که برای شناخت بیشتر آن‌ها از مکانیک کوانتوم هم می‌توان استفاده کرد، مگر در صورتی که بخواهید به یک سیاه‌چاله نزدیک شوید. این عدم سازگاری بین مکانیک کوانتوم و نسبیت عام روی زندگی شما تأثیر نمی‌گذارد، ولی به هر حال در بیشتر قرن گذشته، حسابی ذهن فیزیک‌دان‌ها را به خود مشغول کرده است. شاید اگر این دو نظریه با هم سازگار شوند، به نظریه‌ی همه‌چیز برسیم.

اینشتین بیشتر عمر خود را صرف یافتن چنین نظریه‌ای کرد. البته او موافق با عدم قطعیت نبود، ولی می‌خواست گرانش را با دیگر قوانین فیزیک آشتی دهد. بزرگ‌ترین چالش او، سازگار کردن گرانش با الکترومغناطیس بود. در دهه‌ی ۱۸۰۰، فیزیک‌دان‌ها فهمیده بودند که ذرات باردار می‌توانند به همدیگر جذب یا از یکدیگر دفع شوند و به همین دلیل است که بعضی فلزات به آهنرباها جذب می‌شوند؛ یعنی اجسام می‌توانند به یکدیگر دو نوع نیرو وارد کنند. آن‌ها می‌توانند یکدیگر را با گرانش جذب یا با نیروی الکترومغناطیس جذب و دفع کنند. اینشتین می‌خواست این دو نیرو را با «نظریه‌ی میدان واحد» ادغام کند.

برای انجام این کار، فضا-زمان را به پنج بعد گسترش داد و علاوه بر سه بعد فضا و یک بعد زمان، بعد پنجمی را هم افزود؛ بعدی که به‌گفته‌ی اینشتین آن‌قدر کوچک است که نمی‌توانیم آن را ببینیم. اینشتین ۳۰ سال روی این کار تلاش کرد و هیچ‌وقت به نتیجه نرسید. او در سال ۱۹۵۵ فوت کرد و نظریه‌ی میدان واحد او هم هنوز نصفه و نیمه مانده است. یک دهه بعد از مرگ اینشتین، بزرگ‌ترین رقیب نظریه‌ی همه‌چیز، یعنی «نظریه‌ی ریسمان» ارائه شد. ایده‌ی نظریه‌ی ریسمان خیلی ساده است. این نظریه می‌گوید که اجزای سازنده‌ی ماده مثل الکترون‌ها، ذره نیستند، در عوض آن‌ها حلقه‌های کوچک ریسمانی هستند.

این حلقه‌های ریسمان آن‌قدر کوچک‌اند که آن‌ها را به‌صورت نقطه می‌بینیم. درست مثل سیم‌های یک گیتار، این ریسمان‌ها هم تحت فشار کشسانی قرار دارند. درواقع آن‌ها بسته به اندازه‌شان در بسامدهای مختلف لرزش می‌کنند. این نوسانات باعث می‌شوند که هرکدام از ریسمان‌ها به شکل ذرات مختلف به‌نظر آیند. نوسان یک ریسمان در فرکانسی خاص باعث می‌شود که ما آن ریسمان را مثلا به شکل یک الکترون ببینیم. نوسان آن در فرکانسی دیگر باعث می‌شود که ذره‌ی بنیادین دیگری را ببینیم. بنابراین طبق این نظریه، همه‌ی ذرات زیر اتمی که تا به حال کشف کرده‌ایم درواقع همان ریسمان‌ها هستند که هرکدام در فرکانس‌های مختلف لرزش می‌کنند.

البته شاید در نظر اول این هم ایده‌ی خوبی به‌نظر نرسد، ولی هر چهار نیروی بنیادین موجود در طبیعت را معنادار می‌کند. گرانش و الکترومغناطیس بعلاوه‌ی دو نیروی دیگر که در قرن بیستم کشف شدند. نیروهای هسته‌ای قوی و ضعیف فقط در محدوده‌ی هسته‌ی اتم‌ها کار می‌کنند و به همین دلیل است که خیلی دیر آن‌ها را کشف کردیم. نیروی هسته‌ای قوی، ذرات هسته را کنار هم نگه می‌دارد و نیروی هسته‌ای ضعیف در حالت عادی هیچ‌کاری نمی‌کند ولی اگر نیرویش مقداری زیاد شد، باعث می‌شود که هسته از هم بپاشد؛ به همین دلیل است که بعضی اتم‌ها پرتوزا هستند.

هر نظریه‌ی همه‌چیزی که ارائه شود، باید بتواند هر چهار نیرو را توصیف کند. خوشبختانه مکانیک کوانتوم توانایی یگانه کردن دو نیروی هسته‌ای و نیروی الکترومغناطیس را دارد. هرکدام از این نیروها یک ذره‌ی حامل دارند، ولی تا به حال هیچ‌ذره‌ای برای حمل گرانش کشف نشده است. بعضی از فیزیک‌دان‌ها فکر می‌کنند که چنین ذره‌ای وجود دارد که آن‌ها این ذره‌ی فرضی را گراویتون (Graviton) نامیده‌اند. گراویتون‌ها جرم ندارند و با سرعت نور حرکت می‌کنند؛ تا به حال کسی این ذرات را کشف نکرده است.

این همان‌جایی است که نظریه‌ی ریسمان وارد کار می‌شود. این نظریه ریسمانی را معرفی می‌کند که می‌تواند رفتاری مشابه گراویتون داشته باشد. این حلقه‌ی ریسمان هم فاقد جرم است، با سرعت نور حرکت می‌کند و البته اسپین مناسب دارد. برای نخستین بار در نظریه‌ی ریسمان، مکانیک کوانتوم و نسبیت عام تفاهم پیدا کردند. درنتیجه، در اواسط دهه‌ی ۱۹۸۰ فیزیک‌دان‌ها خیلی به نظریه‌ی ریسمان علاقمند شدند و در سال ۱۹۸۵ نظریه‌ی ریسمان توانست بسیاری از مشکلاتی که طی ۵۰ سال پیش از آن وجود داشت را حل کند، ولی خود این نظریه هم مشکلاتی دارد.

نخست این است که هنوز نظریه‌ی ریسمان را با جزییات زیاد نمی‌شناسیم و زیر و بم‌های آن را به خوبی نفهمیده‌ایم. دوم اینکه این نظریه پیش‌بینی‌هایی می‌کند که به‌نظر عجیب می‌آیند، درحالی که نظریه‌ی میدان واحد اینشتین به یک بعد اضافه وابسته بود، ساده‌ترین مدل‌های نظریه‌ی ریسمان به ۲۶ بعد احتیاج دارند. این ابعاد باید وجود داشته باشند تا روابط ریاضی نظریه‌ی ریسمان درست از آب درآیند. نسخه‌های پیچیده‌تری از آن مثل «نظریه‌های ابرریسمان» دارای ۱۰ بعد هستند، اما باز هم این خیلی بیشتر از ابعادی است که ما در اطراف خود می‌بینیم.

تنها راه اینکه آن را بفهمیم این است که بگوییم فقط سه بعد از ابعاد عالم گسترش یافتند و بزرگ شدند و بقیه آن‌قدر کوچک هستند که نمی‌توان آن‌ها را فهمید. به خاطر این مشکلات و مسائل دیگر، بسیاری از فیزیک‌دان‌ها با نظریه‌ی ریسمان موافق نیستند. بعضی از آن‌ها نظریه‌ی دیگری به نام «گرانش کوانتومی حلقه» ارائه داده‌اند. به زبان خیلی ساده، این نظریه به‌دنبال یک نظریه‌ی کوانتومی برای گرانش می‌گردد. این نظریه از نظریه‌ی ریسمان محدودتر، ولی نسبت به آن مشکل‌تر است.

گرانش کوانتومی حلقه می‌گوید که فضا-زمان به تکه‌های کوچک تقسیم شده است. وقتی زوم بک می‌کنید تکه‌ها را نمی‌بینید و کل فضا-زمان را خیلی یکدست مشاهده می‌کنید. وقتی به درون زوم می‌کنید تعداد زیادی نقطه می‌بینید که با خط‌ها یا حلقه‌هایی به هم متصل شده‌اند. این فیبرهای کوچک که به یکدیگر بافته شده‌اند، می‌توانند گرانش را توصیف کنند. این ایده هم درست مثل نظریه‌ی ریسمان عجیب و غریب است و مشکلات مشابهی دارد و در ضمن هیچ‌گونه شواهد تجربی هم از آن وجود ندارد.

چرا این نظریه‌ها هنوز دست و پا شکسته هستند؟ یک دلیل این است که احتمالا ما هنوز چیز زیادی از آن‌ها نمی‌دانیم. خیلی جذاب است فکر کنیم که همه‌چیز را کشف کرده‌ایم. ولی به‌نظر نمی‌رسد که به‌زودی بتوانیم به نظریه‌ی همه‌چیز برسیم. واقعیت این است که این نظریه‌ها را بسیار سخت می‌توان اثبات کرد چون که ریاضیات آن‌ها خیلی پیچیده است. مشکل اصلی در پیشبرد نظریه‌ی ریسمان این است که ریاضیات کافی برای اینکه بتوانیم فیزیک آن را مطالعه کنیم وجود ندارد.

با وجود همه‌ی مشکلات، نظریه‌ی ریسمان به‌نظر قابل اعتماد است. دانشمندان سال‌ها تلاش می‌کردند که گرانش را با دیگر بخش‌های فیزیک یگانه کنند. ما نظریه‌هایی داشتیم که الکترومغناطیس و دیگر نیروها را خیلی خوب توصیف می‌کرد ولی گرانش را نمی‌توانستند با آن‌ها یگانه کنند. نظریه‌ی ریسمان می‌تواند کاری کند که این کار انجام شود؛ مشکل واقعی این است که نظریه‌ی همه‌چیز ممکن است به‌سادگی قابل شناسایی نباشد. وقتی در دهه‌ی ۱۹۸۰، نظریه‌ی ریسمان حسابی معروف شد، پنج نسخه‌ی متفاوت از آن به‌وجود آمد.

نگرانی این بود که چگونه ممکن است برای رسیدن به نظریه‌ی همه‌چیز، پنج نسخه‌ی مختلف وجود داشته باشد. در طول یک دهه‌ی بعد، فیزیک‌دان‌ها فهمیدند که این نظریه‌ها می‌توانند به یکدیگر تبدیل شوند؛ آن‌ها راه‌های مختلف نگریستن به یک پدیده‌ی واحد بودند. نتیجه‌ی نهایی، نظریه‌ی M بود که در سال ۱۹۹۵ مطرح شد. این نسخه‌ای ژرف‌نگرانه‌تر از نظریه‌ی ریسمان بود و از همه‌ی نسخه‌های قبلی کمک می‌گرفت. نظریه‌ی M هم به یازده بعد احتیاج دارد که به هر حال بهتر از ۲۶ بعد است.

ولی نظریه‌ی M هم فقط یک تک نظریه نیست. نظریه‌ی M خود از ۱۰ به توان ۵۰۰ نظریه‌ی دیگر تشکیل شده است و همه‌ی آن‌ها منطقی هستند و می‌توانند توصیف‌کننده‌ی عالم باشند. بعضی از فیزیک‌دان‌ها می‌گویند که این قضیه می‌تواند بیانگر واقعیت جالبی باشد. ساده‌ترین نتیجه‌ای که می‌توان از آن گرفت این است که عالم ما فقط یکی از چندین و چند عالم موجود است و هرکدام از آن‌ها را می‌توان با یکی از تریلیون‌ها نسخه‌ی نظریه‌ی M توصیف کرد. به این مجموعه‌ی عظیم از جهان‌ها، جهان چندگانه (Multiverse) می‌گوییم.

وقتی زمان شروع شد، عالم چند‌گانه مثل یک کف پر از حباب به‌نظر می‌رسید که حباب‌های آن اندکی در شکل و اندازه با هم تفاوت داشتند. در نهایت هرکدام از حباب‌ها منبسط شدند و دنیاهایی را ساختند و ما فقط در یکی از این حباب‌ها هستیم. وقتی که حباب‌ها منبسط می‌شوند، حباب‌های دیگر می‌توانند در آن‌ها رشد کنند و این باعث می‌شود که جغرافیای کیهان بسیار پیچیده شود. در هرکدام از جهان‌های حبابی، قوانین فیزیکی یکسانی حاکم است. به همین دلیل است که همه چیز در جهان ما به‌صورت یکسان رفتار می‌کند.

قوانین در جهان‌های دیگر متفاوت هستند یعنی آن‌ها بر جهان ما و نه همه‌ی جهان‌ها حکمرانی می‌کنند. این باعث می‌شود که به نتیجه‌گیری عجیبی برسیم. اگر نظریه‌ی ریسمان بهترین راه برای ترکیب کردن نسبیت عام و مکانیک کوانتوم باشد، بنابراین ترکیب آن‌ها هم نظریه‌ی همه‌چیز هست و هم نظریه‌ی همه‌چیز نیست. از یک سو، نظریه‌ی ریسمان می‌تواند توصیف کاملی از کیهان به ما بدهد. ولی همچنین می‌تواند به این ایده که تریلیون‌ها جهان وجود دارد و هرکدام از آن‌ها یگانه هستند، بینجامد. بزرگ‌ترین تغییر این است که ما انتظار نداریم یک نظریه‌ی همه‌چیز یگانه وجود داشته باشد. نظریه‌های ممکن زیادی وجود دارد که تقریبا به همه‌ی آن‌ها می‌توان فکر کرد.

 این بسیار مهم است که علم و دانش برای همه در دسترس باشد که تصور دانشمند قهرمان ،دانشمندی که به‌تنهایی کار می‌کند، به نتایج کلی صدمه وارد نکند. جهان هستی علاوه‌بر تمام موجودات و کائنات، شامل رازها و سؤال‌های بی‌جواب زیادی است که در انتظار کشف و پاسخ‌گویی هستند. از زمانی‌که انسان روی کره‌ی زمین ایستاد و به آسمان پرستاره و بی‌کران نگاه کرد، بزرگ‌ترین خواسته‌اش، کشف و دانستن بوده است. درنتیجه انسان‌های بسیاری که طبیعت و گذشت زمان، آن‌ها را در تمدن‌های پی‌در‌پی به وجود آورده است، همواره بار اکتشاف را به دوش کشیده‌اند و نتیجه‌ی تلاش و خلاقیت آن‌ها، تجربه‌ی عصر فناوری است که ما امروز در آن به سر می‌بریم. 

آخرین تحقیقی که از فیسبوک منتشر شده، نشان می‌دهد وظایفی که مدل‌های یادگیری ماشینی شرکت مذکور انجام می‌دهند شاید برای انسان‌ها نسبتا معمولی باشد، اما برای کامپیوترها هنوز هم به‌غایت دشوار است. این پروژه‌ها با هدف ناشناس‌کردن چهره‌ی افراد، ایجاد توانایی شبیه‌سازی اعمال دست در ماشین‌های مجازی و شاید پیچیده‌تر از همه، مشاوره‌ی معتبر در زمینه‌ی مد راه‌اندازی شده‌اند.

این تحقیقات اخیرا در میان ده‌ها مقاله‌ی دیگر از فیسبوک در کنفرانس بین‌المللی Computer Vision (بینایی رایانه‌ای) ارائه شد. شرکت یادشده سرمایه‌گذاری عظیمی را روی تحقیقات هوش مصنوعی، به‌ویژه بینایی رایانه‌ای انجام داده‌ است. بینایی رایانه‌ای علمی میان رشته‌های مختلف است که با چگونگی دستیابی کامپیوترها به سطحی بالا از درکِ عکس‌ها و ویدئوهای دیجیتالی سروکار دارد. به بیان ساده‌تر بینایی رایانه‌ای کمک می‌کند تا کامپیوترها تصاویر و ویدئوها را همانند انسان تجزیه‌و‌تحلیل کنند.

این روزها کاربران تغییر چهره در ویدئوها و تصاویر متحرک را به واسطه‌ی فناوری دیپ‌فیک و دیگر برنامه‌های ناهنجار شاهد هستند. اما تیم فیسبوک تصمیم گرفته تا به‌صورت بالقوه‌ای نوع بشردوستانه‌تری از فناوری یادشده را توسعه دهد. دیپ‌فیک با استفاده از درک دقیقی از نشانه‌ها و ویژگی‌های چهره که از قبل تعبیه شده، عبارات و حرکات یک شخص را روی چهره‌ای کاملا متفاوت شبیه‌سازی می‌کند. تیم فیسبوک از همان نشانه‌ها و ویژگی‌ها استفاده می‌کند اما به‌جای شبیه‌سازی چهره‌ی افراد، از‌ المان‌های یادشده استفاده کرده و با ایجاد اندکی  تغییر در چهره‌ی کاربران، تصاویر را برای موتورهای جست‌و‌جویی که براساس تشخیص چهره‌ی اشخاص کار می‌کنند، غیر قابل تشخیص می‌کند.

افرادی که می‌خواهند در ویدئوها حضور داشته باشند اما فارغ از هر دلیلی به‌صورت عمومی شناسایی نشوند، با کمک فناوری جدید فیسبوک می‌توانند بدون استفاده از ماسک یا گریم‌های سنگین با خیال راحت در ویدئوها ظاهر شوند. با این فناوری چهره‌ی کاربران در ویدئوها و تصاویر به‌دست آمده اندکی شبیه به خودشان است، با اینکه تفاوت که برخی جزئیات دستخوش تغییر می‌شود. برای مثال چشم‌‌ها اندکی گشادتر شده، دهان کوچک‌تر شده و پیشانی کوتاه‌تر می‌شود.

سیستمی که فیسبوک ساخته به‌نظر خوب کار می‌کند، با این حال پیش از آن‌که به‌عنوان یک محصول پا به عرصه بگزارد، نیاز به اندکی بهینه‌سازی دارد. اما به‌راحتی می‌توان تصور کرد که فناوری مذکور تا چه حدی توانایی مفید‌بودن را دارد. قابلیت یادشده برای اشخاصی که در معرضِ خطر مجازات توسط ستم‌گران سیاسی هستند یا بنا به ترجیحاتی که برای حفظ حریم خصوصی خود دارند نمی‌خواهند شناسایی شوند، سودمند خواهد بود.

در فضای مجازی شناسایی اشخاص تا حدودی می‌تواند دشوار باشد. قسمتی از این دشواری به دلیل فقدان گزینه‌ی جست‌و‌جو براساس نشانه‌های غیر کلامی است که به‌صورت روزمره در زندگی شاهدشان هستیم. قسمت دیگر از تحقیق فیسبوک مربوط به ضبط، دسته‌بندی و بازتولید این حرکاتِ غیر کلامی یا حداقل مربوط به حرکاتی است که افراد با دستانشان انجام می‌دهند. شاید فکر کردن به این موضوع اندکی خنده‌دار به‌نظر آید، اما واقعا داده‌های زیادی وجود ندارد که نشان دهد کاربران هنگام صحبت‌کردن، چگونه دستانشان را حرکت می‌دهند. بنابراین محققان دقیقا ۵۰ ساعت از مکالمه‌ی افرادی که به‌صورت دو به دو مکالمه‌ای معمولی می‌کردند را ضبط کردند. مکالمه‌ی افراد باید آن‌قدر عادی می‌بود که مناسب برای ابزارهای بالارده‌ی ضبط مکالمه باشد.

مکالمات نسبتا طبیعیِ مذکور که با حرکات دست و بدن همراه بود، توسط مدل یادگیری ماشینی به کار گرفته شد. مدل یادشده چگونگی معاشرت‌کردن را آموخت. برای مثال هنگامی که افرادِ در حال مکالمه از عبارت «در آن زمان» استفاده می‌کردند، آن‌ها به پشت سرشان اشاره می‌کردند یا هنگام به کار‌گیری عبارت «همه‌جا-در همه‌جا» آن‌ها با بالا بردن دستشان با ژستی خاص فراگیر بودن عبارت را تأیید می‌کردند.

سؤال این است که قابلیت یادشده چه کاربردی دارد؟ شاید یکی از موارد استفاده‌ی آن ایجاد مکالمات به‌ظاهر طبیعی در محیط‌های مجازی باشد. اما این امکان نیز فراهم است آن دسته از تولیدکنندگان انیمیشن که دوست دارند حرکات کاراکترهایشان ریشه در زندگی واقعی داشته باشد، بدون اینکه خودشان مجبور به ثبت حرکات باشند، از حرکاتی که فیسبوک به‌واسطه‌ی برنامه‌ی خود ثبت کرده استفاده کنند. به‌نظر می‌رسد پایگاه داده‌ی فیسبوک از نظر مقیاس و جزئیات بسیار بزرگ‌تر از فناوری‌های موجود است، از این رو می‌توان گفت سیستم مذکور در نوع خود ارزش بالایی دارد.

سیستم دیگری که در این تحقیقات به آن اشاره شده و همانند دو مورد قبلی بی‌همتا است، ه البته کارایی کمتری دارد. سیستم سوم به کاربران کمک می‌کند تا نوع پوشش و استایلشان را بهتر کنند. اگر قرار بر این باشد که در آینده آینه‌های هوشمندی داشته باشیم، درست نیست که آن‌ها قادر به ارائه‌ی پیشنهاد‌ها برای کاربرانشان باشند؟

سیستم یادشده با نام ++Fashion با کتاب‌خانه‌ی عظیمی از تصاویری با برچسب‌هایی مانند کلاه، دامن و روسری که در خود جای داده و قابلیت مُدپذیری در مقیاس ذهنی، می‌تواند با نگاه‌کردن به استایلِ سوژه‌ای که ورودی آن بوده است، پیشنهاداتی را در رابطه با تغییر پوشش و استایل ارائه دهد. تغییراتی که ++Fashion پیشنهاد می‌دهد پیچیده و کلی نبوده و تنها شامل اعمالی چون گزاشتن پیراهن زیر شلوار یا حذف یک لایه از لباس‌ها است.

این فناوری به اندازه‌ی یک دستیار دیجیتال در زمینه‌ی مد کارایی ندارد، اما تحقیق مذکور نشان می‌دهد ++Fashion توانسته در همین ابتدای کار با ارائه‌ی پیشنهاداتی برای سوژه‌های مختلف، نظر افراد در دنیای واقعی را به خود جلب کرده و حتی ایده‌ی خوبی به‌نظر آید. اینکه برنامه‌ی مذکور چگونه تا این حد از مدپذیری را دارد نشان‌دهنده‌ی حیرت‌انگیز بودن ++Fashion است.

تحقیقات ICCV فیسبوک نشان می‌دهد که شرکت مذکور و محققان آن در جست‌وجوی پاسخ نسبتا همه‌جانبه‌ای برای این سؤال هستند که بینایی رایانه‌ای توانایی انجام چه کارهایی را دارد؟ اینکه بتوان چهره‌ها را در یک عکس سریع‌تر و دقیق‌تر شناسایی کرد، همیشه ویژگی مثبتی بوده و به‌درد‌بخور است، اما مشخصا جنبه‌های مبهم و غافل‌گیرکننده‌ی دیگری در زندگی دیجیتال وجود دارد که می‌توانند با ذره‌ای هوش بصری، بهبودهای چشم‌گیری را شاهد باشند.

BASF شرکت آلمانی فعال در صنعت شیمی و بزرگ‌ترین تولیدکننده‌ی محصولات شیمیایی در جهان است. گروه BASF زیرمجموعه‌ها و فعالیت‌های شراکتی متعددی در ۸۰ کشور جهان دارد. این برند آلمانی علاوه بر ۶ کارخانه‌ی تولیدی اصلی، در ۳۹۰ سایت تولیدی دیگر در قاره‌های اروپا، آسیا، استرالیا، آمریکا و آفریقا، محصولات شیمیایی تولید می‌کند. مرکز مدیریت BASF در شهر لودویگسهافن قرار دارد و محصولات خود را در ۱۹۰ کشور جهان به مجموعه‌ای از صنایع وابسته عرضه می‌کند.

شرکت شیمیایی BASF با وجود ابعاد عظیم و فعالیت در حوزه‌های متنوع، شهرت زیادی در اذهان عمومی ندارد. آن‌ها از دهه‌ی ۱۹۹۰ فعالیت و عرضه‌ی محصولات با برند BASF را در صنعت محصولات الکترونیکی مصرفی متوقف کردند که در کاهش شهرت عمومی، تأثیر زیادی داشت. سهام BASF اکنون در بازارهای بورس فرانکفورت، لندن و زوریخ عرضه می‌شود. برند آلمانی قبلا سهام خود را در بازار نیویورک نیز به فروش می‌رساند که از سال ۲۰۰۷ از آن بازار خارج شد.

تاریخچه‌ی تأسیس

تأسیس غول شیمیایی آلمانی به قرن ۱۹ و کشف اولین رزانه (جوهر) مصنوعی از قطران زغال سنگ باز می‌گردد که توسط هنری ویلیام پرکین، صنعت‌گر انگلیسی‌تبار رخ داد. استفاده از قطران زغال سنگ به‌عنوان ماده‌ی اولیه‌ی ساخت جوهر، پس از این کشف و از سال ۱۸۵۶ ممکن شد. فریدریش انگلهورن، تاجر و طلاساز مالک شرکت صنایع گازی در مانهایم بود. او به‌سرعت به ظرفیت‌های قطران زغال سنگ پی برد که توسط شرکت خودش تولید می‌شد. او به‌سرعت تولید مواد رنگرزی قرمز فوچسین و آنیلین را شروع کرد.

مرکز تولید BASF در لودویگسهافن

انگلهورن پس از مشاهده‌ی نتایج مناسب تولید جوهر شیمیایی، ایده‌ی تأسیس شرکتی مجزا برای تولید مواد واسط از مواد اولیه‌ی ساده را توسعه داد. او در ششم آوریل ۱۸۶۵ شرکتش را به‌نام Badische Anili & Sodafabrik در مانهایم تأسیس کرد. او ابتدا تصمیم داشت تا مراکز تولیدی خود را با خرید املاکی در منطقه‌ی بادن رودخانه‌ی راین در مانهایم راه‌اندازی کند که موفق به خرید نشد. به‌همین دلیل کارخانه‌ها در منطقه‌ی لودویگسهافن در پالاتن تأسیس شدند که در آن زمان بخشی از فرمانروایی پادشاهی باواریا بود.

شرکت BASF از ابتدای تأسیس رویکردهای ساختارشکن و مدرنی را در مراکز تولیدی و مدیریتی خود دنبال می‌کرد. آن‌ها یک سال پس از تأسیس کارخانه، اولین پزشک را استخدام کردند که در صنعت شیمی آلمان نیز اولین محسوب می‌شد. دپارتمان پزشکی و سلامت BASF در سال‌های بعد توسعه یافت و به کلینیک سرپایی مجهز در آستانه‌ی قرن بیستم تبدیل شد. مرکز پزشکی BASF در آن زمان امکانات قابل‌توجهی همچون مراکز درمان و جراحی پیشرفته، اتاق‌های تصویربرداری اشعه‌ی ایکس، فیزیوتراپی و درمان‌های دارویی حرفه‌ای داشت.

کارخانه‌ی BASF در دهه‌ی ۱۸۶۰

تحقیق و توسعه از اقدام‌های مهم ابتدایی BASF بود. آن‌ها برای توسعه‌ی هرچه بهتر محصولات، شیمی‌دان‌های متخصص را از سال‌های ابتدایی استخدام کردند. هاینریش کارو سه سال پس از تأسیس به شرکت اضافه شد و مسئولیت مدیریت واحد تحقیقات را بر عهده گرفت. رویکرد مذکور به شکل‌گیری استراتژی تحقیقات داخلی در BASF انجامید که اولین محصولش در سال ۱۸۶۹ مشاهده شد. کارو با همکاری شیمی‌دان‌های اهل برلین، کارل گرابه و کارل لیبرمن، اولین جوهر طبیعی را تولید کرد. آلیزارین یا جوهر روناس، محصول مصنوعی هم‌تراز با جوهر قرمز بود که از ریشه‌ی گیاه روناس به دست می‌آید. این محصول، اولین فروش‌های بین‌المللی را نیز برای BASF به‌همراه داشت.

اولین مرکز تولیدی BASF در خارج از آلمان، در سل ۱۸۷۷ در بوتریکی مسکو روسیه تأسیس شد. یک سال بعد، فرانسه و شهر لیون، میزبان BASF بود. البته تولید BASF در کارخانه‌های خارجی در طول قرن‌های ۱۹ و ۲۰ تنها به‌عنوان یک استثنا پیگیری می‌شد و زمان‌هایی که محدودیت‌های پتنتی یا موارد مشابه وجود داشتند، این کارخانه‌ها به کار گرفته می‌شدند. به‌هرحال رویکردهای صادراتی از همان دهه‌های ابتدایی در برند آلمانی وجود داشتند که با همکاری نماینده‌ها و آژانس‌های بین‌المللی انجام می‌شدند.

هاینریش کارو

یکی از محصولات انقلابی BASF که شهرت شرکت را جهانی کرد، رنگ نیل به‌نام Indigo Pure BASF بود که برند آلمانی را به پیروزی در رقابت تولید سلطان جوهرهای طبیعی رساند. رنگ نیل به‌سرعت به یکی از محصولات اصلی BASF تبدیل شد و موفقیت‌های بی‌شماری را در پی داشت؛ چرا که تولید رنگ آبی از منابع طبیعی در آن سال‌ها دشوار بود و امکان ترکیب مواد مصنوعی برای ساخت رنگ مورد نظر، حکم برگ برنده را در صنایع شیمیایی داشت.

دستیابی به محصول انقلابی رنگ نیل، حاصل ۱۷ سال تحقیق و توسعه و سرمایه‌گذاری به میزان ۱۸ میلیون مارک طلا بود که بیش از دارایی سهامی شرکت محسوب می‌شد. به‌هرحال با وجود موفقیت‌های بی‌شمار رنگ نیل برای BASF، شرکت فرایندهای تحقیق و توسعه را ادامه داد و به محصول مشابهی به‌نام ایندانترین (Indanthrene) رسید که به‌عنوان جوهر رنگ آبی فروخته شد. محصول جدید، به‌نوعی رقیب داخلی رنگ نیل بود و بازارها را به‌سرعت به تصاحب خود درآورد. رنگ نیل تا دهه‌ی ۱۹۶۰ خواهان زیادی نداشت تا اینکه شلوارهای جین به کالایی پرطرفدار در صنعت پوشاک جهان تبدیل شدند و بار دیگر نیل را به ستون اصلی کسب‌وکار BASF تبدیل کردند.

طیف محصولات رنگی BASF در قرن ۱۹

ایندانترین محصولی بود که نسبت به نیل، رنگ بیشتر و مقاومت بیشتر در برابر نور داشت. رنه بون در سال ۱۹۰۱ این محصول را در BASF کشف کرد که به‌صورت پودرهای محلول در آب به بازار عرضه شد. جوهر آبی به‌خاطر قابلیت‌های خوب انحلال در آب، دوران تازه‌ای را در صنعت نساجی و چاپ پارچه ایجاد کرد. BASF در تاریخچه‌ی خود، سال‌های گذرانده شده از تأسیس تا عرضه‌ی جوهر آبی به صنعت را به‌نام دوران صنایع شمیایی جوهر نام‌گذاری می‌کند.

تولید کود شیمیایی

یکی از شرکای تجاری BASF در کارلسروهه، فریتز هابر (Fritz Haber) بود که تحقیقاتی را روی آمونیاک انجام می‌داد. تیمی تحت مدیریت کارل بوش در BASF، فعالیت‌های هابر را ادامه دادند و از سال ۱۹۰۸ به‌دنبال کشف روشی برای ترکیب آمونیاک در مقیاس صنعتی بودند. درسال ۱۹۱۳، اولین مرکز تولید آمونیاک شرکت در اوپائو لودویگسهافن مشغول به کار شد. تولید صنعتی آمونیاک توسط BASF را می‌توان مثالی بارز از همکاری دانشگاه با صنعت دانست.

هابر (چپ) و بوش (راست)

تولید صنعتی آمونیاک، دوران تازه‌ای را در ساخت کودهای شیمیایی شروع کرد. تا به امروز، روشی که به‌نام هابر-بوش شناخته شده و در تولید کودهای شیمیایی به‌کار گرفته می‌شود، پرورش غذا و گیاهان را برای میلیاردها انسان ممکن می‌کند. روش مذکور، به BASF امکان داد تا به‌عنوان اولین شرکت، فناوری تولید کود با فشار بالا را اجرا کند؛ روشی که به‌مرور صنعت مواد شیمیای را شکل داد.

تولید موفق اولین کود شیمیای با استفاده از آمونیاک، BASF را مجاب کرد تا فعالیتی جدی‌تر در صنعت کشاورزی داشته باشد. آن‌ها در سال ۱۹۱۴ ایستگاه تحقیقات کشاورزی خود را در نزدیکی لودویگسهافن تأسیس کردند که امروز به‌نام BASF Agricultural Center Limburgerhof شناخته می‌شود. هدف اصلی مرکز تحقیقاتی مذکور، شناسایی تأثیر انواع کود بر گیاهان و خاک کشاورزی و باغ‌داری بود. به‌علاوه دستورالعمل استفاده از کودها برای مشتریان نیز در همین مرکز آماده می‌شد. مرکز تحقیقاتی جدید، مسیر را برای فعالیت بین‌المللی BASF در صنعت کشاورزی فراهم کرد. 

جنگ جهانی اول و سلاح‌های شیمیایی

جنگ جهانی اول در تابستان ۱۹۱۴ شروع شد. آلمان منابع خود را به فعالیت‌های نظامی اختصاص داد که فشار زیادی را به اقتصاد کشور وارد کرد. جنگ به جامعه‌ی صنعتی شده‌ی آلمانی نشان داد که بسیاری از محصولات‌شان، طبیعت دوگانه دارند. بیش از همه، صنایع شیمیای به این کاربرد دوگانه پی بردند. آمونیاک که زمانی برای تولید کود و درنهایت پرورش غذای بهتر برای مردم استفاده می‌شد، تحت فشار دولت کاربردی دیگر پیدا کرد.

دولت آلمان، BASF را مجبور کرد تا تولید آمونیاک را در اولیویت اول قرار دهد. آمونیاک تولیدشده در مرکز تولید اوپائو، سپس به نیتریک اسید تبدیل می‌شد که در صنعت مهمات انفجاری کاربرد داشت. فریتز هابر در آن زمان مدیریت دپارتمان شیمی وزارت جنگ پادشاهی پروس را بر عهده داشت. او پیشنهاد ساخت سلاح‌های شیمیایی با گاز کلر را به مسئولان نظامی ارائه داد. در سال ۱۹۱۵، اولین حمله‌ی شیمیایی در جبهه‌ی غربی جنگ جهانی اول در نزدیکی ایپر بلژیک رخ داد. جنگ شیمیایی به‌صورت رسمی از آن سال شروع شد.

یکی از کارخانه‌‌های BASF در جنگ جهانی اول - توزیع غذا بین آوارگان و کارگران

در جریان جنگ جهانی اول، سلاح‌های شیمیایی متعدد دیگری هم توسعه یافتند. از میان آن‌ها می‌توان به فسژن و گاز خردل اشاره کرد. BASF به‌عنوان تولید و توزیع‌کننده‌ی اصلی گاز خردل و فسژن در جنگ جهانی اول شناخته می‌شد. فسژن که از ابتدای قرن بیستم به‌عنوان ماده‌ی واسط در تولید جوهر رنگی استفاده می‌شد، به‌صورت مستقیم به وزارت جنگ می‌رفت تا به‌عنوان سلاح استفاده شود. به‌علاوه مواد اولیه‌ی تولید گاز خردل نیز توسط BASF برای کارخانه‌های دیگر تولید می‌شد.

جنگ جهانی اول علاوه بر تولید سلاح‌های شیمایی با رخداد تأسف‌بار کار اجباری نیز همراه بود. شهروندان خارجی و زندانیان نظامی در بخش‌های صنعتی و کشاورزی آلمان، مجبور به کار بودند. تعدادی از آن‌ها در کارخانه‌های BASF در لودویگسهافن، اوپائو و مرزبورگ به کار گماشته می‌شدند تا جایگزین نیروهای اعزام‌شده به جنگ باشند. شهروندان لهستانی و بلژیکی و زندانیان نظامی از ایتالیا و روسیه، در کارخانه‌‌های BASF مجبور به کار می‌شدند. 

مرکز پزشکی و فیزیوتراپی BASF

در سپتامبر سال ۱۹۲۱، انفجار بزرگی در یکی از کارخانه‌های اوپائو رخ داد که ۵۰۰ نفر را به کام مرگ کشاند. مناطق اطراف کارخانه نیز خسارت‌های بسیاری را تجربه کردند. حادثه‌ی مذکور در جریان نرم کردن نیترات سولفات آمونیوم در انبارها رخ داد که باعث تعطیلی تولید این کود از سوی BASF شد. تولید کود مذکور تا دهه‌ی ۱۹۴۰ و توسعه‌ی روشی بهینه، متوقف باقی ماند.

توسعه‌ی فناوری و افزایش حوزه‌های فعالیت

اثر جنگ جهانی اول بر اقتصاد و صنعت آلمان تا سال‌ها ادامه یافت. BASF که پس از پایان جنگ به‌دنبال بازیابی اقتصادی بود، با چالش‌های متعددی همچون ناآرامی‌های سیاسی،‌ پرداخت غرامت جنگی، از کار افتادن کارخانه‌ها، کمبود مواد اولیه همچون زغال سنگ، چالش‌های حمل‌ونقل، اشغال منطقه‌ی غربی راین توسط فرانسوی‌ها و کشیده شدن مرز فرضی روی این رودخانه روبه‌رو شد. شرکت‌های متعدد صنایع شیمیایی آلمان تصمیم گرفتند تا ادغام فناوری‌ها و مراکز تولیدی، اقتصادی شیمیایی را احیا کنند.

شرکت I.G. Farben Aktiengesellschaft در سال ۱۹۲۵ در اثر ادغام BASF با پنج شرکت شیمیایی دیگر تأسیس شد. مرکز رسمی شرکت جدید در فرانکفورت قرار داشت. سایت‌های تولیدی لودویگسهافن و اوپائو، مراکز اصلی گروه جدید در منطقه‌ی بالایی رودخانه‌ی راین بودند. شرکت فاربن، چهار مرکز تولیدی در سرتاسر آلمان داشت. از سال ۱۹۳۳، سهم عمده‌ای از محصلات فاربن در سیاست‌های حکومت آلمان مبنی بر توسعه‌ی نظامی کاربرد پیدا کردند. به‌همین دلیل همکاری در نگه‌داری و تولید محصولاتی همچون نیتروژن، گازوئیل و بونا برای دولت شروع شد.

فریدریش برگوس، شیمی‌دان اهل هانوفر در سال ۱۹۱۳ پتنت قابل‌توجهی برای محصولات شیمیایی ثبت کرد. او راهی برای تولید مواد مایع شیمیایی کاربردی در واکنش‌های تولید سوخت مصنوعی پیدا کرده بود که با اعمال فشار زیاد و هیدروژنه کردن زغال سنگ انجام می‌شد. ماتیاس پیر، شیمی‌دان ‌BASF، از ایده‌ی برگوس استفاده کرد و آن را در فرایندهای صنعتی به‌کار برد. فرایند جدید در مرکز تولیدی لیونا شرکت فاربن به‌کار گرفته شد و اولین محصول آن یعنی گازوئیل، در سال ۱۹۲۷ انبارهای BASF را ترک کرد. 

مراکز تولید لودویگسهافن و اوپائو در ۱۹۳۹

تولید پلاستیک، دستاورد بزرگ BASF در قرن بیستم بود. آن‌ها اولین تحقیقات را روی فعالیت‌های تحقیقاتی را در صنعت پلیمر انجام دادند که منجر به تولید استایرن در لودویگسهافن شد. از سال ۱۹۲۹ و با موفقیت در تولید اولین مواد پلاستیکی، سهم عمده‌ای از فعالیت‌های مرکز لودویگسهافن و اوپائو به تولید این مواد اختصاص یافت.

بسیاری از مواد تولیدی BASF در صنعت پلیمر، برای تولید انبوه پلاستیک‌ها استفاده می‌شود. ترکیب‌های آکرلیک پلمیری، پلی‌استایرن، پلی‌واینیل کلراید، پلی‌سابوتایلین، پلی‌واینیل اتر و پلی‌اتیلین از محصولاتی بودند که تا پایان دهه‌ی ۱۹۳۰ در BASF تولید و به صنایع وابسته فروخته شدند. همین فعالیت‌های تحقیقاتی ابتدایی باعث شد تا برند آلمانی در اوج‌گیری صنعت پلاستیک در دهه‌ی ۱۹۶۰ عملکرد تأثیرگذار داشته باشد و امروز هم یکی از فعالان اصلی و موفق صنعت محسوب شود.

انفجار در مرکز اوپائو

برند آلمانی BASF با فعالیت در صنایع شیمیایی و حوزه‌های وابسته، نقش مهمی در توسعه‌ی محصولات فناوری اطلاعات هم داشت. آن‌ها در توسعه‌ی نوارهای صوتی، ویدئویی و دستگاه‌های انتقال داده که از بازیگران اصلی تولد عصر اطلاعات بودند، نقشی حیاتی داشتند. همه‌ی محصولات مذکور، نوارهای مغناطیسی هستند که تولیدشان تاحدودی به صنایع شیمیایی وابسته می‌شود.

نوار مفناطیسی BASF با دستگاه ضبط AEG

مهندسان BASF با ترکیب تجربه و تخصص از حوزه‌های متنوع صنعتی، دستاورد انقلابی دیگری شکل دادند. تولید پودر آهن کربونیل از سال ۱۹۲۴ در سایت لودویگسهافن انجام می‌شد. محصول مذکور برای تولید سیم‌پیچ‌های القایی کابل‌های تلفن کاربرد داشت. همین محصول، زمینه را برای ورود به صنعت نوارهای مغناطیسی برای BASF فراهم کرد. آن‌ها در سال ۱۹۳۴، اولین محموله‌ی ۵۰ هزار متری نوار مغناطیسی صوتی را به شرکت الکترونیکی AEG تحویل دادند. یک سال بعد، AEG اولین دستگاه ضبط نواری را به بازار عرضه کرد. نوارهای مغناطیسی تولید BASF، قطعات بنیادی در محصول جدید AEG بودند.

جنگ جهانی دوم و تکرار تاریخ

با شروع جنگ جهانی دوم، بار دیگر اقتصاد آلمان وارد فاز جنگی شد. شرکت فاربن هم مجبور به ادغام در سیستم جدید ایزوله‌ی نازی‌ها بود و فعالیت خود را مبتنی بر تولید محصولات ویژه یعنی نیتروژن، لاستیک و گازوئیل ادامه می‌داد. بار دیگر تعداد زیادی از کارمندان مرد شرکت در دوران جنگ به جبهه‌های نبر فراخوانده و با کارمندان زن، زندانی‌های سیاسی و جنگی و نیروهای کار اجباری جایگزین شدند. زندانیان کمپ‌های کار اجباری، بیشتر به سایت تولید بونا در آشویتس فرستاده می‌شدند که در تاریخ جنگ جهانی دوم، به دفعات به آن پرداخته شده است.

اردوگاه‌های کار اجباری، بخشی اجتناب‌ناپذیر از تاریخ جنگ جهانی دوم هستند. شرکت BASF در دومین جنگ جهانی هم مانند نبرد اول، در مراکز متعدد از زندانیان این اردوگاه‌ها بهره‌برداری کرد. زندانیانی از لهستان، اتحاد جماهیر شوروی، ایتالیا، فرانسه، اسپانیا، بلژیک، هلند، کرواسی و اسلواکی در کارخانه‌های متعدد BASF در لودویگسهافن و اوپائو به کار گرفته می‌شدند که تعداد آن‌ها در آوریل ۱۹۴۳ به اوج رسید و رکورد ۱۳،۷۲۷ نفر (حدود یک سوم کل کارگران کارخانه) را ثبت کرد.

جنگ‌‌های جهانی، نقطه‌های تاریک تاریخچه‌ی BASF هستند که تأثیر این برند عظیم را علاوه بر به‌کارگیری نیروی کار اجباری، در تولید سلاح‌های شیمیایی هم نشان می‌دهند. فاربن در جریان جنگ جهانی دوم، مواد جنگ‌افزاری همچون تابون و سارین و گاز خردل را در سایت‌های گوناگون خود تولید می‌کرد. سیکلون ب، محصول شیمیای دیگری بود که توسط نازی‌ها برای قتل‌عام در اردوگاه‌های کار اجباری استفاده می‌شد. این ماده، تولیدی یکی از شرکت‌هایی بود که فارین، سهام عمده‌ای از آن را در اختیار داشت. دادگاه‌های نظامی پس از جنگ جهانی دوم، به‌دنبال پیدا کردن نقش و آگاهی فاربن از کاربرد سیکلون ب، تحقیقات متعددی انجام دادند و هنوز به نتیجه‌ای مشخص نرسیده‌اند.

BASF در بخشی از تاریخچه‌ی خود که به نقش آن‌ها در تولید سلاح‌های شیمیایی اشاره می‌کند، مسئولیت تاریخی و اخلاقی خود را متذکر می‌شود. برند آلمانی امروز می‌داند که در قتل‌عام میلیون‌ها نفر در جریان دو جنگ جهانی نقش داشته است. این شرکت به‌‌همراه چند شرکت آلمانی دیگر، بنیادی به‌نام «Remembrance, Responsibility and Future» را در سال ۲۰۰۰ تأسیس کردند تا خسارت واردشده به قربانیان رژیم نازی را جبران کنند. BASF بیش اتز ۷۰ میلیون یورو به بنیاد مذکور کمک مالی انجام داده است.

ساختمان قدیمی BASF در لودویگسهافن

بازسازی تا اوج‌گیری صنعت پلاستیک

سال‌های پس از جنگ، مجددا دشواری‌های توسعه و ازسرگیری فعالیت‌ها را برای BASF به‌همراه داشت. کارل ورستر، از مدیران برند آلمانی در میانه‌ی قرن بیستم درباره‌ی بازسازی پس از جنگ می‌گوید:

سال‌های بازسازی از مارس ۱۹۴۵ تا اصلاحات ارزی در ژوئن ۱۹۴۸، دشوارترین سال‌های تاریخ BASF بودند. دستاوردهای ما در آن زمان بدون تلاش‌های همه‌جانبه‌ی نیروی کار و ازخودگذشتگی آن‌ها ممکن نمی‌شد. نیرویی که در شرایط دشوار کاری و حتی با حداقل درآمد و غذا، به توسعه‌ی کارخانه کمک می‌کردند.

بازسازی تا سال ۱۹۴۸ با دشواری تمام پیش رفت و درنهایت سایت‌های لودویگسهافن و اوپائو مجددا نزدیک به ۲۲ هزار نیروی کار در اختیار گرفتند تا به فعالیت عادی نزدیک به سال‌های پیش از جنگ بازگردند.

از سال ۱۹۴۹، دوران تازه‌ای در توسعه‌ی محصول در BASF شروع شد. پس از سه سال تحقیق و توسعه در مرکز تحقیقات کشاورزی، اولین تولیدات در دسته‌ی حفاظت از محصولات زراعی به بازار عرضه شدند. علف‌کش U46، اولین محصولی بود که خانواده‌ی محصولات دفاعی برند آلمانی را شکل داد. تا سال ۱۹۶۴ انواع محصولات دفاعی و حفاظتی کشاورزی و با‌غ‌داری توسعه یافتند که همگی حاصل تحقیق و توسعه در مرکز کشاورزی لیمبورگرهوف بودند.

BASF در میانه‌ی دوم قرن بیستم، توسعه‌ی محصولات پلاستیکی و مواد اولیه‌ی صنعت پلاستیک را با قدرت ادامه داد. آن‌ها پلی‌استایرنی به‌نام Styropor را در سال ۱۹۵۱ به بازار عرضه کردند که بعدها موفق به فتح بازارهای جهانی شد. ماده‌ی مذکور که به نام فوم هم شناخته می‌شود، شامل ۹۸ درصد هوا است و درنتیجه حاصیت عایق‌بندی هوا را نیز دارد. مهندسان سازه و طراحان بسته‌بندی، از پلی‌استرایرن جدید کاربردهای زیادی استخراج کردند و امروزه شاهد استفاده‌ی وسیع از آن در عایق‌بندی سقف و دیوار کف و انواع بسته‌بندی هستیم.

در سال ۱۹۶۴ مرکز توایدی جدیدی در آنتورپ بلژیک توسط BASF تأسیس شد. این مرکز به‌خاطر موقعیت لجستیکی عالی به‌مرور لقب دومین سایت بزرگ اروپایی BASF را به‌دست آورد. تولید کود، واسطه‌های فیبری، پلاستیک و مواد اولیه‌ی شیمیای در مرکز آنتورپ انجام می‌شود.

BASF در سال ۱۹۶۵، جشن ۱۰۰ سالگی خود را برپا کرد و برای توسعه به بازارهای جدید آماده شد. مدیران تصمیم داشتند تا شرکت را به مجموعه‌ای بین‌المللی تبدیل کنند و در این راه، انواع فعالیت‌ها را از تأسیس سایت‌های خارجی تا سرمایه‌گذاری‌های عظیم در آمریکا و دیگر کشورهای صنعتی جهان انجام دادند. به‌علاوه توسعه‌ی تولید به محصولات باکیفیت و مصرفی نیز در برنامه‌های رشد قرن دوم فعالیت BASF دیده می‌شد.

صنعت پوشش‌دهی، یکی از صنایع جانبی شیمیایی محسوب می‌شود که جریان مالی مناسبی را هم به‌همراه دارد. BASF در سال ۱۹۶۵ با خرید یکی از بزرگ‌ترین تولیدکننده‌های مواد پوششی در اروپا (Glasurit) به‌صورت مستقیم وارد فرایند تولید شد. برند آلمانی تا قبل از آن تنها مواد اولیه‌ی صنعت پوشش‌دهی را برای صنایع وابسته تأمین می‌کرد. خرید و ادغام‌های مشابه در سال‌ها و دهه‌های بعد ادامه پیدا کرد که منجر به شکل‌گیری زیرمجموعه‌ی مستقل پوشش‌دهی BASF شد. از محصولات کنونی زیرمجموعه‌ی Coating Division می‌توان به مواد پوششی صنعت خودرو اشاره کرد.

مرکز تولیدی BASF در مکزیک

فرایندهای خرید و ادغام در دهه‌های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ (دوران اوج‌گیری صنعت پلاستیک) رشد BASF را در صنایع متعدد به‌همراه داشت. آن‌ها ابتدا با Wintershall AG از بزرگ‌ترین شرکت‌های نفت و گاز آلمان ادغام شدند که دسترسی به امکانات فراوان صنعت پتروشیمی را به‌همراه داشت. شرکت مذکور در سال ۱۹۹۰ همکاری جدی را با غول نفتی روسیه، Gazprom شروع کرد که به توسعه‌ی بازارهای نفتی‌اش انجامید.

صنعت پلی‌اورتان، مقصد دیگر BASF بود که با خرید کامل سهام Elastomer/Elastogran Group انجام شد. پلی‌اورتان، محصولات فومی را شامل می‌شود که کاربرد گسترده‌ای در صنایع خودرو و محصولات ورزشی دارند. ورود به آمریکا نیز در شراکت با Dow Chemical Company در سال ۱۹۵۸ رخ داد. در سال ۱۹۶۹ شرکت Wyandotte Chemicals در میشیگان به زیرمجموعه‌ی BASF پیوست و توسعه‌ی بازار آمریکا را ممکن کرد.

اولین سایت تصفیه‌ی آب لودویگسهافن، در سال ۱۹۷۴ و پس از ۱۷ سال تحقیق و توسعه راه‌اندازی شد. مرکز BASF را می‌توان بزرگ‌ترین تصفیه‌خانه‌ی مکانیکی-بیولوژیکی آب در اورپا نامید. ظرفیت این مرکز، توانایی تصفیه‌ی آب مصرفی برای ۶ تا هفت میلیون نفر را دارد. روند توسعه و بهینه‌سازی مرکز مذکور به‌صورت ادامه‌دار در BASF جریان دارد. به‌‌عنوان مثال از سال ۲۰۰۱ فرایند مدرن نیتریفیکاسیون در آن مرکز به‌ کار گرفته شد. فرایند جدید، دفع نیتروژن از کارخانه‌های BASF را به رودخانه‌ی راین، از ۳،۵۰۰ تن در سال ۲۰۰۱ به ۵۹۳ تن در سال ۲۰۱۳ کاهش داد.

قرن ۲۱ و وضعیت کنونی BASF

دهه‌ی پایانی قرن بیستم با مدرن‌سازی و سلامت هرچه بیشتر فعالیت‌های BASF سپری شد. آن‌ها از سال ۱۹۹۴، مدل پایایی (Sustainability) را به سازوکار خود اضافه کردند. با مدل کاری جدید،‌ موفقیت اقتصادی با مسئویت اجتماعی و حفاظت از محیط زیست ترکیب می‌شود. به‌هرحال از آن سال استراتژی‌های برند آلمانی بر پایه‌ی مفاهیم مذکور شکل گرفت و در تدوین بیانیه‌های مأموریت نیز نقش مرکزی داشت.

تصفیه‌خانه‌ی لودویگسهافن

یرند آلمانی برای پیاده‌سازی برنامه‌های توسعه‌ی پایا، روش‌های تحلیلی متعدد را به‌کار گرفت. آن‌ها با هدف توسعه در سه حوزه‌ی محیط زیست، جامعه و اقتصاد، ابتدا برنامه‌ی تحلیل Eco-Efficiency را در سال ۱۹۹۶ اجرا کردند. برنامه‌ی بعدی، SEEbalance نام داشت که در همان سال اجرا شد. برنامه‌ی تحلیلی اول، هزینه و فاکتورهای تأثیرگذاری بر محیط زیست همچون انرژی و مواد اولیه را بررسی می‌کرد. برنامه‌ی دوم، فرایندهای تحلیل را به تأثیرگذاری‌های اجتماعی توسعه داد.

سموم دفع آفات، از سال‌ها و دهه‌های اولیه‌ی فعالیت در نقطه‌ی تمرکز BASF قرار داشت. آن‌ها در سال ۱۹۹۶ ماده‌ای قارچ‌کش به‌نام BRIO را به بازار عرضه کردند که دوران تازه‌ای را در قارچ‌کش‌های با مواد تشکیل‌دهنده‌ی فعال شروع کرد. از محصولات بعدی این خانواده می‌توان به Opera حاوی F500 در سال ۲۰۰۲ اشاره کرد که فروش مناسبی را در برزیل به‌همراه داشت. محصولات حاوی F500 فروش بسیار بالایی در دفع آفات در سرتاسر جهان دارند.

فعالیت جدی در بازارهای آسیایی، با ورود به قرن ۲۱ در استراتژی BASF شکل گرفت. مرکز کوانتان مالزی در سال ۲۰۰۰ تأسیس شد که نقشی اساسی در استراتژی برند آلمانی در منطقه‌ی آسیا و اقیانوسیه داشت. مرکز بعدی در سال ۲۰۰۵ در نانجینگ چین و با همکاری شرکت چینی SINOPEC تأسیس شد. سایت چینی، بزرگ‌ترین سرمایه‌گذاری انفرادی در تاریخ BASF بوده است.

فرایندهای خرید و ادغام با هدف توسعه‌ی پورتفولیو و صنایع فعالیت، در قرن ۲۱ در BASF با قدرت پیگیری شدند. از اهداف اصلی برند آلمانی در خرید شرکت‌ها می‌توان به در اختیار گرفتن کسب‌وکارهای مبتنی بر خدمات مشتری و فعال در حوزه‌های نوآوری و رشد اشاره کرد. شرکت Engelhard در نیوجرسی یکی از این خریدها محسوب می‌شود که در صنعت پوشش‌دهی سطوح و تولید حلّال فعالیت می‌کند. از خریدهای دیگر می‌توان به German Deguss فعال در صنعت تولید مواد شیمیایی ساخت‌وساز و Johnson Polymer فعال در صنعت رزین اشاره کرد.

مارتین بروپرمولر، مدیرعامل کنونی BASF

BASF مانند بسیاری از شرکت‌های باسابقه‌ی صنعتی، در سال‌های اخیر پیاده‌سازی سازوکارهای مدرن را در فرایندهای خود در نظر گرفته است. آ‌ن‌ها دیجیتالی کردن فرایندهای تحقیقاتی را به‌عنوان اولویتی در مراکز تحقیق و توسعه‌ی خود لحاظ کردند. ازفعالیت‌های جدی در دیجیتالی کردن تحقیقات می‌توان به نصب یک ابرکامپیوتر در سایت لودویگسهافن اشاره کرد که قدرتی برابر با ۱/۷۵ پتافلاپس دارد. مدل‌سازی و شبیه‌سازی سریع‌تر و گسترده‌تر، از قابلیت‌های ابرکامپیوتر جدید BASF محسوب می‌شود.

آخرین آمارهای BASF، درآمد شرکت را در سال ۲۰۱۸ نزدیک به ۶۳ میلیارد یورو عنوان می‌کنند. برند باسابقه‌ی آلمانی اکنون بیش از ۱۲۲ هزار کارمند در سرتاسر جهان داشته و مارتین بروپرمولر، مسئولیت مدیریت عامل را در آن بر عهده دارد. برند BASF درحال‌حاضر رتبه‌ی ۹۹ باارزش‌ترین برندهای رسانه‌ی فوربز را به خود اختصاص داده است.

حتما این اتفاق برای شما هم پیش آمده است که هنگام مطالعه یک متن به زبان‌ انگلیسی، با کلمه‌ای رو‌به‌رو شده باشید که نحوه تلفظ آن را نمی‌دانید. نگران نباشید؛ گوگل این هفته ویژگی جدیدی را معرفی کرده است که به یاری شما خواهد آمد.

فقط کافی است تا در قسمت جستجوی گوگل، عبارت «کلمه مورد نظر + Pronounce» را تایپ کنید.

اولین نتیجه جستجوی شما، مستطیلی خواهد بود که نحوه تلفظ آوایی کلمه مد نظر در آن نوشته شده است. همچنین حرفی که هنگام تلفظ باید روی آن تکیه (stress) داشته باشید نیز پررنگ نشان داده می‌شود.

هنگام جستجوی معنی لغات در گوگل نیز یک آیکون بلندگو نمایش داده می‌شود که با فشار آن نحوه صحیح  تلفظ آن کلمه را خواهید شنید.

اما بخش جذاب و هوشمندانه این قابلیت جدید گوگل این است که با فشار دکمه Practice، می‌توانید خودتان کلمه مورد نظر را تلفظ کنید. در این حالت، سیستم تشخیص صدا و یادگیری ماشین گوگل، نحوه تلفظ شما را بررسی می‌کنند و فورا نکته‌هایی مفید برای بهبود تلفظ ارائه خواهند کرد.

Tal Snir یکی از مدیران ارشد محصول در گوگل در پستی وبلاگی نوشت:

مطالعات نشان داده است که تمرین مکرر تلفظ یک واژه، تأثیر مثبتی در یادگیری و به‌خاطر سپردن آن دارد؛ مخصوصا وقتی که قصد دارید زبانی جدید بیاموزید. پیش از این وقتی شما عبارت «کلمه + how to Pronounce» را جست‌وجو می‌کرید، تنها به تلفظ آن کلمه دسترسی داشتید اما با اضافه شدن این قابلیت جدید، می‌توانید با استفاده از میکروفون گوشی، واژه مربوطه را خودتان تلفظ کنید و بلافاصله از گوگل بازخورد بگیرید و ایراد خود را اصلاح کنید.

 در این قابلیت جدید، در صورت تمایل می‌توانید نحوه تلفظ کلمات را با دور آهسته نیز بشنوید. همچنین انیمیشنی نیز هم‌زمان به نمایش در می‌آید که در آن شیوه صحیح ‌حرکت لب‌ها و دهان در هنگام تلفظ کلمه نشان داده می‌شود که البته کارشناسان هنوز در میزان سودمندی این روش آموزشی، اتفاق نظر ندارند.

همان‌طور که احتمالا می‌دانید تلفظ کلمات انگلیسی در گویش‌های آمریکایی و بریتانیایی اندکی متفاوت است. خوشبختانه با کمک این قابلیت جدید، کاربران به هر دو شیوه تلفظ کلمات، دسترسی خواهند داشت.

Tal Snir در ادامه افزود:

پیشرفت‌های سیستم تشخیص صدا و ماشین یادگیری گوگل، می‌توانند به آموزش زبان کمک کنند. ما امیدواریم این قابلیت‌های جدید، روشی خلاقانه‌تر و مؤثرتر برای تمرین، تصویرسازی، یادگیری و به‌خاطر سپردن کلمات باشد و تصمیم داریم در آینده، این ویژگی را برای زبان‌ها، گویش‌ها و نواحی دیگر جهان نیز فعال کنیم.

در نظر داشته باشید که این قابلیت برای تمامی کلماتی که جست‌وجو می‌کنید در دسترس نیست و تنها واژه‌هایی را که کاربران دیگر در تلفظ آن‌ها دچار مشکل شده‌اند به شما پیشنهاد می‌کند. در هرصورت، اگر برای تلفظ کلمه‌ای به مشکل برخوردید و این کلمه در فهرست کلمات سرویس تلفظ گوگل وجود نداشت، احتمالا با تماشای ده‌ها ویدیوی یوتیوبی که در نتایج جست‌وجو به نمایش در می‌آیند، پاسخ سوالتان را پیدا خواهید کرد.

قابلیت جدید تلفظ گوگل در حالی رونمایی می‌شود که این شرکت به‌تازگی اعلام کرده بود، امکان جدیدی را نیز برای گوگل مپس فعال خواهد کرد تا مسافران بتوانند با کمک آن، تلفظ صحیح نام خیابان‌ها،هتل‌ها و سایر اماکن دیدنی را به زبان مردم همان کشور بشنوند.

امیدواریم این سرویس جدید ، برای تمامی همراهان عزیز زومیت و به‌خصوص زبان آموزان مفید باشد.

  در پایان می‌توانید ویدیوی معرفی این سرویس جدید گوگل را مشاهده کنید:

بعضی از فناوری‌ها آنقدر در زندگی روزمره اساسی و مهم هستند، که انسان‌ها انتظار دارند همیشه به خوبی کار کنند. وقتی تجهیزی ساده مثل بوق خودرو که حتی فکر نمی‌کنیم دقیقا چه زمانی به آن احتیاج داریم، خراب شود؛ احتمالا مضطرب خواهیم شد. بوق خودرو، گاهی اوقات می‌تواند برای راننده، سرنشینان و حتی عابرین پیاده ایجاد مزاحمت و دردسر کند. از جمله این موارد شرایطی ایت که بوق به هیچ وجه کار نمی‌کند یا برعکس، نمی‌توان صدای آن‌را قطع کرد.  

بوق خودرو چگونه کار می‌کند؟

بوق خودرو به بعضی فناوری‌های ساده تکیه می‌کند. اصول اساسی اکثر سیستم‌های بوق خودرو برای ده‌ها سال بدون تغییر باقی مانده است. ایده‌ی اصلی این است که بعضی از سوییچ‌ها، که معمولاً جایی در فرمان قرار دارند، مدار بوق را فعال می‌کنند. بعضی از خودروها دارای بوق واحد هستند و بعضی دیگر از دو بوق بهره می‌برند که هر کدام با فرکانس متفاوتی کار می‌کنند.

در مدار معمولی بوق خودرو، سوئیچ یا دکمه‌ی بوق زیر دست راننده به رله‌ای وصل می‌شود. رله‌ی (Relay) بوق به سه بخش کلید بوق، قطب مثبت باتری و قطعه‌ی اصلی بوق متصل است. وقتی راننده بوق را فعال می‌کند، رله به بوق، برق لازم را انتقال می‌دهد. چنین فرایندی باعث ایجاد عیوب احتمالی در کلید بوق، رله‌ی بوق، قطعات بوق و سیم‌کشی می‌شود. وقتی یکی از این موارد معیوب شوند، سیستم، به‌درستی کار نمی‌کند. مشکلات احتمالی در اینجا شامل معیوب شدن کلید بوق است که احتمالا نمی‌تواند رله را فعال کند. اگر رله‌‌ معیوب شود هم نمی‌تواند برق را به بوق بفرستد.  

در نظر داشته باشید رله برخلاف فیوز پوششی مات دارد و درون آن مشاهده نمی‌شود و از ابعاد بزرگ‌ترین نسبت به فیوز برخوردار است. 

مشکلی که هنگام نقص در فعال‌سازی سیستم بوق وجود دارد، عدم آگاهی راننده تا زمانی‌ است که نیاز به بوق پیدا کند. شرایطی که راننده قادر به استفاده از بوق برای هشدار داد به سایر رانندگان یا عابرین پیاده نباشد، می‌تواند پیامدی بسیار فاجعه‌بار رقم بزند.  

چه عواملی باعث ایجاد بوق ممتد می‌شوند؟

دو دلیل اصلی که مانع از توقف بوق ممتد خودرو می‌شود، شامل خرابی کلید و معیوب شدن رله است. بروز عیب در هر کدام از این قطعات به‌تنهایی، می‌تواند منجر به کار نکردن دائمی بوق شود، اما ممکن است در بعضی موقعیت‌ها هر دو با هم معیوب شوند.

چگونه می‌توان بوق ممتد خودرو را متوقف کرد؟

اولین اقدام زمانی‌که راننده‌ی خودرو یا هر وسیله‌ی دیگر به‌طور ناگهانی با مشکل بوق ممتد روبه‌رو شود، حفظ آرامش و خونسردی است. سایر رانندگان و عابرین پیاده، احتمالا تصور می‌کنند که راننده به دلیل خشم غیر قابل کنترل دست خود را روی بوق گذاشته است و آن‌را رها نمی‌کند. راننده باید در چنین شرایطی، خود را به مکانی ایمن و خارج از محدوده‌ی تردد منتقل و در اسرع وقت جعبه فیوز خودرو را پیدا کند.

سریع‌ترین راه برای مقابله با مشکل بوق ممتد و معیوب شدن بوق، کشیدن فیوز بوق یا رله‌ی بوق است. در صورت عدم موفقیت یا در شرایطی که فرد نتواند به درستی فیوز یا رله‌ را پیدا کند، می‌توان از جدا کردن فیوز اصلی یا اتصال کلی باتری استفاده کرد. چنین کاری به فرد این امکان را می‌دهد تا بدون آسیب‌دیدگی به شنوایی خود به مشکل بوق خودرو رسیدگی کند.

کار را با این فرض آغاز می‌کنیم که بوق ممتد خودرو متوقف نمی‌شود و قصد داریم به‌دنبال عیب‌یابی برویم. برای کسب اطلاع از علت ایجاد عیب و نحوه‌ی رفع آن، بررسی بخش‌های زیر پیشنهاد می‌شود:

۱ . ابتدا باید جعبه فیوز خودرو را پیدا کرد. معمولا اگر به زیر داشبورد یا محفظه‌ی داخل آن نگاه کنید؛ متوجه محل جعبه فیوز خواهید شد. همچنین، زیر کاپوت، دور لبه‌های درپوش و محفظه‌ی پیشرانه نیز، محلی مخصوص فیوزها  وجود دارد. بعضی خودروها دارای جعبه فیوزهای متعددی هستند. اگر جعبه فیوز خودرو به‌راحتی پیدا نشد، باید به کتابچه راهنما مراجعه کنید.

۲ . درپوش جعبه فیوز را باز کنید.

۳ . قسمت داخلی درپوش جعبه‌فیوز را برای یافتن برچسب راهنمای فیوز‌ها بررسی کنید.

۴ . با یافتن فیوز مربوط به بوق یا رله‌ی بوق (Horn)، آن‌را از جایگاه بیرون بکشید. بسیاری از جعبه فیوزها مجهز به ابزار کشیدنی (مانند انبردستی پلاستیکی و کوچک) برای فیوزهای کوچک هستند. اگر فیوز با دست جدا نمی‌شود، باید به‌دنبال یکی از این ابزارها در جعبه فیوز یا درپوش آن باشید.

اگر فیوز بوق یا رله‌ی مربوطه به‌درستی برداشته شود، بوق ممتد خودرو بلافاصله متوقف خواهد شد. در نظر داشته باشید در برخی از خودروهای چندین فیوز و رله‌ی یدکی در جعبه‌فیوز خودرو قرار دارند که آن‌ها را می‌توان با همان نقشه‌ی حک شده درون پوشش جعبه‌فیوز یافت.

چگونه می‌توان بوق خودرویی را که به‌صورت ممتد صدا می‌کند، تعمیر کرد

 ازآنجاکه خودروهای مختلف، سیم‌کشی متفاوت دارند؛ عیب‌یابی سیستم بوق با چالش‎‌های رو‌به‌رو است. با این حال، معمولاً مشکل اصلی به خراب شدن سوئیچ بوق یا اتصال کوتاه داخل رله ربط دارد.

اگر خوش‌شانس باشد، این نوع از تشخیص را می‌تواند بدون هیچ‌گونه ابزار خاصی انجام دهد؛ اما احتمالاً به بعضی از ابزارهای اضافی نیز احتیاج پیدا خواهد کرد. مهم‌ترین ابزار در این شرایط مولتی‌متر (اهم‌متر) است. اگرچه راننده می‌تواند از لامپ تست برای بررسی مدارات برق استفاده کند. البته باز هم در صورت نیاز به آزمایش عملکرد کلید بوق، به اهم‌متر نیاز دارد تا اتصال آن‌ها را بررسی کند.

اگر رله‌ی بوق خودرو مشابه رله‌ای باشد که در مدار دیگری استفاده می‌شود. در این صورت، فرد می‌تواند رله‌ی مشابه را با رله‌ی بوق معیوب تعویض کرده و بررسی کند که آیا بوق ممتد متوقف می‌شود یا نه. اگر بوق با رله‌ی تعویضی کار کند، فرد باید فقط رله‌ی جدیدی بخرد و مشکل را برطرف کند. اگر رله‌ی مشابه برای آزمایش در اختیار نباشد، باید کلید و رله‌ی بوق را جداگانه آزمایش کرد. 

اگر رله دچار اتصال کوتاه داخلی نشده باشد، فرد باید رله را از مدار بردارد و ببیند که کدام دو سیم به کلید بوق وصل شده‌اند. سپس می‌تواند از مولتی‌متر برای بررسی اتصال بین این سیم‌ها استفاده کند. اگر کلید سالم باشد، فشار دادن دکمه‌ی بوق یا پوشش فشاری در فرمان خودرو باید باعث تغییر در مقادیر نشان‌داده‌شده روی مولتی‌متر شود.

به خاطر داشته باشیم که بعضی از خودروسازان مدرن، کلید بوق را با ماژول کیسه هوا ادغام می‌کنند. اگر وسیله‌ی نقلیه از چنین سیستمی بهره می‌برد، باید روش‌های صحیح را جست‌وجو کرد یا خودرو را برای تعمیر به مکانیک متخصص و واجد شرایط ارجاع داد تا اختلالی در عملکرد کیسه‌های هوا به‌وجود نیاید.فعال‌شدن کیسه هوا به‌طور تصادفی می‌تواند اشتباهی بزرگ و خطرناک باشد.

چرا بوق خودرو کار نمی‌کند؟

روش تشخیص و رفع عیب بوقی که به هیچ وجه کار نمی‌کند، شبیه به تعمیر بوقی است که اصلاً از کار کردن نمی‌ایستد، اما چند نکته‌ی اضافی وجود دارد. اولین چیزی که باید بررسی شود این است که آیا رله‌ی بوق، برق دریافت می‌کند یا خیر. اگر اینگونه نباشد، باید به سیم‌کشی بین رله و باتری نگاه کرد. اگر برق به رله می‌رسد، راننده باید بررسی کند آیا فشار دادن بوق باعث رساندن برق به ترمینالی از رله که به بوق وصل شده است، می‌شود یا خیر. اگر این‌گونه نباشد، در رله یا کلید مشکلی وجود دارد که فرد می‌تواند به همان روشی که در بالا توضیح داده شده است، بررسی کند.

اگر راننده فهمید که فشار دادن کلید یا پد بوق باعث برق‌رسانی به ترمینال خروجی رله‌ی بوق نمی‌شود، احتمالاً مشکلی در مونتاژ بوق یا سیم‌کشی مدار وجود دارد. در چنین شرایطی فرد باید اتصالات برق مثبت و منفی (بدنه) را در بوق بررسی کند. اگر برق مثبت و منفی پیدا شد، احتمالاً تعمیرکار فقط به یک یا چند بوق جدید برای آزمایش احتیاج دارد. وقتی مشکلی از نظر اتصال برق وجود نداشت، عیب مربوط به سیم‌کشی است.

عیوب مربوط به بوق، کیسه هوا و دزدگیر خودرو

درحالی‌که بسیاری از مشکلات بوق را می‌توان در خانه و بدون هیچ مشکل خاصی برطرف کرد، لازم است به یاد داشته باشیم که بوق خودرو اغلب به سیستم‌های دزدگیر متصل است. همچنین تعویض یا آزمایش کلید معیوب بوق نیز می‌تواند به ماژول کیسه هوا آسیب برساند.

ازآنجاکه سیستم‌های اعلام خطر و دزدگیر بسیار متنوع هستند، به دلیل پیچیدگی در سیستم دزدگیر خودرو، روش ساده‌ای برای رفع عیب بوق ممتد یا کار نکردن بوق وجود ندارد.

چنین مشکلی گاهی اوقات در اثر ضعیف شدن باتری، خراب شدن کامل باتری یا جدا کردن باتری ایجاد می‌شود؛ گاهی اوقات با فشار دادن ترکیبی از دکمه‌های روی ریموت دزدگیر یا با استفاده از ریموت درحالی‌که سوئیچ در حالت IG قرار دارد، می‌توان عیب را برطرف کرد. البته چنین روش‌هایی برای برندها و خودروهای مختلف، متفاوت است. مشکلات مشابهی نیز می‌تواند در اثر رطوبت و نقص سخت‌افزاری ایجاد شود.

هنگام برخورد با عیوب بوق در خودروی مجهز به کیسه هوا، بسیار مهم است که قبل از انجام هر کاری برای بررسی کلید بوق، فرمان یا ستون فرمان، روش صحیحی برای غیرفعال کردن کیسه‌های هوا جست‌وجو کرد. اگر فرد به هر دلیلی این توصیه‌ها را جدی نگیرد، ممکن است ایربگ به‌طور تصادفی باز شده و منجر به آسیب شود. تعمیر یا تعویض ماژول کیسه هوا، معمولا پرهزینه است.

به افرادی که دارای اضافه وزن هستند توصیه می‌شود که ورزش کنند تا از احتمال ابتلا به بیماری‌های قلبی و همچنین دیابت نوع ۲ در امان بمانند. اما اکثر افراد زمان کافی برای انجام ورزش ندارند و نمی‌توانند آن‌طور که دوست دارند بدون درنظرگرفتن زمان، ورزش کنند. بنابراین، یافتن عواملی که از فواید ورزش می‌کاهد، ضروری به‌نظر می‌رسد.

اخیرا مطالعه‌ای که درباره‌ی انجام ورزش منتشر شده، روی عواملی تحقیق کرده است که از مزایای ورزش کردن می‌کاهد. این امر به زمان ورزش کردن ارتباط دارد و از سویی باعث صرفه‌جویی در زمان هم می‌شود؛ یعنی با افزایش فواید ورزش می‌توان مدت‌زمان کمتری را به ورزش اختصاص داد و درنتیجه زمان بیشتری را می‌توان در اختیار خانواده، کار و سایر جنبه‌های زندگی قرار داد.

پیش از آگاهی بیشتر درباره‌ی اینکه چه عواملی سبب کاهش فواید ورزش می‌شوند، بهتر است کمی با انسولین آشنا شوید. انسولین هورمونی است که سطح قند خون را در افراد تنظیم می‌کند. برای مثال، یکی از وظایف انسولین این است که بعد از خوردن یک وعده‌ی غذایی، سبب انتقال قند خون به سلول‌های ماهیچه‎ای می‌شود. سپس این سلول‌ها قند را ذخیره کرده یا از آن به‌عنوان منبع سوخت برای تولید انرژی استفاده می‌کنند.

زمانی‌که افراد در زندگی خود تحرک کمی داشته باشند و اضافه‌وزن پیدا کنند، اثربخشی انسولین در بدن کمتر شده و درنتیجه، بدن مجبور است انسولین بیشتری تولید کند؛ به عبارت دیگر حساسیت سلول‌ها به انسولین کاهش پیدا می‌کند. درواقع همین امر افزایش احتمال ابتلا به بیماری دیابت نوع ۲ و نیز بیماری‌های قلبی را در افراد چاق توضیح می‌دهد.

یکی از مهم‌ترین فواید ورزش برای بدن این است که باعث می‌شود حساسیت سلول‌ها به هورمون انسولین بالا رود. بنابراین، بدن قادر خواهد بود به‌راحتی سطح قند خون را کنترل کند. البته ممکن است افرادی که ورزش می‌کنند متوجه وقوع چنین تغییری در بدن خود نشوند اما به‌هرحال این پدیده در بدن ورزشکاران رخ می‌دهد. اکنون مشخص شده است که «زمان» غذا خوردن با «زمان» ورزش کردن در ارتباط و از اهمیت زیادی برخوردار است.

دانشمندان طی مطالعه‌ای، به‌مدت شش هفته نتایج حاصل از ورزش را که زیر نظر پژوهشگران بوده و شامل سه جلسه‌ی ۵۰ دقیقه‌ای در هفته بود مورد ارزیابی قرار دادند. در یک گروه مردان دارای اضافه وزن قرار داشتند که پیش از خوردن صبحانه (در حالت ناشتا) ورزش کردند. در این گروه، حساسیت شرکت‌کنندگان به انسولین افزایش یافت. این بدان معنا است که این افراد با تولید انسولین کمتر، قادر به کنترل میزان قند خون خود بودند. درنتیجه، احتمال ابتلا به بیماری‌هایی نظیر دیابت نوع ۲ در افرادی که پیش از خوردن صبحانه ورزش می‌کنند کمتر است.
اما هیچ‌گونه افزایش حساسیت نسبت به انسولین در گروه دیگری که همان ورزش‌ها را بعد از خورن صبحانه انجام دادند دیده نشد.

همچنین، مردانی که پیش از خوردن صبحانه ورزش کرده بودند، حدود دو برابر بیشتر از مردانی که بعد از خوردن صبحانه ورزش کرده بودند، چربی‌سوزی داشتند. شواهد به‌دست آمده از این مطالعه نشان می‌دهد که افزایش چربی‌سوزی در ورزش از مزایایی است که با ورزش کردن پیش از خوردن صبحانه حاصل می‌شود و برای سلامتی مفید است.

آیا ورزش کردن پیش از خوردن صبحانه تأثیر بیشتری در کاهش وزن دارد؟

ورزش کردن پیش از صبحانه سبب افزایش چربی‌سوزی می‌شود؛ اما این بدان معنا نیست که ورزش در حالت ناشتا سبب از دست دادن وزن بیشتری می‌شود. درواقع کاهش وزن فقط از یک معادله پیروی می‌کند؛ معادله‌ی میزان انرژی دریافتی و میزان انرژی مصرفی. هرچه میزان انرژی دریافتی بیشتر از انرژی مصرفی باشد، انتظار می‌رود شخص افزایش وزن داشته باشد و هرچه میزان انرژی مصرفی بیشتر از میزان انرژی دریافتی باشد، شخص دچار کاهش وزن می‌شود.

شواهد نشان می‌دهد که اگر وعده‌ی صبحانه را در طی یک شبانه‌روز به‌کل حذف کنیم و به‌جای آن ورزش کنیم، معادله‌ی میزان دریافت و مصرف انرژی تغییر می‌کند و بیشتر به‌سوی چاقی گرایش پیدا می‌کند.

همچنین شواهد دیگری حاکی از آن است که حتی اگر پیش از صبحانه ورزش کنیم و سپس صبحانه خود را میل کنیم - با وجود افزایش چربی‌سوزی - باز هم میزان کاهش وزن نسبت به زمانی‌که بعد از میل کردن صبحانه ورزش کنیم برابر خواهد بود. بنابراین، افزایش چربی‌سوزی الزاما به‌معنای از دست دادن وزن بیشتر نیست.

اکنون دانشمندان تأکید دارند که این مطالعه باید روی زنان هم صورت گیرد. البته احتمالا نتایج آزمایش‌ها با نتایج مطالعه‌ی انجام شده روی مردان یکسان باشد، چرا که در یک مطالعه‌ی دیگر مشخص شده است که ورزش کردن پیش از خوردن صبحانه باعث افزایش چربی‌سوزی در زنان می‌شود.

همچنین در این مطالعه مقصود از ورزش فقط ورزش‌های مقاومتی طولانی‌مدت نظیر دو آهسته و دوچرخه سواری بوده است. بنابراین، شاید نتوان نتایج بدست‌آمده را به ورز‌ش‌های دیگری مانند بدنسازی و ورزش‌های شدید تعمیم داد.

یافتن راه‌هایی برای افزایش مزایای سلامتی ناشی از ورزش ممکن است به کاهش شیوع روز افزون بیماری‌هایی مانند دیابت نوع ۲ کمک کند. در مجموع، تحقیقات جدید نشان می‌دهد که انجام ورزش پیش از وعده‌های غذایی برای سلامتی مفیدتر است.

سیستم‌عامل macOS به طیف گسترده‌ای از ژست‌های حرکتی ترکپد مجهز است که استفاده از آن‌ها می‌تواند به افزایش بهره‌وری از مک‌بوک کمک شایانی کند. همان‌طور که در نقد و بررسی مک‌بوک پرو 13 نیز اشاره کردیم، ترکیب فضای بزرگ و مناسب ترکپد مک‌بوک به‌همراه ژست‌های حرکتی متنوع و مناسب باعث شده تا با بهتربن ترکپد موجود در بازار روبه‌رو باشیم.

ممکن است از قبل با چند مورد از این ژست‌های حرکتی آشنا باشید، با این حال سعی شده تا مجموعه‌ای از مفیدترین ژست‌های حرکتی ترکپد مک‌بوک آماده شود. قطعا یادگیری این مجموعه بسیار ارزشمند خواهد بود؛ زیرا، این ژست‌های حرکتی می‌توانند تأثیر بالقوه‌ای در نحوه و سرعت تعامل شما با مک برای انجام دادن کارها داشته باشند. 

بازکردن Launchpad

آیا می‌خواهید به سرعت برنامه‌ای را باز کنید؛ سریع‌ترین و آسانترین راه برای مرور برنامه‌ها، استفاده از Launchpad است که به شما امکان مرور سریع همه‌ی برنامه‌های نصب‌شده را می‌دهد.

برای اجرای Launchpad، سه انگشت و انگشت شست خود را روی ترکپد قرار دهید؛ سپس آن‌ها را به سمت یکدیگر حرکت داده و به هم بچسپانید. خواهید دید که صفحه‌ای شامل آیکون برنامه‌ها ظاهر خواهد شد. برای بستن Launchpad نیز کافی است همین ژست را معکوس کنید.

نمایش دادن دسکتاپ

درست برعکس ژست اجرا Launchpad، دور کردن سه انگشت و انگشت شست از یکدیگر باعث می‌شود برنامه‌های باز کنار رفته و دسکتاپ نمایش داده شود. اگر فایلی روی دسکتاپ دارید و می‌خواهید به سرعت به آن دسترسی پیدا کنید، این ژست حرکتی کمک فوقالعاده‌ای خواهد بود.

این ژست حرکتی در بعضی موارد بسیار مفید است؛ برای مثال، فرض کنید در حال نوشتن یک ایمیل هستید و می‌خواهید فایلی را به آن ضمیمه کنید. با استفاده از این ژست حرکتی دسکتاپ را به نمایش درآورده سپس فایل را به سمت آیکون ایمیل در داک کشیده و آن را به‌راحتی به ایمیل خود ضمیمه کنید.

کشیدن و رها کردن فایل‌ها

گاهی اوقات کشیدن و رها کردن فایل‌ها با ترکپد می‌تواند به کار طاقت‌فرسایی تبدیل شود، به‌خصوص اگر مجبور شوید فایلی را برای مسافتی طولانی بکشید. خوشبختانه اپل راهکار ساده‌تری برای انجام این امر در نظر گرفته است؛ کشیدن و رها کردن سه انگشتی.

برای فعال کردن این ژست حرکتی، System Preferences را باز کرده و روی Accessibility کلیک کنید؛ سپس در ستون سمت چپ روی Pointer Control کلیک کنید. روی Trackpad Options کلیک کرده و از منوی کشوی روبه‌روی Enable dragging استفاده و گزینه کشیدن و رها کردن سه انگشتی را انتخاب کنید.

استفاده از  فورس کلیک

کلمه‌ای را می‌خواهید جست‌وجو کنید؟ فقط کافی است یک فورس کلیک (یا تپِ سه انگشتی در برخی نسخه‌های macOS) روی آن انجام دهید تا پنجره‌‌ای حاوی تعاریف فرهنگ لغت، لغت‌های مترادف، اطلاعات اضافی از سیری، اطلاعات روی نقشه و موارد بیشتر، نمایش داده شود.

طبق گفته‌ی اپل، فورس کلیک می‌تواند روی هر چیزی کار کند؛ آدرس، شماره تلفن، آدرس ایمیل، لینک وب‌سایت‌ها یا هرچیز دیگری که بتوانید در macOS انتخاب کنید. برای مثال با فورس کلیک روی یک لینک، پیش‌نمایشی از صفحه وب نشان داده می‌شود. کاربردهای مختلف این ژست حرکتی باعث شده تا استفاده از آن بسیار کاربردی و مفید باشد.

بازکردن Mission Control

هرچه استفاده شما از مک در طول روز بیشتر باشد احتمالا برنامه‌هایی که از آن‌ها استفاده می‌کنید نیز بیشتر می‌شود. مدیریت این امر می‌تواند دردسرساز باشد، به‌خصوص زمانی‌که می‌خواهید پنجره‌ای خاص را در بین سایر موارد باز شده، پیدا کنید.

با این حال، سوایپ سریع چهار انگشتی به سمت بالا می‌تواند این مشکل را برطرف کند. این ژست حرکتی با فراخوانی Mission Control، مدیریت بهتری روی پنجره‌های باز را برای شما به ارمفان می‌آورد؛ علاوه بر این، می‌توان از Mission Control برای مدیریت ساده‌تر دسکتاپ‌ها نیز استفاده کرد.

پنهان کردن تمامی برنامه‌های دیگر

با سوایپ سریع چهار انگشتی به پایین می‌توانید فقط پنجره‌های یک برنامه خاص را مشاهده کنید؛ این ژست حرکتی پنجره‌‌های دیگر برنامه‌ها را مخفی کرده و فقط پنجره‌هایی که متعلق به برنامه فعال هستند را نمایش می‌دهد.

قبل از استفاده از این ژست حرکتی باید آن را فعال کنید. برای انجام این کار System Preferences را باز کرده و روی Trackpad کلیک کنید؛ سپس تب More Gestures در بالای صفحه را انتخاب و App Expose را فعال کنید.

جابه‌جا شدن بین دسکتاپ‌ها

اگر از چندین دسکتاپ استفاده می‌کنید، روشی سریع برای جابه‌جایی بین آن‌ها وجود دارد که به بهبود سرعت عملکرد شما کمک شایانی خواهد کرد؛ کشیدن چهار انگشت به‌صورت افقی روی ترکپد، به‌سادگی شما را بین دسکتاپ‌ها جابه‌جا می‌کند.

اگر تعدادی برنامه را در حالت تمام صفحه باز کرده‌اید، این ژست حرکتی باعث جابه‌جایی بین برنامه‌های باز می‌شود؛ در چنین وضعیتی، برای جابه‌جایی بین دسکتاپ‌ها مجبور به استفاده از Mission Control خواهید شد.

برای نخستین بار، نتایج یک مطالعه نشان می‌دهد که چگونه هورمون‌های گلوکوکورتیکوئیدی مانند کورتیزول، سطوح قند و چربی را به‌طور متفاوتی طی ۲۴ ساعت شبانه‌روز و در جریان سیری و ناشتا، استراحت و فعالیت و شب و روز کنترل می‌کنند.

پژوهش جدید که روی موش‌ها انجام شده است، نشان می‌دهد که چرخه‌ی متابولیکی وابسته به زمان، با رژیم غذایی پرکالری دچار تغییر می‌شود. از آن جایی که گلوکوکورتیکوئیدها به‌عنوان داروهایی برای درمان بیماری‌های التهابی مورد استفاده قرار می‌گیرند، این یافته‌ها نشان می‌دهند که پاسخ بیماران لاغر و چاق دربرابر درمان‌های استروئیدی یکسان نیست. این پژوهش همچنین نشان‌دهنده‌ی عملکرد بیولوژیکی ریتم‌های روزانه‌ی ترشح هورمون (ترشح زیاد قبل از بیدار شدن از خواب و سیری، ترشح کم در هنگام خواب و ناشتا) و نیز چرخه‌های روزانه‌ی ذخیره‌ یا آزاد شدن قند و چربی در کبد است.

هر سلول بدن انسان تحت‌تأثیر یک ساعت درونی قرار دارد که ریتم‌های شبانه‌روزی ۲۴ ساعته‌ای را دنبال می‌کند. این ریتم‌ها به‌وسیله‌ی چرخه‌ی طبیعی روز و شب و عمدتا به کمک نور خورشید و تاحدودی نیز به‌وسیله‌ی عادات اجتماعی تنظیم می‌شوند.

در یک سیستم سالم، هورمون‌های گلوکوکورتیکوئیدی، هر روز صبح از غدد فوق کلیوی ترشح می‌شوند. ترشح گلوکوکورتیکوئیدها پیش از بیدار شدن موجب می‌شود که بدن اسیدهای چرب و قند را به‌عنوان منبعی از انرژی مصرف کند تا ما بتوانیم فعالیت‌های روزانه‌ی خود را آغاز کنیم. هنگامی که ریتم شبانه‌روزی دچار اختلال می‌شود (مثلا طی شب‌کاری یا پرواززدگی) یا زمانی‌که سطوح گلوکوکورتیکوئیدها تغییر می‌کند (مثلا در سندرم کوشینگ یا استفاده‌ی بالینی طولانی‌مدت از این داروها)، اختلالات متابولیکی شدیدی مانند چاقی، دیابت نوع۲ و بیماری کبد چرب ممکن است بروز کند. بنابراین، هدف پژوهشگران از انجام مطالعه‌ی حاضر، درک قله‌های روزانه‌ی ترشح هورمون استرس، تأثیر این هورمون‌ها روی ساعت درونی بدن و نقش آن‌ها در چرخه‌های روزانه‌ی متابولیسم بود.

اعمال متابولیکی گلوکوکورتیکوئیدها در کبد

پژوهشگران برای مطالعه‌ی اعمال متابولیکی گلوکوکورتیکوئیدها در کبد، با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته، فعالیت گیرنده‌ی آن‌ها را که گیرنده‌ی گلوکوکورتیکوئیدی نامیده می‌شود، مورد بررسی قرار دادند. آن‌ها کبد موش‌ها را هر چهار ساعت در طول روز و شب تجزیه‌و‌تحلیل کردند. موش‌ها یا در شرایط طبیعی قرار داشتند یا از رژیم‌های غذایی پرچرب تغذیه می‌کردند. آن‌ها سپس از تکنولوژی‌های پیشرفته ژنومیک، پروتئومیک و بیوانفورماتیک استفاده کردند تا نشان دهند که گیرنده‌ی گلوکوکورتیکوئید، کی و کجا اثرات متابولیکی خود را اعمال می‌کند.

پژوهشگران تأثیر حاصل از افزایش ترشح گلوکوکورتیکوئیدها را در چرخه‌ی ۲۴ ساعته متابولیسم کبد تشریح کردند. آن‌ها توانستند نشان دهند که چگونه گلوکوکورتیکوئیدها متابولیسم را در جریان ناشتا (وقتی موش‌ها خواب بودند) و در جریان سیری (وقتی آن‌ها فعال بودند)، با اتصال به ژنوم که وابسته به زمان بود، تنظیم می‌کنند. علاوه‌بر‌این، آن‌ها نشان دادند که چگونه اکثر فعالیت‌های ریتمیک ژنی به‌وسیله‌ی این هورمون‌ها کنترل می‌شود. وقتی این کنترل از بین می‌رفت، سطوح خونی قند و چربی تحت‌تأثیر قرار می‌گرفت. این امر توضیح می‌دهد که کبد چگونه سطوح خونی قند و چربی را به‌طور متفاوتی طی روز و شب کنترل می‌کند.

پژوهشگران در مرحله‌ی بعد، از آن جایی که گیرنده‌ی گلوکوکورتیکوئیدی یک هدف دارویی رایج در ایمنی‌درمانی است، اثرات ژنومیک آن را پس از تزریق داروی دگزامتازون مورد بررسی قرار دادند. دگزامتازون یک گلوکوکورتیکوئید مصنوعی است که این گیرنده‌ها را فعال می‌کند. دکتر فابیانا کوآگلیارینی توضیح می‌دهد:

ما با این آزمایش دریافتیم که پاسخ به دارو در موش‌های چاق با موش‌های لاغر تفاوت دارد. این نخستین بار است که نشان داده می‌شود رژیم غذایی می‌تواند پاسخ دارویی و هورمونی بافت‌های متابولیکی را تغییر دهد.

بینش‌های جدید برای درمان بیماری‌های متابولیکی و کرونوتراپی

گلوکوکورتیکوئیدها گروهی از هورمون‌های استروئیدی طبیعی یا مصنوعی مانند کورتیزول هستند. آن‌ها دارای خاصیت ضدالتهابی و سرکوب‌کننده‌ی سیستم ایمنی هستند و می‌توانند فعالیت سیستم ایمنی را کنترل کنند. به‌همین دلیل است که آن‌ها در پزشکی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند. مهم‌ترین ایراد این گروه از داروها آن است که گلوکوکورتیکوئیدها به‌علت توانایی تعدیل متابولیسم قند و چربی موجب ایجاد عوارض جانبی شدیدی می‌شوند: بیماران ممکن است دچار چاقی، هیپرتری‌گلیسریدمی، کبد چرب، فشار خون بالا و دیابت نوع۲ شوند.

درک این موضوع که گلوکوکورتیکوئیدها چگونه چرخه‌های ۲۴ ساعته‌ی فعالیت ژنی را در کبد و به تبع آن سطوح قند و چربی خون را کنترل می‌کنند، بینش‌های جدیدی درمورد کرونوتراپی و توسعه‌ی بیماری متابولیکی فراهم می‌کند. ما می‌توانیم ارتباط جدیدی را بین سبک زندگی، هورمون‌ها و فیزیولوژی در سطح مولکولی تعریف کنیم که نشان می‌دهد افراد چاق ممکن است دربرابر ترشح روزانه‌ی هورمون‌ها یا داروهای گلوکوکورتیکوئیدی واکنش متفاوتی داشته باشند. این مکانیسم‌ها پایه‌ای برای طراحی رویکردهای درمانی آینده خواهد بود.

این پژوهش در مجله‌ی Molecular Cell منتشر شده است.

هیوندای در حال توسعه و کار روی سیستم حذف صداهای اضافی در کابین خودرو است. این فناوری Road Active Noise Control نام دارد که به‌صورت کوتاه‌شده RANC نامیده می‌شود. فناوری که هیوندای در حال حاضر از آن استفاده می‌کند تنها می‌تواند صدای یکنواخت و قابل پیش‌بینی جاده را حذف کند و این مسئله مقداری کارایی سیستم را کاهش می‌دهد. 

به‌گفته‌ی هیوندای با فناوری جدید RANC می‌توان صداهای مختلفی مانند صدای تایرها و صدای جاده را تشخیص داد تا به شکل بهتری آن‌ها را خنثی کند. فناوری جدید برای این کار به حسگرهایی متکی است که با تحلیل صداها، توسط بلندگوهای کابین فرکانسی را ارسال می‌کند تا صدای اضافی را خنثی کند. میکروفن قرار گرفته درون کابین خودرو به‌طور پیوسته به تحلیل صداها می‌پردازد تا سیستم حذف نویز عملکرد موثرتری داشته باشد. به‌گفته‌ی هیوندای فناوری RANC مقادر به کاهش صداهای داخل کابین تا ۳ دسی بل است که در مقایسه با سایر سیستم‌های ANC فعلی تا دو برابر کارایی بهتری دارد. 

به‌گفته‌ی گانگدوک لی، مدیر مرکز تحقیقات NVH هیوندای:

RANC فناوری بسیار قابل‌توجهی است که سیستم کاهش صدای آزاردهنده‌ی محیطی (NVH) را وارد سطوح جدیدی خواهد کرد. ما به پیشگامی خود در زمینه‌ی فناوری‌های NVH ادامه خواهیم داد تا بهترین سطح از این سیستم‌ها را به مشتریان خود ارائه کنیم. 

هیوندای ۶ سال صرف توسعه‌ی RANC =کرده است. غول خودروسازی کره جنوبی در این مدت با دو مؤسسه‌ی علمی تحقیقاتی کره‌ای به نام‌های WeAcom و BurnYoug همکاری کرده است. به‌گفته‌ی هیوندای این فناوری، به‌خصوص در خودروهای هیدروژنی (که فاقد پیشرانه‌ی پر سروصدای احتراق داخلی هستند و تنها صدای باد و تایر درون کابین آن‌ها شنیده می‌شود) کارایی بالایی دارد و می‌تواند راحتی سرنشینان را به طرز چشمگیری افزایش دهد. هیوندای در توسعه‌ی فناوری جدید خود از تأمین‌کنندگان داخلی و آمریکایی نیز استفاده کرده و در صورت موفقیت پروژه تولید انبوه آن توسط شرکت Harman انجام خواهد شد. 

نگاهی به سامانه‌های حذف صدا در دنیای خودرو 

اولین خودرویی که از فناوری حذف صدا در آن استفاده شد نیسان بلوبرد مدل ۱۹۹۲ بود. مهندسان نیسان در آن سال‌ها از چهار میکروفون که در سقف خودرو برای دریافت امواج صدا استفاده کردند؛ این فرکانس‌ها سپس به یک میکروپردازنده ارسال می‌شد که تا با تحلیل و تولید امواجی معکوس، نویز محیط را کاهش دهد تا جایی که آن سامانه می‌توانست صدای پیشرانه را در دور موتور زیر ۴ هزار دور بر دقیقه خنثی کند.

در سال ۲۰۱۲ بوز (Bose) از نسخه‌ی دیگر از سیستم‌های حذف صدا رونمایی کرد که مورد توجه خودروسازانی از جمله فورد و مرسدس بنز قرار گرفت. مرسدس بنز نیز سیستم مختص به خود را توسعه داد که البته برای مقصودی متفاوت طراحی شده بود. سیستم مرسدس بنز که Pre-Safe Sound نام دارد در هنگام تصادف صدایی را از بلندگوها پخش می‌کند تا از آسیب دیدن گوش سرنشینان بر اثر صدای حاصل از برخورد جلوگیری شود. بنابر اعلام مرسدس بنز براساس آزمایش‌های انجام شده، صدای حاصل از تصادف درون خودرو تا ۸۰ دسی بل کاهش می‌دهد.