گیتی در دست کودکان
گام‌های کوچک سرن برای تربیت دانشمندان بزرگ
نویسندگان این مقاله کوتاه که نقدی بر یک کتاب و در واقع مهر تأییدی بر اهمیت آن است، بین خودشان جمله‌ای را به شوخی ردوبدل می‌کنند: اینکه اگر می‌خواهید ایران درست شود، دولت را رها کنید. به مدرسه‌ها بچسبید. آنجا آدم‌حسابی تولید کنید تا در آینده در دولت و کارخانه و بیمارستان، رئیس‌جمهور و مهندس و کارگر و پزشک و پرستار حسابی داشته باشید. این موضوع درباره دانشمندان و پژوهشگران هم درست است.
حسن فتاحی- مینا معینی: نویسندگان این مقاله کوتاه که نقدی بر یک کتاب و در واقع مهر تأییدی بر اهمیت آن است، بین خودشان جمله‌ای را به شوخی ردوبدل می‌کنند: اینکه اگر می‌خواهید ایران درست شود، دولت را رها کنید. به مدرسه‌ها بچسبید. آنجا آدم‌حسابی تولید کنید تا در آینده در دولت و کارخانه و بیمارستان، رئیس‌جمهور و مهندس و کارگر و پزشک و پرستار حسابی داشته باشید. این موضوع درباره دانشمندان و پژوهشگران هم درست است. تولید دانشمند و پژوهشگر آدم‌حسابی از دبستان آغاز می‌شود و نه دانشگاه. هر دو نویسنده این مقاله تجربه تدریس در دبیرستان و دانشگاه را دارند و نفر دوم به مراتب بیشتر. بنابراین نیک می‌دانند که سرمایه‌گذاری روی مدرسه و شاگردان مانند سود است. هرچه این سرمایه‌گذاری از سال‌های نخستینی آغاز شود، سود بیشتری نصیب فرد و جامعه خواهد شد. اما داستان این مقاله به شب‌های دل‌نشین جلسه‌های علم و جامعه ما بازمی‌گردد. در یکی از شب‌ها صحبت از آموزش ریاضی بود که نویسنده دوم این مقاله در آن تخصص دارد. گفت‌وگو به اینجا انجامید که چرا در ایران آموزش دانش‌های زاستاری یا طبیعی و ریاضیات وضعیت اسفناکی دارد. اگرچه این حقیقت را نهادهای دولتی مربوطه انکار می‌کنند، رنگ رخساره ریاضیات و علوم میان دانش‌آموزان خبر از اوضاع می‌دهد. هرکدام از دوستان دیدگاه و تجربه‌هایشان را گفتند. نویسنده اول مقاله یاد کتابی افتاد که چند سال پیش خوانده بود. کتابی درباره فیزیک و کیهان‌شناسی برای کودکان هشت تا 12 سال. آن شب گذشت و هر نفرمان بر آن شدیم تا این کتاب را ترجمه کنیم و گامی کوچک برای فرزندان ایران برداریم. اگرچه هنوز فراروند ترجمه تمام نشده، که دلیلش هم گرفتاری‌های روزمره دوچندان و صدچندانی است که بر گردن ما و میلیون‌ها هم‌میهنمان انداخته شده و زندگی را سخت کرده است. در هرحال تصمیم گرفتیم کتاب را پیش از صبرکردن برای چاپ فارسی‌اش به جامعه ایرانی معرفی کنیم و حتی تمام 50 پرسش را هم که در کتاب در سه بخش آورده شده نوشته‌ایم تا آموزگاران و دیگرانی که مشغول آموزش فیزیک و اخترشناسی به کودکان هستند، بانکی از پرسش‌ها را در اختیار داشته باشند.
طرحی از یک کتاب
چهار فیزیک‌دان باسواد و خوش‌ذوق که در کار پژوهشی‌شان بسیار توانا هستند، دست به ابتکار جالبی زدند. داستان از این قرار است که سرن، به عنوان بزرگ‌ترین آزمایشگاه فیزیک جهان، هر ماه روزهایی را به بازدید مردم عادی و دانش‌آموزان اختصاص می‌دهد. دانش‌آموزان در بازدیدهایشان پرسش‌هایی مطرح می‌کنند و دانشمندان هنرمندانه با ساده‌ترین زبان به آنان پاسخ می‌دهند. این کار در ظاهر ساده به نظر می‌رسد، اما از دشوارترین کارهاست که بتوان موضوعی دشوار را به زبان ساده و بدون از دست دادن درستیِ دانشی آن، به کودکان آموخت. ضرب‌المثلی ژاپنی می‌گوید: نوشتن کتاب برای کودکان سخت‌تر و پرظرافت‌تر از نوشتن کتاب برای دانشجویان دکتراست. این کتاب را مارکو گودلبرگ از سرن، کورین پرالاووریو از سرن، ساندرین مارسولی از سیانآراس (مرکز ملی پژوهش‌های علمی فرانسه) و میشل اسپایرو از سیانآراس به زبان فرانسوی نوشته‌اند و سه فیزیک‌خوانده دیگر به زبان انگلیسی ترجمه کرده‌اند. شیرازه اصلی کتاب این‌گونه است که پس از بازدید دانش‌آموزان چند مدرسه فرانسوی و سوئیسی از سرن، از آنها خواسته شده تا از آنچه دریافته‌اند نقاشی بکشند و هر پرسشی که دارند بپرسند. سپس نقاشی‌ها را با گزیده‌ای از پرسش‌ها کنار هم چیده‌اند و کتابی نوشته‌اند که عنوان آن چنین است: اگر بخواهی جهان را برایم به تصویر بکشی. کتاب ویژگی‌های جالبی دارد. برای نمونه از موضوع‌هایی همچون مهبانگ، سیاه‌چاله، شتاب‌دهنده، اتم و ده‌ها چیز دیگر نقاشی کار شده است؛ فهم یکی از دانش‌آموزان شرکت‌کننده از پدیده مهبانگ. کتاب از سه بخش شکل گرفته: بخش نخست گیتی نام دارد و به پرسش‌هایی اخترشناسانه می‌پردازد؛ بخش دوم ماده نام دارد و به زیرکیهان پرداخته؛ و بخش سوم پژوهشگران نام دارد و به پرسش‌های دانش‌آموزان درباره دانشمندان و پژوهشگران و کارهای‌شان و زندگی‌شان می‌پردازد. در تمام پرسش‌های کتاب دو چیز رعایت شده است: یکی پاسخ ساده و کوتاه، در حد پنج تا 10 خط، و دیگری یک نقل قول. نکته‌ای که در کتاب به چشم می‌خورد، وجود پرسش‌هایی است که به ظاهر ساده و حتی بی‌معناست، اما این چهار فیزیک‌دان آنها را در کتاب گنجانده‌اند. شاید کسی با خود بیندیشد که چرا پرسش‌های جدی‌تر یا دانشی‌تر را جایگزین نکرده‌اند؟ این همان راز نهفته در کتاب است که خواسته است فیزیک و اخترشناسی و دانش را از دریچه کودکان ببیند و پالایه بزرگسالی بر آن ننهد. پرسش‌های به ظاهر نامعمول کودکان می‌تواند پرسش‌های خلاقانه همان کودک در بزرگسالی شود که راه دانش را پیموده است. این چهار فیزیک‌دان ذهن رهای دانش‌آموزان را به‌خوبی نشان داده‌اند. ذهن رها یکی از مهم‌ترین ارکان دانش‌آموزی برای پروراندن دانشمند است، وگرنه با کسانی روبه‌رو خواهیم شد که اگرچه مدرک دکترای رشته‌ای را دارند، تهی از خلاقیت و خالی از پرسش‌اند. منتظرند تا کسی در جایی مقاله‌ای بنویسد و اینها کار او را کمی بالاوپایین و برای خودشان مقاله‌ای دست‌و‌پا کنند. این کتاب را انتشارات ورلد ساینتیفیک که مرکز اصلی آن در سنگاپور قرار دارد، به سال 2019 چاپ کرده و خیلی زود هم به فروش رفت. کتاب 50 پرسش دارد و 50 نقاشی.
گیتی
بخش نخست کتاب «گیتی» نام دارد. این بخش 20 پرسش دارد که برخی بسیار ساده‌اند و برخی اگرچه پرسش کودکان هستند، هنوز هم پاسخی ندارد؛ مانند اینکه پیش از مهبانگ چه بوده است؟ یا برخی پرسش‌ها پاسخی قرن بیست‌ویکی دارند؛ نظیر اینکه سیاه‌چاله‌ها را چگونه آشکارسازی کنیم؟ در این بخش از کتاب پرسش‌ها درباره چند مفهوم یا بگرت کلید است. یکی مهبانگ است که نشان می‌دهد طی بازدید دانش‌آموزان، فیزیک‌دانان کوشیده‌اند مفهوم مهبانگ را برای کودکان جا بیندازند. اگر این مفهوم جا بیفتد، فهمیدن بخش‌های دیگر آسان‌تر خواهد شد. موضوع اساسی دیگر در این بخش ستارگان است. ستارگان بخش ملموس زندگی کودکان هستند؛ زیرا هر شب بالای سرشان آنها را می‌بینند. نویسندگان نشان داده‌اند که کودکان درباره ستارگان کنجکاوند و برایشان سؤال است که آنها چه هستند و کجا هستند. موضوع مهم این بخش، سیاه‌چاله‌ها هستند که بخش جدانشدنی اخترشناسی به شمار می‌روند. نویسندگان تلاش کرده‌اند چند پرسش خوب درباره سیاه‌چاله‌ها و ساختارشان در کتاب بگنجانند تا دیگر کودکان خواننده نیز با این برآخت‌ها یا اجرام شگفت‌انگیز آشنا شوند. موضوع مهم و پایانی این بخش «خورشید» است. ستاره‌ای که به مدد اخترشناسی نوین، این امکان را برای کودکان فراهم آورده تا تصاویری خیره‌کننده از آن را تماشا کنند. چون خورشید در زندگی روزمره ما بسیار پررنگ است، بدیهی است که پرسش‌برانگیز باشد. خیلی روشن است که نخستین پرسش کودکان این باشد که چرا خورشید داغ است و چقدر از ما دور است و تا کی هست. بد نیست به این نکته اشاره کنیم که همین پرسش ساده که چرا خورشید داغ است و چرا می‌درخشد و سن آن چقدر است، پرسش‌هایی هستند که تا کمتر از 150 سال پیش پاسخ درستی نداشتند و دانشمندان درگیر آن بودند. حتی ساختار خورشید هم کمتر از یک سده است که شناخته شده است.
ماده
بخش دوم کتاب درباره «ماده» است. ماده را در زبان فیزیک به دو حالت می‌گویند: در ریزمقیاس به ذره‌های بنیادی و نابنیادی، همچون الکترون و پروتون و نوترون و در بزرگ‌مقیاس به چیزهای درشت و حالت‌شان. برای نمونه می‌گویند ماده جامد، ماده مایع یا مواد گازی و مواد شیمیایی. چون بازدید در سرن بوده، رویکرد کتاب در «ماده» ذرات بنیادی است. در این بخش چند چیز محور اصلی است: نخست اینکه برای بچه‌ها نشان داده‌اند ذره‌ها چیست‌اند. بسیار شایع است که کودکان ذره‌ها و موجودات ریز زنده را با هم اشتباه می‌گیرند. بنابراین نخست کوشیده‌اند نشان دهند که ذرات به‌واقع چه هستند. مثال‌هایی هم برای ذرات زده‌اند. اینکه اجسام بزرگ چگونه از ذرات ساخته شده‌اند و بدن ما و ستارگان چگونه از کنار هم قرارگرفتن ذرات پدید آمده است. بدیهی است که وقتی بچه‌ها بیاموزند که ذره‌ها چنین کوچک‌اند، این پرسش در ذهن‌شان شکل بگیرد که چطور می‌توان آنها را دید. ذره‌بینی که با آن بتوان آنها را مشاهده کرد، چیست. وقتی با این پاسخ روبه‌رو می‌شوند که ابزار دیدن آنها ماشین‌های غول‌آسای شتاب‌دهنده است، شگفت‌زده می‌شوند. کودکان یاد گرفته‌اند که دمای چیزها را بسنجند؛ بنابراین این پرسش‌ها بدیهی است که دمای ذره‌ها چقدر است. یکی دیگر از مفاهیمی که در چارچوب پرسش‌های کتاب برای کودکان بازگو شده، مفهوم یا بگرت «نیرو» است. نیرو برای کودکان هم آشنا و هم غریب است. برایشان عجیب است که میان ذره‌های ریزی که به‌سختی دیده می‌شوند؛ آن‌هم با روش خاص و ابزار خاص، نیروهایی برقرار باشد؛ نیروهایی که شباهتی به نیروی گرانش ندارد، نه اندازه‌اش و نه جنسش.
پژوهشگران
واژگان پژوهشگر و استاد و دانشمند، واژگانی بسیار عجیب هستند. از سویی آسان می‌نمایند و از سوی دیگر پیچیده. در جامعه ما هم گاهی بر پیچیدگی‌اش دوچندان افزوده می‌شود. برای نمونه، کسی که واقعا هیچ پژوهش درخوری نکرده، پژوهشگر نامیده می‌شود و به کسانی که اصلا در چارچوب‌های دانشی و دانشگاهی نیستند، پروفسور می‌گویند. اما در این کتاب هر چهار نویسنده که خودشان پژوهشگر هستند، به این پرسش پاسخ داده‌اند که پژوهش چیست؟ پژوهشگر کیست و پژوهشگران چه می‌کنند. این توضیح ضروری است که فراروند پژوهش و پژوهشگری نیاز به مدرک دکترا ندارد؛ یعنی دکترا داشتن به معنای پژوهشگری نیست. مکان پژوهش هم الزاما دانشگاه نیست و می‌تواند از کارخانه تا آزمایشگاه باشد. باز این نکته گفتنی است که برخی پژوهش‌ها مانند علوم سیاسی یا تاریخ نیازمند آزمایشگاه، آن‌چنان که در دانش نیازمندیم، نیستند. در بخش پایانی کتاب، نویسندگان نخست نشان داده‌اند که در جهان امروز پژوهشگری شغل است و نیازمند الزاماتی. سپس اشاره کرده‌اند در جایی مثل سرن که چند هزار پژوهشگر و کارمند دارد، چه سازوکاری حاکم است. خوانندگان گرامی می‌توانند برای بیشتر آموختن در‌این‌باره به کتاب «چه کسی به ذرات بنیادی می‌اندیشد» نوشته پولین گنیو، از مدیران ارشد پیشین سرن، با ترجمه نویسنده اول این مقاله از انتشارات گوتنبرگ مراجعه کنند. در این بخش نویسندگان نشان داده‌اند که زندگی پژوهشگران چگونه است. آنها افرادی مانند دیگر آحاد جامعه هستند؛ با مشکلات و غم‌ها و شادی‌های یکسان. اما در میان این چیزها در پی کشف چیزی هستند. در پایان نیم‌نگاهی به فلسفه خوابیده در پشت امر پژوهشی انداخته‌اند و از دانش‌آموزان دعوت کرده‌اند زبان پژوهش را در جهان نوین بفهمند. بنا نیست همه پژوهشگر شوند، آن‌هم در گرایشی مانند فیزیک یا ریاضی، ولی بناست آدم‌ها زبان‌های کلی این جهان را دریابند که یکی از آنها زبان دانش است.
طرحی برای ایران
اجازه دهید این بخش را با یک خاطره ادامه دهیم. در جمعی نشسته بودیم و این کتاب روی میز بود. یکی از میهمان‌ها کتاب را در دست گرفت و گفت: خوشا به حال کودکان آن‌ور دنیا، چقدر برایشان اهمیت قائل‌اند و چه‌کارها که برایشان نمی‌کنند. ما اینجا درگیر چه مصائبی در نظام آموزش و پرورش هستیم و آنها درگیر چه کارهایی. میهمان ما بیراه نمی‌گفت. خوشا به حال کودکانی که امکان بازدید از سرن و ناسا را دارند. اما همه دنیا سرن و ناسا نیست. تمام کودکان دنیا هم این امکان را ندارند تا از سرن و ناسا بازدید کنند. حسرت‌خوردن راه چاره نیست. باید از آنچه داریم، بهره جوییم. آیا در ایران هم می‌توان چنین کاری انجام داد؟ بله، به‌آسانی و به‌راحتی. شاید نخست تصور کنید که ایران چیزی در حد و اندازه سرن ندارد؛ اما برای برانگیختن حس کنجکاوی کودکان نباید در حد سرن جایی داشت. حتی یک کارخانه کوچک هم می‌تواند به پرسش‌های کودکان پاسخ دهد. اجازه دهید مثالی ساده از تهران بزنیم. در فاصله میان تهران تا کرج چندین و چند کارخانه وجود دارد. از کارخانه تولید دارو تا کارخانه مواد غذایی. در اصفهان ذوب‌آهن را داریم و در خوزستان صنایع نفتی و در کرمان صنایع معدنی. پارک‌های علم و فناوری داریم و بسیاری چیزهای دیگر. از دل بازدید دانش‌آموزان از شرکت ذوب‌آهن می‌توان کتابی با همین شکل و ریخت و با موضوع فناوری تولید کرد. بی‌شک هستند استادان و پژوهشگران و تصویرسازان و نویسندگانی که آستین همت بالا بزنند و چنین کارهایی انجام دهند. کافی است در جایی مثل آموزش و پرورش یا جاهای دیگر اراده انجام کار باشد. در همین ایران، از آزمایشگاه فیزیک تا سالن‌های دامپزشکی، می‌توان بازدید ترتیب داد و از دل آن کتاب‌هایی این‌چنین تولید کرد. حتی نیاز نیست خود را به دانش محدود کنیم. در شیراز می‌توان از بنای تمدنی ایران، تخت جمشید و پاسارگاد و آرامگاه کورش بزرگ برای کودکان چنین کتابی نوشت و نقاشی‌هایش را هم بر عهده کودکان گذاشت و پاسخ‌ها را به متخصصان واگذار کرد. به زبان ساده و عامیانه، این کار آپولو هوا کردن نیست و کاری شدنی است، حتی در این وضعیت سخت امروزی.
50 پرسش کودکان از دانشمندان
مهبانگ چه بود؟ پیش از مهبانگ چه چیزی وجود داشت؟ چه کسی مهبانگ را پدید آورد؟ کوچک‌ترین و بزرگ‌ترین چیزها در گیتی کدم‌اند؟ آیا فضا برای همیشه ادامه دارد؟ ستارگان از چه چیزی ساخته شده‌اند؟ آیا ستاره‌ای می‌تواند منفجر شود؟ چرا زمین و ستارگان گوی‌سان هستند؟ سیاه‌چاله‌ها چگونه آشکارسازی می‌شوند؟ درون سیاه‌چاله چیست؟ چرا زمین به دور خورشید می‌گردد و چرا ما این گردش را احساس نمی‌کنیم؟ چرا در‌حالی‌که فضا سرد است، درون زمین داغ و سوزان است؟ از کجا می‌دانیم که خورشید تا چه مدت دیگری وجود خواهد داشت؟ آیا خورشید در حال رشد یا کوچک‌شدن است؟ چرا خورشید داغ است؟ وقتی خورشید وجود نداشته باشد، چه اتفاقی در گیتی رخ خواهد داد؟ چرا فقط سه بعد می‌تواند وجود داشته باشد؟ زیباترین چیز در گیتی کدام است؟ آیا دانشمندان در فضا زیست [فرازمینی] یافته‌اند؟ آیا خلأ یا تُهیگی در فضا هرگز به پایان می‌رسد؟ شیرجه‌زدن درون بی‌نهایت کوچک و بی‌نهایت بزرگ؟ چگونه می‌توانیم ذره‌ها را ببینیم؟ دانشمندان چطور می‌توانند گونه‌های مختلف ذرات را از هم تشخیص دهند؟ آیا ذرات موجودات زنده هستند؟ آیا ذره‌ها میان کشورها سفر می‌کنند؟ ذره‌ها سرد یا داغ هستند؟ آیا می‌توانیم ذره‌ها را گیر بیندازیم؟ آیا ذراتی هستند که برای انسان خطرناک باشند؟ نخستین ذرات از کجا آمده‌اند؟ بدن ما از چه تعداد ذره ساخته شده است؟ آیا ذرات هم مثل ما رشد می‌کنند؟ آیا چیزهایی وجود دارند که از ذرات ساخته نشده باشند؟ اگر هم آب و هم هوا از ذرات ساخته شده‌اند، پس چرا می‌توانیم در آب شناور باشیم، ولی در هوا نه؟ آیا ماده همواره در حال تقسیم‌شدن است؟ آیا نیرویی وجود دارد که بتواند الکترون‌ها را بشکند؟ پژوهشگران چه کار می‌کنند؟ آیا پژوهشگران هم مثل بقیه مردم آدم‌های معمولی هستند؟ آیا پژوهشگران به تعطیلات می‌روند؟ آیا پژوهشگران در آزمایش‌های‌شان با شکست روبه‌رو می‌شوند؟ زبان رایج میان فیزیک‌دانان چیست؟ چند سال درس‌خواندن لازم است تا فیزیک‌دان شویم؟ در سرن به دنبال چه هستند؟ آیا پژوهشگران در آزمایش‌های‌شان همواره از ماشین‌های خارق‌العاده استفاده می‌کنند؟ چرا سرن را سرن می‌نامند؟ چرا برای نگاه‌کردن به چیزهای خیلی کوچک به چیزهای خیلی بزرگ نیاز داریم؟ وقتی فیزیک‌دانان کشف کردند که درون ذرات چیست، چه خواهند کرد؟ چرا دیدن چیزهای بسیار کوچک مفید است؟ آیا سرن می‌تواند به این پرسش پاسخ دهد که گونه انسان از کجا آمده است؟ آیا دانش برای انسان‌ها خطرناک است؟ چرا قانون‌های فیزیک تغییر نمی‌کنند؟