اشتباه بزرگ اینشتین چه بود؟

برخی از مشهورترین اشتباهات علمی تاریخ شامل نظریه‌های اصلی علم مدرن هستند، از اشتباه آلبرت اینشتین و ادوین هابل گرفته تا بحران Y ۲ K و کشف Archaeoraptor، که چند مورد از بحث برانگیزترین رویداد‌های اخیر علم هستند. مجموعه بزرگترین اشتباهات تاریخ علم، به چند نمونه معروف از نقص‌های انسانی همراه با این واقعیت که گاهی اوقات ما فقط نمی‌دانیم فناوری که ایجاد کرده‌ایم چه می‌کند یا ایده‌های ما در نهایت به کجا می‌رسد، می‌پردازد.

 اگرچه ما آن‌ها را خطا و نقص می‌نامیم، اما این مثال‌ها خطاپذیری ذاتی علم را نیز نشان می‌دهد که یکی از بزرگترین نقاط قوت آن نیز می‌باشد. علیرغم همه چیز‌هایی که به علم به زندگی ما آورده است، همچنان باید در نظر داشت که احتمال شکست آن وجود دارد، به هر حال شکست، بخشی از خود فرآیند علمی است.

ثابت کیهانی اینشتین

ثابت کیهان شناسی یا ثابت کیهانی (که اغلب با حرف یونانی لامبدا بزرگ Λ مشخص می‌شود.)، در اخترفیزیک جهت اصلاح نظریه اولیه نسبیت عام توسط آلبرت اینشتین برای دستیابی به جهان ایستا ارائه شد. این مقدار ثابت به این دلیل به وجود آمد که معادلات اینشتین یک ناپایداری خاصی را در جهان نشان می‌داد که از نیرو‌های گرانشی ناشی می‌شد، واقعیتی نگران‌کننده که نیاز به مطالعه داشت.

در دهه ۱۹۳۰، اکتشافات جدید، به ویژه اکتشافات اخترشناس ادوین هابل، این نظریه را بیان کرد که جهان در واقع ساکن نیست، بلکه دائما در حال انبساط است و معلوم شد که معادلات اولیه اینشتین بدون مقدار ثابت تمام مدت درست بوده است و نیازی به ثابت کیهانی نبود. دانشمند معروف خودش متوجه این موضوع شد و مقاله خود را اصلاح کرد.

با این حال، در دهه ۱۹۹۰، ثابت کیهانی به روشی جدید به معادلات اینشتین بازگشت، این مقدار به همان کشف اینشتین که خودش حذف کرده بود مربوط می‌شد. با مشاهدات جدیدی که نه تنها یک جهان در حال انبساط، بلکه شتابی را در آن انبساط نشان داد، فیزیکدانان شروع به مطالعه حول این ایده کردند که آنچه ممکن است مسئول این انبساط باشد، یک انرژی کشف نشده موجود در فضا است که اکنون «انرژی تاریک» نامیده می‌شود.

خطای اینشتین، «Λ» یعنی لامبدای او، در واقع به وجود یک شکل دافعه گرانش اشاره کرده بود و اکنون به نظر می‌رسد که این نیروی محرکه در پشت شتاب کیهانی وجود دارد و همان انرژی تاریک است؛ ماده‌ای که باعث ایجاد گرانشی می‌شود که جهان را در کنار هم نگه می‌دارد و انرژی تاریک نیز، نیروی متضادی است که جهان را از هم جدا می‌کند.

بحران سال ۲۰۰۰ یا Y ۲ K

تغییر هزاره در سال ۲۰۰۰ با وحشت ناشی از آنچه Y ۲ K یا اشکال هزاره نامیده شد خودش را نشان داد. برخی ادعا کردند که این اولین تهدید واقعی پایان دهنده تمدن عصر اطلاعات بود، اما واقعا موضوع چه بود؟

باید گفت که با نزدیک شدن به سال ۲۰۰۰، این تصور در جامعه علوم رایانه گسترش یافت که وقتی تاریخ به سال ۲۰۰۰ رسید، بسیاری از نرم افزار‌های رایانه‌ای که جهان به آن‌ها وابسته است نمی‌توانند سال صحیح را تشخیص دهند و منجر به شکست در صنایعی که به کامپیوتر متکی هستند در سراسر جهان می‌شود. این نگرانی از این واقعیت ناشی می‌شود که بسیاری از برنامه‌ها فقط از دو رقم برای نشان دادن سال‌ها استفاده می‌کردند (روشی که در ابتدا برای حفظ حافظه و صرفه‌جویی در آن اجرا می‌شد)، بنابراین وقتی هزاره جدید شروع شد، احتمالاً نرم‌افزار نمی‌دانست که سال ۱۹۰۰ است یا ۲۰۰۰.

ترس از اینکه یک فاجعه تکنولوژیکی گسترده در اول ژانویه ۲۰۰۰ رخ دهد، منجر به یک کمپین بین المللی گسترده در بین برنامه نویسان، مشاغل و دولت‌ها برای به روز رسانی و ارتقاء برنامه‌ها و سیستم‌های حیاتی مختلف شد. برآورد‌ها پیش‌بینی می‌کردند که اگر اقدامات پیشگیرانه انجام نشود تا ۶۰۰ میلیارد دلار خسارت اقتصادی وارد شود، اگرچه خود این اقدامات حدود ۳۰۰ میلیارد دلار هزینه داشت.

تابلویی الکترونیکی در École centrale de Nantes که به اشتباه سال ۱۹۰۰ را در تاریخ ۳ ژانویه ۲۰۰۰ نشان می‌دهد.

انتظار این آخرالزمان که بسیار سر و صدا کرده بود باعث شد بسیاری از مردم آب، غذا و حتی اسلحه گرم تهیه کنند. برخی ژنراتور‌ها را خریدند و پول نقد از بانک‌ها برداشت کردند و انتظار بدترین اتفاق را داشتند. خوشبختانه، چه به دلیل اینکه تهدید بیش از حد بود و چه به دلیل تدارکاتی که انجام شده بود، مسائل در زمان نسبتا کوتاهی پس از آغاز سال نو وجود داشت.

برخی از مشکلاتی که رخ داد شامل خرابی سیستم‌های فروش بلیط در برخی اتوبوس‌ها و قطارها، خاموش شدن برخی ماشین آلات در بیمارستان‌ها، اطلاعات نادرست در قبض فروشگاه‌ها و مواردی از این دست بود. در واقع مسائلی وجود داشت، مقیاس آن‌ها در مقایسه با فروپاشی کامل تمدن که برخی انتظار داشتند، کمرنگ بود.

سن نادرست کیهان

ادوین هابل به جز نقشش در حماسه ثابت کیهانی، اشتباه بزرگی نیز مرتکب شد. مقاله او در سال ۱۹۲۹ «رابطه بین فاصله و سرعت شعاعی در میان سحابی‌های خارج از کهکشانی» در درک ما از جهان دگرگون کننده بود و یکی از مهم‌ترین اکتشافات علم مدرن را مطرح کرد، اینکه جهان در حال انبساط است.

همراه با این کشف، هابل تلاش کرد تا سن جهان را تخمین بزند، انبساط را به عقب پیش برد تا جایی که به این نتیجه برسد که جهان بین ۱.۵ تا ۲ میلیارد سال سن دارد. متأسفانه، این یک مشکل مهم بود، زیرا در دهه ۱۹۳۰، قبلاً از طریق آزمایش‌های زمین شناسی رادیواکتیویته در سنگ‌ها مشخص شده بود که زمین حدود ۳ میلیارد سال سن دارد. بنابراین، چگونه می‌تواند قدیمی‌تر از جهان باشد؟

چیزی که در نهایت معلوم شد این بود که مقیاس فاصله کیهانی هابل، که بر تحلیل او از ستارگان متغیر تپنده قیفاووس تکیه کرده بود، بر اساس دانشی ناقص بود. فاصله قیفاووسی بر اساس سرعت نوسانات روشنایی آن‌ها محاسبه شد. در دهه ۱۹۵۰، ستاره شناسان دریافتند که فاصله واقعی تا سحابی‌های مارپیچی دو برابر چیزی است که هابل تصور می‌کرد.

در واقع، همچنین مشخص شد که دو نوع مختلف از ستارگان قیفاووسی وجود دارد. ستاره‌شناس آلمانی والتر بااد دریافت که ستارگان «جمعیت I» جوان‌تر، داغ‌تر، مایل به رنگ آبی هستند و در بازو‌های مارپیچی کهکشان‌ها یافت می‌شوند. این‌ها مواردی بودند که هابل برای محاسباتش استفاده کرد. همچنین ستارگان قدیمی‌تر، سردتر و مایل به قرمز به نام «جمعیت II» وجود داشتند که در نواحی مرکزی خوشه‌های کروی و مراکز کهکشانی یافت شدند. وقتی این موضوع فهمیده شد، فواصل پیشنهادی هابل دو برابر شد و سن زمین را به آنچه با روش‌های دیگر تعیین شده بود نزدیک کرد. سن کهکشان در حال حاضر حدود ۱۳.۷ میلیارد سال است.

دایناسور پرنده مانند

در تلاشی کوتاه برای کامل کردن درخت تکامل، تقویت ارتباط بین دایناسور‌ها و پرندگان، نشنال جئوگرافیک در اکتبر ۱۹۹۹ وجود به اصطلاح «Archaeoraptor» را اعلام کرد. این مجله نظر خود را بر اساس نمونه‌ای ارائه کرد که به نظر می‌رسید حلقه گمشده واقعی در زنجیره پیچیده‌ای است که دایناسور‌ها را به پرندگان متصل می‌کند.

در حالی که دیرینه شناسان هیجان زده بودند، ماه‌ها بعد، مجله مجبور شد مقاله خود را پس بگیرد، زمانی که مشخص شد دایناسور ظاهراً به اندازه بوقلمون اصلاً دایناسور نیست بلکه فقط یک کلاهبردار است. دیرینه شناس چینی Xing Xu این فسیل را بررسی کرد و آن را ترکیبی از حیوانات مختلف یافت و با تجزیه و تحلیل بیشتر دریافت که Archaeoraptor بیشتر یک اثر هنری است تا یک دایناسور واقعی و از ۸۸ قطعه سنگ و فسیل ساخته شده است که شامل سه لایه است.

نمونه جعلی Archaeoraptor liaoningensis که در موزه Paleozoological چین به نمایش گذاشته شده است.

چه کسی پشت این دایناسور جعلی بود؟ یک نظریه این است که این کشاورز از استان لیائونینگ چین بوده است، جایی که فسیل‌های زیادی از دوره کرتاسه اولیه کشف شده است. کشاورز می‌توانست تعدادی فسیل را ترکیب کند تا یک کنجکاوی علمی فرضی را بسازد. با این حال، دیرینه‌شناسان متخصص بیان کرده‌اند که «Archaeoraptor» احتمالا توسط شخصی ساخته شده است که آموزش مناسبی در آناتومی پرندگان و دایناسور‌ها داشته است، زیرا آن‌ها به طور خاص و با یک شکل قابل قبول کنار هم قرار گرفته بودند.

نوترینو‌های سریعتر از نور

در سال ۲۰۱۱، اعلامیه‌ای دنیای علم را تکان داد. دانشمندان آزمایشگاه Gran Sasso ایتالیا که روی پروژه OPERA کار می‌کردند، یک پرتو نوترینو از CERN را مشاهده کرده‌اند و به نظر می‌رسید که یک «ناهنجاری» کشف کرده‌اند، آن‌ها دریافتند که نوترینو‌ها سریعتر از نور حرکت می‌کنند.

نوترینو‌ها ذرات زیراتمی هستند که «ذرات روح» لقب گرفته‌اند، زیرا به سختی با چیزی تعامل دارند. با این حال اعتقاد بر این است که آن‌ها فراوان‌ترین ذرات جهان هستند که جرم دارند، همچنین در هر ثانیه ۱۰۰ تریلیون نوترینو بدون ایجاد آسیب از بدن ما عبور می‌کنند.

پروژه نوسان با دستگاه ردیابی امولسیون (OPERA) یک همکاری با حدود ۱۸۰ فیزیکدان از ۲۸ موسسه بود. چیزی که تیم OPERA در حین مشاهده بیش از ۱۵۰۰۰ رویداد نوترینو دریافتند، این بود که به نظر می‌رسد نوترینو‌ها ۶۰ نانوثانیه زودتر از حد معمول برای ذره‌ای که با سرعت نور حرکت می‌کنند شناسایی می‌شوند، این واقعیتی بودکه به نظر می‌رسید نشان می‌دهد که این ذرات واقعاً سریع‌تر از نور در حال حرکت هستند.

با توجه به این ادعای شگفت‌انگیز، بسیاری از افراد جامعه کنجکاو شده بودند، اگرچه شک و تردید زیادی نیز وجود داشت. سپس تا سال ۲۰۱۲، چندین مطالعه نشان داده که نوترینو‌ها در واقع سریعتر از سرعت نور حرکت نمی‌کنند و نتایج شگفت‌انگیزی که آن‌ها بدست آورده بودند، تنها نتیجه یک اتصال فیبر نوری معیوب در سیستم زمان بندی آزمایش بود.