So, about three years ago I was in London, and somebody called Howard Burton came to me and said, I represent a group of people, and we want to start an institute in theoretical physics. We have about 120 million dollars, and we want to do it well. We want to be in the forefront fields, and we want to do it differently. We want to get out of this thing where the young people have all the ideas, and the old people have all the power and decide what science gets done. It took me about 25 seconds to decide that that was a good idea.
حدود سه سال پیش من رفته بودم لندن یک آقایی به اسم هوارد بردن آمد پیش من و گفت: من نماینده یک گروه هستم. و ما می خواهیم یک موسسه فیزیک نظری راه بیاندازیم. ما حدود ۱۲۰ میلیون دلار پول داریم و می خواهیم این کار را به نحو احسن انجام بدهیم. ما می خواهیم در زمینه های پیشرو فیزیک نظری کار بکنیم. و می خواهیم این کار را متفاوت از بقیه انجام بدهیم. ما می خواهیم از این حالت خارج بشویم که جوان ها همه ایده ها را دارند و پیر ها قدرت را در دست دارند، و پیرها تصمیم می گیرند که علم به چه شکل پیش برود. حدود ۲۵ ثانیه طول کشید تا من متوجه بشم که این فکر، فکر خوبی است!
Three years later, we have the Perimeter Institute for Theoretical Physics in Waterloo, Ontario. It’s the most exciting job I’ve ever had. And it’s the first time I’ve had a job where I’m afraid to go away because of everything that’s going to happen in this week when I’m here. (Laughter) But in any case, what I’m going to do in my little bit of time is take you on a quick tour of some of the things that we talk about and we think about. So, we think a lot about what really makes science work? The first thing that anybody who knows science, and has been around science, is that the stuff you learn in school as a scientific method is wrong. There is no method. On the other hand, somehow we manage to reason together as a community, from incomplete evidence to conclusions that we all agree about. And this is, by the way, something that a democratic society also has to do.
سه سال بعد ما موسسه فیزیک نظری پریمیتر را در واترلوی انتاریو راه انداخته بودیم. این جذاب ترین شغلی است که من تا حالا داشته ام. این اولین باری است که من شغلی دارم که می ترسم مرخصی برم. به خاطر همه چیزهایی که در این یک هفته ای که اینجا هستم رخ می دهد. (خنده) ولی به هر ترتیب کاری که می خواهم در این زمان کوتاه بکنم این است که شما را برای یک گردش در چیزهایی که ما در موردشون کار می کنیم و فکر می کنیم ببرم. ما خیلی به این مساله فکر می کنیم که چه چیزی واقعا باعث می شود علم رشد بکند؟ اولین چیزی که هر کسی که در کار علمی وارد می شود، و هر کس که در ارتباط با علم کار می کند یاد می گیرد این است که چیزهایی که در مدرسه به عنوان «روش علمی» آموزش می دهند غلط است. «متد علمی» وجود ندارد. از طرفی ما به عنوان جامعه علمی به نحوی موفق شده ایم که با استناد به شواهد ناکامل، به نتایجی برسیم که همه با آن نتایج موافقیم. ضمنا این همان چیزی است که یک جامعه دموکراتیک هم باید انجام بدهد.
So how does it work? Well, my belief is that it works because scientists are a community bound together by an ethics. And here are some of the ethical principles. I’m not going to read them all to you because I’m not in teacher mode. I’m in entertain, amaze mode. (Laughter)
خوب چطور این کار انجام می شود؟ من معتقدم این نحوه کار علمی از آن جهت موفق است که دانشمندان یک جامعه هستند که به یک سری اصول اخلاقی پایبند هستند. تعدادی از این اصول اخلاقی را برایتان توضیح می دهم: من برای شما اینها را نمی خوانم چون الان توی حس معلمی نیستم، و بیشتر توی حس سرگرم کردن و متعجب کردن هستم! (خنده)
But one of the principles is that everybody who is part of the community gets to fight and argue as hard as they can for what they believe. But we’re all disciplined by the understanding that the only people who are going to decide, you know, whether I’m right or somebody else is right, are the people in our community in the next generation, in 30 and 50 years. So it’s this combination of respect for the tradition and community we’re in, and rebellion that the community requires to get anywhere, that makes science work. And being in this process of being in a community that reasons from shared evidence to conclusions, I believe, teaches us about democracy. Not only is there a relationship between the ethics of science and the ethics of being a citizen in democracy, but there has been, historically, a relationship between how people think about space and time, and what the cosmos is, and how people think about the society that they live in.
ولی یکی از این اصول این است که هر کسی که جزیی از این جامعه است باید برای اثبات آنچه به آن باور دارد با تمام قوا وارد بحث بشود. ما همه این مساله را درک می کنیم که تنها افراد نسل بعدی جامعه ما هستند که می توانند تعیین کنند، آیا من درست می گویم یا کس دیگری درست می گوید، که سی چهل سال بعد می آیند. پس این مخلوطی از احترام به سنت جامعه ای که ما در آن هستیم است و شورشی و تغییر طلبی است که جامعه برای اینکه به جایی برسد به آن نیاز دارد. این دو باعث پیشرفت علم می شوند. بودن در این فرایند بودن در جامعه ای است که از شواهد مشترک استفاده می کند تا نتیجه بگیرد. به نظر من این به ما آموزش دموکراسی می دهد. نه فقط بین اخلاق علمی و اخلاق شهروندی در یک جامعه دموکرات رابطه هست، بلکه به طور تاریخی رابطه ای بین نحوه تفکر مردم در مورد فضا و زمان و کائنات و نحوه تفکر مردم در مورد جامعه ای که در آن زندگی می کنند بوده است.
And I want to talk about three stages in that evolution. The first science of cosmology that was anything like science was Aristotelian science, and that was hierarchical. The earth is in the center, then there are these crystal spheres, the sun, the moon, the planets and finally the celestial sphere, where the stars are. And everything in this universe has a place. And Aristotle’s law of motion was that everything goes to its natural place, which was of course, the rule of the society that Aristotle lived in, and more importantly, the medieval society that, through Christianity, embraced Aristotle and blessed it. And the idea is that everything is defined. Where something is, is defined with respect to this last sphere, the celestial sphere, outside of which is this eternal, perfect realm, where lives God, who is the ultimate judge of everything.
من می خواهم در مورد سه دوره در این روند تغییر و تحول با شما صحبت کنم. اولین علم شناخت جهان، البته اگر آن را علم بنامیم، دانش ارسطویی بود که یک دانش طبقاتی بود. زمین در مرکز جهان بوده است و این دایره ها دور آن بوده اند. دایره ها محل قرار گرفتن خورشید و ماه و سیارات بوده اند و بعد هم این دایره کیهانی بوده است. که ستاره ها در آن بوده است. و قانون حرکت ارسطو این بوده است که هر چیزی به سمت جایگاه طبیعی اش حرکت می کند. همینطور قانون جامعه ای که ارسطو در آن زندگی می کرد این بوده است. مهم تر از آن قانون، جامعه قرون وسطی ای که عقاید ارسطو را به واسطه مسیحیت پذیرفته بود و آن را تبرک کرده بود. ایده این است که محل هر چیز و اینکه کجا قرار دارد، نسبت به این دایره آخر مشخص می شود. که خارج از این دایره، سرزمینی ابدی و بی نقص است. که خدا در آن زندگی می کند. که قاضی نهایی همه چیز است.
So that is both Aristotelian cosmology, and in a certain sense, medieval society. Now, in the 17th century there was a revolution in thinking about space and time and motion and so forth of Newton. And at the same time there was a revolution in social thought of John Locke and his collaborators. And they were very closely associated. In fact, Newton and Locke were friends. Their way of thinking about space and time and motion on the one hand, and a society on the other hand, were closely related.
پس این شکل هم کیهانشناسی ارسطویی بود و هم از نگاهی نمادی از جامعه قرون وسطی ای. در قرن هفدهم انقلابی درنحوه تفکر در مورد فضا و زمان و حرکت و این چیزها توسط نیوتون رخ داد. و در همان زمان انقلابی در فکر اجتماعی توسط جان لاک و همکارانش رخ داده بود. و این دو ارتباط خیلی نزدیکی داشتند. در واقع نیوتون و لاک دوست بودند. نحوه تفکرشان در مورد فضا و زمان و حرکت در یک طرف و جامعه در طرف دیگر خیلی نزدیک و مرتبط بود.
And let me show you. In a Newtonian universe, there’s no center -- thank you. There are particles and they move around with respect to a fixed, absolute framework of space and time. It’s meaningful to say absolutely where something is in space, because that’s defined, not with respect to say, where other things are, but with respect to this absolute notion of space, which for Newton was God.
بگذارید به شما نشان بدهم. در جهان نیوتونی هیچ مرکزی وجود ندارد. بلکه ذراتی وجود دارند که نسبت به یک دستگاه مختصات ثابت فضا و زمان به این طرف و آن طرف حرکت می کنند. در اینجا معنی دارد که بگوییم محل مطلق یک شی در فضا کجا است. زیرا که این محل نسبت به دستگاه مختصات تعیین می شود و نه نسبت به سایر ذرات. بلکه نسبت به مطلق مکان، نیوتون معتقد بود این دستگاه مختصات، خدا است.
Now, similarly, in Locke’s society there are individuals who have certain rights, properties in a formal sense, and those are defined with respect to some absolute, abstract notions of rights and justice, and so forth, which are independent of what else has happened in the society. Of who else there is, of the history and so forth. There is also an omniscient observer who knows everything, who is God, who is in a certain sense outside the universe, because he has no role in anything that happens, but is in a certain sense everywhere, because space is just the way that God knows where everything is, according to Newton, OK?
به همین شکل در جامعه لاک، افراد وجود دارند. که حقوق مشخصی دارند و اموالی دارند. و اینها در مقایسه با یک سری مفاهیم مجرد، مثل حقوق و عدالت و این طور چیزها تعریف می شوند. که در واقع این مفاهیم مستقل از آنچه در جامعه می گذرد، اینکه چه کسانی دیگری هستند و تاریخ چه بوده تعیین می شوند. همچنین یک ناظر دانای کل وجود دارد، که همه چیز را می داند که او خداست. به یک معنی این ناظر یعنی خدا، خارج از دنیا است. چرا که قانونی حاکم بر آنچه بر خدا می گذرد نیست. اما به یک معنی خدا همه جا هست، چرا که به عقیده نیوتون، مکان نحوه درک خدا از محل اشیاء است.
So this is the foundations of what’s called, traditionally, liberal political theory and Newtonian physics. Now, in the 20th century we had a revolution that was initiated at the beginning of the 20th century, and which is still going on. It was begun with the invention of relativity theory and quantum theory. And merging them together to make the final quantum theory of space and time and gravity, is the culmination of that, something that’s going on right now. And in this universe there’s nothing fixed and absolute. Zilch, OK. This universe is described by being a network of relationships.
پس اینها مبانی آن چیزی هستند که از قدیم به نام تئوری سیاسی و حقوقی لیبرال و فیزیک نیوتون شناخته شده اند. در قرن بیست و یکم ما دوباره انقلابی داریم که در آغاز قرن بیستم شروع شد و هنوز هم ادامه دارد. شروع این ماجرا با اختراع نسبیت و نظریه کوانتم بوده است. و ادغام آنها و ساختن نظریه نهایی کوانتمی فضا و زمان و جاذبه که همین حالا هم بحث فعالی است. در این دنیا هیچ چیز ثابت و مطلقی وجود ندارد. هیچ. این دنیا از طریق یک شبکه از ارتباطها تعریف می شود.
Space is just one aspect, so there’s no meaning to say absolutely where something is. There’s only where it is relative to everything else that is. And this network of relations is ever-evolving. So we call it a relational universe. All properties of things are about these kinds of relationships. And also, if you’re embedded in such a network of relationships, your view of the world has to do with what information comes to you through the network of relations. And there’s no place for an omniscient observer or an outside intelligence knowing everything and making everything. So this is general relativity, this is quantum theory. This is also, if you talk to legal scholars, the foundations of new ideas in legal thought. They’re thinking about the same things. And not only that, they make the analogy to relativity theory and cosmology often. So there’s an interesting discussion going on there. This last view of cosmology is called the relational view.
فضا فقط یک جنبه از این دنیا است. و معنی نمی دهد که بگوییم یک چیز مطلقا در کجا قرار دارد. فقط می توانیم بگوییم این چیز نسبت به بقیه چیزها کجا قرار گرفته است. این شبکه چیزها مدام در حال توسعه و گسترش است. همه چیز اینجا مربوط به این شبکه است. همه خواص اشیاء در واقع همین ارتباطها و نسبت ها هستند. به همین ترتیب اگر شما در این دنیای ارتباطات زندگی کنید، دید شما نسبت به دنیا وابسته به اطلاعاتی خواهد بود که از طریق این شبکه نسبتها (وابستگیها) به شما می رسد. و دیگر جایی برای یک دانای مطلق وجود نخواهد داشت، یا یک هوشمندی خارج از این دنیا که همه چیز را بداند یا همه چیز را بسازد. این نسبیت عام و نظریه کوانتم است. اگر شما با صاحبنظران حقوق صحبت کنید اینها مبانی تفکرات جدید در حقوق است. این افراد هم به همین مسایل فکر می کنند. حتی از قیاس و تشبیه به نظریه نسبیت در کیهان شناسی استفاده می کنند. و بحث های مشابهی در دو طرف در گیر است. آخرین دیدگاهی که در کیهان شناسی وجود دارد را دیدگاه نسبتی می نامند.
So the main slogan here is that there’s nothing outside the universe, which means that there’s no place to put an explanation for something outside. So in such a relational universe, if you come upon something that’s ordered and structured, like this device here, or that device there, or something beautiful, like all the living things, all of you guys in the room -- "guys" in physics, by the way, is a generic term: men and women. (Laughter)
شعار اصلی این است که چیزی خارج از دنیا نیست. معنی آن این است که جایی برای اینکه توضیح چیزی را به خارج از دنیا واگذار کنیم وجود ندارد. در یک چنین جهان نسبتی ای اگر شما به چیزی که منظم و ساختار یافته است بربخورید، مثل این دستگاهی که اینجا است یا آن یکی دستگاه، یا اگر شما به یک چیز زیبا بر بخورید، مثل همه موجودات زنده، یا همه شما آقایان که اینجا هستید، در فیزیک آقا یک اسم کلی برای هم زنان و هم مردان است. (خنده)
Then you want to know, you’re a person, you want to know how is it made. And in a relational universe the only possible explanation was, somehow it made itself. There must be mechanisms of self-organization inside the universe that make things. Because there’s no place to put a maker outside, as there was in the Aristotelian and the Newtonian universe. So in a relational universe we must have processes of self-organization.
به عنوان یک فرد شما دوست دارید بدانید که این چیز چطور ساخته شده است. و در یک دنیای نسبی تنها جواب این است که این چیز به شکلی خودش را ساخته است. باید مکانیسم های خود مرتب سازی در درون این دنیا وجود داشته باشد که بتواند چیزها را بسازد. چرا که در این دیدگاه جایی در خارج از این دنیا برای یک سازنده، به آن شکلی که در نظریات ارسطویی یا نیوتونی وجود دارد، نیست. پس در یک دنیای نسبی ما باید فرایند های خود مرتب سازی داشته باشیم.
Now, Darwin taught us that there are processes of self-organization that suffice to explain all of us and everything we see. So it works. But not only that, if you think about how natural selection works, then it turns out that natural selection would only make sense in such a relational universe. That is, natural selection works on properties, like fitness, which are about relationships of some species to some other species. Darwin wouldn’t make sense in an Aristotelian universe, and wouldn’t really make sense in a Newtonian universe.
داروین به ما یاد داد که فرایند های خود مرتب سازی که بتوانند وجود ما ها و چیزهای دیگری که می بینیم را توجیه کنند وجود دارند. پس چنین چیزی ممکن است. ولی فقط این نیست، وقتی شما در مورد انتخاب طبیعی فکر کنید، متوجه می شوید که انتخاب طبیعی فقط در یک دنیای نسبیتی ممکن است. انتخاب طبیعی فقط در مورد خصوصیاتی موثر است که مثل تناسب (fitness) که نسبت و ارتباط یک گونه با یک گونه دیگر را نشان می دهند. نظرات داروین در یک دنیای ارسطویی معنی دار نیستند. و واقعا در یک دنیای نیوتونی هم ممکن نیستند.
So a theory of biology based on natural selection requires a relational notion of what are the properties of biological systems. And if you push that all the way down, really, it makes the best sense in a relational universe where all properties are relational. Now, not only that, but Einstein taught us that gravity is the result of the world being relational. If it wasn’t for gravity, there wouldn’t be life, because gravity causes stars to form and live for a very long time, keeping pieces of the world, like the surface of the Earth, out of thermal equilibrium for billions of years so life can evolve.
پس یک نظریه زیست شناسی بر مبنای انتخاب طبیعی نیاز دارد که بداند که خصوصیات نسبیتی سیستم های زیستی کدامند. و اگر خوب و با دقت به این مساله نگاه کنید می بینید که این فقط در یک دنیای نسبیتی به بهترین شکل معنی دار است. نه فقط این، بلکه انیشتین به ما یاد داد که جاذبه ناشی از نسبیتی بودن دنیا است. اگر جاذبه نبود حیات ممکن نبود. چون جاذبه است که باعث می شود ستارگان شکل بگیرند و مدتهای طولانی دوام بیاورند. و قسمتهایی از دنیا مثل سطح زمین را میلیاردها سال در تعادل گرمایی نگه دارند تا حیات امکان تشکیل و تکامل پیدا کند.
In the 20th century, we saw the independent development of two big themes in science. In the biological sciences, they explored the implications of the notion that order and complexity and structure arise in a self-organized way. That was the triumph of Neo-Darwinism and so forth. And slowly, that idea is leaking out to the cognitive sciences, the human sciences, economics, et cetera. At the same time, we physicists have been busy trying to make sense of and build on and integrate the discoveries of quantum theory and relativity.
در قرن بیستم ما توسعه مستقل دو تم بزرگ در علم را شاهد بودیم. در علوم زیستی آنها نحوه تشکیل و تکامل ساختار های پیچیده زیستی ازطریق خود مرتب سازی را بررسی می کردند. اینها پیروزیهای نوداروینی بود. به آهستگی این نظریات به بیرون انتشار پیدا کرده است. به علوم شناختی، به علوم انسانی، اقتصاد و علوم دیگر. در همان زمان ما فیزیک دان ها در تلاش بودیم که کشفیات نظریه کوانتمی و نسبیت را با هم ادغام و قابل درک کنیم.
And what we’ve been working out is the implications, really, of the idea that the universe is made up of relations. 21st-century science is going to be driven by the integration of these two ideas: the triumph of relational ways of thinking about the world, on the one hand, and self-organization or Darwinian ways of thinking about the world, on the other hand. And also, is that in the 21st century our thinking about space and time and cosmology, and our thinking about society are both going to continue to evolve. And what they’re evolving towards is the union of these two big ideas, Darwinism and relationalism.
و چیزی که ما به دست آوردیم، نتایج این ایده بود که دنیا از ارتباط ها و نسبت ها ساخته شده است. علم قرن بیست و یکم بر اساس ادغام این دو ایده پیش خواهد رفت. پیروزی نگاه نسبیتی به دنیا از یک طرف و خود مرتب سازی و تفکر داروینی در مورد دنیا، در طرف دیگر. در قرن بیست یکم تفکرات ما در مورد کیهان شناسی و جامعه شناسی همچنان رو به پیشرفت خواهند بود و اینها دارند به سمت یکی شدن و اتحاد پیش می روند. دو ایده بزرگ داروینسم و نسبیت.
Now, if you think about democracy from this perspective, a new pluralistic notion of democracy would be one that recognizes that there are many different interests, many different agendas, many different individuals, many different points of view. Each one is incomplete, because you’re embedded in a network of relationships. Any actor in a democracy is embedded in a network of relationships. And you understand some things better than other things, and because of that there’s a continual jostling and give and take, which is politics. And politics is, in the ideal sense, the way in which we continually address our network of relations in order to achieve a better life and a better society.
اگر شما به دموکراسی با این دید نگاه بکنید، یک نگاه تکثر گرایانه به دموکراسی نگاهی است که تکثر منافع و اهداف و افراد و نظرات را معتبر می شمارد. که هیچ یک به تنهایی کامل نیست. چون شما در یک شبکه از ارتباطها و نسبت ها قرار گرفته اید. همه بازیگران دموکراسی در این شبکه جای گرفته اند. و هر کسی چیزهایی را بهتر از چیزهای دیگر درک می کند. و به همین خاطر یک جابجایی مدام و بده بستان مدام وجود دارد که این در واقع سیاست (مدیریت سیاسی) است. و سیاست در وضعیت ایده ال راهی است که ما با آن شبکه روابط و ارتباطاتمان را اداره می کنیم. برای اینکه زندگی بهتری و جامعه بهتری بدست آوریم.
And I also think that science will never go away and -- I’m finishing on this line. (Laughter) In fact, I’m finished. Science will never go away.
من ضمنا فکر می کنم که علم هیچ وقت از بین نخواهد رفت. من با این اسلاید تمام می کنم. (خنده) خوب من تمام می کنم. علم هرگز از میان نخواهد رفت.