۱۳۹۶ اردیبهشت ۲۰, چهارشنبه

راز پیدایش

یادداشت‌های: مهدیزاده کابلی

راز آفرینش


فهرست مندرجات


یادداشت‌های مهدیزاده کابلی

ماده و انرژی نه خلق می‌شوند و نه از بین می‌روند، فقط از یک حالت به حالت دیگر تغییر شکل می‌دهند. جهان و کهکشان‌ها از چنین تغییرات پدید آمده‌اند؛ بنابراین، جهان خالق ندارد!

راز پیداش جهان، زمین، حیات و انسان، موضوعی است که ذهن هر انسانی را به خود مشغول می‌سازد. آن‌چه در زیر می‌آید، بخشی از یادداشت‌های مهدیزاده کابلی است که در اوایل دهه‌ی شصت خورشیدی از پاره‌ای منابعی که در دسترس داشته یادداشت کرده است. در واقع، همین مباحث علمی، پای او را فراتر از حوزه‌ای دانش‌جویی در رشته‌ی مهندسی کشانید و توجه او را به‌سوی کیهان‌شناسی و زیست‌شناسی و انسان‌شناسی جلب کرد و به‌تدریج افکار فلسفی او بر پایه‌ی دانش جدید شکل گرفت و از خداگرایی به ندانم‌گرایی رسید.

    معرفت به کُنه‌ی ذات خدا از حد تصور و مقیاس‌های بشری خارج است و اثبات آن با استدلال‌‌های نظری و مشاهدات تجربی میسر نیست. با توجه به این‌که تمام آگاهی و محاسات ما نسبی است، سلب نسبیت و درک حقیقت مطلق برای ذهن ما به نظر غیر مقدور می‌آید. از این‌رو، شناخت خدا برای انسان غیر ممکن است. بدین سبب کسانی که مدعی هستند که با درک آثار پی به وجود مؤثر می‌برند، این درک کاملاً سطحی‌ست و هیچ‌ شناختی را درباره‌ای وجود خدا آشکار نمی‌نماید. از سوی دیگر، اگر فکر ما به ذات خدا نرسد و منکر ذات او شویم، این انکار دلیل بر عدم وجود خدا نیست، همان‌گونه که باور ما به وجود خدا، هم دلیل اثبات وجود خدا نیست. بنابراین، انکار خدا می‌تواند مانند انکار خیلی از پدیده‌های باشد که در جهان وجود دارد، اما تاکنون برای بشر روشن نشده است. به‌هر حال، چه کسی به خدا باور داشته باشد یا نداشته باشد، درک جهان عینی و حسی است و شناخت آن ممکن. پس هر کسی در پی آن باشد بدان می‌رسد، بدون آن‌که پیدایش جهان و یدیده‌هایی آن را به ماورای طبیعت ربط دهد.


راز پیدایش جهان، زمین و حیات

آن‌چه در این‌جا خواهد آمد، به‌تصویر درآوردن حماسه‌یی است از سرگذشت شورانگیز پیدایش جهان، زمین، منشأ حیات و گذشته‌ی پیش از تاریخ و تکاملی انسان. چندان دور نرویم، همین سده‌ی پیشین بود که بیشتر مردم باور داشتند که انسان در سال ۴٠٠۴ پیش از میلاد مسیح آفریده شده و آدم، نخستین انسان بر روی زمین بوده است. در این دورنگری گذشته‌ی آدمی، تکامل و ترقی درنگ‌ناپذیر وی از مرحله‌ی جانوری تا رسیدن به تمدن پیچیده، یک‌‌سره مورد غفلت واقع شده، ناگشوده مانده بود... اما امروز می‌دانیم که طرح بنیادی این مسئله بر تفسیرهای منطقی و حقیقت علمی استوار است. شناختن راه‌هایی که انسان آغازین پویید، در یک‌صد سال پیش ممکن نبود. شاید سه‌چهارم مطالب مورد بحث ما را باستان‌شناسان در پنجاه‌سال گذشته، کشف کرده و باز نموده‌اند. از این نظر، پرداختن به گذشته‌ی پیش از تاریخ‌مان، بسیار تازگی دارد.

اما پیش از تاریخ، همانند تاریخ، بر تفسیر رخدادها، آن‌هم تفسیری سال‌ها پس از روی‌نمودن آن‌ها، استوار است. در این‌جا، برداشت‌هایی که از «پیش از تاریخ» شده‌اند، بر درک ژرف ما از همین رخدادها متکی هستند. ولی همواره از این رخدادها، تعبیرهایی دگرگونه و تازه عرصه می‌شوند. هر بیل خاکی که باستان‌شناسان جابه‌جا می‌کنند، ممکن است بسیاری از این برداشت‌ها را تغییر دهد. این‌هم بهره‌یی است از هیجان اکتشاف‌های باستان‌شناسی!

در آتی، سهم تازه‌ترین قنون علمی در تعیین تاریخ یافته‌های باستان‌ناشی و کمک زمین‌شناسی، گیاه‌شناسی، جانورشناسی، و بسیاری علوم دیگر به باستان‌شناسی، به‌روشنی نمایانده خواهد شد. نتایج انقلابی که از اهلی‌کردن گیاهان و جانوران برای انسان حاصل آمدند، گذار او از غارنشینی به روستانشینی و سرانجام به شهرنشینی، پیدایی و سیر تمدن‌های بزرگ گذشته - مصر، سومر و نیز کرانه‌نشینان رودهای سند و آمو - همه و همه بار دیگر در برابر دیدگان ما جان خواهند گرفت.

گذشته‌ی بسیار گسترده‌ی انسان، فراوانی دستاوردهای گوناگون وی، و پُرمایگی تمدن‌های گذشته‌اش، نه همان تصورات بنیادی ما را تغییر داده‌اند، بل درک ما از طبیعت خود انسان را نیز افزون‌تر ساخته‌اند. هنگامی‌که بر گذشته‌ی انسان آگاه شویم، دورنمای آینده‌ی او بر ما بیکران جلوه خواهد نمود![۱]

*

در آغاز ببینیم که جهان چگونه پدید آمد؟ طی قرون متمادی شناخت انسان از جهان به‌طور مستمر دستخوش تحول بوده و به‌تدریج بشر توانسته مرز میان نگرش علمی و غیرعلمی را از هم تمیز دهد. جهان، و در معنایی وسیع‌تر، جهان هستی چه در گذشته و چه حال و چه در آینده جز لاینفک و تاثیرگذار زندگی انسان محسوب شده و می‌شود.

در مورد پیدایش جهان کائناتی و به‌وجود آمدن کهکشان‌ها و از جمله کهکشان راه شیری که منظومه‌ی شمسی یکی از اجزای آن است، در ابتدا بایستی به‌شگفتی آفرینش در تمام مراحل تکاملی از نظر اندیشمندان اخترشناس و زیست‌شناس و طبیعی‌دان توجه کرد. دیدگاه ما نسبت به چگونگی پیدایش جهان امروزی بسیار ناقص و یا اساساً نادرست است. با این حال، دانشمندان طبیعی و اخترشناس و زیست‌شناس در مورد آفرینش و تشکیل کائنات و تکامل آن در ایجاد کهکشان‌ها و ستارگان و سپس پدیدآمدن کره‌ی زمین و خلقت ذرات تک‌سلولی در آب و بعد در روی خشکی و پس از میلیون‌ها سال تا تکامل جانوران و حیوانات پستاندار و در نهایت چگونگی پیدایی انسان هوشمند را بیان می‌کنند.

در سال ۱۹۱۲ میلادی، وستو اسلیفر (Vesto Slipher)، ستاره‌شناس اهل ایالات متحده آمریکا، اثر دوپلر را در یک سحابی مارپیچی اندازه‌گیری کرد و خیلی زود دریافت که تمام این سحابی‌ها در حال دور شدن از زمین هستند. او در آن زمان متوجه جنبه‌های کیهان‌شناختی این کشف نشد. ده سال بعد یک کیهان‌شناس و ریاضی‌دان روسی به‌نام الکساندر فریدمان (Alexander Friedmann) بر پایه معادلات میدان نسبیت عام اینشتین معادلات فریدمان را ارائه داد که نشان می‌داد بر خلاف مُدل جهان ایستا که اینشتین نیز از آن حمایت می‌کرد، جهان ممکن است در حال انبساط باشد.

ژوزف ادوارد لومتر (Joseph Édouard Lemaître)، کشیش کاتولیک و فیزیکدان بلژیکی، در سال ۱۹۲۷ میلادی، با نتیجه‌گیری از معادلات فریدمان پیشنهاد داد که دور شدن کهکشان‌ها ناشی از انبساط کیهان است. در سال ۱۹۳۱ لومتر پا را فراتر نهاد و نظر داد که اگر انبساط گیتی را در زمان به عقب برگردانیم، هر چه عقب‌تر رویم جهان کوچکتر می‌شود و در نهایت در یک زمان متناهی در گذشته کل گیتی در یک نقطه فشرده‌ می‌شود؛ در نهایت او اظهار داشت جهان در اثر یک انفجار بزرگ (مه‌بانگ) خلق شده‌ است.

ادوین هابل (Edwin Hubble)، اخترشناس آمریکایی، در سال ۱۹۲۹ میلادی، از طریق مشاهدات خود و بررسی انتقال به سرخ[٢] کهکشان‌ها و مقایسه‌ی آن‌ها با یک‌دیگر به این نتیجه رسید که «کهکشان‌های دورتر با سرعت بیشتری در حال دور شدن هستند.» این نتیجه را امروز به‌عنوان «قانون هابل» می‌شناسیم. این کشف مهمی بود که با فرضیه جهان در حال انبساط سازگار است. پس امروزه می‌دانیم که فاصله میان کهکشان‌ها همواره در حال افزایش بوده‌ است، و این یعنی در گذشته آن‌ها به‌هم نزدیک‌تر بوده‌اند. انبساط دائمی گیتی بدین معنی است که گیتی در گذشته فشرده‌تر و داغ‌تر بوده‌ است. با این حال، دانشمندان به این فکر افتادند که اگر جهان در حال انبساط باشد، پس احتمالاً آغازی دارد.

بر این اساس نظریه‌ی انفجار بزرگ یا مه‌بانگ مطرح شد. با مطرح شدن نظریه‌ی انفجار بزرگ، دانشمندان با پرسش جدیدی که پیش از انفجار بزرگ چه بوده روبه‌رو شدند که در طول تاریخ بی‌همتا است و هنوز یکی از معماهای حل نشده فیزیک محسوب می‌شود.

با این حال، نظریه‌ای مه‌بانگ بیان کننده‌ی آن است که تمامی جهان، زمانی در یک نقطه (کوچک‌تر از هسته یک اتم) به‌صورت توده‌ای چگال و پُر جرم انباشته شده بود. این توده‌ی منسجم که حجمی ناچیز و جرمی برابر تمام ستارگان و کهکشان‌های عالم داشت، در اثر حادثه‌ای در خود ریزش می‌کند و انفجاری رخ می‌دهد که این انفجار را انفجار بزرگ و نقطه‌ی آغاز جهان می‌دانیم.

امروزه دانشمندان می‌گویند: اگر در زمان به‌عقب برگردیم، به نقطه‌ای در گذشته می‌رسیم که در آن قوانین فیزیکی شناخته‌شده کارایی خود را از دست می‌دهند و نقطه تکینگی نام دارد. این نقطه، نقطه پیدایش گیتی است و بر اساس اندازه‌گیری‌های جدید، این لحظه تقریباً ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش رخ داده‌ است و از این‌رو، سن گیتی ۰٫۰۳۷±۱۳٫۷۹۸ میلیارد سال تخمین زده می‌شود. پس از انبساط اولیه‌، گیتی به اندازه کافی سرد شد که امکان پیدایش ذرات زیراتمی و بعدها اتم‌های ساده، پدید آید. به‌هم پیوستن ابرهای غول‌پیکر از عناصر اولیه بر اثر نیروی گرانش، باعث پیدایش ستارگان و کهکشان‌ها شد.

مه‌بانگ به‌عنوان نظریه‌ توصیف‌گر مبدأ جهان، جهت‌گیری‌های مذهبی و فلسفی بسیاری برانگیخته و در نتیجه این نظریه به‌یکی از داغ‌ترین موضوعات در مباحثه میان دین و دانش بدل شده است. عده‌ای بر این باورند که نظریه مه‌بانگ نشانگر وجود خداست، و حتی برخی نیز نشانه‌های آن را در کتاب‌های مقدس خود پیدا کرده‌اند، در حالی‌که گروه دیگر عقیده دارند که با نظریه‌ی مه‌بانگ وجود مفهوم یک پدیدآورنده (خالق) غیرضروری است.

با این حال، مه‌بانگ به‌خودی خود یک نظریه فیزیکی است و تایید درستی و نادرستی آن از طریق مشاهدات تجربی امکان‌پذیر است، اما از آن‌جا که در مورد مبدأ جهان حرف می‌زند، نتیجه‌گیری‌های خداشناسانه‌ای در ارتباط با مفهوم پیدایش از هیچ به‌دنبال دارد. از این‌رو، بسیاری از خداباوران، نظریه مه‌بانگ را نشانه‌ای از وجود خدا می‌دانند. چنان‌که یکی از بحث‌های پُرطرفدار در مورد وجود خدا، به‌نام «کیهان‌شناسی کلام»، بر پایه‌ی نظریه‌ی مه‌بانگ استوار است.

بنابراین، در دهه‌های ۱۹۲۰ و ۱۹۳۰ تقریباً همه کیهان‌شناسان برجسته، مُدل جهان پایدار (جهان ابدی که تغییر در آن رخ می‌دهد، اما هیچ چیز ایجاد یا نابود نمی‌شود) را ترجیح می‌دادند و حتی بسیاری اعتراض داشتند که مفهوم آغاز زمان در نظریه مه‌بانگ، مفاهیم مذهبی را وارد فیزیک نموده‌ است و با آن مخالفت می‌کردند و این نتیجه‌گیری که جهان سرآغازی داشته‌ است را رد می‌کردند. این واقعیت که ژرژ لومتر، بنیانگذار اصلی نظریه مه‌بانگ، یک کشیش کاتولیک بود، نیز این شبهه را تقویت می‌نمود. آرتور ادینگتون (Arthur Eddington)، اخترفیزیکدان انگلیسی و استاد پلومی دانشگاه کمبریج، با ارسطو هم‌رای بود که جهان نقطه آغازی در زمان ندارد و ماده [ازلی و] ابدی است. نقطه آغازی برای زمان در نظر وی غیرقابل قبول می‌نمود.

لاورنس کراوس (Lawrence Krauss)، فیزیکدان کانادایی-آمریکایی که در شاخه‌ی فیزیک نظری فعالیت می‌کند و از معروف‌ترین کتاب‌های او «جهانی از هیچ: چرا به‌جای این‌که چیزی نباشد چیزی هست» (A Universe from Nothing: Why There is Something Rather Than Nothing) است، می‌نویسد: «آن‌قدر داده‌های تاییدکننده نظریه مه‌بانگ در حوزه‌های گوناگون زیاد است که نمی‌توان به سادگی ویژگی‌های اصلی‌اش را رد نمود.»[٣]

نگاره‌ی شتاب گسترش فضازمان از لحظه مهبانگ - برگرفته از: از ویکی‌پدیا، دانشنامه‌ی آزاد


گاه‌شمار پیدایش جهان

بر اساس نظریه‌ی علمی مه‌بانگ، جهان در ۰٫۰۳۷±۱۳٫۷۹۸ میلیارد سال پیش پدید آمد. از آن هنگام، تطور گیتی از سه مرحله گذشته است: جهان آغازین، که به چند ثانیه‌ی آغاز انفجار بزرگ و ایجاد ابعاد جهان (طول، عرض، ارتفاع و زمان) می‌گویند (یعنی از ثانیه صفر تا ثانیه ۱۰-۴۳ پس از انفجار بزرگ) و در آن جهان آن‌قدر داغ بود که انرژی ذرات بیش‌تر از انرژی‌های در دسترس در شتاب‌دهنده‌های امروزی روی زمین است. به‌همین دلیل، به‌جز ویژگی‌های اصلی این دوره که مه‌بانگ پیش‌بینی می‌کند، جزئیات آن هنوز به‌خوبی دانسته نشده است.

پس از آن، تطور جهان بر پایه‌ای فیزیک ذرات پیش رفت. در این مرحله، در ثانیه‌ی ۱۰-۴۳ پس از انفجار بزرگ، نیروهای بنیادین (جاذبه، گرما، مغناطیس و الکتریسیته) ایجاد شدند، در ثانیه‌ی ۱۰-٣٦ پس از انفجار بزرگ، ذرّات بنیادین (کوارک‌ها، لپتون‌ها، میون‌ها، فوتون‌ها، نوترینوها، پوزیترون‌ها و ...) پدید آمدند، سپس در ثانیه‌ی ۱۰ پس از انفجار بزرگ، ذرّات اصلی زیر اتمی (الکترون‌ها، پروتون‌ها و نوترون‌ها) ساخته شدند - یعنی هسته‌ها و اتم‌ها شکل گرفتند. سرانجام در دقیقه سوم تابش زمینه‌ی کیهانی نیز با ساخته‌شدن نخستین عنصر (هیدروژن) آغاز شد.

بعد از ۳۰۰۰۰۰ سال، دما به ۳۰۰۰ درجه سانتی‌گراد کاهش یافت. الکترون‌ها در مدار هسته ماندند و دومین عنصر (هلیم) ایجاد شد. سپس، بعد از ۴۰۰۰۰۰ سال، پیدایش سومین عنصر (لیتیوم) به‌وقوع پیوست. بنابراین، اگرچه هسته‌های اتم‌های ساده در جریان هسته‌زایی مه‌بانگ و در سه دقیقه نخست عمر گیتی شکل گرفتند، اما تشکیل اتم‌های خنثی، هزاران سال طول کشید. بیش‌تر اتم‌هایی که توسط مه‌بانگ ایجاد شدند هیدروژن، به‌همراه هلیم و لیتیم بودند.

تا یک میلیون سال، به‌دلیل فزونی الکترون‌های رها شده، کیهان مات بوده و فوتون‌ها نمی‌توانستند کیهان را بپیمایند. در این لحظه با جذب الکترون‌ها به کمک پروتون‌ها و قرار گیری آن‌ها در مدار هسته، فوتون‌ها توانستند مسافت‌ها را بپیمایند و کیهان را شفّاف سازند.

بعد از یک میلیارد سال، ابرهای غول‌پیکر گازی متشکل از این عناصر اولیه از طریق گرانش به‌هم پیوستند تا ستاره‌ها و کهکشان‌ها را پدید آورند و عناصر سنگین‌تر (بریلیم، بور، کربن، نیتروژن، اکسیژن و ...) نیز در درون ستاره‌ها و یا در حین انفجارهای ابرنواختری شکل گرفتند. این روند، چند میلیارد سال به درازا کشید. در نهایت، سیّارات نیز ساخته شدند و زمین یکی از این سیّارات است، که نزدیک به ۴٫۵۴ میلیارد سال (به‌صورت دقیق‌تر ۰٫۰۰۰٦ ± ۴٫۵٦۷۲ میلیارد سال) از پیدایش آن می‌گذرد.[۴]

*

اگر به حدود ۴٫۵ میلیارد سال پیش که روزگار پیدایی زمین است، باز گردیم، جز چند نظریه که دانشمندان به آن پرداخته‌اند، هیچ‌کس به‌درستی نمی‌داند زمین چگونه پیدا شد.[۵] زمین پس از تشکیل در یک دوره‌ی ۱۰ تا ۲۰ میلیون ساله، یک‌پارچگی خود را به‌دست آورد و به کمال رسید. این سیاره در آغاز به‌صورت مواد ذوب‌شده بود و کم‌کم با گذر زمان گرمای خود را از دست داد و یک پوسته‌ی جامد جایگزین مواد مذاب آن شد. کمی پس از آن در ۴٫۵۳ میلیارد پیش ماه نیز به‌وجود آمد.[٦]

شاید زمین در اثر برخورد ستاره‌ی گذرایی از خورشید جدا شده و یا خون حلقه‌یی عظیم، سوزان و دودی‌رنگ، به فضا پرتاب شده باشد.[٧] یعنی «بنابر فرضیه‌ای که بیش‌تر مورد قبول واقع شده است، منظومه‌ی شمسی در حدود ۱٠ میلیارد سال پیش به‌صورت گوی چرخنده‌ی بسیار گرمی مرکب از گازهای اتمی تکوین یافته است. در این گوی، احتمالاً اتم‌های هیدروژن فزونی داشتند و دیگر اتم‌ها که از انواع سنگین‌تر بودند به مقادیر کمتر موجود بودند. خورشید هنگامی‌ به‌وجود آمد که بیش‌تر این گازها به‌سوی مرکز گوی متراکم شدند. در حال حاضر نیز بیش‌تر خورشید از هیدروژن است. کمربندی از گازهای چرخان بیرون از خورشید تازه تکوین‌یافته، باقی مانده است. این کمربند از هم پاشیده و به‌صورت چند قطعه ابرگازی درآمده است و این توده‌های چرخان گازهای سوزان، نخستین سیارات بوده‌اند.

به این حساب زمین در حدود ۴٫۵ تا ۵ میلیارد سال پیش به‌وجود آمده و در آغاز توده‌ای تابنده‌ای از هیدروژن و دیگر عنصرهای آزاد بوده است. این عنصرها سرانجام به‌ترتیب وزن‌شان از هم جدا مانده‌اند. بدین معنی که سنگین‌ترین آن‌ها چون آهن و نیکل به مرکز زمین روی آوردند و اکنون نیز در همان محل هستند. اتم‌های سبک‌تر مثل سیلیسیم و آلمونیم پوسته‌ای میانی را ساخته و اتم‌های بسیار سبک مثل هیدروژن و نیتروژن و اکسیژن و کربن در بیرونی‌ترین لایه جمع شده‌اند. وقتی که دمای این گازهای سطحی به اندازه‌ای کافی پایین آمد، مواد مرکب پدید آمدند و قسمت عمده‌ای اتم‌های آزاد از میان رفتند.

براساس خواص شیمیایی که از هیدروژن، کربن، اکسیژن، نیتروژن شناخته شده‌اند، و نیز فراوانی نسبی آن‌ها، این گازها می‌بایست باهم ترکیب شده و چند ماده‌ای مرکب به‌وجود آورده باشند: آب (H٢O)، متان (CH۴)، امونیاک (NH٣)، دی‌اکسید کربن (CO٢)، اسید سیانیدریک (HCN)، و مولکول‌های هیدروژن (H٢).

قراینی در دست‌اند که معلوم می‌دارند دست‌کم سه‌تا از این مواد مرکب ساده، نه‌تنها در زمین اولیه بلکه در دیگر سیارات نیز به‌وجود آمده‌اند. مثلاً اکنون در سیاره‌ای مشتری، آب و متان و امونیاک، به‌صورت لایه‌های ضخیم و جامد یخ‌زده وجود دارند. این مواد ظاهراً، به‌همان صورت که روی زمین ساخته شدند، در آن‌جا نیز پدید آمدند، ولی فاصله‌ی بسیار زیاد مشتری از خورشید، سطح آن را پیش از آن‌که تغییرات شیمیایی بیش‌تر بتوانند روی دهند، از کثرت سرما منجمد کرده است. اما روی زمین که بسیار گرم بوده، مواد مرکب ساده اولیه به حالت گازی باقی مانده و توانسته‌اند باهم ترکیب شوند و ترکیبات پیچیده‌تر به‌وجود آوردند.

سرانجام دمای لایه‌های بیرونی زمین به آن اندازه کاهش یافته است که بعضی گازها توانسته‌اند به مایع و بعضی از مایعات به جامد تبدیل شوند. از این‌رو، گرچه امروزه مرکز زمین بسیار گرم باقی مانده است، لایه‌های میانی آن، که از مواد سبک‌تر مرکب بوده به قشر جامد، که رفته‌رفته ضخیم‌تر شده تبدل گردیده‌اند. قشر جامد در نتیجه‌ای سرد و جامد شدن چین‌خورده و نخستین کوه‌ها را ساخته‌ است. بیرون قشر جامد (لایه‌ی بیرونی)، پوشش خارجی اتمسفر وجود داشته که هم‌چنان گازی باقی مانده است.»[٨]

زمین به روزگار جوانی[۹] بسیار گرم‌تر از امروز بود. آن‌چنان گرم که اقیانوس‌ها به‌صورت توده ابرهایی عظیم، در خود می‌گداختند و حتی سنگ‌ها، هم‌چون فلز گداخته در کوره‌ی ذوب، در دیگ جوشان زمی در تب و تاب بودند.

نمای شماتیک دوران پیشازیستی - برگرفته از: از ویکی‌پدیا، دانشنامه‌ی آزاد

دیر زمانی، یعنی چندین میلیون سال سپری شد و زمین به سردی گرایید. بخارا به باران بدل گردید و سیلاب‌وار بر سنگ‌های سوزان فرو ریخت؛ به‌محض برخورد با سنگ‌ها، دوباره جوشید و بخار گشت.[۱٠] تا این‌که بعدها در گوشه و کنار و در منطقه‌های سرد گودال‌ها و چاله‌ها، آب‌ها به‌هم پیوستند و دریاچه‌ها را ساختند. دریاچه‌ها به دریاها و دریاها به اقیانوس‌ها بدل گشتند. شاید ده میلیون سده گذشت و در تمامی این روزگار دراز، هیچ نشانی از زندگی بر زمین نبود - نه چشمی بود تا گواه نفس آب‌آلود و تپش سنگ‌ها، که در کوره‌ی مذاب مواد گداخته می‌چوشیدند، باشد و نه گوشی بود تا انفجار تندرآسایی زمین‌‌لرزه و آتشفشان‌ها را بشنود.

احتمالاً بیش از دو میلیارد سال سپری شد تا نخستین جانداران، نزدیک به سه میلیارد سال پیش پدیدار شدند... چگونگی پیدایش حیات در زمین، هنوز به‌خوبی روشن نشده است. ولی چندی پیش، آزمایشی نشان داد که زندگی چگونه می‌توانسته آغاز شود. یکی از دانشمندان در مقیاسی کوچک شرایطی را فراهم آورد که احتمال می‌رود پیش از پیدایی حیات وجود داشته است. این دانشمندان دریای کوچکی ساختند و با نیروی الکتریسته، رعد و برق بر آن وارد کردند. برخی مواد شیمیایی موجود در آب، در اثر رعد و برق، به‌هم آمیختند و موادی را ساختند که تقریباً در همه‌ی جانداران یافته می‌شوند.[۱۱]


چگونگی پیدایش حیات

امروزه دانشمندان معتقدند که حیات، حاصل سلسله واکنش‌های شیمیایی ترکیبی است که به‌صورت تدریجی روی داده و سازمان ماده‌ای بی‌جان را رفته رفته به ترازهای عالی‌تر رسانیده است. در آغاز اتم‌ها مواد مرکب ساده به‌وجود آورده‌اند و از این مواد مرکب ساده مواد مرکب پیچیده‌تر حاصل شده‌اند و پیچیده‌ترین آن‌ها سرانجام به‌صورت سلول‌های زنده سازمان یافته‌اند.

در حال حاضر، فقط بخشی از جزئیات این فرایندها شناخته شده‌اند. بعضی از اطلاعات را می‌توان از ویروس‌ها، باکتری‌ها و دیگر جانداران ساده‌ای کنونی، که احتمال دارد سیستم‌های زنده‌ای اولیه بدان‌ها مانند بوده‌اند، به‌دست آورد. برگه‌های دیگر از اخترشناسی، فیزیک و زمین‌شناسی به‌دست می‌آیند. این علوم داده‌های مربوط به خاصه‌های فیزیکی احتمالی زمین را در قدیم فراهم می‌سازند. بینش‌های مهمی نیز از آزمایش‌های شیمیایی حاصل شده‌اند. در این آزمایش‌ها بعضی از مراحلی که احتمالاً به پیدایش حیات انجامیده‌اند، را تقلید می‌کنند.

آن‌چه که از این راه آموخته شده است، معلوم می‌دارد که جانداران روی زمین محصول مستقیم خود زمین‌اند. دلایلی نیز در دست‌اند مبنی بر این‌که منشأ جانداران اساساً به بعضی از خواص فیزیکی و شیمیایی زمین قدیمی وابسته بوده است و ظاهراً هیچ‌چیز مافوق‌الطبیعه در آن دست‌اندر کار نبوده است. آن‌چه که حیات را به‌وجود آورده تنها قوانین طبیعی شیمیایی و فیزیکی بوده‌اند که در محیط مناسب زمین مؤثر افتاده‌اند. با وجود چنین محیطی، احتمال پیدایش حیات بسیار زیاد بوده است. هنگامی که زمین، با خواص فیزیکی و شیمیایی‌اش به‌وجود آمد، پیدایش حیات در آن نیز اجتناب‌ناپذیر بود. بر همین قیاس، اگر دیگر منظومه‌ها، سیاراتی داشته باشند، احتمال پیدایش حیات در آن‌ها نیز وجود خواهد داشت. اکنون این عقیده‌ای راسخ وجود دارد که حیات نه‌تنها روی زمین ظاهر شده، بلکه احتمال دارد که در سرتاسر گیتی، در بسیاری جاها پدید آمده باشد...[۱٢]

*

پس از پیداش زمین، هنگامی‌که دمای قشر زمین کمتر از دمای آب جوش شد، بیش‌تر آب‌های اتمسفر به‌صورت باران‌ها به‌روی زمین ریختند و اقیانوس‌ها را به‌وجود آورند. مقداری از امونیاک و متان هوا و نیز نمک‌ها و کانی‌هایی که به‌تدریج از قشر جامد شسته شدند و از آتشفشان‌های پُرشمار بیرون ریختند، در آب‌ها به حالت محلول درآمدند. ظاهراً اقیانوس‌ها شوری خود را در آغاز کسب کردند و در طول دوره‌های بعدی شورتر شدند.

منابع نمک اقیانوس‌ها - مقداری از نمک‌ها از آتشفشان‌های روی خشکی و زیردریایی؛ مقداری از انحلال مواد ته اقیانوس‌ها؛ مقداری هم از عمل جر و مد که سواحل را متلاشی می‌ساختند و بالاخره مقداری هم از سطح زمین به‌وسیله‌ی باران‌ها و رودها شسته و برده شده‌اند - برگرفته از: کتاب داروینیسم و داروین

از این پس، صحنه‌ی اقیانوس آماده‌ی وقوع واکنش‌های ترکیبی شد. این‌گونه واکنش‌ها که میان آب و متان و امونیاک به‌وقوع پیوستند، به تولید مواد آلی انجامیدند. در این مواد اتم‌های کربن به‌هم متصل شدند. امکان به‌وجود آمدن مواد آلی ساده از واکنش‌های میان این گازها، در اوایل دهه‌ی ۱۹۵٠ میلادی، طی آزمایش‌های تکان‌دهنده‌ای، که امروز به‌صورتی عادی درآمده‌اند، نشان داده شده‌اند. در آن سال، هارولد یوری (Harold Urey)، استاد شیمی دانشگاه شیکاگو به این فکر می‌افتد که اتمسفر اولیه و اوضاع محیطی آغاز زمین را تقلید کند. به‌دنبال این فکر استانلی میلر (Stanley Miller)، یکی از دانشجویان هارولد یوری دستگاهی می‌سازد و به‌فکر استاد جامه‌ی عمل می‌پوشد. وی مخلوطی از آب (H٢O)، متان (CH۴)، امونیاک (NH٣) و هیدروژن (H٢) را درون دستگاه می‌ریزد و به مدت چند روز تخلیه‌ی الکترونکی در آن برقرار می‌سازد تا با این عمل، تخلیه‌ی الکتریکی اتمسفر اولیه را تقلید کرده باشد. هنگامی‌که محتویات شیشه را در پایان آزمایش بررسی می‌کند، چند نوع اسید امینه، و دیگر مواد آلی ساده در آن می‌یابد.[۱٣]

دستگاه آزمایش استانلی‌میلر (Miller–Urey experiment) که تقلیدی از اوضاع اتمسفر اولیه‌ی زمین - برگرفته از: کتاب داروینیسم و داروین

نتیجه‌ی این آزمایش‌ها دلیل قانع‌کننده‌ای بر له این اندیشه به‌دست می‌دهد که امکان دارد انرژی تخلیه‌ی الکتریکی اتمسفر اولیه و انرژی تابش‌های خورشید، مواد آلی ساده را باهم ترکیب کرده و مواد مرکب گوناگون و پُرشماری به‌وجود آورده باشد که در اقیانوس‌های اولیه جمع شده‌اند. این‌گونه ترکیبات، مواد خام شیمیایی بودند که از ترکیب آن‌ها با یکدیگر مواد آلی پیچیده‌تر می‌توانستند به‌وجود آیند. در جریان وقوع تکامل شیمیایی، تکامل زیست‌شناختی می‌بایست آغاز شده باشد، و آن تولید مواد شیمیایی بسیار پیچیده‌ی مخصوص حیات و به‌ثمر رسیدن سلول، یعنی نخستین واحد واقعی حیات، بوده است.[۱۴]


[] يادداشت‌ها

يادداشت ۱: اين مقاله برای دانش‌نامه‌ی آريانا توسط الهه مهدی ارسال شده است.


[] پی‌نوشت‌ها

[۱]- روی پارل، نخستین روزهای انسان (پیش‌گفتار کتاب)، ترجمه‌ی حشمت‌الله کامرانی و محسن مینوخرد، ص ٧
[٢]-
[٣]-
[۴]- این بخش جدیداً ویرایش و افزوده شده است.
[۵]- دانشمندان برآورد کرده‌اند که نخستین‌بار ماده در ۴٫۵٦۷۲ ± ۰٫۰۰۰٦ میلیارد سال پیش در سامانه‌ی خورشیدی تشکیل شد و در ۴٫۵۴ میلیارد سال پیش (با ۱٪ خطا) زمین و دیگر سیاره‌های سامانه خورشیدی از ابر خورشیدی پدید آمدند.
[٦]- نخستین روزهای انسان (پیش‌گفتار کتاب)، ص ٧
[٧]- همان‌جا
[٨]- بهزاد، محمود، داروینیسم و تکامل، صص ٣۴۵-٣۴٦
[۹]- پیشازیستی (Hadean)، دورانی زمین‌شناختی شامل حدفاصل بین پیدایش منظومه‌ی خورشیدی تا قدیمی‌ترین سنگ‌های شناخته‌شده در سطح زمین است. احتمالاً در ۱۰۰ میلیون سالِ ابتدای این دوران، زمین و سایر سیاراتِ منظومه خورشیدی شکل گرفته‌اند. پوسته‌ی زمین در این دوران تشکیل شد و به ضخامت آن افزوده شده‌ است. پیشازیستی، اَبَردوران از بزرگ‌اَبَردورانِ پریکامبریَن (Precambrian) و قبل از دوران ارکیَن (Archean) است. این دوران با شروع شکل‌گیری زمین در حدود ۴٫۵ میلیارد سال پیش شروع شد و حدود ۴ میلیارد سال پیش به‌پایان رسید.در این دوران، برخوردی که منجر به جدا شدن ماه از زمین شد صورت پذیرفت. این برخورد منجر به ایجاد اتمسفری از بخارات کانی شد که سیاره‌ی جوان زمین را احاطه کرد. این اتمسفر در طول دو هزار سال به آرامی میعان شد و مجدداً به زمین بازگشت و بخارات فرّارتری نظیر دی‌اکسید کربن و هیدروژن و بخار آب را در اتمسفر باقی گذارد. به باور دانشمندان، در اواخر این دوران، اقیانوس‌های بزرگ، دشت‌های بی‌آب‌وعلف، رشته کوه‌ها، جلگه‌ها، رودخانه‌ها، آتشفشان‌ها، ابرهای متراکم و بادهای شدید وجود داشته‌ است.
[۱٠]- نخستین روزهای انسان (پیش‌گفتار کتاب)، ص ٧
[۱۱]-
[۱٢]-
[۱٣]-
[۱۴]-


[] جُستارهای وابسته




[] سرچشمه‌ها

الهه مهدی، یادداشت‌های مهدیزاده کابلی: راز پیدایش (بخش نخست)، برگرفته از منابع زیر:
  • بهزاد، محمود، داروینیسم و تکامل، تهران: انتشارات شرکت سهامی کتاب‌هایی جیبی، چاپ نهم - ۱٣٦۱ خ.
  • روی پارل، نخستین روزهای انسان، ترجمه‌ی حشمت‌الله کامرانی و محسن مینوخرد، تهران: انتشارات گوتنبرگ.