واحد اثنان ثلاثة... إلى ما لا نهاية
واحد اثنان ثلاثة... ما لا نهاية: حقائق وتكهنات علمية، كتابٌ علميٌّ مبسطٌ من تأليف الفيزيائي النظري جورج غاموف . يستكشف الكتاب طيفًا واسعًا من المفاهيم الأساسية في الرياضيات والعلوم، مكتوبًا بأسلوبٍ سهل الفهم يناسب طلاب المرحلة المتوسطة وصولًا إلى البالغين من عامة الناس. [ 1 ] نُشر لأول مرة عام ١٩٤٧، مع عدة إضافات جديدة على مدى العقود التالية، وحتى عام ٢٠٢٦، كان لا يزال متاحًا بسهولة عبر مختلف الصيغ الإلكترونية . يتضمن الكتاب العديد من الرسوم التوضيحية اليدوية للفنان غاموف.
ملخص
يتألف الكتاب، الذي يبلغ 340 صفحة، من أربعة أجزاء (مرقمة من الأول إلى الرابع) وأحد عشر فصلاً. ويعزو غاموف قصر الجزء الأخير في المقدمة إلى التغطية السابقة في كتابيه السابقين " ميلاد الشمس وموتها " و" سيرة الأرض ". ويضم الكتاب 128 رسماً توضيحياً من إبداع غاموف، مُحوَّلة طوبولوجياً من أعمال العديد من الفنانين والرسامين، الذين شكرهم غاموف في المقدمة. كما يتضمن الكتاب فهرساً من أربع صفحات.
في عام ١٩٦١، نُشرت طبعة جديدة. وفي مقدمتها، يقول غاموف إن طبعة عام ١٩٤٧ كُتبت، لحسن الحظ، "بعد عدد من التطورات العلمية الهامة"، مما جعل "التغييرات والإضافات قليلة نسبيًا". فعلى سبيل المثال، قام هاينز فرانكل-كونرات وروبلي ويليامز بفصل فيروس تبرقش التبغ إلى جزيئات غير نشطة، ثم أعادا تجميعها لتكوين فيروس نشط. وتكهنت طبعة عام ١٩٦٥ بإمكانية تجميع "جسيم فيروسي من صنع الإنسان" (ص ٢٦٧).
الجزء الأول: اللعب بالأرقام
يتناول الجزء الأول بشكل أساسي التعبير عن الأعداد الكبيرة، وجورج كانتور، واللانهاية، والوحدة التخيلية . بعد انتقاد نظام الأرقام الرومانية لاقتصاره على الآلاف (M)، يُشرح نظام "حاسبة الرمال" الذي يعتمد على الملايين والثمانيات. من حيث التناظر الأحادي، في عالم اللانهاية "قد يكون الجزء مساويًا للكل". يُشرح العدد ألف صفر، مع ربط ألف واحد بالنقاط في المستوى، وألف اثنين بالمنحنيات. (لا تصح هذه الروابط الأخيرة إلا إذا تحققت فرضية الاستمرارية المعممة ، والتي أغفلها غاموف). أما بالنسبة للأعداد الأولية ، فيُعرض غربال إراتوستينس. تُعطى أعداد فيرما وتُربط بالأعداد الأولية. تُذكر تخمينات غولدباخ : "يمكن كتابة كل عدد زوجي كمجموع عددين أوليين". وقد شاع وصف جيرولامو كاردانو : الجذور التربيعية للأعداد السالبة تخيلية . يُعرض مخطط أرغاند، وتؤدي عملية الضرب في i إلى تدوير المخطط عكس اتجاه عقارب الساعة بزاوية قائمة. ثم ينحرف مسار دراسة الأعداد المركبة إلى البحث عن الكنوز .
الجزء الثاني: المكان والزمان وأينشتاين
يبدأ الجزء الثاني بـ"خصائص غير عادية للفضاء" ويتطرق إلى "تحويل الإحداثيات" والإحداثيات القطبية قبل الخوض في علم الطوبولوجيا . ويُوضَّح ويُبرهن على صحة صيغة أويلر متعددة السطوح للمجسمات المسقطة على كرة. ويُشار إلى تعديل الصيغة الخاصة بالحلقة ( الطوروس ) والأسطح المثقوبة الأخرى. ويُشرح مسألة الألوان الأربعة (التي حُلّت عام ١٩٧٦)، وحقيقة أن سبعة ألوان ضرورية وكافية للحلقة. ويُوصَف انقلاب الكرة من حيث وجود ثقبين دوديين منفصلين يملآن تفاحة. وتذكيرًا للقارئ بعملية التكوين الجنيني، وتفسيرًا للشخص على أنه حلقة، يُصوِّر أحد الرسوم التوضيحية شخصًا مقلوبًا رأسًا على عقب. وتغيب خاصية الكيرالية للفضاء ثلاثي الأبعاد عن شريط موبيوس وزجاجة كلاين .
بالانتقال إلى الامتداد الزمني للمكان، نجد خطوطًا عالمية ، وفي عوالم الكائنات "تبقى معظم الألياف متماسكة كمجموعة". يُعاد سرد تحديد رومر لسرعة الضوء، مما أدى إلى اعتبار السنة الضوئية والقدم الضوئية (1.1 × 10⁻⁹ ثانية) مكافئتين للزمكان. ثم تُقاس فترات الزمكان باستخدام نظرية فيثاغورس المعدلة بحد سالب لمربع الفصل الزمني. تمثل الحافلة التي تسير في الجادة الخامسة بمدينة نيويورك نقطة مرجعية متحركة، وتتطلب "دورانًا للمحور الرباعي الأبعاد"، مع ثبات الفصل "بالنسبة للدوران". وبالنظر إلى الأثير المضيء ، يُوصف فشل تجربة ميكلسون-مورلي عام 1887 بأنه ضربة للفيزياء الكلاسيكية وللمكان والزمان المطلقين . في سياق التكهنات حول السفر فائق السرعة في المستقبل، وُصفت رحلة بعد الإفطار إلى نجم الشعرى اليمانية للهبوط على كوكب لتناول الغداء، ثم العودة إلى الأرض لتناول العشاء. وقد تأكد انحناء أشعة ضوء النجوم من خلال صور التُقطت في برينسيبي خلال رحلة استكشافية لكسوف الشمس عام ١٩١٩. ونظرًا لأن متوسط انحناء الكون قد يكون موجبًا أو سالبًا أو صفرًا، فإن توزيع الكتلة قد يُسهم في تحديد ذلك.
الجزء الثالث: العالم المصغر

الجزء الثالث هو الأطول (150 صفحة) ويبدأ بـ"الدرج الهابط" والعناصر الكلاسيكية . "تستمد النباتات الجزء الأكبر من المواد المستخدمة في نمو أجسامها ... من الهواء." الصدأ هو أكسدة الحديد. السؤال "ما حجم الذرات؟" يستدعي إجراء تجربة للحصول على طبقة زيتية بسماكة جزيء واحد فقط. " يمكن لمليمتر مكعب واحد من الزيت أن يغطي مترًا مربعًا واحدًا من الماء." يُذكر قانون النسب الثابتة بلغة بسيطة (صفحة 123) باعتباره "قانونًا أساسيًا في الكيمياء". تم الكشف عن التركيب الجزيئي للمادة باستخدام الحزم الجزيئية بواسطة أوتو شتيرن ، واخترع لورانس براغ "التصوير الذري" باستخدام الأشعة السينية.
يبدأ قسم "تشريح الذرة" بتصور الأكسجين على شكل حلقة، وهو ما يتوافق مع ذرات الهيدروجين المكونة للماء. يرفض غاموف هذا التصور، مؤكدًا أن الذرات "آليات معقدة ذات عدد كبير من الأجزاء المتحركة". ومن خلال التأين ، وبالإشارة إلى ج. ج. طومسون ، يُعرّف الإلكترون بكتلة تساوي 1/1840 من كتلة ذرة الهيدروجين. ويُدعم نموذج رذرفورد للذرة، وهو تشبيه للنظام الشمسي ، بالإشارة إلى نسبة الكتلة في المركز: 99.87% للشمس و99.97% للنواة. ويستخدم غاموف في نسخته من الجدول الدوري للعناصر بتلات زهور ذات سيقان عند الغازات الخاملة. ويُقارن "أقصى دقة" للميكانيكا السماوية بكم الفعل ، مما يؤدي إلى مبدأ عدم اليقين . إن ظواهر الحيود التي لا يمكن تفسيرها باستخدام البصريات الهندسية استلزمت ميكانيكا الموجة للويس دي برولي وإروين شرودنغر .
في فصل "لغز الحياة"، نجد أن حالات المادة في هيكل السيارة ومحركها ومبردها موجودة أيضًا في الأنظمة الحية، لكن تجانس الأنسجة البيولوجية يختلف. يُقدّر أن لدى الإنسان أكثر من مئات الآلاف من مليارات الخلايا . ويُفترض أن الأكل والنمو والتكاثر من خصائص الحياة. أما تراكم البلورات في محلول فوق مشبع، والتفاعل الجزيئي، فقد تم تجاهلهما.
من جهة أخرى، يُعدّ تكاثر الفيروسات "الحلقة المفقودة" بين الكائنات غير الحية والكائنات الحية. وتُعرف الكروموسومات الثمانية لذبابة الفاكهة (دروسوفيلا ميلانوجاستر) بمساهمتها في العلم. ويُظهر النمو عن طريق الانقسام المتساوي والتكاثر عن طريق الانقسام الاختزالي، حيث تُجري الأمشاج عملية الإخصاب ، وظيفة الكروموسومات. ويبدأ النمو والتراكم بمرحلتي البلاستولة والجاسترولا .
الجزء الرابع: ماكروكوزموس
أسس أرسطو علم الكونيات بكتابه "في السماوات" . وقد حدد إراتوستينس محيط الأرض ، بافتراض أن أسوان تقع على حدود المدار الشمالي. تُستخدم ظاهرة اختلاف المنظر النجمي لقياس المسافات بين الكواكب ، والتي يربطها غاموف بالرؤية الثنائية للإنسان التي تعمل على إدخال طرف خيط في ثقب إبرة. وتم استحداث مقياس "القرع الشمسي "، حيث تُمثل الشمس بحجم حبة قرع، والأرض بحجم حبة بازلاء، والقمر بحجم حبة خشخاش. ويُعادل هذا المقياس وحدة فلكية واحدة بـ 200 قدم. وقد قاس فريدريك بيسل اختلاف المنظر لنجم 61 سيغني ، مُستنتجًا أن المسافة تبلغ 10 سنوات ضوئية، مما جعله "أول رجل يدخل الفضاء بين النجوم باستخدام مسطرة". وفي مقياس "القرع الشمسي"، يقع نجم 61 سيغني على بُعد 30,000 ميل.
يبلغ قطر مجرتنا، درب التبانة، 100,000 سنة ضوئية، ويتراوح سمكها بين 5 و10 سنوات ضوئية، وتحتوي على 4 × 10^ 10 نجم. المتغيرات القيفاوية هي نجوم نابضة ترتبط لمعانها بدورية معينة ، وقد استغلها هارلو شابلي لتقدير المسافات إلى العناقيد الكروية. يحجب الغبار بين النجوم في اتجاه مركز المجرة الرؤية إلا من خلال نافذة بادي .
مصادر
بدلاً من قائمة المراجع كملحق، يستشهد غاموف باثني عشر عنواناً خلال عرضه:
- صفحة 9: تسليات ومقالات رياضية (1919) بقلم دبليو دبليو راوس بول
- صفحة 49: ما هي الرياضيات؟ (1941) بقلم ريتشارد كوران وهربرت روبنز
- صفحة ١٤٦: السيد تومبكينز في بلاد العجائب بمفرده
- صفحة 156: الفيزياء الذرية (1935) لماكس بورن
- صفحة 156: الفيزياء الحديثة (1940) بقلم تي بي براون
- صفحة 187: شرح الذرة (1947) بقلم سيليغ هيشت
- صفحة ٢١٦: " الخنفساء الذهبية " بقلم إدغار آلان بو
- ص ٢٧٢: في السماوات لأرسطو
- ص. 303: معرض نظام العالم لابلاس
- ص 304: ميلاد وموت الشمس (1940) بقلمه
- صفحة 304: سيرة الأرض بقلمه
- صفحة 315: كوكب يُدعى الأرض بقلمه
استقبال
أشاد الكاتب العلمي ويلي لي بكتاب غاموف، واصفًا إياه بأنه "كتاب نادر حقًا... يُسلّي القارئ بأسلوب تعليمي". [ 2 ] وأعلنت مجلة كيركوس ريفيوز أنه "كتاب مُحفّز ومثير للتفكير للقارئ العادي المهتم بالعلوم". [ 3 ] ونسب الفيزيائي النظري شون إم. كارول الفضل لكتاب "واحد اثنان ثلاثة... ما لا نهاية" في تحديد مسار حياته المهنية. [ 4 ] وقرأ عالم الإدراك ستيفن بينكر الكتاب في طفولته، وأشار إلى أنه ساهم في اهتمامه بالكتابة العلمية المبسطة. [ 5 ] وحدد عالم الفيزياء الفلكية ومُبسط العلوم نيل ديغراس تايسون كتاب "واحد اثنان ثلاثة... ما لا نهاية" كواحد من كتابين كان لهما أكبر الأثر عليه، والآخر هو كتاب "الرياضيات والخيال" لإدوارد كاسنر وجيمس ر. نيومان . [ 6 ]
في عام 1956، مُنح غاموف جائزة كالينغا من قبل اليونسكو لعمله في تبسيط العلوم، بما في ذلك كتابه واحد، اثنان، ثلاثة... لا نهاية ، بالإضافة إلى أعمال أخرى. [ 7 ]
مراجع
- ↑ واحد، اثنان، ثلاثة... إلى ما لا نهاية (1947، نُقّح عام 1961)، دار فايكنغ للنشر (تم تجديد حقوق النشر بواسطة باربرا غاموف، 1974)، أعيد طبعه بواسطة دار دوفر للنشر، رقم ISBN 978-0-486-25664-1رسومات من تأليف المؤلف؛ نسخة إلكترونية، دار نشر دوفر، 2012، رقم ISBN 9781306350099; طبعات وترجمات أخرى
- ↑ ويلي لي، "مراجعة كتاب"، الخيال العلمي المذهل ، يونيو 1948، ص 158-161.
- ↑ "واحد اثنان ثلاثة... ما لا نهاية" لجورج غاموف . مراجعات كيركوس . تم الاطلاع عليه في 6 يناير 2015 .
- ↑ كارول، شون م. (16 أبريل 2008). "كتبٌ تُغيّر الحياة: واحد، اثنان، ثلاثة... إلى ما لا نهاية" . مجلة نيو ساينتست . تاريخ الاسترجاع: 6 يناير 2015 .
- ↑ "في المقدمة" . صحيفة نيويورك تايمز . 27 مايو 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يناير 2015 .
- ↑ "نيل ديغراس تايسون: وفقًا للقواعد" . صحيفة نيويورك تايمز . 19 ديسمبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يناير 2015 .
- ↑ "كالينغا 1956" . www.unesco.org . منظمة الأمم المتحدة للتربية والعلم والثقافة . تاريخ الاسترجاع: 16 مايو 2020 .
روابط خارجية
- كتب غير روائية صدرت عام 1947
- تعليم العلوم
- كتب العلوم الشعبية
- جورج غاموف
