فصل چهارم-5

کتاب پندار خدا > فصل چهارم > چرا به احتمال قریب به یقین خدایی نیست > روایت سیاره ای اصل آنتروپیک

روایت سیاره ای اصل آنتروپیک

اگر الاهیدانان شکاف از خیر چشم، بال، موتور تاژکی و سیستم ایمنی بگذرند، غالباً مابقی امید خود را به تکوین حیات دخیل می بندند. ظاهراً ریشه های تکامل شیمیایی مواد غیرزنده، نشانگر شکافی است که از تمام شکاف های گذارهای تکاملی پیامد آن بزرگ تر است. و از یک جهت هم این شکاف بزرگ تر است. آن جهت بسیار ویژه است، و اصلاً مایه ی آسایش عذرتراشان مذهبی نیست. تنها یک بار لازم بوده که حیات تکوین یابد. بنابراین می توانیم بپذیریم که آن رخداد بینهایت نامحتمل بوده باشد. چنان که نشان خواهم داد، آن رخداد بارها و بارها نامحتمل تر از آن چیزی است که در تصور غالب مردم بگنجد. پس از تکوین حیات، گام های تکاملی پیامد آن در میلون ها و میلیون ها گونه ی جانداران، مستقلاً تکثیر شده اند. این گام های تکاملی به شیوه های تقریباً مشابه در طی دوران های زمین شناختی پیوسته تکرار شده اند. پس نمی توانیم برای تبیین تکامل جانداران پیچیده، از همان استدلال آماری استفاده کنیم که در مورد تکوین حیات قابل اعمال است. احتمال وقوع رخدادهای ایجادکننده ی تکامل معمولی ، برخلاف احتمال تکوین یگانه ی حیات ( و شاید برخی موارد خاص)، نمی توانند خیلی ناچیز بوده باشند.

شاید این تمایز سردرگم کننده باشد، و باید آن را، با استفاده از به اصطلاح اصل آنتروپیک، بیشتر شرح دهم. اصل آنتروپیک را برَندون کارتر ریاضیدان بریتانیایی در سال 1974 پیش نهاده است و دو فیزیکدان به نام های جان بارو و فرانک تیپلر در کتاب شان این موضوع بسط داده اند [67]. معمولاً اصل آنتروپیک بر کل کیهان اطلاق می شود، که بعد به آن خواهم پرداخت. اما فعلاً این اصل را در مقیاس کوچک تر منظومه ای مطرح می کنم. ما اینجا روی زمین وجود داریم. بنابراین زمین باید از آن نوع سیاراتی باشد که قادر است که ما را ایجاد کند و بپروراند، حال این نوع سیاره هرچقدر هم می خواهد نامعمول یا حتی یگانه باشد. برای مثال، گونه ی ما نمی تواند بدون آب به حیات اش ادامه دهد. زیست شناسان کیهانی در جستجوی حیات های فرازمینی، به دنبال نشانه ای از آب آسمان ها را می کاوند. به دور یک ستاره ی معمولی، مانند خورشید ما، ناحیه ای هست که نه خیلی گرم است و نه خیلی سرد، بلکه معتدل است. این ناحیه را ناحیه ی طلایی[1] برای سیارات دارای آب مایع می خوانند. بین مدارهایی که آن قدر از ستاره دور اند که آب در آنجا یخ می زند و مدارهایی که آن قدر به ستاره نزدیک اند که آب در آنجا تبخیر می شود، یک نوار نازک مداری است که ناحیه ی طلایی را در بر می گیرد.

همچنین مدارهای حیات پرور باید تقریباً مدوّر باشند. در یک مدار خیلی بیضوی، مانند مدار سیاره ی دهم تازه کشف شده که اصطلاحاً زِنا[2] نامیده می شود، سیاره فقط می تواند هر چند دهه (ی زمینی) یک بار از میان ناحیه ی طلایی به سرعت عبور کند. خود زِنا، حتی در نزدیک ترین فاصله ی مداری اش از خورشید که هر 560 سال زمینی یک بار به آن می رسد، اصلاً وارد ناحیه ی طلایی هم نمی شود. دمای دنباله دار هالی در نزدیک ترین فاصله اش به خورشید 47 درجه ی سانتیگراد و در دورترین فاصله به خورشید منفی 270 درجه ی سانتیگراد است. مدار زمین اما، مانند همه ی سیارات، اساساً یک بیضی است ( که در ماه ژانویه نزدیک ترین و در ماه جولای دورترین فاصله از خورشید را دارد *)؛ اما دایره حالت خاصی از بیضی است، و مدار زمین چنان دایره وار است که زمین هیچ گاه از ناحیه ی طلایی خارج نمی شود. وضعیت زمین در منظومه ی شمسی از جهات دیگری هم مساعد است که آن را مناسب تکامل حیات ساخته اند. جاروبرقی عظیم گرانشی مشتری در جای خوبی قرار گرفته تا خرده سیاره های سرگردان در فضا را به درون خود بکشد و از تصادم مصیبت بارشان با زمین جلوگیری کند. تنها قمر نسبتاً بزرگ زمین موجب می شود تا محور دوران ما استوار بماند [68]، و به طرق دیگری هم به تقویت حیات در زمین کمک می کند. خورشید ما از این جهت غیرمعمول است که دوگانی[3] نیست. یعنی با یک ستاره ی همدم نیست و مدار دوگانه ندارد. البته ستارگان دوگانی هم می توانند سیاره داشته باشند اما مدار آن سیارات درهم و برهم تر از آن خواهد بود که به تکامل حیات منجر شود.

در مورد حیات پروری غیرمعمول سیاره ی ما دو تبیین ارائه شده است. نظریه ی آفرینش می گوید که خدا جهان را آفرید و زمین را در ناحیه ی طلایی قرار داد، و همه ی جزئیات را هم عمداً به نفع ما تنظیم کرد. رویکرد آنتروپیک به حیات اما، بسیار متفاوت است، و ته رنگی از داروینیسم دارد. اکثریت غالب سیارات کیهان در ناحیه ی طلایی ستاره ی مربوط شان قرار ندارند ، لذا مناسب حیات نیستند. در هیچ کدام از این اکثریت سیارات حیات شکل نمی گیرد. اما اقلیت کوچکی از سیارات هستند که شرایط مناسب ایجاد حیات را دارند، و ما ضرورتاً در یکی از این سیارات اقلیت زندگی می کنیم، چون اینجا داریم به این قضیه فکر می کنیم.

بالای صفحه

شگفت اینکه عذرتراشان دینی عاشق اصل آنتروپیک هستند. آنان به دلایلی کاملاً بی پایه، می اندیشند که این اصل حامی مدعایشان است. اما درست عکس قضیه صادق است. اصل آنتروپیک، مانند انتخاب طبیعی، آلترناتیوی برای فرضیه ی آفرینش است. این اصل، تبیینی عقلانی و فارغ از آفرینش ارائه می دهد که هستی ما را در شرایط مساعد توضیح می دهد. فکر می کنم اشتباه ذهن مذهبی این باشد که فکر می کند اصل آنتروپیک تنها تبیینی است که تاکنون در زمینه ی حل مسئله ی حیات ارائه شده است، یعنی برای حل این مسئله که چرا ما در مکانی حیات پرور زندگی می کنیم. پس آنچه که ذهن مذهبی درنمی یابد این است که دو راه حل برای حل این مسئله پیشنهاد شده است. یکی وجود خداست و دیگری اصل آنتروپیک. این دو راه حل متعارض هستند.

تا آنجا که می دانیم، شرط لازم برای ایجاد حیات وجود آب در حالت مایع است اما این شرط به هیچ وجه کافی نیست. گرچه حیات در باید آب شکل گیرد، اما هنوز این رخدادی بسیار نامحتمل است. همین که حیات شکل گرفت، تکامل داروینی سرخوشانه ادامه می یابد. اما حیات چگونه شکل گرفته است؟ تشکیل حیات یک رخداد، یا یک رشته رخداد شیمیایی بوده است، که در اثر آن نخست شرایط حیاتی انتخاب طبیعی پدید آمده است. اجزای متشکله ی اصلی حیات یا دی.ان.آ بوده یا (به احتمال بیشتر) مولکول دیگری بوده که مانند دی.ان.آ، اما با دقت کمتر، خود را تکثیر می کرده. چه بسا مولکولی از قبیل آر.ان.آ بوده باشد. همین که اجزای حیاتی – گونه هایی از مولکول های ژنتیک – پدید آمدند، تکامل داروینی حقیقی می تواند آغاز شود و انواع پیچیده ی حیات تدریجاً از پی هم ظاهر شوند. اما رخ دادن ناگهانی و تصادفی مولکول های وراثتی، از نظر بسیاری کاملاً نامحتمل می نماید. شاید این رخداد بسیار بسیار نامحتمل باشد، و من باید بر این نکته تأکید کنم، چون درونمایه ی اصلی این بخش از کتاب است.

پژوهش درباره ی ایجاد حیات موضوع تحقیقاتی شکوفایی است، و تخصص مورد نیاز برای پرداختن به آن شیمی است، که من ندارم. من با کنجکاوی از حاشیه این مبحث را دنبال می کنم، و اگر تا چند سال دیگر ببینم که شیمیدانان گزارش دهند که توانسته اند با موفقیت حیات را به طور مصنوعی در آزمایشگاه ایجاد کنند، شگفت زده نخواهم شد. با این حال، این اتفاق هنوز نیفتاده است، و هنوز می توان گفت که احتمال وقوع آن فوق العاده ضعیف است، و همیشه هم چنین بوده است – گرچه یک بار رخ داده است!

بالای صفحه

درست همان نکته ای را که در مورد مدارهای طلایی گفتیم در مورد ایجاد حیات نیز صدق می کند، و می توانیم بگوییم که هرقدر هم که ایجاد حیات نامحتمل بوده باشد، می دانیم که در زمین اتفاق افتاده است چون ما الآن اینجا حیّ و حاضر هستیم. در مورد ایجاد حیات هم، درست مانند شرایط دمایی، دو فرضیه برای تبیین ماوقع هست: فرضیه ی آفرینش و فرضیه ی علمی یا "آنتروپیک". فرضیه ی آفرینش می گوید که خدایی بوده که در لحظه ی خطیری از هستی، معجزه کرده و لهیبی الاهی در سوپ پیشازیستی دمیده، یا کاری از این قبیل کرده، تا دی.ان.آ ایجاد شود.

در اینجا هم مانند مورد ناحیه ی طلایی، آلترناتیو آنتروپیک فرضیه ی آفرینش، بر پایه ی احتمالات است. دانشمندان معجزه ی اعداد بزرگ را مطرح می کنند. تخمین می زنند که بین 1 تا 30 میلیارد سیاره در کهکشان ما، و حدود 100 میلیارد سیاره در کیهان باشد. اگر برای احتیاط واجب از چند صفر صرف نظر کنیم، با تخمین محافظه کارانه می توان گفت که یک میلیارد میلیارد سیاره در جهان هست. حال، فرض کنید ایجاد حیات، یعنی تشکیل مولکولی مشابه دی.ان.آ، رخدادی فوق العاده نامحتمل باشد. فرض کنید این اتفاق چنان نادر باشد که از هر یک میلیارد سیاره فقط در یکی رخ دهد. اگر شیمیدانی مدعی شود که بخت به ثمر رسیدن پژوهش اش یک در هزار است، هر شورای تأمین اعتبار پژوهشی به او خواهد خندید. در اینجا ما از بخت یک در میلیارد سخن می گوییم، و باز... حتی با چنین بخت قلیلی، حیات در یک میلیارد سیاره رخ می دهد – که البته زمین یکی از آنهاست. [69]

این نتیجه بسیار غافلگیر کننده است، پس باز می گویم: اگر بخت شکل گیری خود به خودی حیات در یک سیاره یک در میلیارد باشد، باز این اتفاق نامحتمل و شگرف در یک میلیارد سیاره رخ می دهد. بخت یافتن هر یک از آن سیارات اما، یادآور ضرب المثل یافتن سوزن در کاهدان است. اما ما نیازی نداریم تا راهمان را کج کنیم و سوزن های دیگررا بکاویم چرا که (برگردیم به اصل آنتروپیک) همه ی موجودات قادر به کنکاش، حتی پیش از آنکه جستجویشان را آغاز کنند، خود ضرورتاً سرنشین یکی از آن سوزن های کمیاب هستند.

بالای صفحه

هر گزاره ی احتمالاتی در زمینه ای بیان می شود که تا حد معینی مجهول است. اگر ما هیچ چیز درباره ی یک سیاره ندانیم، می توانیم فرض کنیم که بخت اینکه حیات در آن تکوین یافته باشد، گیریم، یک در میلیارد است. اما اگر به تخمین خود فرض جدیدی را بیفزاییم، وضع فرق می کند. ممکن است یک سیاره ی معین ویژگی های خاصی داشته باشد، مثلاً یک رگه از عنصر خاصی در سنگ های آن فراوان باشد، به طوری که احتمال تکوین حیات در آن را تغییر کند. به بیان دیگر، برخی سیارات "زمین وار" تر از بقیه هستند. البته خود زمین مخصوصاً زمین وار است! این نکته باید تشویقی باشد برای شیمیدانان ما تا بکوشند با تقلید شرایط اولیه ی کره ی زمین تکوین حیات را در آزمایشگاه بازآفرینی کنند، چون این شیوه احتمال موفقیت شان را افزایش می دهد. اما محاسبه ی قبلی من نشان داد که حتی یک مدل شیمیایی با بخت موفقیت یک در میلیارد هم هنوز پیشبینی می کند که حیات در یک میلیارد سیاره ی جهان تکوین می یابد. و زیبایی اصل آنتروپیک این است که برخلاف همه ی شهودها به ما می گوید که از یک مدل شیمیایی حیات تنها انتظار می رود که ایجاد حیات را در یکی از یک میلیارد میلیارد سیاره پیشبینی کند تا تبیین خوب و کاملاً رضایت بخشی از وجود حیات در زمین بدهد. من اصلاً باور نمی کنم که در عمل، ایجاد حیات هیچ جا چنین نامحتمل بوده باشد. و فکر می کنم کاملاً می ارزد که جهت تکرار آن رخداد در آزمایشگاه پول صرف کنیم – و همچنین برای پروژه ی سِتی [جستجوی حیات فرازمینی]، چرا که فکر می کنم ممکن است حیات های هوشمند دیگری در کیهان وجود داشته باشند.

حتی اگر بدبینانه ترین تخمین را در مورد احتمال تکوین خودبخودی حیات بپذیریم، این برهان احتمالاتی هرگونه پیشنهادی را که مدعی شود برای پر کردن این شکاف باید به فرض آفرینش متوسل شویم کاملاً ویران می کند. شکاف تکوین حیات، نزد ذهنی که احتمال و ریسک را با مقیاس های روزمره بسنجد، شکاف تکوین حیات از تمام شکاف های ظاهری تاریخ تکاملی پرنکردنی تر می نماید. نمونه ی مقیاس های ریسک پذیری روزمره، مقیاس ریسک پذیری شوراهای تأمین اعتبار پژوهشی است که پیشنهادهای تحقیقاتی شیمیدان ها را بررسی می کنند. اما علمِ آگاه به احتمالات، حتی شکافی به این بزرگی را به آسانی پر می کند، درحالی که همین علم احتمالاتی، برپایه ی برهان "747 غائی"، که پیش تر بیان کردیم، ادعای وجود آفریننده ی الاهی را ابطال می کند.

اما حال برگردیم به نکته ی جالبی که مقصود این بخش بود. فرض کنید کسی بکوشد انتخاب طبیعی را به همان سیاق تبیین کند که درباره ی تکوین حیات گفتیم، یعنی با توسل به تعداد بس فراوان سیارات موجود،. واقعیت این است که هر گونه ای، و هر اندامه ای در هر گونه ی جانوری، برای کاری که انجام می دهد مناسب است. بالهای پرندگان، زنبورها و خفاش ها مناسب پرواز اند. چشم ها مناسب دیدن اند. برگ ها مناسب فتوسنتز اند. ما در سیاره ای زندگی می کنیم که آکنده از حدود ده میلیون گونه ی جانوری است، که هر کدام شان ظاهراً نشانگر پندار نیرومند آفرینش اند. هر گونه ی جانوری با شیوه ی زندگی خود انطباق دارد. آیا می توانیم با استفاده از برهان "تعداد کثیر سیارات" همه ی این اوهام آفرینش را توضیح دهیم؟ نه، نمی توانیم، مسلماً نمی توانیم. حتی فکرش را هم نکنید. این نکته ی مهمی است چرا که به کانون جدی ترین بدفهمی داروینیسم راه می برد.

بالای صفحه

هر طور که با رقم تعداد سیارات بازی کنیم، بخت آن قدر مساعد نمی شود تا بتوانیم تنوع فراوان پیچیدگی های حیات بر کره ی زمین را نیز به همان سیاق تکوین حیات توضیح دهیم. تکامل حیات سراسر متفاوت از تکوین آن است، چرا که، تکرار کنیم، تکوین حیات یک اتفاق یگانه بود (یا می توانست باشد) که فقط یک بار لازم بود رخ دهد. اما انطباق گزینشی گونه ها با محیط های جداگانه ی خود، چندمیلیون گانه، و مداوم است.

آشکار است که ما در زمین با یک فرآیند کلی بهینه سازی گونه های زیستی مواجهیم. فرآیندی که در سراسر سیاره، در تمام قاره ها و جزیره ها، همواره در جریان است. می توانیم با اطمینان پیشگویی کنیم که اگر ده میلیون سال دیگر صبر کنیم، با گونه های جدیدی مواجه خواهیم شد که شیوه ی زیست آنها به همان خوبی گونه های فعلی با محیط شان انطباق دارد. این یک پدیده ی تکرار شونده، قابل پیشبینی و چندگانه است، و نه یک بخت احتمالاتی که با پیشگویی معلوم مان شود. و به لطف داروین، می دانیم که این پدیده چگونه رخ می دهد: توسط انتخاب طبیعی.

اصل آنتروپیک از تبیین جزئیات گونه گون موجودات زنده ناتوان است. ما واقعاً به جراثقال پرتوان داروین نیاز داریم تا گوناگونی حیات را بر کره ی زمین ، و به ویژه پندار اغواگر آفرینش را توضیح دهیم. برعکس، تکوین حیات ورای بُرد این جراثقال قرار می گیرد، زیرا پیش از تکوین حیات، انتخاب طبیعی در کار نیست. اینجاست که اصل آنتروپیک به کارمان می آید. با فرض تعداد بسیار زیاد سیارات، که فرصت های فراوانی فراهم می کند می توانیم تکوین منحصربه فرد حیات را توضیح دهیم. همین که آن بخت نخستین حاصل شد – بختی که اصل آنتروپیک با قاطعیت هرچه تمام تر به ارمغان می آورد – کار به دست انتخاب طبیعی می افتد: و انتخاب طبیعی صراحتاً دخلی به بخت و اقبال ندارد.

بالای صفحه

با این حال شاید تکوین حیات تنها شکاف عمده ی داستان تکامل نباشد که با بخت و اقبال محض، و به نحو آنتروپیک، پر شده باشد. برای مثال، همکارم مارک ریدلی در کتابش به نام جنّ مِندل[4] ( که ناشران آمریکایی اش عنوان فرعی بیجا و گمراه کننده ی ژن مشارکت جو را به آن افزوده اند) پیش نهاد کرده که تکوین سلول یوکاریوتیک (مثل سلول های بدن ما که یک هسته و چیزهای جوراجور و پیچیده ی دیگری مثل میتوکوندریا دارد که باکتری ها فاقد آنند) از حیث احتمالاتی دشوارتر و حتی از تکوین خود حیات بعید تر است. شکاف عمده ی دیگری که پر کردن آن شاید به همان میزان دشوار باشد، شکاف تکوین آگاهی[5] است. رخدادهای یکّه[6] ی اینچنینی را می توان با اصل آنتروپیک چنین توضیح داد: حیات در میلیاردها سیاره تا سطح باکتریایی توسعه یافته است، اما تنها کسری از این شکل های حیات توانسته اند از این مرحله بگذرند و به مرحله ی سلول های یوکاریوتیک وار برسند. و از همه ی این سلول ها، کسر کوچک تری توانسته اند از رود روبیکون[7] ثانوی نیز بگذرند تا به مرحله ی آگاهی برسند. اگر این رخدادها یکّه باشند، برخلاف انتخاب طبیعی عادی، دیگر با یک فرآیند همه جا حاضر و همیشگی مواجه نیستیم. مطابق اصل آنتروپیک، از آنجا که ما زنده ایم، سلول های یوکاریوتیک داریم و آگاه هستیم، پس سیاره مان باید یکی از آن نادر سیاراتی باشد که هرسه ی این شکاف ها را پل زده اند.

انتخاب طبیعی به این سبب مؤثر است که یک جاده ی یک طرفه ی انباشتی به سوی بهینه سازی است. برای آغاز به قدری بخت خوش نیاز دارد، و "میلیاردهای ستاره" ی اصل آنتروپیک این بخت خوش را به آن ارزانی می دارند. شاید چند شکاف متعاقب دیگر هم در داستان تکامل باشند که طالب کسب اقبالی برای وقوع و اصل آنتروپیک برای توجیه هستند. اما در باره ی حیات هر چه که بتوانیم بگوییم، مسلماً آفرینش به کار تبیین حیات نمی آید، چرا که آفرینش در نهایت انباشتی نیست و لذا خود پرسش های بزرگ تری پیش می کشد – و مستقیماً ما را به قضیه ی دور باطل 747 باز می گرداند.

ما در سیاره ای زندگی می کنیم که مطبوع شیوه ی زندگی مان است، و دیدیم که به دو دلیل چنین است. یکی اینکه حیات تکامل یافته تا در شرایطی که سیاره فراهم آورده شکوفا شود. این ناشی از انتخاب طبیعی است. دلیل دیگر، آنتروپیک است. در جهان میلیاردها سیاره هست، و هر قدر هم که تعداد سیارات مساعد تکامل اندک باشد، سیاره ی ما ضرورتاً یکی از آنهاست. اکنون وقت آن است که اصل آنتروپیک را به مرحله ی مقدم تری ببریم، و از زیست شناسی به کیهان شناسی برگردیم.

بالای صفحه

ادامه >> روایت کیهانشناختی اصل آنتروپیک

[1] . Goldilocks zone

[2] . Xena

* اگر این نکته برایتان شگفت آور است، ممکن است دچار شوونیسم نیمکره ی شمالی باشید، که در ابتدای فصل 4 شرح داده شد.

[3] . binary

[4] . The Mendel’s Demon, Mark Ridley

[5] . consciousness

[6] . one-off

[7] . رودی در شمال ایتالیا که در زمان ژولیوس سزار، حد فاصل سرزمین گل از روم بود. سزار پس از نبرد در سرزمین گل به قصد ورود به روم با سپاه خود از این رود گذشت. چون عبور سپاه ایالتی یک سرداراز روبیکون و ورودش به سرزمین روم مجاز نبود این عمل سزار منجر به اعلام جنگ رومیان به سزار شد... پس از این واقعه "گذشتن از روبیکون" در فرهنگ اروپایی اصطلاحی شد برای هر عمل سرنوشت ساز.م

فهرست