۱۰ نظریه انقلابی برتر علم

اغلب حوزه‌های علمی در قرون اخیر حداقل با یک نظریه انقلابی روبرو بوده‌اند. چنین نوآوری‌ها، یا گذار پارادایم‌ها، دانش کهن را در چارچوب جدیدی بازچینی می‌کند. نظریه‌های انقلابی زمانی موفق از آب درمی‌آیند که چارچوب جدیدشان مساله‌هایی که در رژیم فکری سابق حل‌ناپذیر بودند را حل کنند. در اینجا ده نظریه انقلابی علمی از دید تام سیگ‌فراید (Tom Seigfried) به اختصار توضیح داده شده است.

۱۰٫ نظریه اطلاعات: کلود شانن۱۹۴۸

این نظریه در واقع انقلابی‌ترین نظریه نیست، اما نظریه‌‌ای مشابه ‌با آن از قبل وجود نداشته است که منجر به این نظریه شود. شانن زیربنای ریاضی را برای پیشرفت‌های انقلابی در علوم کامپیوتر و ارتباط الکترونیکی فراهم آورد.

۹٫ نظریه بازی‌ها: جان فون نویمن و اسکار مارگنشترن ۱۹۴۴ با نقش‌آفرینی مهم جان نَش در سال‌ ۱۹۵۰

این نظریه در ابتدا برای علوم اقتصادی توسعه داده شد و شاهد موفقیت‌های زیادی نیز بود، اما علم اقتصاد را به طور کامل دستخوش انقلاب نکرد، بلکه به صورت گسترده‌‌تری در سایر علوم اجتماعی به کار گرفته شد. نظریه انقلابی بازی‌ها هم اکنون شاخه مهمی از مطالعات انقلابی زیست‌شناسی است. نظریه بازی‌ها را می‌توان حتی در فعالیت‌های روزمره مانند فوتبال به کار گرفت. همچنین نظریه‌ای به نام نظریه کوانتومی بازی‌ها وجود دارد، که به زودی چیزی را دچار انقلاب خواهد کرد. جان نش به خاطر فعالیت‌هایش در زمینه نظریه بازی‌ها برنده جایزه نوبل شد، و زندگی عجیب او نیز انگیزه اصلی برای نوشتن کتاب ذهن زیبا قرار گرفت. اما انتظار نداشته باشید که با دیدن نسخه فیلم شده این کتاب چیزی از نظریه بازی‌ها بیاموزید.

۸٫ نظریه اکسیژنی احتراق: آنتوان لاوازیه ۱۷۷۰

اگر چه لاوازیه اکسیژن را کشف نکرد، اما او دریافت که این گاز با ترکیب شدن با مواد دیگر باعث احتراق می‌شود. لاوازیه به این ترتیب نظریه فلوژیستون را نقض کرد و مسیر جدیدی را برای توسعه شیمی مدرن گشود.

آلفرد ویگنر در سفری به گرینلد در سال‌های ۱۹۱۲-۱۹۱۳٫ او ایده خود درباره رانش قاره‌ای را در اوایل سال ۱۹۱۲ مطرح کرد، مفهومی که بعدها با نظریه صفحات تکتونیک درهم آمیخت.

۷٫ صفحات تکتونیک: آلفرد ویگنر ۱۹۱۲ ؛ توزو ویلسون ۱۹۶۰

هر چند ویگنر در اوایل سال ۱۹۱۲ رانش قاره‌ای را کشف کرد اما در سال‌های ۱۹۶۰ بود که دانشمندان تکه‌های مختلف این نظریه را کنار هم گذاشتند تا نظریه جامع صفحات تکتونیک را ارائه دهند. ویلسون، یک ژئوفیزیکدان کانادایی، کلیدی‌ترین کار را برای ارائه این نظریه انجام داد، در حالی‌که تعدادی دیگر از محققان نیز نقش‌های برجسته‌ای ایفا کردند.

۶٫ مکانیک آماری: جیمزکلرک ماکسول، لودویگ بولتزمن، جی.ویلارد گیبس ، اواخر قرن ۱۹

مکانیک آماری با توصیف گرما بر اساس رفتار آماری اتم‌ها و مولکول‌ها، فرایندهای ترمودینامیکی را توضیح داده و همچنین شواهد محکمی را برای وجود اتم‌ها فراهم آورد. علاوه براین، مکانیک آماری نقش احتمالات را در علوم فیزیکی اثبات کرد. توسعه‌های جدید مکانیک آماری (که امروزه گاهی فیزیک آماری نیز نامیده می‌شود) به همه چیز از علم مواد و مغناطیس گرفته تا رفتار ترافیکِ اتومبیل‌ها اعمال می‌شود و حتی در نظریه بازی‌ها نیز کاربرد دارد.

آلبرت اینشتین (۱۸۷۹- ۱۹۵۵) فیزیکدان نظری آلمانی، او بیشتر به خاطر نظریه نسبیت و به ویژه برای هم‌ارزی جرم و انرژی (E=mc^۲) شهرت دارد. 

۵٫ نسبیت خاص: اینشتین ۱۹۰۵

از بعضی جهات، نسبیت، نظریه چندان انقلابی نیست، چون دربرگیرنده مقادیر زیادی از مفاهیم فیزیک کلاسیک است. با این حال این نظریه فضا را به زمان و انرژی را به ماده ارتباط می‌دهد، و ساخت بمب‌های اتمی را نیز ممکن می‌سازد و به شما این امکان را می‌دهد تا عمرتان در سفینه‌های فضایی آهسته‌تر سپری شود.

۴٫نسبیت عام: اینشتین ۱۹۱۵

نظریه نسبیت عام نسبت به نسبیت خاص نظریه انقلابی‌تری است، چون قانون گرانش نیوتن را در چارچوب خمش فضا-زمان توضیح می‌دهد. و چشم فیزیکدانان را به کل تاریخِ جهانِ در حال انبساط می‌گشاید. و همچنین برای نویسندگان داستان‌های علمی تخیلی سیاهچاله‌ها را فراهم می‌آورد.

دانشمندان خالق نظریه کوانتومی، پایین از راست به چپ: اروین شرودینگر، ورنر هایزنبرگ، ولفگان پائولی، بالا از راست به چپ: ماکس پلانک، آلبرت اینشتین و نیلز بوهر. آلبرت اینشتین بیشتر با نظریه نسبیت معروف شده است اما جایزه نوبل را نه بخاطر این نظریه بلکه  با  بسط تئوری کوانتوم و مکانیک آماری در سال ۱۹۲۱ بدلیل کشف قانون اثر فوتوالکتریکدریافت کرد.

۳٫ نظریه کوانتوم : ماکس پلانک، نیلز بوهر، وِرنر هایزنبرگ، اروین شرودینگر ، ماکس بورن، آلبرت اینشتین ، پل دیراک، ولفگان پائولی  ۱۹۰۰-۱۹۲۶

نظریه کوانتوم اساس فیزیک کلاسیک را دچار لرزش کرد، مفاهیم متداول درباره ماهیتِ واقعیت را ویران کرد، کل فلسفه‌های علت و معلولی را نادیده گرفت و ویژگی‌های عجیبی درباره طبیعت آشکار کرد که هیچ‌کس تا آن زمان تصور آن را هم نکرده بود. واقعا باورش سخت است که این نظریه، نظریه شماره ۳ در این فهرست است.

۲٫ تکامل با گزینش طبیعی: چارلز داروین ۱۸۵۹

داروین نشان داد که پیچیدگی بغرنج حیات و رابطه‌های بین انواع گونه‌های زیستی می‌تواند بدون نیاز به هیچ طراحی، تنها برخواسته و بازمانده از فرایند‌های طبیعی باشد. نظریه او به قدری انقلابی است که هنوز عده‌ای درباره درستی آن تردید دارند.

چارلز رابرت داروین (۱۸۰۹ – ۱۸۸۲)، زیست‌شناس بریتانیایی و خالق نظریه تکامل یا فرگشت است. از آثار او می‌توان منشا انواع (۱۸۵۹) و تبار انسان (۱۸۷۱۱) را نام برد.

۱٫ خورشیدمرکزی: کوپرنیک۱۵۴۳

یکی از باشکوه‌ترین یافته‌های علمی که در تصور یونانیان باستان بود و دو هزار سال بعد اثبات شد: زمین به دور خورشید گردش می‌کند (مانند سایر سیارات). این نظریه انقلابی شماره ۱ است چون اولین نظریه انقلابی بوده. به نظر شما این واژه انقلابی از کجا آمده؟ ( این واژه تا قبل از زمانی که کوپرنیک واژه انقلاب‌ها را عنوان کتاب انقلابی خود انتخاب کند به ندرت مفهوم امروزی را داشت.)

منبع: sciencenews.org

سیده اسما حسینی/ انجمن فیزیک ایران

توضیحات اضافه: بیگ بنگ