ترمودینامیک در رباعیات خیام

 دکتر بیژن باران

 

در ترمودینامیک قانون صفر اصل منطق است: 2چیز مساوی چیز 3 باهم مساوی اند. قانون 1 بقای انرژی و ماده یا تناسخ خیام است. قانون 2 کار با افزایش انرژی تولید می شود. قانون 3 آشوب در حرارت پایین کمتر است. زمستان آرامش دارد. این قوانین را می توان در رباعیات خیام خردگرا در شکل کلام شاعرانه پیگیری کرد.

 

باید توجه داشت تخیل و مشاهده در شاعر با زبان کلامی و عالم با منطق و ابزار ریاضی مشترک اند. در این جستار بیان کلامی ترمودینامیک با زمان یکسویه، بقای انرژی، آشوب در رباعیات خیام بررسی می شوند. نتایج تمدن مدرن در باستانشناسی، جامعه، طب بکار می روند. پس می توان علوم را در نقد شعر هم بکار برد.

 

شاعر و دانشمند ادراکات محیط را به زبان استعاری و ریاضی تبیین می کنند. خیام مقام ویژه دارد چون هم ریاضیدان هم شاعر تراز جهانی بود: هرگز دل من ز علم محروم نشد. دید شاعرانه یا عالمانه در ادراکات مشترک بوده؛ ولی در بیان زبان کلامی یا ریاضی گزیده می شود. زبان ریاضی و طبیعی بر منطق استوار اند؛ چون زبان و منطق 2کلاف عصب در غشاء بیرونی مغزند.

 

البته عالمانی چون مندل، داروین، یونگ آثار علمی خود را به زبان طبیعی مانند آلمانی و انگلیسی بیان کردند. چون محیط برای نخبگان مشترک است؛ ادراکات مشابه در نقاط مختلف بیان شده ربطی به تقلید از یکدیگر ندارند. بیانات، آفرینش، کشفیات مشترک در مناطقی با فرهنگ پیشرفته نسبت به دهقانان و ایلات رخ می دهند. لذا چند شاعر یا عالم در چند نقطه یک منطقه به خلاقیت یا کشف یک موضوع نایل می شوند. این آثار با هم شباهت دارند چون نخبگان با تخصص ادراک مشترک از محیط دارند.

 

نظریه تکامل، برخی قوانین فیزیک، اشعار محیطی همزمان شبیه هم بوده؛ از هم تقلیدی نیستند. تناسخ را در چرخه دفن مرده کربن دار، رشد تاک انگور، شراب سرخ کنایه از خون را نخبگان می دیدند. لذا تناسخ را در بقای ماده و انرژی در شعر پروراندند. تناسخ، استحاله، ترادیسی تعییر ماده از شکلی به شکل دیگر در این سطر آمده: این کوزه چو من عاشق زاری بوده است. او به برگشت انسان باور نداشته؛ تنها از ترادیسی ماده گفت: از آمدن و رفتن ما سودی کو؟

 

تعادل دمایی 2جسم با جسم 3 یعنی 2 جسم با هم یک دما دارند. حرارت مطبوع نزدیک به دمای تن- بمثابه روزی در بهار، جدا از سرمای زمستان و رو به گرمای تابستان- می باشد. تعادل دمایی را خیام در سطر زیر محسوس می کند: روزیست خوش و هوا نه گرم است و نه سرد. او خود و خانه  یعنی محفل دوستان با می و مطرب در تعادل قرار داد: مائیم و می و مطرب و این کنج خراب. تعادل جمع با می بدست، نشسته بر زمین یا کنج خراب دیده می شود.

 

بقای کار و انرژی در خیام: ابر آمد و باز بر سر سبزه گریست. بقای ماده بشکل آب در ابر و باران دیده می شود. انرژی آشوب است؛ حرارت کار می سازد. سرما و یخ آشوب را به صفر می رساند. خیام مرگ و سرما را آرامگر آشوب یعنی سکوت خواند. قصر سرد، جام می، مرگ جمشید در گذشته عبرت است: آن قصر که جمشید در او جام گرفت. اگر غم را آشوب/ آنتروپی انگاشته؛ آنگاه کثرت و کتره ای بودن اجسام سماوی در سطر زیر دیده می شود: افلاک که جز غم نفزایند دگر.

 

برای خیام لحظه واقعیت در بعد زمان منجمد است. گذشته روی آینده اثر گذارد. آیا اجرام سماوی هم بر سرنوشت انسان اثر گذارند؟ ماده تاریک، انرژی تاریک، موج گرانش تصادم 2سیاهچاله، پرتو کیهانی از جسم انسان می گذرند. آیا اثری بر ژنها دارند؟ دیروز تو بر امروزت اثر دارد. ولی امروزت بر دیروز هم اثر دارد؟ البته برای شاهان به قدرت رسیده؛ تبلیغات چیانشان گذشته را دوباره نویسی می کنند. خیام: امروز ترا دسترس فردا نیست. این بحر وجود آمده بیرون ز نهفت.

 

زیرا زمان و مکان با مهبانگ در “نهفت” آغاز شده؛ در 14 میلیارد سال بعد زمان یکسویه پیش رفته؛ برگشت ناپذیر است. خیام برگشت ناپذیری زمان را در شکستن و خورد شدن پیاله تصویر کرد که نتوان آن را درسته/ سالم کرد، گفت: ترکیب پیاله‌ای که درهم پیوست. برای خیام زمستان، بهار، تابستان با نظم سبز برگ آنتروپی پایینتر از خزان با برگ در باد است. روزیست خوش و هوا نه گرم است و نه سرد.

 

آنتروپی یا بینظمی را در هجوم قبایل به ایران، شاعران بروشنی می دیدند. حتی در اصطلاح “در گرماگرم” حادثه اشاره به افزایش گرما و تولید رویدادهای پیش بینی ناپذیر آشوب و بینظمی می باشد. خیام آنتروپی در پخش ذرات با باد، گسترش کیهان، نماندن ذره در یکجا، گفت: چون نیست ز هر چه هست جز باد بدست. او اشکال هندسی و اعداد را در شعر می آورد: در دایره‌ای که آمد و رفتن ماست. هوشیاری متضاد مستی است. وقتی خیام تبلیغ مستی می کند؛ هوشیاری کائنات را مسخره می کند؟

 

هوشیاری اطلاعات، اندازه گیری، هندسه، مشاهدات است. سامانه آشوب غیرخطی، پویا، بیثبات است؛ ولی می توان آن را خطی کرد. اکثر پدیده ها خطی اند. نمونه: تراکم ابر و پیدایش باران، برآمدن خورشید و گر شدن زمین، افزایش حرارت و سر رفتن کاسه شیر جوشان. شیوه1 و 2 ثبات لیاپونوف برای سیستم آشوب غیرخطی پویای کاربرد دارد. آن را با تغییرات ضروری مشمول معادلات خطی نزدیک نقطه تعادل می کند.

 

در برخی روندهای ترمودینامیک 1- بدون جرم و انرژی، با اندرکنش سیستم با محیط، وضع سیستم به سوی وضع احتمال کمتر رفته تا برای ناظر اطلاعات از محیط افزایش یابد. 2- یک سیستم ممکن است اندرکنش بر پایه اطلاعات با محیط- با ناظر آگاه- بدون تبادل انرژی داشته باشد. شفیعی-کریمی

 

شاعران فارسی را می توان به خردگرا مانند رودکی، فردوسی، خیام؛ عارف مانند حافظ رند، بابا طاهر، سپهری؛ مربی مانند سعدی، خاقانی، سیمین؛ اعترافی مانند حافظ، فروغ، رحمانی؛ کنشگر مانند ناصرخسرو، سیف فرغانی، شاملو تقسیم کرد. یعنی جنبه غالب در شعر آنها را به کل زندگی شاعری تعمیم داد. خردگرایی شاعرانه به تجربه و منطق دانشمند نزدیک است.

 

برخی دیگر اصول علمی را در سطح شهود، بصیرت، مشاهده در آثار شاعران دیگر می توان بررسی کرد. گاهی نام پدیده در زمان و در زبان دیگر جدیدتر شده؛ این واژه ها گاهی هم مفهوم دقیقتر نوین مانند کار و سرمایه گرفته اند. نمونه: ایرانیان سده 19 درک صحیح از خرابه های تخت جمشید نداشته؛ با ترجمه و رفتن به موزه های غرب همان خرابه ها معنی دقیق داریوش بجای جمشید گرفتند.

 

گاهی هم متون خطی باستان در کتابخانه های غربی و مستشرقین به زبان مدرن ترجمه شده اند. برخی اصول علمی در زندگی روزمره، هنر، ادبیات، شعر با استعاره و نماد برای راهیابی بیان شده اند. این چارهجویی یا نتیجه تجربه فردی با محیط یا نتیجه دیدن آنها در کتب، اینترنت، رسانه ها است. خط کودینگ چند ده صدا است. با پیدایش توان تجرید در غشاء بیرونی مغز انتزاعات زبان و اعداد در تمدن شکل گرفتند.

 

زبان کودینگ واقعیت و تخیلات یعنی اطلاعات محیط و ذهن شد. لذا زبان طبیعی، ریاضیات، دوگرایی کودینگ واقعیت زندگی، تجریدات منطقی ذهن، ثنویت 0 و 1 خاموش روشن دیجیتال شدند. زبان، ریاضی، دوگرایی سامانهایی در آشوب/ آنتروپی جهان اند. اطلاعات کودینگ فاکتهایند. داده، اطلاعات، دانش، خرد لایه های صعود از فاکت به تجرید اند. رابطه اطلاعات و آنتروپی چیست؟

 

نمونه: قضیه حمار یعنی بین 2نقطه خط راست کوتاهترین است، کنش-واکنش نیوتن، انتقال فشار در مایعات پاسکال، طبیعت یا تربیت یعنی تاثیر محیط یا ذات بر فرد در شعر فردوسی و سعدی، منظومه شمسی کپلر در شعر “دل هر ذره” هاتف، ثنویت/ 2گرایی عصب در تصمیمگیری و جهانبینی اهورا-اهریمن زرتشت. یاخته عصب 2وضع خاموش/ روشن on/ off دارد که در ثنویت خیر/ شر زرتشت می توان دید.

 

نمونه های فوق را می توان بررسی تمی، تاریخی، قیاسی کرد. خط راست کوتاهترین وصل 2 نقطه با کمینه سوخت انرژی یا غذا در موجود زنده رابطه دارد. لذا خر در رفتن از یک نقطه به نقطه دیگر کوتاهترین راه را می رود؛ زیرا کمترین انرژی مصرف می شود. نیوتن 3قانون حرکت دارد: حفظ وضع فعلی جسم، نیرو به جسم مساوی شتاب و جرم یعنی F = m * a، 2جسم با کنش و واکنش. جسم وضعیت فعلی خود را می خواهد نگهدارد؛ گرایش در طبیعت حفظ وضع موجود/ اینرشیا است.

 

سعدی: چو عضوی بدرد آورد روزگار/ دگر عضوها را نماند قرار. مفهوم ظروف مرتبطه را در جامعه انسانی بیان کرد. پاسکال: فشار وارده بر مایع تراکم ناپذیر در چند ظرف پیوسته، به نقطات دیگر انتقال می یابد. کپرنیک: منظومه شمسی با 8سیاره بدور خورشید است. قبل از هاتف آریستارخوس ساموسی 270 ق.م. نوشت: خورشید بزرگتر از زمین و مرکز جهان است. هاتف با مشاهده روز و شب تخیل کرد: دل هر ذره را که بشکافی/ آفتابیش در میان بینی. مدل بصری منظومه شمسی را برای ساختار اتم در هسته و الکترونهای مدارات آن، راترفورد در سده 19 ارایه داد.

 

واقعیت اطلاعات است. اطلاعات ناشی از مشاهده نور، انرژی، زمان –کودینگ واقعیت است. اطلاعات نیاز به کودینگ برای فهم انسان و ماشین دارد. در 2گرایی یعنی بیت 0، 1 ، ریاضیات، هندسه، نقاشی، موسیقی، رقص اطلاعات به اسنان می رسد که به حسگرهای نوری میله برای خاکستری و هرم برای رنگها در چشم رسیده؛ در روشن/ خاموش عصب به تصمیم ثنوی یا این یا آن می رسد. مغز به رفتار ثنوی در ذهن معنی نسبت می دهد. لذا واقعیت پیکسل نور حاوی اطلاعات است. برای خیام آسمان پرده پیکسلی با نقاط اطلاعات دار ستارگان است. تاریکی گاهی نور را قایم می کند که حاوی اطلاعات است. این اطلاعات کودینگ فاکتهای جرم سماوی است.

 

در جهان 11 بعد است که زمان، مکان محسوس بوده؛ 7 بعد دیگر نامحسوس اند. تکامل رابطه با 4بعد زمان، عمق، پهنا، درازا در حسگرهای موجودات را پدید آورد. تازه خود زمان چیست؟ گذشته، حال، آینده در کائنات با هم اند. حتی در خود ما هم حافظه گذشته، ادراکات کنونی، برنامه ریزی آتی با ساعت بیولوژیک در مغز، با همند. زمان را با استعاره قافله دقایق، اشاره به بعد یکسویه گی از گذشته به حال و آینده- تم دلخواه خیام است: این قافله عمر عجب می گذرد.

 

انسان حسگر برای 4 بعد فضا- زمان داشته؛ ولی 7بعد دیگر را با ریاضیات تبیین می کند. حتی تخیل انسان محدود به مکان 3بعدی بوده؛ ولی پدیده ها را می تواند بهم پیوند زند. در اسطوره این پیوند زنی برای ایجاد موجودات ترکیبی سانتور تن اسب با سر انسان در یونان- نماد توان و هوشمندی؛ گریفین سر و بال عقاب و تن شیر در تخت جمشید- نماد تیزبینی و توانمندی؛ اسفینکس سر زن تن شیر- نماد پرستار پرتوان نزدیک قاهره.

 

هسته تخیل و خلاقیت کاربرد فکرهای کتره ای با دیگر شبکه های غور مغز اند. منطق، زبان، حافظه، اراده، نیت، انگیزه در این دو  انتگره شده بسوی چارهجویی، حل مسئله، راهیابی گرایش می کنند. در روند غور، فرد به پاسخ پیچیده می رسد. انسان طبیعت را با ادراک، حسیات، مشاهده می یابد. نیوتن افتادن سیب را از درخت دید؛ نیروی گرانش را با زبان ریاضی تبیین کرد. کوکله گذر مار دم به دهن را خواب دید؛ فرمول حلقوی شیمی آلی را یافت. آینشتاین ناظر، حرکت 2قطار، رفتن مسافر در کوپه را در نسبیت سرعتها و محور مختصات تبیین کرد.

 

شاعر افتادن سیب، خواب مار دم به دهن، ناظر مسافر یک قطار با دومی را با کلام بیان می کند. در شعر قیاس، تشبیه، نماد کلامی اند. خیام مشاهدات خود را در شعر بمثابه گام نخست در علم نگاشت. او علیت نور در تاریکی و گردش ماه با چرخه هلال، نیمه، کامل بدور زمین را می آورد: مهتاب بنور دامن شب بشکافت. خیام بقای ماده را در زیر گفت: آرند یکی و دیگری بربایند. جزء بمثابه بخشی از کل در سطر زیر آمد: یک قطره آب بود با دریا شد. او وضع ذره بشکل گرد، جزء، عضو را با جسم بیان کرد: هر ذره که در خاک زمینی بوده است.

 

خیام اعداد را مد نظر دارد: ای آنکه نتیجهٔ چهار و هفتی. تا چند حدیث پنج و چار ای ساقی؟ در این سطور باید دالهای 4، 7، 5 بمثابه نماد یا مدلول عناصر اربعه باشند. در سطری دیگر عناصر اربعه را نام برد: آزاد زخاک و باد و از آتش و آب. این 4 نام با طبایع گرم، سرد، تر، خشگ یا اخلاط خون، بلغم، صفرا، سودا در طب عوام ربط دارد. مدلول 7طبقه آسمان خارج از جو زمین، فلک یا سیاره/ ستاره اند: قمر، عطارد، زهره، شمس، بهرام، مشتری و زحل. امشاسپندان 7گانه زرتشتی هم می توانند مد نظر باشند.

 

5 حس باصره، ذائقه، لامسه، شامه، سامعه؛ 6 جهت راست، چپ، بالا، پایین، جلو و عقب اند. عطار رباعی خود را با متافیزیک می آمیزد: برآورید ز دودی کبود در شش روز/ بکرد چار گهر هفت قبة گردان. ولی خیام مادی می نگرد: با اهل خرد باش که اصل تن تو/ گردی و نسیمی و غباری و دمی است.

 

فلکهای زودیاک، ستار شناسی، اسطرلاب در تغیین سرنوشت در میان عیلامیان و کلدانیان در 4هزار سال پیش رواج داشت. در تپه های مشرف به هلیل رود جیرفت تمدن ارته با 10ها هزار اقلام عتیق از 5هزار سال پیش بمثابه حلقه وصل 2تمدن موهنجو دارو دره سند و سومر میانرودان در سده 21 کشف شد. با وجود حسگرهای مدرن و ابزار الکترونیک می توان تاریکی گذشته را روشن کرد. بطلمیوس در المجسط از تاثیر اجرام سماوی بر زندگی انسان گفت.

 

در عهد باستان هم برخی عالمان یونانی با سفر به مصر، ایران، ترکیه نظرات علمی، فلسفی، دینی را آموخته در کتب خود باز تولید کردند. یا کتب آنها در یونان خوانده شده؛ عالمان بومی این نظرات بویژه حساب، هندسه، نجوم را دقیقتر نوشتند. مکالمات فایدون افلاطون، آرای امپدوکلس، جدول فیثاغورس در یونان؛ رفتار و نتیجه آن در کارما و جریان سنساره یا چرخه زایش و مرگ در هند و کیش بودا، تناسخ و عدد شناسی در یونان و هند را نشان می دهند. ابوریحان بیرونی هند را با آثار یونان ، پس از ورود اردوی اسکندر مقدونی، آشنا کرد. هندسه اقلیدس، مجسطی بمعنی ترکیب، رساله اسطرلاب را به سانسکریت برگرداند.

 

منابع. ‏2017‏/11‏/20

https://ganjoor.net/khayyam/robaee/

On the relationship between entropy and information :Afshin Shafiee- Majid Karimi

https://arxiv.org/ftp/quant-ph/papers/0611/0611061.pdf

 

این بخش از ویکی پیدیای فارسی نقل شد. قوانین ترمودینامیک کمیتهای بنیانی مادی دما، انرژی، کار، آنتروپی سیستم حرارتی در تعادل را تببین می کنند. این قوانین از سده 19 با صنعت بخار پیدا شدند؛ 4تایند: 0-دو سیستم در تعادل گرمایی با سیستم سوم، با یکدیگر در تعادلند. 1-انرژی درونی هر سیستم منزوی ثابت و پایدار است. بقای کار و انرژی یعنی: تغییر انرژی درونی یک سیستم با اختلاف گرمای داده شده به آن و کار انجام شده آن بر محیط برابر است: Delta U=Q-W و TdS =Q.

 

پس، انرژی اصولأ به شکل یک انرژی مصرف ناپذیر از منبع خود گم می شود. Dalta=تغییر، انرژی=U، گرما=Q، کار=W، آنتروپی کم= dS، دما=T . انرژی و ماده پدید نیآمده؛ از بین نرفته؛ تنها شکل شان از جامد، مایع، گاز و پلاسما تغییر می کند. دو باره به وضع پیشین بازگردد، پس مقدار ماده /انرژی در کیهان ثابت می ماند. ورودی هر ماشینی با خروجی آن برابر است. تغییر انرژی درونی سیستم ِ بسته، برابر دمای افزوده منهای کار خالصی است که انجام می دهد. کار سیستم دنیای واقعی، همیشه مقداری انرژی به محیط بیرون می ریزد. 

 

2- نمی توان فرآیندی را داشت که در آن، اثر منحصر بفرد در واقع کسر حرارت مثبت از یک منبع و تولید کار ِ مثبت باشد. انرژی، بی نظمی/ آنتروپی به دنبال دارد؛ از منبع خود حرکت می کند. در این حالت انرژی یا دما از جسم سردتر به جسم گرم تر نمی رود. نمی توان بدون افزودن انرژی به سیستم جریان متداوم دما را ایجاد کرد. ساخت یک موتور سیکلی که تأثیری جز انتقال مداوم گرما از دمای سرد به دمای گرم نداشته باشد، ناممکن است. برای ماشین، باید انرژی وارد کرد تا کار بیشتری انجام شود.

 

انرژی مصرف پذیر برای باروری، رشد و ترمیم کاربرد دارد. در این فاز انرژی مصرف پذیر به انرژی مصرف ناپذیر تبدیل شده؛ گم می شود. آنتروپی به مثابه بخشی از انرژیِ مصرف ناپذیر در یک سیستم بسته بکار می رود. هنگامی که در یک بازه زمانی این انرژی زیاد و انرژی مصرف پذیر گم شود، بی نظمی زیاد می شود. جهان هستی در مهبانگ یعنی تکنیگی/ بینهایت آغاز آنتروپی صفر داشته است، اما چگونه آنتروپی آغاز به کم شدن کرد؟

 

در حالیکه بی نظمی کیهان در طول 14میلیارد سال گذشته زیاد می شود. دامنهٔ نوسان آونگ به تدریج کوجکتر می‌شود- اصطکاک انتقال را انرژی به هوا می دهد. اگر توپی از ارتفاع رها شود، اصطکاک آن با هوا، هر بار برخورد توپ با زمین، کمتر از دفعهٔ قبل بالا خواهد جهید. یخ در فنجان چای ذوب شده تا چای سردتر شود.

 

بیان کالوین-پلانک: نسبت دما به کار هیچ وقت ۱ نمی شود، چون اتلاف انرژی وجود دارد. ساخت ماشین گرمایی با بازدهی ۱۰۰% ناممکن است. یک موتور حرارتی بدون از دست دادن گرما به کار خود نمی تواند ادامه دهد. بیان کلازیوس: ساخت یک موتور سیکلی که جز انتقال مداوم گرما از سرما به گرما نداشته باشد، ناممکن است. سنگ مزار بولتزمان S=k logW حک شده؛ یعنی آنتروپی تناسب با وضع مولکولهای گاز دارد.

 

3- انرژی هر سیستم به حداقل مقدار خود میل کند، انتروپی آن به نزدیک صفر می‌رسد. S->0, U->U0. همه رویدادها در دمای صفر مطلق یا منفی ۲۷۳ سانتی گراد متوقف می شوند. در این دما جنبش مولکول ها و انرژی جنبشی متوقف می شوند. لذا دیگر هیچ انرژی وجود نخواهد داشت! در حالیکه مقدار ماده/ انرژی یکسان باقی می ماند، دمای آن در زمان کاهش می یابد.

قوانین فوق را می توان جور دیگر باز نوشت: ۱- نمی توان برنده شد. چیزی مجانی بدست نمی آید- چون ماده و انرژی حفظ می شوند. ۲- نمی توان باخت. به حالت مشابه قبلی نمی توان برگشت. چون آنتروپی/ آشوب همیشه در حال افزایش است. ۳-نمی توان از بازی خارج شد. چون حالت صفر مطلق هیچ گاه به دست نمی آید.