بيگ‌بنگ: فيلم ميان‌ستاره‌اي (Interstellar) كه در سال 2014 با كارگرداني كريستوفر نولان بر پرده‌ي سينما‌هاي جهان به نمايش درآمد، يكي از مهم‌ترين فيلم‌هاي علمي‌تخيلي سال‌هاي اخير بود. اين فيلم كه داستان خود را در بستر علم و بر لبه‌ي مرزهاي آگاهي ما از جهان روايت مي‌كرد، سعي كرده بود تا حد امكان به مفاهيم علمي پايبند بماند. يكي از دلايل چنين وفاداري، حضور فعال شخصيتي چون كيپ تورن، فيزيك‌دان برجسته‌ي معاصر در فرايند ساخت اين فيلم است.

كيپ تورن در اين كتاب، به توضيح عميق‌تر مفاهيم علمي ميان‌ستاره‌اي پرداخته است. او به بهانه‌ي اين فيلم، امكانات ما در جهان علم را بازگو مي‌كند و توضيح مي‌دهد آنچه در اين فيلم ديده‌ايم، در جهان واقعيت چه جايگاهي دارد. اين كتاب كه يكي از بهترين كتاب‌هاي ترويج علم سال 2014 بود، با مقدمه‌‌اي از كريستوفر نولان منتشر شده است و ترجمه‌ي فارسي آن نيز به همراه مقدمه‌‌اي از دكتر رضا منصوري، كيهان‌شناس و استاد دانشگاه صنعتي شريف منتشر شده است.

ميان‌ ستاره‌اي به روايت علم (The Science Of Interstellar)
همراه با مقدمه‌ي دكتر رضا منصوري بر ترجمه‌ي فارسي
نوشته‌ي : كيپ تورن (Kip Thorne)
ترجمه: پوريا ناظمي – حسين شهرابي
انتشارات: كارگاه
موضوع: كيهان‌شناسي – سياه‌چاله
چاپ اول، 1394
تعداد صفحه: 435 – مصور (بخش رنگي)، جدول (بخش رنگي)، نمودار (بخش رنگي)
قيمت: 49000 تومان

قسمتي از متن كتاب:

اگر از فاصله‌اي دور و براي مثال از سطح سياره‌ي مان به سياره‌ي ميلر نگاه كنيد، بر اساس قوانين اينشتين، اين سياره مدار ميليارد كيلومتري خود را در هر 1/7  ساعت يك‌بار دور مي‌زند. اين عدد تقريباً معادل نصف سرعت نور است. اما به دليل اتساع زمان، خدمه‌ي سفينه‌ي رنجر تناوب مداري سياره را 60 هزار بار كمتر از اين مقدار اندازه‌ مي‌گيرند. يعني چيزي در حدود يك دهم ثانيه. يعني ده بار گردش به دور سياه‌چاله‌ي گارگانچوا در هر ثانيه.

سرعت واقعاً سريعي است. اما آيا از سرعت نور سريع‌تر نيست؟ نه. دليل آن هم گردابه‌ي فضاي ايجاد شده در اثر گردش سريع سياه‌چاله‌ي گارگانچوا به دور خود است. در مقايسه با گردابه‌ي فضا در محل سياره و استفاده از زمان اندازه‌گيري‌شده در آن‌جا، سياره به مراتب آهسته‌تر از سرعت نور در حال حركت است و همين سرعت است كه اهميت دارد. اين صحنه و چارچوبي است كه مرز و حد سرعت نور در آن اعمال مي‌شود. در برداشت علمي من از فيلم، از آن‌جايي كه هميشه يك روي سياره به سمت گارگانچوا است، اين سياره بايد با همان سرعتي كه مدار خود را طي مي‌كند، به دور خود بچرخد. يعني ده‌بار در هر ثانيه.

چطور ممكن است كه اين سياره بتواند چنين سريع به دور خود بچرخد؟ آيا نيروهاي گريز از مركز آن را از هم نمي‌گسلند؟ خير. و اين بار هم ناجي‌ ما همان گردابه‌ي فضايي است. سياره هيچ نيروي ويرانگر گريز از مركزي احساس نخواهد كرد، به شرط آن‌كه دقيقاً با همان سرعتي كه فضا در اطرافش در حال چرخش است، به دور خود بچرخد و اين همان اتفاقي است كه درباره‌ي اين سياره تقريباً رخ مي‌دهد.

بنابراين نيروهاي گريز از مركز حاصل از دوران سياره به دور خودش در واقع بسيار كوچك و ضعيف هستند. در عوض اگر نسبت به ستاره‌اي دوردست وضعيتي ناچرخان داشت، در مقايسه با گردابه‌هاي فضاي اطرافش بايد 10 بار در ثانيه به دور خود مي‌چرخيد و چنين چيزي باعث مي‌شد تا نيروهاي گريز از مركز سياره را نابود و متلاشي كنند. اين هم از كارهاي عجيبي است كه نسبيت مي‌تواند انجام دهد.

فهرست مطالب:

كيپ ثورن و مدل همكاري او در مؤثرترين رسانه‌ي ترويج علم

مقدمه‌اي بر ترجمه‌ي فارسي

پيشگفتار كريستوفر نولان

ديباچه

• دانشمندي در هاليوود: پيدايش ميان‌ستاره‌اي

ليندا اوبست، شريك هاليوودي من

استيون اسپيلبرگ، كارگردان اوليه

جاناتان نولان، نويسنده‌ي فيلمنامه

كريستوفر نولان،  كارگردان و نويسنده‌ي فيلمنامه

پاول فرانكلين، اوليور جيمز، ايگويين فون تانزلمن:  گروه جلوه‌هاي ويژه‌ي بصري

متيو مك‌ كانهي، ان هَتِوِي، مايكل كين، جسيكا چستين

بخش اول: زيرساخت‌ها

•  خلاصه‌اي در باب علم

مِهبانگ

كهكشان‌ها

منظومه‌ي شمسي

مرگ ستاره‌ها:  كوتوله‌هاي سفيد، ستاره‌هاي نوتروني، سياه‌چاله‌ها

ميدان‌هاي مغناطيسي و الكتريكي و گرانش

•  قوانين حاكم بر جهان ما

نقشه‌برداري از عالم و رمز‌گشايي از قوانين فيزيك

حقيقت، حدس‌هاي علم‌محور، گمانه‌زني‌ها

•  زمان و فضاي خميده و نيروهاي كِشندي

قوانين اينشتين درباره‌ي خميدگي زمان

خميدگي فضا: توده و شامه‌ي ما

گرانش كشندي

•  سياه‌چاله‌ها

مورچه‌اي روي جَستانه: فضاي خميده‌ي سياه‌چاله

افق رويداد و زمان خميده

گردابه‌ي فضايي

نمايش دقيق فضا و زمان خميده در اطراف سياه‌چاله

نماي سياه‌چاله از درون عالم ما

از كجا مي‌دانيم اين‌ها واقعي است؟

بخش دوم:  گارگانچوا

•  كالبدشناسي كارگانچوا

جرم كارگانچوا

دَوَران كارگانچوا

كالبدشناسي كارگانچوا

پوسته‌ي آتش

•  قلا‌ب‌سنگ گرانشي

فناوري قرن بيست و يك

استفاده از قلاب‌سنگ گرانشي براي سفر به سياره‌ي ميلر

سياه‌چاله‌هاي ميان‌جرم، در هسته‌ي كهكشاني

ناوبري با كمك تمدن‌هاي فراپيشرفته:  يك راه گريز

استفاده ناسا از قلاب‌سنگ‌هاي گرانشي در منظومه‌ي شمسي

•  به تصويركشيدن كارگانچوا

سايه و حلقه‌هاي آتش آن

اثر عدسي ايجاد شده با سياه‌چاله غير چرخان

اثر عدسي گرانشي ايجادشده با سياه‌چاله‌ي چرخان سريع: كارگانچوا

خلق جلوه‌ي بصري سياه‌چاله و كرم‌چاله‌ي ميان ستاره‌اي

تصويرسازي قلاب‌سنگ گرانشي

•  قرص‌ها و فوران‌ها

اختروش‌ها

سياه‌چاله‌ها و قرص‌هاي برافزايشي

فواره (‌جت)‌ها:  گرفتن نيرو از فضاي چرخنده

قرص برافزايشي از كجا آمد؟ نيروهاي كشندي كه ستاره را مي‌دَرند

قرص برافزايشي كارگانچوا و فواره‌ي گمشده‌ي آن

•  تصادف نخستين آجر در بناي تكامل است

بخش سوم: فاجعه‌ در زمين

•  آفت

دنياي كوير

كدام فجايع

آفت

•  تمناي اكسيژن

ساختن و ويران‌كردن اكسيژن قابل تنفس

اضمحلال اكسيژن و مسموميت دي‌اكسيد كربن

•  سفرهاي ميان‌ستاره‌اي

فاصله تا نزديك‌ترين ستاره

زمان سفر با فناوري قرن 21

فناوري آينده‌ي دور

همجوشي گرماهسته‌اي

پرتوهاي ليزر و بادبان‌هاي نوري

قلاب‌سنگ گرانشي در اطراف يك سياه‌چاله‌ي دوگانه

بخش چهارم:  كرم‌چاله

•  كرم‌چاله

اسم كرم‌چاله‌ها از كجا آمده است

كرم‌چاله فلام

فروريزش كرم‌چاله

تماس

كرم‌چاله‌ي گريزپذير چگونه خواهد بود

آيا كرم‌چاله‌ها ممكن است در طبيعت و در مقام جرمي اخترفيزيكي وجود داشته باشند؟

چرا من تا اين حد درباره‌ي كرم‌چاله‌هاي طبيعي بدبينم؟

سرانجام

•  تصويرسازي كرم‌چاله‌ي ميان‌ستاره‌اي

گرانش كرم‌چاله و خميدگي زمان

تنظيم‌كننده‌هاي شكل كرم‌چاله

چگونه تنظيم‌كننده‌ها بر ظاهر كرم‌چاله تأثير مي‌گذارند؟

طول كرم‌چاله

قطر عدسي همگرايي گرانشي كرم‌چاله

كرم‌چاله‌ي ميان‌ستاره‌اي

سفر از درون كرم‌چاله

•  كشف كرم‌چاله: امواج گرانشي

LIGO و تفكيك درخشش‌هاي امواج گرانشي

ستاره‌ي نوتروني در مدار يك سياه‌چاله

كشف كرم‌چاله

سرآغاز اين داستان

امواج گرانشي و آشكارسازهاي آن‌ها

سوي خميده‌ي جهان

امواج گرانشي مهبانگ

بخش پنجم:  كاوش در همسايگي گارگانچوا

•  سيار‌ي ميلر

مدار سياره

اتساع زمان و گرانش كشندي

گردابه‌‌ي فضا

امواج غول‌آسا بر سطح سياره‌ي ميلر

تاريخ گذشته‌ي سياره‌ي ميلر

ظاهر گارگانچوا از سطح سياره‌ي ميلر

•  ارتعاشات گارگانچوا

ارتعاش‌هاي سياه‌چاله

ارتعاش‌ها تشديد گارگانچوا

•  سياره‌ي مان

مدار سياره و غيبت خورشيد

سفر به سياره‌ي مان

رسيدن به سياره‌ي مان: ابرهاي يخي

دانه‌هاي زمين‌شناختي دكتر مان

•  اندورانس

گرانش كشندي و طراحي اندورانس

انفجار در مدار بر فراز سياره‌ي مان

بخش ششم: سرحدات فيزيك

•  ابعاد چهارم و پنجم

بعد چهارم: زمان

آيا توده وجود دارد؟

بعد پنجم

•  موجودات توده

شامه‌ي دوبعدي و توده‌ي سه‌بعدي

موجود تود‌ه‌اي از بعد پنجم كه از ميان عالم (شامه‌)‌ سه‌بعدي ما مي‌گذرد

ماهيت موجودات توده‌اي و گرانش آن‌ها

موجودات توده‌اي ميان‌ستار‌ه‌اي

•  گرانش محصور‌كننده

مشكلات با گرانش در 5 بعد

آيا جهت بيرون‌-‌عقب تاب خورده‌ است؟

بيرون‌-‌عقب:  خميدگي پاد‌ -‌ دسيتر

ساندويچ:  AdS  فضاي كافي درون توده

خطر:  ساندويچ ناپايدار است

سفر از ميان لايه‌ي AdS

•  ناهنجاري‌هاي گرانشي

نا‌هنجاري‌هاي تقديمي در مدار عطارد

ناهنجاري‌هاي مدارهاي كهكشان‌ها به دور يكديگر

ناهنجاري‌ در شتاب انبساط عالم

ناهنجاري‌هاي گرانشي ميان‌ستاره‌اي

•  معادله‌ي پروفسور

دفترچه‌هاي يادداشت و تخته‌سياه مورف و پروفسور

منبع ناهنجاري‌- ‌بعدپنجم

ميدان‌هاي توده‌اي كه قدرت گرانش را كنترل مي‌كنند

باز نگاه ‌داشتن كرم‌چاله

محافظت عالم ما از نابودي

سرانجام، معادله‌ي پروفسور

•  تكينگي‌ها و گرانش كوانتومي

برتري قوانين كوانتومي

تكينگي‌ها:  قلمرو گرانش كوانتومي

تكينگي‌ عريان‌

تكينگي ب‌.‌خ.‌ل (BKH) درون يك سياه‌چاله

تكينگي‌هاي درون‌ريز و برون‌ريز سياه‌چاله

بخش هفتم:  اوج

•  طوقه‌ي آتشفشان

گرانش كشندي:  دور كردن اندورانس از سياره‌ي مان

مدار بحراني و قياس آتش‌فشان

معماي آتش‌فشان: انرژي گرانشي و پيراموني

مدار بحراني:  توازن نيروهاي گرانشي و مركز‌گريز

فاجعه در طوقه: بيرون پريدن تارس و كوپر

پرتاب اندورانس به سوي سياره‌ي ادموند

•  درون گارگانچوا

اندكي سرگذشت شخصي

از ميان افق رويداد

احاطه‌شده ميان تكينگي‌ها

كوپر در ميان گارگانچوا چه مي‌بيند؟

نجات به دست تسراك

•  تسراك

از نقطه تا خط تا مربع تا مكعب تا تسراك

كوپر در تسراك حركت مي‌كند

پهلو‌گيري: نگاه به درون اتاق خواب مورف

تسراك پيچيده‌شده‌ي نولان

•  پيغام‌دادن به گذشته

اعلام مجموعه‌ي قوانين به مخاطبان

مجموعه قوانين كريستوفر نولان براي سفر در زمان

پيغام‌رساني به مورف

سفر در زمان بدون توده:  چه‌ها خيال مي‌كنم مي‌دانم

سفر در زمان با توده

پيغام‌رساني به مورف:   برداشت فيزيك‌دانانه‌ي من

لمس برند از بعد پنجم

•  بلندكردن مهاجرنشين‌ها از روي زمين

كمي تصورات ديگر در لحظه‌ي وداع

يادداشت‌هاي تخصصي

منابعي براي مطالعه‌ي بيشتر

سایت علمی بیگ بنگ: bigbangpage.com