هنر فیزیک !!!

قسمت دوم

قبل از شروع به صحبت باید بگم امیدوارم که این مطالب برای دوستانی که موسیقی رو فقط از زاویه هنری میبینند خسته کننده نباشه، اما از جهتی دانستن این مطالب میتونه جای خوشحالی هم باشه چون نشون میده که چگونه میشه به موسیقی بصورت علمی نگاه کرد.

رادولف کلاسیوس فیزیک دان آلمانی
که آنتروپی را تعریف کرد

خب در قسمت قبل دیدیم که چگونه اطلاعات، گرما، الکتریسیته (در اصل هر وجودی که توانایی جریان داشتن داشته باشه) همواره از قطبی که پتانسیل بیشتر داره به سمت قطبی که پتانسیل کمتر داره جاری میشه، قوانین ریاضی و فیزیکی زیادی هم هست که این مطلب رو تائید میکنه. نکته ای که در صحبت قبل باید به اون اشاره میکردیم و متاسفانه فرصت نشد این بود که شدت جریان یافتن سیال (اطلاعات، الکتریسیته، گرما و ...) بستگی به مقاوت اون پل ارتباطی بین دو قطب داره.

مثلا" در ارتباط با اطلاعات قدرت ذهنی و توان شنونده در گیرایی مشخص میکنه که یک موضوع چقدر باید توضیح داده بشه تا گوینده و شنونده به یک سطح اطلاعاتی در این زمینه برسند. یا در ارتباط با الکتریسیته میزان هادی بودن مدیای ارتباطی و در ترمودینامیک میزان قابلیت هدایت گرما این رو مشخص میکنه که بعد از چند وقت دو نقطه هم پتانسیل میشوند. نکته دیگه اینکه در حالت های غیر ایده آل، در تمام موارد مطرح شده ممکنه که افت انرژی داشته باشید. یک عالمه حرف بزنید طرف هیچ چی نفهمه، یا مقاومت سیم باعث به هدر رفتن انرژی بشه و بالاخره عایق نبودن محیط باعث بشه مقداری از انرژی گرمایی در مسیر انتقال هدر بره. آنچه مسلم هست اینکه در چه شرایط ایده آل و چه در شرایط طبیعی بالاخره دو قطب هم پتانسیل میشوند و دیگر جریانی بین این دو برقرار نخواهد بود دلیلش هم بسیار ساده است قانون دوم ترمودینامیک (و قانون های مشابه در سایر علوم)، صورت ساده شده این قانون بیان میکند که "امکان ندارد در یک سیستم ترمودینامیکی بطور مداوم گرما از جسمی به جسم دیگر منتقل شود."

برای نزدیک شدن به هدف یعنی موسیقی باید با یک مفهوم دیگه هم آشنا بشیم و اون آنتروپی هست. که شخصا" معتقدم یکی از زیبا ترین و پر قابلیت ترین مفاهیم فیزیک هست که در سال 1854 توسط فیزیک دان آلمانی بنام Rudolph Clausius تعریف شد سپس در سال 1870 ریاضی دان اتریشی بنام Ludwig Boltzmann پی به اهمیت این متغییر فیزیکی برد و تعریفی از آن در نظریه احتمالات داد و به تدریج بحث آنتروپی به بسیاری دیگر از زمینه های علمی کشیده شد بطوری که امروزه میشه با کمک این کمیت بسیاری از سیستم ها حتی سیستم های اجتماعی رو مدل کرد. برای آنتروپی تعاریف زیادی کردند مثلا" در نظریه آمار و احتمال اونو اینگونه تعریف میکنند "آنتروپی میزان احتمال وقوع یک نتیجه خاص در یک تجربه آماری هست" یا در نظریه های سیستمی اونرو به اینگونه تعریف میکنند "آنتروپی میزان بی نظمی در یک سیستم هست" و ...

لودویک بولتزمن ریاضیدان اتریشی

برای اینکه ایده بهتری از آنتروپی بگیریم سراغ چند مثال میریم. یک قوطی رو فرض کنید که چند مهره در اون هست اگر میزان بی نظمی مهرهای این قوطی عدد S1 باشه و قتی قوطی رو بر میگردونیم و مهره ها به روی زمین پخش میشن میزان بی نظمی به S2 میرسه که S2 از S1 بزرگتر خواهد بود. یا مثال دیگه مقایسه مولکول های گازها، مایعات و جامدات هست طبیعی هست که میزان بی نظمی در این اجسام از گاز به جامد کم میشه و برای همین هست که آنتروپی گازها بیش از مایعات و جامدات هست. باید دقت کنیم که آنتروپی با بی نظمی رابطه مستقیم دارد ولی با آن یکی نیست. اگه بخوایم کمی فنی صحبت کنیم تعریف اون میشه مجموع کل نسبت تغییرات گرما به تغییرات دما هست که چنانچه اون رو با S نمایش بدیم و بی نظمی رو با W این رابطه بین این دو برقرار هست S = k Ln(W) که در اون k ثابت بولتزمن هست که در بالا به ایشون اشاره ای کردیم، بنابر این با مسامحه میشه این دو متغییر رو اغلب جای هم در نظر گرفت.

از همین دو مثال میشه به یک قانون فیزیک نزدیک شد و اون اینکه اگر بخواهیم آنتروپی یک سیستم رو کاهش بدیم باید کار انجام بدیم. یک سطل آشغال با محیط اطراف رو در نظر بگیرید اگر آشغال ها را در محیط پخش کنیم بدون شک آنتروپی سیستم بالا میره و چنانچه بخواهیم آنتروپی رو کاهش بدیم باید شروع به جمع کردن آشغال ها کنیم، یعنی کار انجام بدیم. مثال جالب تر اینکه یک شرکت یا مدرسه رو در نظر بگیرید بصورت طبیعی اگر مدیر و معلم بالا سر این مجموعه ها نباشه پر از اغتشاش میشه. پس برای ایجاد نظم در اونها و هدایت این سیستم ها به سمت هدف مشخص باید مدیران و معلمانی باشند که با کار کردن، سعی کنند آنتروپی مجموعه رو در حد متعادل نگه دارند. قبل از سخن پایانی یک نکته هم بگم که اگر رفتار آنتروپی کلی در جهان را بررسی کنیم خواهیم دید که روز بروز در حال افزایش هست، افزایشی که میتونه برای ما خیلی هم مفید نباشه.

مطلب طولانی شد و فقط اشاره میکنم به بحث بعدی که چه چیزهایی میتوانند در مغز و روح انسان تغییر آنتروپی ایجاد کنند و به دنبال آن چه اتفاق هایی می افتد. جای هیچ تعجبی نیست که بدانید موسیقی یکی از قوی ترین عواملی است که میتونه در انسان تغییر آنتروپی ایجاد کنه، موفق باشد.

قسمت سوم

بطور خلاصه در دو مطلب قبل یعنی تئوری اطلاعات، ترمودینامیک و موسیقی (قسمت اول) و تئوری اطلاعات، ترمودینامیک و موسیقی (قسمت دوم) دیدیم که بسیاری از موجودیت ها در جهان هستی قابلیت جاری شدن از پتانسیل بیشتر به سمت پتانسیل کمتر را دارا می باشند. همچنین با مفهومی بنام آنتروپی آشنا شدیم که معیاری است برای سنجش بی نظمی در یک سیستم و دیدم که سیستم ها ذاتا" تمایل دارند به سمتی حرکت کنند که آنتروپی زیاد شود و اساسا" برای نگه داشتن آنتروپی در حد متعادل و کاهش نسبی آن به منظور جلوگیری از افزایش بی رویه آن – که موجب بی نظمی و در نهایت به نوعی انفجار سیستم میشود - باید کار انجام شود. در این مطلب سعی بر آن داریم تا راجع به سیستم مغزی انسان و رابطه آن با آنتروپی صحبت کنیم که در نهایت نشان خواهیم داد موسیقی از جمله موجودیت هایی است که با انرژی بسیار توان کاهش آنتروپی مغز انسان را دارد.

برمی گردیم به مطلبی که در قسمت اول به آن اشاره کردیم، یعنی اطلاعات. تعریفی که از اطلاعات با توجه به مفهوم آنتروپی میتوان ارائه داد آن است که اطلاعات – یا اگر دقیقتر گفته شود یک بسته اطلاعاتی – موجودیتی است که توان کاهش آنتروپی مغز را داشته باشد، برای درک بهترموضوع به یک مثال توجه کنید.

در نظر بگیرید که صبح است و طبق عادت معمول مشغول انجام کار در محل کار خود هستید. اگر یکی از همکاران به شما بگوید که "الان خورشید در آسمان است" ذهن شما عکس العمل خاصی انجام نمی دهد و به فکر فرو نمی رود. اما اگر به شما بگوید که "دانشمندان تحقیق کرده اند و گفته اند که امروز خورشید غروب نخواهد کرد!" به شدت به فکر فرو میروید و در ذهن خود به کنکاش میپردازید. در حالت اول بسته اطلاعاتی قدرت تغییر آنتروپی مغز شما را ندارد چرا که پتانسیل اطلاعاتی آن خبر حتی پایین تر از پتانسیل اطلاعاتی مغز شما بوده اما در مورد خبر دوم کاملا" بر عکس، پتانسیل اطلاعاتی آن خبر بالا تر از اطلاعات مغزی شما بوده و توانایی کاهش آنتروپی مغز شما را داشته. باید دقت کنید که اگر در طول زندگی به مغز انسان اطلاعاتی وارد نشود پتانسیل اطلاعاتی آن پایین مانده و آنتروپی آن بشدت افزایش پیدا میکند و به نوعی انسان به موجودی بی عقل که بر خلاف حکمت و رشد معرفتی انسان است تبدیل میشود.

بنابراین بطور خلاصه آن دسته از اخباری که ما میشونیم و توانایی به فکر فرو بردن ما را دارا هستند حاوی اطلاعات پر انرژیی هستند که آنتروپی مغز ما را کاهش میدهند و در نهایت بر دانش و معلومات ما می افزایند. نکته مهمی که در اینجا به آن باید اشاره کرد اینکه هنگامی که دوست ما شروع به دادن اطلاعات به ما میکند اصولا" در زمینه های مورد علاقه خود اینکار را انجام میدهد و زمینه های مورد علاقه انسانها بیانگر خصوصیات ذاتی و رفتاری هر شخص می باشد. به عبارت دیگر با شنیدن صحبت های مردم تا حد بسیار زیادی میتوان شناخت نسبت به آنها پیدا کرد. از اینجا میتوان پی به اهمیت اطلاعات برد، چرا که اطلاعات توانایی تغییر آنتروپی مغز را دارند و در راستای این تغییرات باید کار انجام شود. پایین آوردن آنتروپی توسط تزریق اطلاعات به سازندگی و تکامل انسان کمک میکند، به بیان دیگر میتوان گفت که که اطلاعات همانند گرما، الکتریسیته و ... حاوی انرژی میباشد.

اما موسیقی، موسیقی عینا" مانند اخبار که توانایی تغییر آنتروپی مغز را دارد، حاوی انرژی است و بالاتر از آن حتی انرژیی دارد که علاوه بر تحریک مغز پا فراتر گذاشته و میتواند در تمام اعضای بدن انسان تغییر آنتروپی ایجاد کند. همانگونه که هر خبری توانایی تغییر آنتروپی مغز را ندارد هر موسیقی ای هم این قدرت را برای هر فردی ندارد. دلیل آن به ساختار مغزی انسان که نتیجه آن علایق و رفتار انسان ها است بر میگردد. فردی ممکن است با خواندن یک مطلب علمی تغییر آنتروپی مغزی داشته باشد و فردی ممکن است با خواندن یک مطلب هنری و دیگری سیاسی. دقیقا" در موسیقی هم ساختار مغزی و رفتاری انسان مشخص میکند که کدام نوع موسیقی میتواند آنتروپی این سیستم بیولوژیکی را کاهش دهد.

برای بسیاری از مردم موسیقی آرام توانایی ایجاد تغییرات شدید در آنتروپی مغز را دارا میباشد و برای بسیاری دیگر همان میزان تغییرات را ممکن است یک موسیقی تند یا حتی نوای یک پرنده ایجاد کند. سیستم های عصبی و یا ماهیچه های عضلات دست و پای بسیاری از مردم در اثر موسیقی تغییر آنتروپی پیدا میکنند که نتیجه آن چیزی جز بوجود آمدن حرکات موزون بنام رقص نیست، در بسیاری از مردم هم این پدیده رخ نمیدهد چرا که بین سیستم بدنی آنها و موسیقیی که در حال پخش هست هیچ گونه مسیری برای جریان یافتن سیال موسیقی پیدا نمی شود. آیا هیچ دقت کردید که وقتی صدای موسیقی را بلند میکنید در بسیاری موارد درک شما از موسیقی بیشتر میشود. این موضوع را میتوان اینگونه مدل کرد که با بلند کردن صدا مقاومت میان منبع اطلاعاتی موسیقی و بدن شما کمتر شده و سیال راحت تر به جریان می افتد و آنتروپی منفی سریعتر به سیستم بدنی شما تزریق میشود.

نکته جالبی که در اینجا میتوان راجع به آن صحب کرد اینکه درست همانند جاری شدن اطلاعات از سمت و سوی دوستان به سمت شما که باعث شناخت شما از آنها میشود. با گوش دادن به موسیقی می توانید به شناخت روحی از آهنگساز و پیامی که او در موسیقی خود داشته دست پیدا کنید. بسته به اینکه سیستم مغزی و بیولوژیکی شما چقدر در مسیر دریافت موسیقی مقاومت از خود نشان میدهد رسیدن به سطح هم پتانسیل با آهنگساز از طریق گوش دادن به موسیقی آهنگساز میتواند در یک لحظه، یک ساعت و شاید ماه ها و سالها به طول انجامد درست مانند استادی که درس فیزیک میدهد و تعدادی از شاگردان خیلی سریع و بسیاری خیلی کند مطلب را درک میکنند. در موسیقی نیز همینگونه می باشد، آنچه مشخص هست اینکه بدون شک این تعادل پتانسیلی انجام خواهد گرفت و شما دقیقا" احساس و پیام آهنگساز را همانگونه که وی هنگام ساخت آهنگ داشته درک خواهید کرد.

در پایان باید اضاف شود که جا برای صحبت پیرامون تاثیر موسیقی بر آنتروپی بسیار زیاد است و تحقیقات بسیاری راجع به آن انجام شده که متاسفانه بیان آنها خارج از حوصله این سایت میباشد.

منبع