خاستگاه عالَم و آدم به روایت «بهرام مبشر»
داستان آغاز هر چیز؛ از مهبانگ تا تمدن بشر
حسن فتاحي. عضو هيئت‌تحريريه فصلنامه نقد كتاب علوم محض و كاربردي
بهرام مبشر دکترای کیهان‌شناسی دارد. وی سال ۱۳۳۷ در تهران متولد شد، دیپلم ریاضی را از دبیرستان البرز تهران و لیسانس فیزیک را از مدرسه عالی پارس دریافت کرد. سپس به انگلستان رفت و تحصیلات فوق‌لیسانس و دکترای خود را در رشته کیهان‌شناسی رصدی در دانشگاه «دورهام» انگلستان پشت سر گذاشت. او پس از دریافت درجه فوق‌لیسانس مهندسی اپتوالکترونیک و دیپلم مهندسی مایکروویو از دانشگاه لندن، مدت هشت سال در کالج سلطنتی انگلستان (Imperial College) به تدریس و تحقیق پرداخت. سپس فعالیت علمی خود را در مؤسسه تلسکوپ فضایی هابل ادامه داد. دکتر مبشر به مدت یک سال دانشمند معاون پروژه پلانک متعلق به سازمان فضایی اروپا بود. او در سال 2007 با سمت استاد‌تمام به کرسی فیزیک و نجوم رصدی در دانشگاه کالیفرنیا - ریورساید تکیه زد. چگونگی تحول کیهان و به‌ویژه کهکشان‌ها از آغاز تاکنون، انرژی تاریک و منشأ آن، آگاهی‌یافتن از جایگاه ما در کیهان و آینده عالم ازجمله مهم‌ترین پرسش‌های بنیادی کیهان‌شناسی است که دکتر مبشر و همکاران وی به دنبال یافتن پاسخی قانع‌کننده برای آنها هستند و تاکنون به پیشرفت‌های چشمگیری در این زمینه نیز دست یافته‌اند. وی
تاکنون به موفقیت‌های بسیاری دست یافته است که از جمله آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- هشت سال تدریس در کالج سلطنتی لندن با سمت استاد
- عضو عالی مؤسسه علوم تلسکوپ فضایی هابل در ناسا
- نماینده سازمان فضایی اروپا در سازمان تلسکوپ فضایی هابل
- عضو اصلی گروه تهیه تصویر فراژرف هابل
10ساله بودم که فضانوردان ناسا روی ماه فرود آمدند. هرچه بزرگ‌تر شدم شگفتي من از آن رويداد و اهميت آن افزايش يافت. اين رويداد در هر مرحله از زندگي من به دلايل متفاوتي از سال‌هاي قبل، الهام‌بخش بود. در همان زمان پدربزرگم درباره تجربه خود به من گفت: زماني که هم‌سن من بوده ماه‌ها طول کشيده تا مسافتي را سفر کند؛ اما امروز فقط چند ساعت طول مي‌کشد. او در طول عمرش با وسايل مختلف سفر کرده بود، ازجمله با پا، اسب، اولين اتومبيل‌هاي ساخته‌شده و اولين هواپيماي مسافربري. در نهايت شاهد سفر سفينه فضايي بود که فاصله بين زمين و ماه را در سه روز پيمود. اين نشان‌دهنده پيشرفت علم و فناوري در يک نسل است. اين رويداد چند چيز را به من آموخت: اهميت بزرگ‌انديشيدن، تمايل به يافتن پاسخ بدون توجه به اينکه چقدر دشوار يا غيرممکن به نظر مي‌رسند، تمايل به آزمايش‌کردن براي يافتن چيزي جديد و داشتن ديد متمرکز و تلاش براي دستيابي به آن. همان‌طور که پدربزرگم نيز به‌شدت تأکيد مي‌کرد، اين موضوع به من نشان داد به‌طورکلي اين دستاوردها و علم متعلق به بشريت است و نه متعلق به يک ملت يا جامعه يا فرهنگي خاص. من خيلي ديرتر در زندگي، درست بعد از
فارغ‌التحصيلي، همه اين نکات را متوجه شدم. به گفته بنجامين فرانکلين، «تراژدي زندگي اين است که انسان خيلي زود پير و خيلي دير عاقل مي‌شود». ما در يک زمان منحصربه‌فردي زندگي مي‌کنيم که در آن علم و فناوري به‌اندازه‌اي پيشرفت کرده‌اند که مي‌توانيم از جزئيات کيهان تا داخل يک سلول زنده را مطالعه کنيم. مأموريت ما اين است که مردم را به رفتنِ فراتر از فعاليت‌هاي روزمره تشويق کنيم تا متعجب شوند، درباره سؤالات تعمق کنند و در مورد دنيايي که در آن زندگي مي‌کنند، کنجکاو باشند. جست‌وجو براي دانش و لذت‌بردن از فهميدن جهان اطراف ما هيچ سن، نژاد، جنسيت يا موانع فرهنگي ندارد. اين امر با افزايش دانش ما از دنياي فيزيکي به مرزهاي آن و با توجه به اساسي‌ترين سؤالات تحقق مي‌يابد.
آنچه خوانديد بخشي از مقدمه کتابي است که بهرام مبشر، استاد کيهان‌شناسي رصدي دانشگاه کاليفرنيا در کتابش با عنوان
«ORIGINS: The Story of Beginning of Everything» (خاستگاه‌ها، داستان آغاز هر چيز) نوشته است. اين کتاب کم‌نظير در ۳۳۰ صفحه به رشته تحرير درآمده و ۲۶ فصل دارد. اين کتاب تکه‌هاي دانش را از رشته‌هاي مختلف به يکديگر متصل مي‌کند تا تصويري منسجم از جهاني که در آن زندگي مي‌کنيم، ارائه دهد. در اين راستا، کتاب از يک بررسي تاريخي از مبدأ تفکر علمي و تکامل دانش آغاز مي‌شود. در ابتدا، همه علوم بخشي از فلسفه بوده‌اند. هنگامي‌که علم توسعه يافت، رشته‌هاي مستقل توسعه يافتند و پيشرفت کردند. امروزه علم چندان پيشرفت کرده است که مي‌توان اشتراک‌های بين زمينه‌هاي مختلف علمي را مطالعه کرد. پس از آن کتاب قبل از مطالعه جهان اوليه و منشأ ذرات و جرم آنها، به بررسي ماهيت فضا و زمان مي‌پردازد. من اين نکته را واکاوي مي‌کنم که چگونه بزرگ‌ترين مقياس‌هاي کيهان‌شناسي و تحول عالم توسط ويژگي‌هاي فيزيکي ذرات ابتدايي تحت تأثير قرار مي‌گيرند. اين خود يک داستان جالب و جذاب است که ذرات بسيار کوچک را به ساختارهاي بسيار بزرگ عالم مرتبط مي‌کند. پس از بحث درباره وضعيت فعلي عالم، محتوا و تحول آن، منشأ کهکشان‌ها و ستارگان و پس از آن منشأ عناصر شيميايي
مورد مطالعه قرار مي‌گيرد. سپس منشأ منظومه‌هاي سياره‌اي و سياره خانه ما، زمين، مورد بحث قرار مي‌گيرد و با بحثي درباره منشأ قاره‌ها، اقيانوس‌ها و رشته‌کوه‌هاي روي زمين و همچنين منشأ جو زمين ادامه مي‌يابد. درباره اينکه چگونه زمين براي ما به سياره‌اي قابل سکونت تبديل شده است و چگونه مواد تشکيل‌دهنده مورد نياز براي زندگي پديدار شده‌اند، بحث خواهد کرد. اين امر منجر به مطالعه منشأ زندگي روي زمين و تحول آن در دوران زمين‌شناسي مي‌شود. نويسنده شواهدي را ارائه مي‌دهد که چگونه اجداد اوليه ما شهرها را تشکيل دادند، کشاورزي را توسعه دادند و زبان‌ها را با استفاده از ارتباطات اختراع کردند. «منشأ» و «تکامل» روي يکديگر تأثير مي‌گذارند، تکامل يک‌چيز منشأ چيز ديگري را موجب مي‌شود؛ بنابراين، هم‌زمان با مطالعه منشأ، درباره تکامل نيز صحبت مي‌کند. با توجه به ماهيت خودِ عنوان، اين کتاب موضوعي چندرشته‌اي است که ميان زمينه‌هاي مختلفِ مستقل ارتباط ايجاد مي‌کند. اين کتاب براي دانشجويان، ابزارهايي را براي تشويق آنها به فکر عميق و سؤال‌پرسيدن فراهم مي‌کند. براي خواننده عمومي که در جست‌وجوي دانش است، اين فرصت را فراهم مي‌کند که دنياي
جديدي را کشف کند و شيفتگي کشفش را به اشتراک گذارد. براي معلمان تصويري بزرگ از عالم را براي فکرکردن و الهام‌بخشيدن به متفکران و نوآوران آينده فراهم مي‌کند. همان‌طور که آلبرت اينشتين مي‌گويد: «آموزش همان چيزي است که پس از فراموش‌کردن چيزهايي که در مدرسه آموخته‌ايم، مي‌توانيم به ياد بياوريم».
معرفي فصل به فصل کتاب
فصل اول «مقدمه و ديدگاه» است. اين فصل با جمله‌اي از نيوتون و دکارت شروع مي‌شود و اولين تصوير اين فصل تحول عالم است؛ از مهبانگ تا عصر حاضر. عالمي در حال انبساط که در 13.77 ميليارد سال پس از مهبانگ پديد آمده و امروز ما ناظر آن هستيم. فصل اول با نگاهي به تاريخ هر چيز و منشأ ثابت‌هاي فيزيکي شروع مي‌شود. خواننده سامانه‌هاي اندازه‌گيري، واحدها و قانون‌هاي بنيادي طبيعت همچون قانون جهان‌شمول گرانش، قوانين حرکت و قانون پايستگي تکانه و انرژي را فرامي‌گيرد. پايان‌بخش اين فصل هم موضوعاتي مانند قانون پلانک و تابش جسم سياه، جست‌وجو براي يافتن خاستگاه قوانين فيزيک، تقارن در طبيعت و خاستگاه پايستگي قوانين است.
فصل دوم به «توسعه تفکر علمي: ديدگاهي نوين» اختصاص دارد. اين فصل با نخستين جست‌وجوهاي بشر براي واقعيت، از اعصار اوليه تا حاضر شروع مي‌شود و در بستر زمان مدل‌هاي عالم اوليه و مدل جهانِ مبتني بر رصد را ارائه مي‌کند. گريزي کوتاه به انقلاب علمي پسانيوتوني انداخته و ظهور نگرش‌هاي نوين درباره طبيعت ماده را از جان دالتون به بعد بيان مي‌کند. همچنين با توصيف دستاوردهاي اينشتين، نظريه نسبيت خاص و نسبيت عام، تغيير دو مفهوم فضا و زمان مطلقِ نيوتوني را نشان مي‌دهد. اين فصل با دو موضوع مهم سير تکوين تاريخ فلسفه طبيعي تا تاريخچه زيست‌شناسي طبيعي و تولد شيمي آلي و زيست‌شناسي مولکولي پايان مي‌يابد.
عنوان فصل سوم «خاستگاه فضا و زمان» و زينت‌بخش ابتداي آن جمله‌اي از دموکريتوس، فيلسوف اتم‌گراي يونان باستان، است. خواننده ابتدا با ديدگاهي تاريخي درباره فضا و زمان مواجه مي‌شود؛ آنچه افلاطون و ارسطو گفته‌اند تا نيوتونِ بريتانيايي و ارنست ماخ، فيزيک‌دان و فيلسوف اتريشي. سپس با پيکان زمان و واقعيت فضا-زمان در حضور گرانش مواجه مي‌شود و در پايان با سفر به دنياي اينشتين و فرمول معروفش، ماهيت جرم و انرژي را مي‌خواند.
فصل چهارم «خاستگاه ذرات و ميدان‌ها» است. در اين فصل خوانندگان نخستين مواجهه را با ذرات بنيادي سازنده ماده تجربه مي‌کنند؛ از ساختار دروني اتم و ساختار دروني پروتون و نوترون تا ذره بنيادي پرهياهو، بوزون هيگز. فصل چهارم با ديدگاه کوانتومي ماده و طبيعت ذرات بنيادي شروع مي‌شود. مدل استاندارد ذرات و مفاهيم جديد به‌خوبي توضيح داده شده‌اند. در ادامه نيروهاي چهارگانه و ماهيت ميدان‌ها و منشأ جرم با زباني شيوا شرح داده شده است. همچنين گريزي هم به داستان هيجان‌انگيز اتحاد نيروها و پادماده و پاريته زده است. اين فصل با يک سؤال خوبِ کماکان بدون پاسخ براي فيزيک پايان يافته است: چرا عالم از ماده تشکيل شده و نه پادماده؟ چه بلايي بر سر پادماده آمده است؟
فصل پنجم «خاستگاه عالم» است؛ سفري شگفت‌آور به ابتدايي‌ترين لحظات خلقت عالم. داستان اين فصل از مهبانگ شروع مي‌شود و شواهد صحت اين نظريه. نويسنده در اقدامي بسيار عالي، داستان لحظات ابتدايي پيدايش عالم را به چند بخش تقسيم کرده که هر يک گواه تحولي از عالم در بازه‌هاي زماني بسيار کوتاه است. بعد از تکينگي و تعريف آن، فصل حاضر به‌اختصار دوره‌هاي زير را شرح داده است: دوره پلانک، دوره وحدت بزرگ، دوره تورمي، دوره الکتروضعيف، دوره کوارک-گلوئون، دوره هادروني و دوره لپتوني.
فصل ششم داستان پرحرارت «خاستگاه عناصر سبک» است؛ موضوعي بسيار جذاب که به سنتز هسته‌اي عناصر سبک يعني هيدروژن، هليوم، بريليوم و ليتيوم مي‌پردازد. فهم منشأ عناصر سبک نخستين گام در کشف ماده باريوني است. اين فصل با داستان عالم پيش از شکل‌گيري عناصر سبک شروع مي‌شود. سپس شکل‌گيري عناصر سبک و عامل محرک سنتز هسته‌اي مهبانگ واکاوي شده است. پايان‌بخش اين فصل پاسخ به سؤالي در فصل چهارم است: چرا در عالم پادماده وجود ندارد.
فصل هفتم روايت «اتم‌هاي نخستين و دوران تاريک» است. خواننده در اين فصل با چهار موضوع مهم آشنا مي‌شود: شکل‌گيري اتم‌هاي نخستين، تابش زمينه کيهاني، دوران تاريک و بازيونش عالم. اين فصل به لحاظ موضوعات علمي براي خواننده تازه‌وارد به دنياي نجوم تازگي‌هاي زيادي دارد. او با داستان سه ماهواره کوبي، دابليومپ (WMAP) و پلانک آشنا مي‌شود که هر يک تصويري واضح‌تر از قبلي پيش‌ِروي ما قرار دادند. همچنين واژه‌هاي جديدي همچون: بازيونش، بازترکيب، جذب و پراکندگي را در تاريخ تحول عالم ياد مي‌گيرد.
فصل هشتم که به «خاستگاه ساختار در عالم» مي‌پردازد، از جمله بخش‌هاي مهيج کتاب است. آنچه نوع بشر هوشمند از عالم مي‌بيند، در سلسله‌مراتب ساختارهاي نجومي به‌طور تقريبي از اين قرار است: سيارات، ستارگان، خوشه‌هاي ستاره‌اي، کهکشان‌ها، خوشه‌هاي کهکشاني و ابرخوشه‌ها. اين فصل به ما مي‌گويد که نخستين جرقه‌هاي تشکيل ساختار اوليه و خاستگاه چگالي‌هاي نايکنواخت ابتدايي چگونه بوده است. دو موضوع مهم ديگر اين فصل که زمينه تحقيقات نويسنده هم به شمار مي‌رود، نسل اول کهکشان‌ها و نسل اول ستارگان است که به ستارگان اوليه
(First Stars) يا ستارگان جمعيت III معروفند و عمده تمايزشان با ستارگان جمعيت I و II فلزيت يا فلزييدگي آنهاست. در دنياي اخترفيزيک به عناصر سنگين‌تر از هليوم، اصطلاحا فلز مي‌گويند و واژه فلزيت يا فلزييدگي که ترجمه واژه Metallicity است، نسبت عناصر سنگين‌تر از هليوم، يا همان فلزات به تعبير اخترشناسان، به هيدروژن را نشان مي‌دهد. کهکشان‌ها و ستارگان اوليه از داغ‌ترين موضوعات تحقيقات نجومي دنيا هستند که در اين کتاب به‌سادگي و دقت توضيح داده شده‌اند.
فصل نهم به «حالت کنوني عالم» پرداخته است. در اين فصل خواننده کتاب ابتدا با داستان ماده و عالم آشنا مي‌شود، سپس اندازه‌گيري چند پارامتر را ياد مي‌گيرد. چگالي متوسط عالم، انبساط عالم و چگونگي دستيابي به آن از سوی ادوين هابل، عمر عالم که موضوعي جالب‌توجه است، مرز عالم رصدپذير و در پايان متناقض‌نما (برابر نهاد فارسي پارادوکس) اولبرس. در واقع اين فصل سرآغاز کيهان‌شناسي رصدي را هم به خوانندگان ياد مي‌دهد.
فصل دهم با عنوان «محتواي عالم» حول محور سه چيز که شکل‌دهنده عالم است، ميچرخد. ماده معمولي يا ماده باريوني که چهار درصد از محتواي عالم است و هر آنچه از سيارات و ستارگان و کهکشان‌ها مي‌بينيم، شامل اين چهار درصد است. مقدار دقيق آن 4.6 درصد و نام آن ماده معمولي يا اتم‌ها است. 24 درصد از محتواي عالم ماده تاريک است؛ مابقي عالم، يعني 71.4 درصد هم انرژي تاريک. در اين فصل به دو مسئله هم اشاره شده است؛ يکي شواهد وجود ماده تاريک و انرژي تاريک، ديگري ماهيت اين دو. همچنين نگاهي مختصر به هندسه عالم شده است. در پايان هم چندين سؤال بنيادي مطرح شده‌اند که پيش‌ِروي کيهان‌شناسان قرار دارد.
فصل يازدهم به «خاستگاه کهکشان‌ها» اختصاص دارد. شايد بتوان کهکشان‌ها را کوچک‌ترين واحدهاي سازنده ساختار بزرگ‌مقياس عالم ناميد. بعد از مقدمه‌اي کوتاه اولين موضوع فصل شکل‌گيري کهکشان‌هاست که با يک شکل خوب در چهار مرحله نشان داده شده است: 1- رمبش ابرهاي گازي و شکل‌گيري کهکشان‌هاي مارپيچي، 2- کهکشان مارپيچي و خوشه‌هاي کروي شکل مي‌گيرند، 3- برخي از کهکشان‌هاي مارپيچي با هم تصادم مي‌کنند و 4- بعد از تصادم، کهکشان‌هاي بيضوي شکل مي‌گيرند. موضوع بعدي اين فصل منشأ انواع کهکشان‌هاست. طبق طبقه‌بندي هابل در شکل قرارداده‌‌شده در همين فصل چند نوع کهکشان داريم: بيضوي‌ها، مارپيچي‌ها، نامنظم‌ها، مارپيچي‌هاي ميله‌اي و کهکشان‌هاي ميانْ‌مارپيچي که بين دو رده اصلي مارپيچي و مارپيچي-ميله‌اي قرار دارند. همچنين اشاره‌اي کوتاه به خاستگاه جمعيت‌هاي ستاره‌اي شده است و آخرين موضوع اشاره به سفر نور از ميلياردها سال قبل تاکنون است که عالم را تبديل به ماشين زمان کرده است.
فصل دوازدهم درباره «منشأ ستارگان» است و موضوعي بسيار جذاب براي تمام کساني که به آسمان بالاي سر خود نگاه مي‌کنند. پاراگراف دوم اين فصل با نام‌بردن از دانشمندي شهير که از پيشگامان توسعه نظريه تحول ستاره‌اي بود، شروع مي‌شود؛ کارل شوارتسشيلد. دانشمندي که خيلي زود و نابهنگام، درست يک سال بعد از ارائه نظريه نسبيت عام توسط آلبرت اينشتين، در 42سالگي درگذشت. در همين مقدمه به دو نام معتبر ديگر برمي‌خوريم. آرتور ادينگتون و هانس بته. بته دانشمندي تمام‌عيار بود و شايد بتوان او را از پيشتازان اخترفيزيک هسته‌اي نام برد. بته و کارل فردريش فون وايتسزکر در بحث واکنش‌هاي گرماهسته‌اي در ستارگان گام‌هاي مؤثري برداشتند. بعد از مقدمه اولين موضوع، گام‌هايي به سوي تشکيل ستارگان است. نويسنده اين بخش را به چهار گام مؤثر در شکل‌گيري ستارگان تقسيم کرده است. گام اول محيط شکل‌گيري ستاره است. گام دوم تشکيل پيشْ‌ستاره. گام سوم مرحله از پيشْ‌ستاره تا تولد ستاره است و گام آخر فاز هيدروژن‌سوزي است. در ادامه نگاهي انداخته است به دما و روشنايي در ستارگان و يکي از مهم‌ترين نمودارهاي نجوم را معرفي کرده؛ نموداري که اهميت آن در اخترفيزيک ستاره‌اي
همسنگ جدول تناوبي در شيمي است: نمودار ايچ-آر. اين نمودار سرنام دو اخترشناسي است که مستقل از هم به آن دست يافتند. آينار هرتسپرونگ دانمارکي و هنري نوريس راسلِ آمريکايي. در اين فصل خواننده آموخته است که پارامتر جرم در ستارگان اهميت ويژه‌اي دارد و حالا آخرين موضوع فصل پاسخي کوتاه، دقيق و ساده به اين سؤال است: چه عاملي تعيين‌کننده جرم ستاره است؟
فصل سيزدهم به «تحول و مرگ ستارگان» پرداخته و در ادامه فصل قبل است. اين فصل حول دو رده از ستارگان ميچرخد: ستارگاني با جرمِ کم يا ستارگان کمْ‌جرم و ستارگان پُرجرم. ابتدا داستان زندگي هر رده از ستارگان گفته شده، سپس مرگ ستارگان توضيح داده شده است. شايد بتوان مرگ ستارگان پرجرم را باشکوه‌تر ديد، هرچند در طبيعت و البته در ستارگان هرچه هست باشکوه و زيباست؛ اما در ستارگان پرجرم، يعني ستارگاني که حداقل يک‌ونيم برابر خورشيد خودمان جرم دارند، مرگي پر از شگفتي را رقم مي‌زنند. اين ستارگان بعد از رمبش و انقباض ابر اوليه، تبديل به پيشْ‌ستاره شده، سپس وارد فاز تعادل پايدار يا همان تعادل هيدروستاتيکي (معادل فارسي تعادل هيدروستاتيکي «ترازمندي شاره-ايستايي» است) مي‌شود. بعد از عمر کوتاه، در مقايسه با ستارگان کم‌جرم و ميانْ‌جرم، تبديل به ابرغول قرمز مي‌شوند. در اين مرحله يکي از اعجاب‌انگيزترين پديده‌هاي نجومي رخ مي‌دهد: انفجار ابرنواختري. رويدادي نسبتا نادر که در آن ستاره‌اي بزرگ، با انفجاري مهيب از هم مي‌پاشد. پيش از انفجار در فرايند جوش هسته‌اي در مرکز ستاره عناصر سنگيني همچون آهن شکل گرفته‌اند و پس از انفجار آنچه باقي
مي‌ماند يا ستاره نوتروني است يا سياه‌چاله ستاره‌اي.
فصل چهاردهم از آن فصل‌هاي کم‌نظير و پرکشش کتاب است: «خاستگاه عناصر سنگين». داستان پيدايش و منشأ عناصر سنگين از جذاب‌ترين بخش‌هاي اخترفيزيک ستاره‌اي است که با فيزيک هسته‌اي درهم‌تنيده شده است. بهتر است نام دقيق‌تر اين بخش از مطالعات اخترفيزيک نوين را ياد بگيريم: اخترفيزيک هسته‌اي. از فصل ششم کتاب به ياد داريم که منشأ عناصر سبک کجا بود. حال در اين فصل سفري داريم به عناصر سنگين، عناصري وراي هيدروژن و هليوم يا حتي وراي عناصر سه‌گانه کربن-نيتروژن-اکسيژن که چرخه همجوشي هسته‌اي در ستارگان سنگين‌اند. با تشکيل عناصر تا مرز آهن پيش خواهيم رفت، حتي عناصر سنگين‌تر از آهن و سنگين‌ترين عناصر موجود در عالم. در واقع اين فصل به سه بخش کلي نام برده، تقسيم شده و با شکل‌ها و نمودارهاي واضح، در کنار توضيحات ساده و دقيق، خاستگاه طيف وسيعي از عناصر شرح داده شده است. خواننده در اين فصل واژه‌هاي بسيار جديدي را هم مي‌آموزد، همچون فراواني، فلزييدگي، سنتز هسته‌اي، فرايندهاي آلفا و چند مفهوم فيزيکي ديگر.
«خاستگاه سامانه‌هاي سياره‌اي» موضوع فصل پانزدهم است. سيارات در دنياي نجوم راهي طولاني را طي کرده‌اند. زماني کره زمين که حالا مي‌دانيم سومين سياره در سامانه خورشيدي (منظومه شمسي) است، مرکز عالم بود و امروزه به يمن پيشرفت نجوم رصدي، سيارات فراخورشيدي را به تعداد خيلي بيشتر از انگشتان دست کشف کرده‌ايم. اين فصل دربردارنده منشأ سامانه‌هاي سياره‌اي مشتمل بر منظومه شمسي است. همچنين توضيح مي‌دهد که چرا انواع مختلفي از سيارات داريم، چه درون منظومه شمسي و چه خارج از آن. از جمله موضوعات جالب کتاب نحوه جست‌وجوي سامانه‌هاي سياره‌اي فراخورشيدي است. نويسنده سه تکنيک يا روش اصلي را شرح داده است: تکنيک گرانشي، تکنيک دوپلر (تلفظ صحيح‌تر داپلر است) و تکنيک گذر. قطعا در ذهن بسياري از علاقه‌مندان به نجوم حرفه‌اي و نجوم غيرحرفه‌اي، سؤالاتي درباره سياراتي که واجد شرايط حيات باشند، وجود دارد. بخش پاياني اين فصل در اين باره است.
تا اينجاي کتاب از هرآنچه صحبت کرديم كه بالاي سرمان بود و به زبان ساده در آسمان قرار داشت: کهکشان‌ها، ستارگان و سيارات، انفجار‌هاي ابرنواختري، کوتوله‌هاي سفيد و ديگر اجرام نجومي. از فصل شانزدهم به بعد داستان‌هاي کتاب روي زمین است.
فصل شانزدهم «زمین اولیه» است. نویسنده خوش‌ذوق کتاب داستان زمین اولیه را با دو جمله آغاز کرده است؛ یکی مولانا یا مولوی، ملقب به رومی. دیگری بان‌کی- مون، دبیرکل سازمان ملل. سیاره زمین داستانی آشوبناک و حتی خشن دارد. زمینِ اولیه به‌مراتب کمتر از امروز قابل سکونت و حیات‌پذیر بود. زمین اولیه آماج شهاب‌سنگ‌ها و دیگر اجرام نجومی/ سماوی بود که به آن اصابت می‌کردند. این فصل با داستان شکل‌گیری زمین شروع شده و با یک شکل خوب هفت مرحله از برخورد یک جرم نجومی به بزرگی مریخ و نیز تبعات آن را نشان می‌دهد. سن زمین هم داستانی دارد که گفته شده است. گریزی کوتاه هم به سامانه ماه- زمین شده و درپی آن شکل‌گیری لایه‌های مختلف زمین با توضیحات و جدولی که حاوی عمق یا قطر لایه و ترکیبات آن است، بیان شده. خاستگاه میدان مغناطیسی زمین و بمباران سنگین سیاره آخرین مطالب هیجان‌انگیز فصل حاضر هستند.
فصل هفدهم به «خاستگاه قاره‌ها، اقیانوس‌ها و کوه‌ها» پرداخته است. در کنار تمام توضیحات فصل حاضر، تصاویر خیلی خوبی هم وجود دارد که سیر تحول قاره‌ها، اقیانوس‌ها و کوه‌ها را به‌روشنی نشان می‌دهد. این فصل با موضوع اولین قاره‌ها و رانش قاره‌ای آغاز می‌شود. با نظریه صفحه تکتونیکی و گسترش بستر اقیانوس‌ها ادامه یافته و انواع صفحات تکتونیکی و خاستگاه صخره‌ها بیان شده است. آخرین موضوع فصل تغییر چهره قاره‌ها، اقیانوس‌ها و صخره‌هاست.
فصل هجدهم بازهم درباره زمین است و نویسنده عنوانی درخور تأمل برایش انتخاب کرده است. «زمینِ متحول: تاریخچه‌ای پویا» عنوان فصل خود گویای این است که تحول زمین و پدیده‌های زمین‌شناختی امروز هم جریان دارد. مبشر بار دیگر با خوش‌ذوقی تمام این فصل را با رباعی از شاعر و ریاضیدان نامور ایرانی، حکیم عمر خیام شروع کرده است. جان کلام این فصل بعد از مقدماتی همچون مطالعات زمین اولیه، جدول زمانی تحول زمین و دوران مختلف است که عبارت‌اند از: اِئون پری‌کامبرین، ائون هادئن که اولین دوره زمین‌شناسی پری‌کامبرین است، ائون آرکئن، ائون پروتئوزوئیک، ائون فانروزوئیک که به ائون پیدازیستی یا پیدازیوی مشهور است، دوران مزوزوئیک که به ائون میان زیستی مشهور است و دوران سنوزوئیک که به ائون حیات جدید مشهور است. آخرین موضوع این فصل پرفراز و نشیب از تاریخ تحول زمین به رویداد انقراض بزرگ اختصاص دارد.
فصل نوزدهم باز هم درباره زمین است و به «ظهور شرایط حیات» پرداخته است. نویسنده این فصل جذاب را با این جمله شروع کرده است: زمین در طول عمرش با رویدادهای مصیبت‌باری روبه‌رو شده است که در هر بار منجر به انقراض 70 درصد تا ورای 90 درصد از گونه‌ها شده است. این فصل به بحث درباره شرایط مورد نیازی که باید دست‌به‌دست هم دهند تا شرایط حیات محقق شود، می‌پردازد. ابتدا خاستگاه جو زمین است و منشأ اُزُن در جو. سپس خاستگاه آب دریا و اکسیژن موجود در جو بررسی شده است. شیمی و ویژگی‌های آب به‌عنوان یکی از ستون‌های لازم برای حیات توضیح داده شده و درپی آن سامانه تنظیمی اقیانوس-زمین-جو به همراه توضیحات تکمیلی درباره چند واژه در این شاخه ارائه شده است. آخرین موضوع این فصل اثر گلخانه‌ای در جو است که این روزها این عبارت را از رسانه‌ها بسیار می‌شنویم.
فصل بیستم به «اجزای بنیادی حیات» می‌پردازد و از آن فصل‌هایی است که برای دانشجویان فیزیک و نجوم شگفتی‌های زیست‌شناسی را نمایش می‌دهد و برای دانشجویان علوم زیستی درهم‌تنیدگی زیست‌شناسی و نجوم را در تحقیقات مربوط به منشأ حیات. همان‌طور که در فصل‌های مربوط به تحول ستارگان و منشأ عناصر از تولد شاخه‌ای جدید با نام اخترفیزیک هسته‌ای را ذکر کردیم، این فصل و فصل بعد هم به شاخه‌ای نوپا و پویا از پیوند زیست‌شناسی و اخترشناسی اشاره دارد؛ اخترزیست‌شناسی با آستروبیولوژی (Astrobiology). فصل بیستم با سؤال «حیات چیست؟» شروع می‌شود و نویسنده هفت ویژگی را درباره حیات به معنای عام و بسیط برمی‌شمارد. سپس انواع پیوندهای شیمیایی شامل یونی، کووالانسی و هیدروژنی را توضیح می‌دهد. در ادامه موضوعی مهم پیش کشیده شده است؛ کربن: عنصر حیات. کربن عنصری مهم در مواد سازنده حیات و مواد آلی است. برای یادآوری، کربن عنصری است که در چرخه واکنش‌های هسته‌ای درون ستارگان سنگین هم نقش مهمی دارد. ادامه فصل به مولکول‌های حیات، ساختار و کارکرد DNA و RNA همچنین سنتز پروتئین پرداخته است. کد ژنتیکی و اینکه چرا DNA حاصل ماده ژنتیکی است دیگر موضوعات این فصل
پرمحتوا هستند. فرایند تولید انرژی، نه در ستارگان بلکه این‌بار در سلول، آخرین موضوع فصل حاضر است.
فصل بیست‌ویکم «خاستگاه حیات» است. سؤالی که ذهن علم‌پیشگان، فلاسفه و متألهین را به خود مشغول کرده است و هریک فراخور زمینه کار خود پاسخی برایش دارند؛ اما علم پاسخ‌های مبتنی‌بر آزمایش و نظریه دارد که این فصل به‌سادگی و زیبایی شرح داده است. هفت موضوع اصلی محور بحث‌های این فصل از کتاب‌اند: خاستگاه مولکول‌های کوچک حیات، خاستگاه مولکول‌های کوچک آلی، مراحل حیات، واکنش‌های شیمیایی، مولکول‌های آلی بزرگ و منشأ نخستین موجودات زنده، منشأ ترکیبات پایه مورد نیاز جهت حمایت از حیات و خاستگاه دستوارگی. لابه‌لای این هفت بحث کلی مسائل جذاب دیگری همچون نخستین متابولیسم و نخستین ژن هم مطرح شده است که خواندنش خوانندگان را به‌وجد می‌آورد.
فصل بیست‌ودوم به سلول‌ها اختصاص دارد؛ «خاستگاه سلول‌ها». این فصل که در قیاس با دیگر فصل‌ها اندکی طولانیتر است و موضوعات متنوع بیشتری در دل خود دارد با جملاتی از مولوی و اینشتین شروع شده است. مباحث فصل بیست‌ودوم عبارت‌اند از: ساختار و کارکرد سلول‌ها، چرا سلول‌ها این‌قدر کوچک‌اند، خاستگاه غشای سلولی، نخستین سلول‌ها، انواع سلول، خاستگاه کلروپلاست و میتوکندری در سلول‌ها، خاستگاه سازواره‌های (معادل واژه ارگانیسم) چندسلولی، استفاده از سلول‌ها برای پایش تکامل، منشأ تنوع، سه قلمرو حیات، خاستگاه مشترک کل حیات و خاستگاه دستگاه عصبی. پاراگراف پایانی این فصل با توضیحاتی از فهم امروزی بشر از پروکاریوت‌ها و یوکاریوت‌ها شروع می‌شود؛ اما با چند سؤال باز یا سؤالات بی‌پاسخ پایان می‌یابد. آخرین سؤال به نظر ساده می‌آید، اما هنوز پاسخ دقیقی ندارد.
سامانه/سیستم عصبی اولیه چگونه توسعه یافت؟ شاید در تاریخ علم نتوان موضوعی یافت که به اندازه تکامل یا آنچه امروز ترجمه‌های جدیدی برایش ساخته‌اند، از جمله فرگشت یا تطور محل منازعه بوده باشد.
فصل بیست‌وسوم به «تکامل اولیه حیات در زمین» پرداخته است. بعد از چند فصل پربار درباره سرگذشت زمین و سلول‌ها و عناصر سازنده حیات، حالا ذهن خواننده کتاب آماده است تا سفری به دنیای شگفت‌انگیز تکامل در زمین داشته باشد. ابتدا نگاهی به سرفصل‌های کلی این فصل بیندازیم: تکامل و انتخاب طبیعی، زمان پری‌کامبرین، تکامل حیات دریایی، مهاجرت از آب به خشکی، تکامل حیات و تداوم تکامل در دریا، تکامل گیاهان در خشکی، ظهور دایناسورها، تغییر در جهان گیاهان و تأمین غذا برای دایناسورها، اقلیم و تکامل حیات و تاریخچه مختصری از حیات روی زمین. در این فصل با خواندن موضوعات گفته‌شده خواننده یاد می‌گیرد چگونه با تداوم حیات در دریاها، گیاهان روی خشکی متحول شدند و با ظاهرشدن گیاهان آوندی بذردار به‌آسانی بذر یا دانه آنها پراکنده شد و آهنگ تولید گیاهان افزایش یافت؛ افزایشی که به تولید غذا برای گونه‌های عظیم‌الجثه‌ای همچون دایناسورها منجر شد که به مدت 150 میلیون سال فرمانروای زمین بودند، اما از جذابیت‌های فصل، پاراگراف پایانی و مطرح‌کردن سؤالات بی‌جواب است که خواننده را به مطالعه بیشتر در گذر زمان ترغیب می‌کند.
فصل بیست‌وچهارم درباره «خاستگاه پستانداران و نخستی‌ها» است. این فصل با دو نقل‌قول از دو چهره نامور شروع شده است؛ چارلز داروین که نظریه تکامل را ارائه کرد و مولوی که معرف حضور خوانندگان این مقاله است. نظریه تکامل داروین که طرفداران علمی و مخالفان ایدئولوژیک فراوان دارد، در ردیف انقلابی‌ترین نظریات علمی جهان قرار دارد و شاید اهمیت آن کمتر از دستاورد کپرنیک نباشد. این فصل با داستان ظهور پستانداران و منشأ نخستی‌ها شروع می‌شود. تصویری هم از درخت تکاملی نخستی‌ها دیده می‌شود که سه عضو آخر آن گونه انسان، گونه شامپانزه‌ها و گونه گوریل‌ها است. همچنین تصاویر جالبی از فسیل‌های کشف‌شده در کتاب وجود دارد که به فهم عمیق‌تر کمک می‌کند. سه موضوع بسیار مهم که محل مناقشاتی در میان مخالفان نظریه تکامل است، نیز در ادامه بیان شده است؛ خاستگاه دوپایان، برآمدن نژاد انسان و تکامل مغز گونه انسان. تصویری بازسازی‌شده از یک مرد نئاندرتال هم در میان نوشته‌ها خودنمایی می‌کند و بی‌شک هر خواننده‌ای دقایقی را صرف تماشای این تصویر خواهد کرد. ادامه فصل در پی خاستگاه آگاهی و خاستگاه انسان مدرن است و به‌طور مشخص دو پرسش را مطرح می‌کند:
1- نخستین انسان نوین یا مدرن کی و کجا ظهور یافت؟
2- فرایند جهش به انسان مدرن‌بودن چگونه رخ داد؟
سه بحث جالب‌توجه هم پایان‌بخش این فصل هیجان‌انگیز است: در جست‌وجوی مادربزرگ‌هایمان، مهاجرت اولیه از آفریقا و گونه‌زایی و تنوع. جملات پایانی این فصل به نکته خوبی اشاره دارد. فناوری‌های نوین و تحلیل داده کمک خواهند کرد تا پاسخ سؤالات بزرگ و کماکان بی‌جواب را پیدا کنیم.
فصل بیست‌وپنجم درباره «خاستگاه زبان، فرهنگ، شهرها و تمدن» است و با جمله‌ای تأمل‌برانگیز از فروید شروع می‌شود: تمدن برای نخستین‌بار از آنجا آغاز شد که فردی خشمگین به‌جای پرتاب سنگ، کلمه‌ای را پرتاب کرد. در فصل قبل با نیاکان گونه انسان آشنا شدیم و حال در این فصل سفری داریم به تحولاتی که به انسان مدرن امروزی منجر شد. این فصل با موضوع نخستین ابزارهای سنگی و استفاده از آتش شروع می‌شود و خاستگاه زبان و کشاورزی را کنکاش می‌کند. نخستین شهرها و خاستگاه تمدن پایان‌بخش سفر شگفت‌انگیز این کتاب از مهبانگ تا امروز هستند.
فصل بیست‌وششم هم سخن پایانی نویسنده است و دربردارنده نگاه نویسنده متبحر کتاب به تاریخ تحول عالم و آدم است.
ویژگی‌های کتاب
بهرام مبشر با داشتن سابقه طولانی در تدریس، تحقیق و مدیریت پروژه‌های علمی، کتابی زیبا آفریده است. کتاب ویژگی‌های کم‌نظیر و گاه بی‌نظیری دارد که آن را نسبت به دیگر آثار متمایز و ممتاز می‌کند. برای هرچه بارزترشدن ویژگی‌های کتاب برخی را به‌تفکیک ذکر می‌کنم:
1- کتاب به زبان ساده، اما دقیق نوشته شده است. مفاهیم علمی به‌کاررفته در کتاب توضیح داده شده و هیچ مفهوم عامی جدید نیست که بدون جاانداختن مفهوم آن رها شده باشد.
2- در کتاب از روابط ریاضی استفاده نشده است و این مسئله کمک می‌کند طیف وسیعی از خوانندگان، از دانش‌آموزان دبیرستانی گرفته تا دانشجویان همه رشتههای علوم بتوانند از کتاب استفاده کنند.
3- همه فصل‌های کتاب سه بخش مهم دارد: بخش اول موضوعاتی است که ابتدای هر فصل بیان شده است و خواننده می‌داند در پایان آن فصل چه موضوعاتی را باید یاد گرفته باشد. انتهای هر فصل خلاصه‌ای از آن و نیز سؤالات مهم و بنیادی و بدون پاسخ ذکر شده است. انتهای هر فصل هم پرسش‌های مروی وجود دارد.
4- کتاب در مجموع شامل ۳۱۰ پرسش در انتهای فصل‌های کتاب است. کمترین تعداد پرسش‌ها ۱۰ سؤال و بیشترین‌شان ۲۰ سؤال است. پاسخ به این سؤالات چالش‌برانگیز به‌شدت در تثبیت مفاهیم و مرور آنها در ذهن خواننده کمک خواهد کرد؛ پرسش‌های پایانی متناسب با محتوای فصل و هوشمندانه طراحی شده‌اند، به‌گونه‌ای که خواننده برای پاسخ‌دادن مجبور است مجدد به متن فصل مورد نظر مراجعه کند و این فرایند به مرور چندباره و عمیق‌تر فهمیدن کمک شایانی می‌کند.
5- کتاب از یک روند منطقی پیروی می‌کند و پیش‌نیازهای مطالب رعایت شده است. این موضوع به خوانندگانی که آشنایی کمی با مطالب علمی این‌چنینی دارند، کمک شایانی می‌کند.
6- در کمتر کتاب علمی در این سطح می‌توان در کنار نجوم مطالب دست‌اولی از تحولات زمین‌شناختی و زیست‌شناختی هم یافت. این کار نویسنده نوآوری خلاقانه‌ای است و خوانندگان کتاب می‌توانند پس از مطالعه منظم و جدی تصویری بسیار خوب از تحولات عالم شامل زمین و تحولاتش پیدا کنند.
7- حجم کتاب و نیز حجم مطالب هر فصل بسیار خوب است. در مقیاس دانشگاهی می‌توان هر فصل از کتاب را به راحتی در هر هفته و برای درسی سه‌واحدی یا بیشتر تدریس کرد. حتی می‌توان بدون آنکه چیزی از مطالب کتاب کم شود، آن را در یک ترم درس داد.
8- از ویژگی‌های بسیار خوب کتاب به‌روزبودن مطالب و استفاده از آخرین تحقیقات است. مطالب و مراجع کتاب بسیار نو و معتبرند. به زبان دیگر نویسنده بسیار کوشیده تا آخرین دستاوردها را وارد متن درسی کتاب كند. این کار نه‌تنها بر جدیت و جذابیت کتاب افزوده که آن را برای لااقل یک دهه به لحاظ اعتبار مراجع و مآخذ قابل استفاده کرده است.
بهرام مبشر دکترای کیهان‌شناسی دارد. وی سال ۱۳۳۷ در تهران متولد شد، دیپلم ریاضی را از دبیرستان البرز تهران و لیسانس فیزیک را از مدرسه عالی پارس دریافت کرد. سپس به انگلستان رفت و تحصیلات فوق‌لیسانس و دکترای خود را در رشته کیهان‌شناسی رصدی در دانشگاه «دورهام» انگلستان پشت سر گذاشت. او پس از دریافت درجه فوق‌لیسانس مهندسی اپتوالکترونیک و دیپلم مهندسی مایکروویو از دانشگاه لندن، مدت هشت سال در کالج سلطنتی انگلستان (Imperial College) به تدریس و تحقیق پرداخت. سپس فعالیت علمی خود را در مؤسسه تلسکوپ فضایی هابل ادامه داد. دکتر مبشر به مدت یک سال دانشمند معاون پروژه پلانک متعلق به سازمان فضایی اروپا بود. او در سال 2007 با سمت استاد‌تمام به کرسی فیزیک و نجوم رصدی در دانشگاه کالیفرنیا - ریورساید تکیه زد. چگونگی تحول کیهان و به‌ویژه کهکشان‌ها از آغاز تاکنون، انرژی تاریک و منشأ آن، آگاهی‌یافتن از جایگاه ما در کیهان و آینده عالم ازجمله مهم‌ترین پرسش‌های بنیادی کیهان‌شناسی است که دکتر مبشر و همکاران وی به دنبال یافتن پاسخی قانع‌کننده برای آنها هستند و تاکنون به پیشرفت‌های چشمگیری در این زمینه نیز دست یافته‌اند. وی
تاکنون به موفقیت‌های بسیاری دست یافته است که از جمله آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- هشت سال تدریس در کالج سلطنتی لندن با سمت استاد
- عضو عالی مؤسسه علوم تلسکوپ فضایی هابل در ناسا
- نماینده سازمان فضایی اروپا در سازمان تلسکوپ فضایی هابل
- عضو اصلی گروه تهیه تصویر فراژرف هابل
10ساله بودم که فضانوردان ناسا روی ماه فرود آمدند. هرچه بزرگ‌تر شدم شگفتي من از آن رويداد و اهميت آن افزايش يافت. اين رويداد در هر مرحله از زندگي من به دلايل متفاوتي از سال‌هاي قبل، الهام‌بخش بود. در همان زمان پدربزرگم درباره تجربه خود به من گفت: زماني که هم‌سن من بوده ماه‌ها طول کشيده تا مسافتي را سفر کند؛ اما امروز فقط چند ساعت طول مي‌کشد. او در طول عمرش با وسايل مختلف سفر کرده بود، ازجمله با پا، اسب، اولين اتومبيل‌هاي ساخته‌شده و اولين هواپيماي مسافربري. در نهايت شاهد سفر سفينه فضايي بود که فاصله بين زمين و ماه را در سه روز پيمود. اين نشان‌دهنده پيشرفت علم و فناوري در يک نسل است. اين رويداد چند چيز را به من آموخت: اهميت بزرگ‌انديشيدن، تمايل به يافتن پاسخ بدون توجه به اينکه چقدر دشوار يا غيرممکن به نظر مي‌رسند، تمايل به آزمايش‌کردن براي يافتن چيزي جديد و داشتن ديد متمرکز و تلاش براي دستيابي به آن. همان‌طور که پدربزرگم نيز به‌شدت تأکيد مي‌کرد، اين موضوع به من نشان داد به‌طورکلي اين دستاوردها و علم متعلق به بشريت است و نه متعلق به يک ملت يا جامعه يا فرهنگي خاص. من خيلي ديرتر در زندگي، درست بعد از
فارغ‌التحصيلي، همه اين نکات را متوجه شدم. به گفته بنجامين فرانکلين، «تراژدي زندگي اين است که انسان خيلي زود پير و خيلي دير عاقل مي‌شود». ما در يک زمان منحصربه‌فردي زندگي مي‌کنيم که در آن علم و فناوري به‌اندازه‌اي پيشرفت کرده‌اند که مي‌توانيم از جزئيات کيهان تا داخل يک سلول زنده را مطالعه کنيم. مأموريت ما اين است که مردم را به رفتنِ فراتر از فعاليت‌هاي روزمره تشويق کنيم تا متعجب شوند، درباره سؤالات تعمق کنند و در مورد دنيايي که در آن زندگي مي‌کنند، کنجکاو باشند. جست‌وجو براي دانش و لذت‌بردن از فهميدن جهان اطراف ما هيچ سن، نژاد، جنسيت يا موانع فرهنگي ندارد. اين امر با افزايش دانش ما از دنياي فيزيکي به مرزهاي آن و با توجه به اساسي‌ترين سؤالات تحقق مي‌يابد.
آنچه خوانديد بخشي از مقدمه کتابي است که بهرام مبشر، استاد کيهان‌شناسي رصدي دانشگاه کاليفرنيا در کتابش با عنوان
«ORIGINS: The Story of Beginning of Everything» (خاستگاه‌ها، داستان آغاز هر چيز) نوشته است. اين کتاب کم‌نظير در ۳۳۰ صفحه به رشته تحرير درآمده و ۲۶ فصل دارد. اين کتاب تکه‌هاي دانش را از رشته‌هاي مختلف به يکديگر متصل مي‌کند تا تصويري منسجم از جهاني که در آن زندگي مي‌کنيم، ارائه دهد. در اين راستا، کتاب از يک بررسي تاريخي از مبدأ تفکر علمي و تکامل دانش آغاز مي‌شود. در ابتدا، همه علوم بخشي از فلسفه بوده‌اند. هنگامي‌که علم توسعه يافت، رشته‌هاي مستقل توسعه يافتند و پيشرفت کردند. امروزه علم چندان پيشرفت کرده است که مي‌توان اشتراک‌های بين زمينه‌هاي مختلف علمي را مطالعه کرد. پس از آن کتاب قبل از مطالعه جهان اوليه و منشأ ذرات و جرم آنها، به بررسي ماهيت فضا و زمان مي‌پردازد. من اين نکته را واکاوي مي‌کنم که چگونه بزرگ‌ترين مقياس‌هاي کيهان‌شناسي و تحول عالم توسط ويژگي‌هاي فيزيکي ذرات ابتدايي تحت تأثير قرار مي‌گيرند. اين خود يک داستان جالب و جذاب است که ذرات بسيار کوچک را به ساختارهاي بسيار بزرگ عالم مرتبط مي‌کند. پس از بحث درباره وضعيت فعلي عالم، محتوا و تحول آن، منشأ کهکشان‌ها و ستارگان و پس از آن منشأ عناصر شيميايي
مورد مطالعه قرار مي‌گيرد. سپس منشأ منظومه‌هاي سياره‌اي و سياره خانه ما، زمين، مورد بحث قرار مي‌گيرد و با بحثي درباره منشأ قاره‌ها، اقيانوس‌ها و رشته‌کوه‌هاي روي زمين و همچنين منشأ جو زمين ادامه مي‌يابد. درباره اينکه چگونه زمين براي ما به سياره‌اي قابل سکونت تبديل شده است و چگونه مواد تشکيل‌دهنده مورد نياز براي زندگي پديدار شده‌اند، بحث خواهد کرد. اين امر منجر به مطالعه منشأ زندگي روي زمين و تحول آن در دوران زمين‌شناسي مي‌شود. نويسنده شواهدي را ارائه مي‌دهد که چگونه اجداد اوليه ما شهرها را تشکيل دادند، کشاورزي را توسعه دادند و زبان‌ها را با استفاده از ارتباطات اختراع کردند. «منشأ» و «تکامل» روي يکديگر تأثير مي‌گذارند، تکامل يک‌چيز منشأ چيز ديگري را موجب مي‌شود؛ بنابراين، هم‌زمان با مطالعه منشأ، درباره تکامل نيز صحبت مي‌کند. با توجه به ماهيت خودِ عنوان، اين کتاب موضوعي چندرشته‌اي است که ميان زمينه‌هاي مختلفِ مستقل ارتباط ايجاد مي‌کند. اين کتاب براي دانشجويان، ابزارهايي را براي تشويق آنها به فکر عميق و سؤال‌پرسيدن فراهم مي‌کند. براي خواننده عمومي که در جست‌وجوي دانش است، اين فرصت را فراهم مي‌کند که دنياي
جديدي را کشف کند و شيفتگي کشفش را به اشتراک گذارد. براي معلمان تصويري بزرگ از عالم را براي فکرکردن و الهام‌بخشيدن به متفکران و نوآوران آينده فراهم مي‌کند. همان‌طور که آلبرت اينشتين مي‌گويد: «آموزش همان چيزي است که پس از فراموش‌کردن چيزهايي که در مدرسه آموخته‌ايم، مي‌توانيم به ياد بياوريم».
معرفي فصل به فصل کتاب
فصل اول «مقدمه و ديدگاه» است. اين فصل با جمله‌اي از نيوتون و دکارت شروع مي‌شود و اولين تصوير اين فصل تحول عالم است؛ از مهبانگ تا عصر حاضر. عالمي در حال انبساط که در 13.77 ميليارد سال پس از مهبانگ پديد آمده و امروز ما ناظر آن هستيم. فصل اول با نگاهي به تاريخ هر چيز و منشأ ثابت‌هاي فيزيکي شروع مي‌شود. خواننده سامانه‌هاي اندازه‌گيري، واحدها و قانون‌هاي بنيادي طبيعت همچون قانون جهان‌شمول گرانش، قوانين حرکت و قانون پايستگي تکانه و انرژي را فرامي‌گيرد. پايان‌بخش اين فصل هم موضوعاتي مانند قانون پلانک و تابش جسم سياه، جست‌وجو براي يافتن خاستگاه قوانين فيزيک، تقارن در طبيعت و خاستگاه پايستگي قوانين است.
فصل دوم به «توسعه تفکر علمي: ديدگاهي نوين» اختصاص دارد. اين فصل با نخستين جست‌وجوهاي بشر براي واقعيت، از اعصار اوليه تا حاضر شروع مي‌شود و در بستر زمان مدل‌هاي عالم اوليه و مدل جهانِ مبتني بر رصد را ارائه مي‌کند. گريزي کوتاه به انقلاب علمي پسانيوتوني انداخته و ظهور نگرش‌هاي نوين درباره طبيعت ماده را از جان دالتون به بعد بيان مي‌کند. همچنين با توصيف دستاوردهاي اينشتين، نظريه نسبيت خاص و نسبيت عام، تغيير دو مفهوم فضا و زمان مطلقِ نيوتوني را نشان مي‌دهد. اين فصل با دو موضوع مهم سير تکوين تاريخ فلسفه طبيعي تا تاريخچه زيست‌شناسي طبيعي و تولد شيمي آلي و زيست‌شناسي مولکولي پايان مي‌يابد.
عنوان فصل سوم «خاستگاه فضا و زمان» و زينت‌بخش ابتداي آن جمله‌اي از دموکريتوس، فيلسوف اتم‌گراي يونان باستان، است. خواننده ابتدا با ديدگاهي تاريخي درباره فضا و زمان مواجه مي‌شود؛ آنچه افلاطون و ارسطو گفته‌اند تا نيوتونِ بريتانيايي و ارنست ماخ، فيزيک‌دان و فيلسوف اتريشي. سپس با پيکان زمان و واقعيت فضا-زمان در حضور گرانش مواجه مي‌شود و در پايان با سفر به دنياي اينشتين و فرمول معروفش، ماهيت جرم و انرژي را مي‌خواند.
فصل چهارم «خاستگاه ذرات و ميدان‌ها» است. در اين فصل خوانندگان نخستين مواجهه را با ذرات بنيادي سازنده ماده تجربه مي‌کنند؛ از ساختار دروني اتم و ساختار دروني پروتون و نوترون تا ذره بنيادي پرهياهو، بوزون هيگز. فصل چهارم با ديدگاه کوانتومي ماده و طبيعت ذرات بنيادي شروع مي‌شود. مدل استاندارد ذرات و مفاهيم جديد به‌خوبي توضيح داده شده‌اند. در ادامه نيروهاي چهارگانه و ماهيت ميدان‌ها و منشأ جرم با زباني شيوا شرح داده شده است. همچنين گريزي هم به داستان هيجان‌انگيز اتحاد نيروها و پادماده و پاريته زده است. اين فصل با يک سؤال خوبِ کماکان بدون پاسخ براي فيزيک پايان يافته است: چرا عالم از ماده تشکيل شده و نه پادماده؟ چه بلايي بر سر پادماده آمده است؟
فصل پنجم «خاستگاه عالم» است؛ سفري شگفت‌آور به ابتدايي‌ترين لحظات خلقت عالم. داستان اين فصل از مهبانگ شروع مي‌شود و شواهد صحت اين نظريه. نويسنده در اقدامي بسيار عالي، داستان لحظات ابتدايي پيدايش عالم را به چند بخش تقسيم کرده که هر يک گواه تحولي از عالم در بازه‌هاي زماني بسيار کوتاه است. بعد از تکينگي و تعريف آن، فصل حاضر به‌اختصار دوره‌هاي زير را شرح داده است: دوره پلانک، دوره وحدت بزرگ، دوره تورمي، دوره الکتروضعيف، دوره کوارک-گلوئون، دوره هادروني و دوره لپتوني.
فصل ششم داستان پرحرارت «خاستگاه عناصر سبک» است؛ موضوعي بسيار جذاب که به سنتز هسته‌اي عناصر سبک يعني هيدروژن، هليوم، بريليوم و ليتيوم مي‌پردازد. فهم منشأ عناصر سبک نخستين گام در کشف ماده باريوني است. اين فصل با داستان عالم پيش از شکل‌گيري عناصر سبک شروع مي‌شود. سپس شکل‌گيري عناصر سبک و عامل محرک سنتز هسته‌اي مهبانگ واکاوي شده است. پايان‌بخش اين فصل پاسخ به سؤالي در فصل چهارم است: چرا در عالم پادماده وجود ندارد.
فصل هفتم روايت «اتم‌هاي نخستين و دوران تاريک» است. خواننده در اين فصل با چهار موضوع مهم آشنا مي‌شود: شکل‌گيري اتم‌هاي نخستين، تابش زمينه کيهاني، دوران تاريک و بازيونش عالم. اين فصل به لحاظ موضوعات علمي براي خواننده تازه‌وارد به دنياي نجوم تازگي‌هاي زيادي دارد. او با داستان سه ماهواره کوبي، دابليومپ (WMAP) و پلانک آشنا مي‌شود که هر يک تصويري واضح‌تر از قبلي پيش‌ِروي ما قرار دادند. همچنين واژه‌هاي جديدي همچون: بازيونش، بازترکيب، جذب و پراکندگي را در تاريخ تحول عالم ياد مي‌گيرد.
فصل هشتم که به «خاستگاه ساختار در عالم» مي‌پردازد، از جمله بخش‌هاي مهيج کتاب است. آنچه نوع بشر هوشمند از عالم مي‌بيند، در سلسله‌مراتب ساختارهاي نجومي به‌طور تقريبي از اين قرار است: سيارات، ستارگان، خوشه‌هاي ستاره‌اي، کهکشان‌ها، خوشه‌هاي کهکشاني و ابرخوشه‌ها. اين فصل به ما مي‌گويد که نخستين جرقه‌هاي تشکيل ساختار اوليه و خاستگاه چگالي‌هاي نايکنواخت ابتدايي چگونه بوده است. دو موضوع مهم ديگر اين فصل که زمينه تحقيقات نويسنده هم به شمار مي‌رود، نسل اول کهکشان‌ها و نسل اول ستارگان است که به ستارگان اوليه
(First Stars) يا ستارگان جمعيت III معروفند و عمده تمايزشان با ستارگان جمعيت I و II فلزيت يا فلزييدگي آنهاست. در دنياي اخترفيزيک به عناصر سنگين‌تر از هليوم، اصطلاحا فلز مي‌گويند و واژه فلزيت يا فلزييدگي که ترجمه واژه Metallicity است، نسبت عناصر سنگين‌تر از هليوم، يا همان فلزات به تعبير اخترشناسان، به هيدروژن را نشان مي‌دهد. کهکشان‌ها و ستارگان اوليه از داغ‌ترين موضوعات تحقيقات نجومي دنيا هستند که در اين کتاب به‌سادگي و دقت توضيح داده شده‌اند.
فصل نهم به «حالت کنوني عالم» پرداخته است. در اين فصل خواننده کتاب ابتدا با داستان ماده و عالم آشنا مي‌شود، سپس اندازه‌گيري چند پارامتر را ياد مي‌گيرد. چگالي متوسط عالم، انبساط عالم و چگونگي دستيابي به آن از سوی ادوين هابل، عمر عالم که موضوعي جالب‌توجه است، مرز عالم رصدپذير و در پايان متناقض‌نما (برابر نهاد فارسي پارادوکس) اولبرس. در واقع اين فصل سرآغاز کيهان‌شناسي رصدي را هم به خوانندگان ياد مي‌دهد.
فصل دهم با عنوان «محتواي عالم» حول محور سه چيز که شکل‌دهنده عالم است، ميچرخد. ماده معمولي يا ماده باريوني که چهار درصد از محتواي عالم است و هر آنچه از سيارات و ستارگان و کهکشان‌ها مي‌بينيم، شامل اين چهار درصد است. مقدار دقيق آن 4.6 درصد و نام آن ماده معمولي يا اتم‌ها است. 24 درصد از محتواي عالم ماده تاريک است؛ مابقي عالم، يعني 71.4 درصد هم انرژي تاريک. در اين فصل به دو مسئله هم اشاره شده است؛ يکي شواهد وجود ماده تاريک و انرژي تاريک، ديگري ماهيت اين دو. همچنين نگاهي مختصر به هندسه عالم شده است. در پايان هم چندين سؤال بنيادي مطرح شده‌اند که پيش‌ِروي کيهان‌شناسان قرار دارد.
فصل يازدهم به «خاستگاه کهکشان‌ها» اختصاص دارد. شايد بتوان کهکشان‌ها را کوچک‌ترين واحدهاي سازنده ساختار بزرگ‌مقياس عالم ناميد. بعد از مقدمه‌اي کوتاه اولين موضوع فصل شکل‌گيري کهکشان‌هاست که با يک شکل خوب در چهار مرحله نشان داده شده است: 1- رمبش ابرهاي گازي و شکل‌گيري کهکشان‌هاي مارپيچي، 2- کهکشان مارپيچي و خوشه‌هاي کروي شکل مي‌گيرند، 3- برخي از کهکشان‌هاي مارپيچي با هم تصادم مي‌کنند و 4- بعد از تصادم، کهکشان‌هاي بيضوي شکل مي‌گيرند. موضوع بعدي اين فصل منشأ انواع کهکشان‌هاست. طبق طبقه‌بندي هابل در شکل قرارداده‌‌شده در همين فصل چند نوع کهکشان داريم: بيضوي‌ها، مارپيچي‌ها، نامنظم‌ها، مارپيچي‌هاي ميله‌اي و کهکشان‌هاي ميانْ‌مارپيچي که بين دو رده اصلي مارپيچي و مارپيچي-ميله‌اي قرار دارند. همچنين اشاره‌اي کوتاه به خاستگاه جمعيت‌هاي ستاره‌اي شده است و آخرين موضوع اشاره به سفر نور از ميلياردها سال قبل تاکنون است که عالم را تبديل به ماشين زمان کرده است.
فصل دوازدهم درباره «منشأ ستارگان» است و موضوعي بسيار جذاب براي تمام کساني که به آسمان بالاي سر خود نگاه مي‌کنند. پاراگراف دوم اين فصل با نام‌بردن از دانشمندي شهير که از پيشگامان توسعه نظريه تحول ستاره‌اي بود، شروع مي‌شود؛ کارل شوارتسشيلد. دانشمندي که خيلي زود و نابهنگام، درست يک سال بعد از ارائه نظريه نسبيت عام توسط آلبرت اينشتين، در 42سالگي درگذشت. در همين مقدمه به دو نام معتبر ديگر برمي‌خوريم. آرتور ادينگتون و هانس بته. بته دانشمندي تمام‌عيار بود و شايد بتوان او را از پيشتازان اخترفيزيک هسته‌اي نام برد. بته و کارل فردريش فون وايتسزکر در بحث واکنش‌هاي گرماهسته‌اي در ستارگان گام‌هاي مؤثري برداشتند. بعد از مقدمه اولين موضوع، گام‌هايي به سوي تشکيل ستارگان است. نويسنده اين بخش را به چهار گام مؤثر در شکل‌گيري ستارگان تقسيم کرده است. گام اول محيط شکل‌گيري ستاره است. گام دوم تشکيل پيشْ‌ستاره. گام سوم مرحله از پيشْ‌ستاره تا تولد ستاره است و گام آخر فاز هيدروژن‌سوزي است. در ادامه نگاهي انداخته است به دما و روشنايي در ستارگان و يکي از مهم‌ترين نمودارهاي نجوم را معرفي کرده؛ نموداري که اهميت آن در اخترفيزيک ستاره‌اي
همسنگ جدول تناوبي در شيمي است: نمودار ايچ-آر. اين نمودار سرنام دو اخترشناسي است که مستقل از هم به آن دست يافتند. آينار هرتسپرونگ دانمارکي و هنري نوريس راسلِ آمريکايي. در اين فصل خواننده آموخته است که پارامتر جرم در ستارگان اهميت ويژه‌اي دارد و حالا آخرين موضوع فصل پاسخي کوتاه، دقيق و ساده به اين سؤال است: چه عاملي تعيين‌کننده جرم ستاره است؟
فصل سيزدهم به «تحول و مرگ ستارگان» پرداخته و در ادامه فصل قبل است. اين فصل حول دو رده از ستارگان ميچرخد: ستارگاني با جرمِ کم يا ستارگان کمْ‌جرم و ستارگان پُرجرم. ابتدا داستان زندگي هر رده از ستارگان گفته شده، سپس مرگ ستارگان توضيح داده شده است. شايد بتوان مرگ ستارگان پرجرم را باشکوه‌تر ديد، هرچند در طبيعت و البته در ستارگان هرچه هست باشکوه و زيباست؛ اما در ستارگان پرجرم، يعني ستارگاني که حداقل يک‌ونيم برابر خورشيد خودمان جرم دارند، مرگي پر از شگفتي را رقم مي‌زنند. اين ستارگان بعد از رمبش و انقباض ابر اوليه، تبديل به پيشْ‌ستاره شده، سپس وارد فاز تعادل پايدار يا همان تعادل هيدروستاتيکي (معادل فارسي تعادل هيدروستاتيکي «ترازمندي شاره-ايستايي» است) مي‌شود. بعد از عمر کوتاه، در مقايسه با ستارگان کم‌جرم و ميانْ‌جرم، تبديل به ابرغول قرمز مي‌شوند. در اين مرحله يکي از اعجاب‌انگيزترين پديده‌هاي نجومي رخ مي‌دهد: انفجار ابرنواختري. رويدادي نسبتا نادر که در آن ستاره‌اي بزرگ، با انفجاري مهيب از هم مي‌پاشد. پيش از انفجار در فرايند جوش هسته‌اي در مرکز ستاره عناصر سنگيني همچون آهن شکل گرفته‌اند و پس از انفجار آنچه باقي
مي‌ماند يا ستاره نوتروني است يا سياه‌چاله ستاره‌اي.
فصل چهاردهم از آن فصل‌هاي کم‌نظير و پرکشش کتاب است: «خاستگاه عناصر سنگين». داستان پيدايش و منشأ عناصر سنگين از جذاب‌ترين بخش‌هاي اخترفيزيک ستاره‌اي است که با فيزيک هسته‌اي درهم‌تنيده شده است. بهتر است نام دقيق‌تر اين بخش از مطالعات اخترفيزيک نوين را ياد بگيريم: اخترفيزيک هسته‌اي. از فصل ششم کتاب به ياد داريم که منشأ عناصر سبک کجا بود. حال در اين فصل سفري داريم به عناصر سنگين، عناصري وراي هيدروژن و هليوم يا حتي وراي عناصر سه‌گانه کربن-نيتروژن-اکسيژن که چرخه همجوشي هسته‌اي در ستارگان سنگين‌اند. با تشکيل عناصر تا مرز آهن پيش خواهيم رفت، حتي عناصر سنگين‌تر از آهن و سنگين‌ترين عناصر موجود در عالم. در واقع اين فصل به سه بخش کلي نام برده، تقسيم شده و با شکل‌ها و نمودارهاي واضح، در کنار توضيحات ساده و دقيق، خاستگاه طيف وسيعي از عناصر شرح داده شده است. خواننده در اين فصل واژه‌هاي بسيار جديدي را هم مي‌آموزد، همچون فراواني، فلزييدگي، سنتز هسته‌اي، فرايندهاي آلفا و چند مفهوم فيزيکي ديگر.
«خاستگاه سامانه‌هاي سياره‌اي» موضوع فصل پانزدهم است. سيارات در دنياي نجوم راهي طولاني را طي کرده‌اند. زماني کره زمين که حالا مي‌دانيم سومين سياره در سامانه خورشيدي (منظومه شمسي) است، مرکز عالم بود و امروزه به يمن پيشرفت نجوم رصدي، سيارات فراخورشيدي را به تعداد خيلي بيشتر از انگشتان دست کشف کرده‌ايم. اين فصل دربردارنده منشأ سامانه‌هاي سياره‌اي مشتمل بر منظومه شمسي است. همچنين توضيح مي‌دهد که چرا انواع مختلفي از سيارات داريم، چه درون منظومه شمسي و چه خارج از آن. از جمله موضوعات جالب کتاب نحوه جست‌وجوي سامانه‌هاي سياره‌اي فراخورشيدي است. نويسنده سه تکنيک يا روش اصلي را شرح داده است: تکنيک گرانشي، تکنيک دوپلر (تلفظ صحيح‌تر داپلر است) و تکنيک گذر. قطعا در ذهن بسياري از علاقه‌مندان به نجوم حرفه‌اي و نجوم غيرحرفه‌اي، سؤالاتي درباره سياراتي که واجد شرايط حيات باشند، وجود دارد. بخش پاياني اين فصل در اين باره است.
تا اينجاي کتاب از هرآنچه صحبت کرديم كه بالاي سرمان بود و به زبان ساده در آسمان قرار داشت: کهکشان‌ها، ستارگان و سيارات، انفجار‌هاي ابرنواختري، کوتوله‌هاي سفيد و ديگر اجرام نجومي. از فصل شانزدهم به بعد داستان‌هاي کتاب روي زمین است.
فصل شانزدهم «زمین اولیه» است. نویسنده خوش‌ذوق کتاب داستان زمین اولیه را با دو جمله آغاز کرده است؛ یکی مولانا یا مولوی، ملقب به رومی. دیگری بان‌کی- مون، دبیرکل سازمان ملل. سیاره زمین داستانی آشوبناک و حتی خشن دارد. زمینِ اولیه به‌مراتب کمتر از امروز قابل سکونت و حیات‌پذیر بود. زمین اولیه آماج شهاب‌سنگ‌ها و دیگر اجرام نجومی/ سماوی بود که به آن اصابت می‌کردند. این فصل با داستان شکل‌گیری زمین شروع شده و با یک شکل خوب هفت مرحله از برخورد یک جرم نجومی به بزرگی مریخ و نیز تبعات آن را نشان می‌دهد. سن زمین هم داستانی دارد که گفته شده است. گریزی کوتاه هم به سامانه ماه- زمین شده و درپی آن شکل‌گیری لایه‌های مختلف زمین با توضیحات و جدولی که حاوی عمق یا قطر لایه و ترکیبات آن است، بیان شده. خاستگاه میدان مغناطیسی زمین و بمباران سنگین سیاره آخرین مطالب هیجان‌انگیز فصل حاضر هستند.
فصل هفدهم به «خاستگاه قاره‌ها، اقیانوس‌ها و کوه‌ها» پرداخته است. در کنار تمام توضیحات فصل حاضر، تصاویر خیلی خوبی هم وجود دارد که سیر تحول قاره‌ها، اقیانوس‌ها و کوه‌ها را به‌روشنی نشان می‌دهد. این فصل با موضوع اولین قاره‌ها و رانش قاره‌ای آغاز می‌شود. با نظریه صفحه تکتونیکی و گسترش بستر اقیانوس‌ها ادامه یافته و انواع صفحات تکتونیکی و خاستگاه صخره‌ها بیان شده است. آخرین موضوع فصل تغییر چهره قاره‌ها، اقیانوس‌ها و صخره‌هاست.
فصل هجدهم بازهم درباره زمین است و نویسنده عنوانی درخور تأمل برایش انتخاب کرده است. «زمینِ متحول: تاریخچه‌ای پویا» عنوان فصل خود گویای این است که تحول زمین و پدیده‌های زمین‌شناختی امروز هم جریان دارد. مبشر بار دیگر با خوش‌ذوقی تمام این فصل را با رباعی از شاعر و ریاضیدان نامور ایرانی، حکیم عمر خیام شروع کرده است. جان کلام این فصل بعد از مقدماتی همچون مطالعات زمین اولیه، جدول زمانی تحول زمین و دوران مختلف است که عبارت‌اند از: اِئون پری‌کامبرین، ائون هادئن که اولین دوره زمین‌شناسی پری‌کامبرین است، ائون آرکئن، ائون پروتئوزوئیک، ائون فانروزوئیک که به ائون پیدازیستی یا پیدازیوی مشهور است، دوران مزوزوئیک که به ائون میان زیستی مشهور است و دوران سنوزوئیک که به ائون حیات جدید مشهور است. آخرین موضوع این فصل پرفراز و نشیب از تاریخ تحول زمین به رویداد انقراض بزرگ اختصاص دارد.
فصل نوزدهم باز هم درباره زمین است و به «ظهور شرایط حیات» پرداخته است. نویسنده این فصل جذاب را با این جمله شروع کرده است: زمین در طول عمرش با رویدادهای مصیبت‌باری روبه‌رو شده است که در هر بار منجر به انقراض 70 درصد تا ورای 90 درصد از گونه‌ها شده است. این فصل به بحث درباره شرایط مورد نیازی که باید دست‌به‌دست هم دهند تا شرایط حیات محقق شود، می‌پردازد. ابتدا خاستگاه جو زمین است و منشأ اُزُن در جو. سپس خاستگاه آب دریا و اکسیژن موجود در جو بررسی شده است. شیمی و ویژگی‌های آب به‌عنوان یکی از ستون‌های لازم برای حیات توضیح داده شده و درپی آن سامانه تنظیمی اقیانوس-زمین-جو به همراه توضیحات تکمیلی درباره چند واژه در این شاخه ارائه شده است. آخرین موضوع این فصل اثر گلخانه‌ای در جو است که این روزها این عبارت را از رسانه‌ها بسیار می‌شنویم.
فصل بیستم به «اجزای بنیادی حیات» می‌پردازد و از آن فصل‌هایی است که برای دانشجویان فیزیک و نجوم شگفتی‌های زیست‌شناسی را نمایش می‌دهد و برای دانشجویان علوم زیستی درهم‌تنیدگی زیست‌شناسی و نجوم را در تحقیقات مربوط به منشأ حیات. همان‌طور که در فصل‌های مربوط به تحول ستارگان و منشأ عناصر از تولد شاخه‌ای جدید با نام اخترفیزیک هسته‌ای را ذکر کردیم، این فصل و فصل بعد هم به شاخه‌ای نوپا و پویا از پیوند زیست‌شناسی و اخترشناسی اشاره دارد؛ اخترزیست‌شناسی با آستروبیولوژی (Astrobiology). فصل بیستم با سؤال «حیات چیست؟» شروع می‌شود و نویسنده هفت ویژگی را درباره حیات به معنای عام و بسیط برمی‌شمارد. سپس انواع پیوندهای شیمیایی شامل یونی، کووالانسی و هیدروژنی را توضیح می‌دهد. در ادامه موضوعی مهم پیش کشیده شده است؛ کربن: عنصر حیات. کربن عنصری مهم در مواد سازنده حیات و مواد آلی است. برای یادآوری، کربن عنصری است که در چرخه واکنش‌های هسته‌ای درون ستارگان سنگین هم نقش مهمی دارد. ادامه فصل به مولکول‌های حیات، ساختار و کارکرد DNA و RNA همچنین سنتز پروتئین پرداخته است. کد ژنتیکی و اینکه چرا DNA حاصل ماده ژنتیکی است دیگر موضوعات این فصل
پرمحتوا هستند. فرایند تولید انرژی، نه در ستارگان بلکه این‌بار در سلول، آخرین موضوع فصل حاضر است.
فصل بیست‌ویکم «خاستگاه حیات» است. سؤالی که ذهن علم‌پیشگان، فلاسفه و متألهین را به خود مشغول کرده است و هریک فراخور زمینه کار خود پاسخی برایش دارند؛ اما علم پاسخ‌های مبتنی‌بر آزمایش و نظریه دارد که این فصل به‌سادگی و زیبایی شرح داده است. هفت موضوع اصلی محور بحث‌های این فصل از کتاب‌اند: خاستگاه مولکول‌های کوچک حیات، خاستگاه مولکول‌های کوچک آلی، مراحل حیات، واکنش‌های شیمیایی، مولکول‌های آلی بزرگ و منشأ نخستین موجودات زنده، منشأ ترکیبات پایه مورد نیاز جهت حمایت از حیات و خاستگاه دستوارگی. لابه‌لای این هفت بحث کلی مسائل جذاب دیگری همچون نخستین متابولیسم و نخستین ژن هم مطرح شده است که خواندنش خوانندگان را به‌وجد می‌آورد.
فصل بیست‌ودوم به سلول‌ها اختصاص دارد؛ «خاستگاه سلول‌ها». این فصل که در قیاس با دیگر فصل‌ها اندکی طولانیتر است و موضوعات متنوع بیشتری در دل خود دارد با جملاتی از مولوی و اینشتین شروع شده است. مباحث فصل بیست‌ودوم عبارت‌اند از: ساختار و کارکرد سلول‌ها، چرا سلول‌ها این‌قدر کوچک‌اند، خاستگاه غشای سلولی، نخستین سلول‌ها، انواع سلول، خاستگاه کلروپلاست و میتوکندری در سلول‌ها، خاستگاه سازواره‌های (معادل واژه ارگانیسم) چندسلولی، استفاده از سلول‌ها برای پایش تکامل، منشأ تنوع، سه قلمرو حیات، خاستگاه مشترک کل حیات و خاستگاه دستگاه عصبی. پاراگراف پایانی این فصل با توضیحاتی از فهم امروزی بشر از پروکاریوت‌ها و یوکاریوت‌ها شروع می‌شود؛ اما با چند سؤال باز یا سؤالات بی‌پاسخ پایان می‌یابد. آخرین سؤال به نظر ساده می‌آید، اما هنوز پاسخ دقیقی ندارد.
سامانه/سیستم عصبی اولیه چگونه توسعه یافت؟ شاید در تاریخ علم نتوان موضوعی یافت که به اندازه تکامل یا آنچه امروز ترجمه‌های جدیدی برایش ساخته‌اند، از جمله فرگشت یا تطور محل منازعه بوده باشد.
فصل بیست‌وسوم به «تکامل اولیه حیات در زمین» پرداخته است. بعد از چند فصل پربار درباره سرگذشت زمین و سلول‌ها و عناصر سازنده حیات، حالا ذهن خواننده کتاب آماده است تا سفری به دنیای شگفت‌انگیز تکامل در زمین داشته باشد. ابتدا نگاهی به سرفصل‌های کلی این فصل بیندازیم: تکامل و انتخاب طبیعی، زمان پری‌کامبرین، تکامل حیات دریایی، مهاجرت از آب به خشکی، تکامل حیات و تداوم تکامل در دریا، تکامل گیاهان در خشکی، ظهور دایناسورها، تغییر در جهان گیاهان و تأمین غذا برای دایناسورها، اقلیم و تکامل حیات و تاریخچه مختصری از حیات روی زمین. در این فصل با خواندن موضوعات گفته‌شده خواننده یاد می‌گیرد چگونه با تداوم حیات در دریاها، گیاهان روی خشکی متحول شدند و با ظاهرشدن گیاهان آوندی بذردار به‌آسانی بذر یا دانه آنها پراکنده شد و آهنگ تولید گیاهان افزایش یافت؛ افزایشی که به تولید غذا برای گونه‌های عظیم‌الجثه‌ای همچون دایناسورها منجر شد که به مدت 150 میلیون سال فرمانروای زمین بودند، اما از جذابیت‌های فصل، پاراگراف پایانی و مطرح‌کردن سؤالات بی‌جواب است که خواننده را به مطالعه بیشتر در گذر زمان ترغیب می‌کند.
فصل بیست‌وچهارم درباره «خاستگاه پستانداران و نخستی‌ها» است. این فصل با دو نقل‌قول از دو چهره نامور شروع شده است؛ چارلز داروین که نظریه تکامل را ارائه کرد و مولوی که معرف حضور خوانندگان این مقاله است. نظریه تکامل داروین که طرفداران علمی و مخالفان ایدئولوژیک فراوان دارد، در ردیف انقلابی‌ترین نظریات علمی جهان قرار دارد و شاید اهمیت آن کمتر از دستاورد کپرنیک نباشد. این فصل با داستان ظهور پستانداران و منشأ نخستی‌ها شروع می‌شود. تصویری هم از درخت تکاملی نخستی‌ها دیده می‌شود که سه عضو آخر آن گونه انسان، گونه شامپانزه‌ها و گونه گوریل‌ها است. همچنین تصاویر جالبی از فسیل‌های کشف‌شده در کتاب وجود دارد که به فهم عمیق‌تر کمک می‌کند. سه موضوع بسیار مهم که محل مناقشاتی در میان مخالفان نظریه تکامل است، نیز در ادامه بیان شده است؛ خاستگاه دوپایان، برآمدن نژاد انسان و تکامل مغز گونه انسان. تصویری بازسازی‌شده از یک مرد نئاندرتال هم در میان نوشته‌ها خودنمایی می‌کند و بی‌شک هر خواننده‌ای دقایقی را صرف تماشای این تصویر خواهد کرد. ادامه فصل در پی خاستگاه آگاهی و خاستگاه انسان مدرن است و به‌طور مشخص دو پرسش را مطرح می‌کند:
1- نخستین انسان نوین یا مدرن کی و کجا ظهور یافت؟
2- فرایند جهش به انسان مدرن‌بودن چگونه رخ داد؟
سه بحث جالب‌توجه هم پایان‌بخش این فصل هیجان‌انگیز است: در جست‌وجوی مادربزرگ‌هایمان، مهاجرت اولیه از آفریقا و گونه‌زایی و تنوع. جملات پایانی این فصل به نکته خوبی اشاره دارد. فناوری‌های نوین و تحلیل داده کمک خواهند کرد تا پاسخ سؤالات بزرگ و کماکان بی‌جواب را پیدا کنیم.
فصل بیست‌وپنجم درباره «خاستگاه زبان، فرهنگ، شهرها و تمدن» است و با جمله‌ای تأمل‌برانگیز از فروید شروع می‌شود: تمدن برای نخستین‌بار از آنجا آغاز شد که فردی خشمگین به‌جای پرتاب سنگ، کلمه‌ای را پرتاب کرد. در فصل قبل با نیاکان گونه انسان آشنا شدیم و حال در این فصل سفری داریم به تحولاتی که به انسان مدرن امروزی منجر شد. این فصل با موضوع نخستین ابزارهای سنگی و استفاده از آتش شروع می‌شود و خاستگاه زبان و کشاورزی را کنکاش می‌کند. نخستین شهرها و خاستگاه تمدن پایان‌بخش سفر شگفت‌انگیز این کتاب از مهبانگ تا امروز هستند.
فصل بیست‌وششم هم سخن پایانی نویسنده است و دربردارنده نگاه نویسنده متبحر کتاب به تاریخ تحول عالم و آدم است.
ویژگی‌های کتاب
بهرام مبشر با داشتن سابقه طولانی در تدریس، تحقیق و مدیریت پروژه‌های علمی، کتابی زیبا آفریده است. کتاب ویژگی‌های کم‌نظیر و گاه بی‌نظیری دارد که آن را نسبت به دیگر آثار متمایز و ممتاز می‌کند. برای هرچه بارزترشدن ویژگی‌های کتاب برخی را به‌تفکیک ذکر می‌کنم:
1- کتاب به زبان ساده، اما دقیق نوشته شده است. مفاهیم علمی به‌کاررفته در کتاب توضیح داده شده و هیچ مفهوم عامی جدید نیست که بدون جاانداختن مفهوم آن رها شده باشد.
2- در کتاب از روابط ریاضی استفاده نشده است و این مسئله کمک می‌کند طیف وسیعی از خوانندگان، از دانش‌آموزان دبیرستانی گرفته تا دانشجویان همه رشتههای علوم بتوانند از کتاب استفاده کنند.
3- همه فصل‌های کتاب سه بخش مهم دارد: بخش اول موضوعاتی است که ابتدای هر فصل بیان شده است و خواننده می‌داند در پایان آن فصل چه موضوعاتی را باید یاد گرفته باشد. انتهای هر فصل خلاصه‌ای از آن و نیز سؤالات مهم و بنیادی و بدون پاسخ ذکر شده است. انتهای هر فصل هم پرسش‌های مروی وجود دارد.
4- کتاب در مجموع شامل ۳۱۰ پرسش در انتهای فصل‌های کتاب است. کمترین تعداد پرسش‌ها ۱۰ سؤال و بیشترین‌شان ۲۰ سؤال است. پاسخ به این سؤالات چالش‌برانگیز به‌شدت در تثبیت مفاهیم و مرور آنها در ذهن خواننده کمک خواهد کرد؛ پرسش‌های پایانی متناسب با محتوای فصل و هوشمندانه طراحی شده‌اند، به‌گونه‌ای که خواننده برای پاسخ‌دادن مجبور است مجدد به متن فصل مورد نظر مراجعه کند و این فرایند به مرور چندباره و عمیق‌تر فهمیدن کمک شایانی می‌کند.
5- کتاب از یک روند منطقی پیروی می‌کند و پیش‌نیازهای مطالب رعایت شده است. این موضوع به خوانندگانی که آشنایی کمی با مطالب علمی این‌چنینی دارند، کمک شایانی می‌کند.
6- در کمتر کتاب علمی در این سطح می‌توان در کنار نجوم مطالب دست‌اولی از تحولات زمین‌شناختی و زیست‌شناختی هم یافت. این کار نویسنده نوآوری خلاقانه‌ای است و خوانندگان کتاب می‌توانند پس از مطالعه منظم و جدی تصویری بسیار خوب از تحولات عالم شامل زمین و تحولاتش پیدا کنند.
7- حجم کتاب و نیز حجم مطالب هر فصل بسیار خوب است. در مقیاس دانشگاهی می‌توان هر فصل از کتاب را به راحتی در هر هفته و برای درسی سه‌واحدی یا بیشتر تدریس کرد. حتی می‌توان بدون آنکه چیزی از مطالب کتاب کم شود، آن را در یک ترم درس داد.
8- از ویژگی‌های بسیار خوب کتاب به‌روزبودن مطالب و استفاده از آخرین تحقیقات است. مطالب و مراجع کتاب بسیار نو و معتبرند. به زبان دیگر نویسنده بسیار کوشیده تا آخرین دستاوردها را وارد متن درسی کتاب كند. این کار نه‌تنها بر جدیت و جذابیت کتاب افزوده که آن را برای لااقل یک دهه به لحاظ اعتبار مراجع و مآخذ قابل استفاده کرده است.
آخرین اخبار روزنامه را از طریق این لینک پیگیری کنید.
