تک تایمز : یادداشتی بر جان فون نویمان؛ مردی از آینده – قسمت دوم

به گزارش سرویس تازه های دنیای فناوری مجله تک تایمز ،

در بخش دوم سری مقاله بررسی زندگینامه جان فون نویمان، به فرآیند مهاجرت وی به آمریکا و شباهت این شخصیت با دانشمند دیوانه فیلم دکتر استرنج لاو، اثر استنلی کوبریک افسانه‌ای، خواهیم پرداخت. شما می‌توانید قسمت اول این مقاله را از لینک زیر مطالعه کنید.

هایزنبرگ و شرودینگر

با وجود کیفیت بالای تفکر تحلیلگرایانه‌ای که فون نویمان داشت، ظرفیتی برای ترکیب و پیشبرد مفاهیم دیگران به وجود آورد. به قول یکی از اولین زندگینامه نویسان وی به نام نورمن مکرا، تنها کافیست یک ایده به فون نویمان نشان دهید و ببینید که وی پنج قدم از شما جلوتر فکر می‌کند

در دهه ۱۹۲۰ نیز فون نویمان در حال کلنجار رفتن برای همگام ساختن دو رویکرد در درک مکانیک کوانتوم (علمی در حال ظهور و احتمالی که چگونگی فعالیت انرژی و ماده را در مقیاس زیراتمی نشان می‌داد) رقیب هم به شمار می‌آمدند، نیز بود.

فیزیکدانی به نام ورنر هایزنبرگ مکانیک ماتریسی را برای محاسبه بهتر رفتار این ذرات به وجود آورد. مکانیک ماتریسی اولین فرمول‌بندی مفهوما مستقل و منطقاً سازگار با مکانیک کوانتومی بود. این فرمول‌بندی خواص فیزیکی ذرات را به عنوان ماتریسهایی که در زمان تغییر می‌کنند، تفسیر می‌کند که هم‌ارز معادله موج شرودینگر برای مکانیک کوانتوم است.

از طرفی دیگر هم اروین شرودینگر ذرات را به عنوان انرژی در حال حرکت تلقی می‌کرد و تابع موج را تشکیل داد و می‌گفت که حالش از متد هایزنبرگ به هم می‌خورد. فون نویمان که ریاضیات لایه‌های زیرین هر چیزی را بهتر از هر کسی می‌دید، نشان داد که چگونه مکانیک ماتریکس و موج لزوماً یک چیز هستند و چگونه می‌توان یکی را در زبان دیگری تفسیر کرد و در واقع نشان داد که لجاجت شرودینگر با هایزنبرگ چقدر عبث و بی فایده است. این مورد یکی از آخرین کارهایی بود که وی در اروپا به اتمام رساند.

در سال ۱۹۳۳ وی موقعیت استادی دائم العمر در موسسه مطالعات پیشرفته پرینستون در ایالت نیو جرسی را قبول کرد که در واقع اردوگاهی تابستانی‌ بود برای نابغه‌هایی که فقط قصد داشتند به تفکر بپردازند.

نازی‌ها، جنگ و مهاجرت به سرزمین موعود

فون نویمان و خانواده‌اش در سال ۱۹۳۸ دینشان را از یهودیت به کاتولیک رومی تغییر دادند، اما برای نازی‌ها این امر کوچکترین اهمیتی نداشت. شاید خواننده با خود بیندیشد که اگر این جنگ مهیب هرگز اتفاق نمی‌افتاد و جریان مهاجرت دانشمندان اروپایی از ترس آینده خود در اروپا، به سمت غرب نبود، چه بر سر قرنی که منسوب به قرن آمریکا است می‌آمد. همانطور که فون نویمان پس‌لرزه‌های این حادثه مهیب را توصیف می‌کند:

احساس ناامنی شدیدی وجود داشت و حس نیاز به تولید چیزی غیر عادی یا مواجه شدن با انقراض.

اما چیزی به شدت اتفاقی پیش آمد و به محض اینکه فون نویمان پا بر خاک آمریکا گذاشت، ارتباطی بین این دو برقرار شد و وی عاشق این سرزمین شد.

تلفیق قدرت محاسباتی و ریاضیاتی فون نویمان، دقیقاً همان چیزهایی بودند که آمریکا برای طرح‌های علمی بزرگش نیاز داشت؛ طرح‌هایی که به قول فون نویمان، قرار بود زمین را بلرزانند (که بعدها به معنای واقعی کلمه این اتفاق نیز به وقوع پیوست).

یکی از متعالی‌‌ترین زوایای کتاب بهاتاچاریا، شرح دقیق چگونگی شکوفایی بمب اتم و کامپیوتر مدرن، آن‌هم به موازات هم است. او همچنین به خوبی هر چه تمام شرح داده که چگونه فون نویمان بین این دو به سرعت جابه‌جا می‌شده و به رشد و مراقبت از یکی پس از دیگری می‌پرداخته است، تا جایی که امروزه تصور یکی از این دو بدون دیگری، برای ما غیرممکن است.

اقدامات وی در این حوزه‌ها در اکثر موارد، پاسخ‌هایی زیرکانه و سازنده به سوال‌هایی بوده است که دیگران برای حل کردنشان جان می‌کندند و در به دست آوردن پاسخ ناکام می‌مانند.

او محاسباتی را در حد اعلی کامل کرد که نشان می‌دادند بمب‌های بزرگ، هنگامی که در ارتفاع بهینه منفجر می‌شوند، نسبت به زمانی که روی زمین منفجر می‌شوند، خرابی بسیار بیشتری به بار می‌آورند. نتیجه‌ای که روزنامه‌ها به عنوان خطارفتنی بهتر از به هدف زدن توصیفش کردند.

زمانی که او در لوس آلموس در حال کار بر روی بمب بود، فون نویمان ترتیبی نبوغ‌آمیز از مواد منفجره گوه شکل درست کرد که با چنان هماهنگی‌ منفجر می‌شدند که موج‌های انفجارشان هسته پلوتونیوم را فعال کردند. بعدها از همین مکانیزم در همان بمبی استفاده شد که ناکازاکی را با خاک یکسان کرد.

کامپیوتر انسانی

جان فون نویمان
جان فون نویمان در موسسه مطالعات پیشرفته پرینستون

جان از اقامتش در لوس آلموس لذت می‌برد که این لذت بردن نیز چندان به خاطر زیبایی پژمرده این منطقه در ایالت نیو مکزیکو نبود (چون بالاخره وی کسی است که یکبار با کت و شلوار سوار الاغی شده بود و با آن از کوه بالا رفته بود)، بلکه به خاطر این بود که او در بطن کارهای علمی پر حرارت، پرفشار و سریع قرار داشت. همکارانش هم به نوبه خود با او مانند یک کامپیوتر انسانی رفتار می‌کردند. یک منبع که نامی از وی برده نشده، به ماکرا گفته بود:

هر وقت می‌شنیدند که فون نویمان در حال بازگشت به لوس آلموس است، مشکلات ریاضیاتی پیشرفته خود را یکجا جمع می‌کردند و مانند یک مشت اردک [که انگار هدف‌هایی تمرینی در یک مرکز تیراندازی و منتظر تیر خوردن هستند]، به صف می‌ایستادند. بعد فون نویمان می‌آمد و با پاسخ‌هایش به ترتیب تک‌تک این دانشمندان را واژگون می‌کرد.

پروژه‌های خود او هم پیچیده‌تر می‌شدند و فون نویمان برای به سرانجام رساندنشان از ماشین‌های کارت پانچ و اولین کامپیوترهای الکترو مکانیکی استفاده می‌کرد، تا جایی که هرگاه سایر دانشمندان به یک تاسیسات کامپیوتری سر می‌زدند، می‌دیدند که کامپیوترها در حال حل یک مسئله موج ضربه‌ای برای فون نویمان هستند.

پیشرفت کامپیوترها هم در بهترین موقع و دقیقا در زمانی که از آنها برای حل کردن محاسبات و معادلات بمب هسته‌ای نیاز بود، اتفاق افتاد و دیگر کارشان صرفاً تخمین زدن مسیر توپ‌های شلیک شده از توپخانه نبود.

بخش زیادی از این فعالیت‌ها در دانشگاه پنسیلوانیا اتفاق افتادند. در سال ۱۹۴۵، در حالی که جان سوار بر قطاری به مقصد لوس آلموس بود، گزارشی ثبت کرد که در آن طرحی منطقی برای کامپیوتری با برنامه انباشته کشیده بود؛ کامپیوتری که هم اطلاعات و هم راهنمایی‌های چگونگی برخورد با اطلاعات را در خود ذخیره می‌‌کرد. کامپیوتری که اولین بار توسط ذهن باز و علمی آلن تورینگ شکل گرفته بود.

این کامپیوتر، در مهندسی چندین کامپیوتر جدید کمک شایانی کرد؛ از جمله تحقیقی که در موسسه مطالاعات پیشرفته (که بهاتاچاریا در کتابش آن را در قالب یک حرکت تاریخی نشان می‌دهد) صورت گرفت و کلارا دان، همسر دوم فون نویمان، به عنوان یکی از برنامه‌نویسان ارشد آن کار می‌کرد.

اما گزارش فون نویمان همچنین باعث بر انگیخته شدن برخی از همکارانش شد که معتقد بودند فون نویمان صرفاً طرح‌های آنها را ارائه کرده است و در حرکتی وقیح‌تر از طریق قرارداد مشاوره‌ای، از آنها سود کسب کرده است. در هر صورت آن مدل کامپیوتر (که کامپیوترهای امروزی ما را شکل داده است) هنوز هم کامپیوتر با معماری فون نویمان نامیده می‌شود.

جان فون نویمان پس از جنگ

جان فون نویمان
جان فون نویمان و رابرت اوپنهایمر؛ دو پدر بمب اتم در کنار کامپیوتری در دانشگاه پرینستون

بعد از جنگ، چرخه عجیبی از دگردیسی‌ها صورت گرفت. سیستم ادراک منطقی جالبی که کامپیوترها طبق آن اجرا می‌شدند و بمبی را تولید کردند که به پایه‌ای برای تفکر غیر اخلاقی درباره استفاده از خود بمب تبدیل شد و حسابانی که می‌توانست جان شهروندان را در ماجراجویی‌ برای برتری هسته‌ای بگیرد.

سایر دانشمندان مانند رابرت اوپنهایمر و لئو زیلارد، شبهه‌هایی در این باره داشتند. فون نویمان هرچند به رقابت قواها و ساخت بمب‌های بزرگتر و جسورانه‌تر علاقه‌ زیادی داشت، اما به استراتژی‌های بازدارندگی سایر کشورها و اولین بودن در انجام حملات نیز علاقه‌مند بود.

وی در مقاله‌ای با عنوان دفاع در جنگ اتمی در سال ۱۹۵۵ نوشت:

اینکه بدانی دشمن تنها ۵۰ ترفند ممکن در آستین دارد و شما می‌توانید تک‌تک آنها را دفع کنید، به اندازه کافی بهینه نیست. شما باید همچنین سیستمی اختراع کنید که بتوانید به کمک آن کاملا تمامی حملات را در نطفه دفع کنید.

حمله کردن به صورت پیش‌دستانه در جنگ‌هایی که ممکن است به استفاده از سلاح اتمی بینجامند نیز ممکن است عملی باشد، چرا که همانطور که فون نویمان هم باور داشت:

با وجود روس‌ها، مسئله حمله کردن یا نکردن مطرح نیست، بلکه مسئله چه زمانی حمله کردن مطرح است.

نویسنده کتاب احتمالا چند صفحه‌ای را بیش از حد به تیم تحلیلگران Rand، مقامات ارتش و کمیته‌های دولت در حال مطالعه جنگ اتمی اختصاص داده است؛ بروکراسی برنامه‌ریزی برای کشتار جمعی به طرز بدون تعجبی کند است. اما این زندگی پس از جنگ فون نویمان است و وی از آن لذت می‌برد.

نه صرفاً به خاطر اینکه دفعات متعددی توسط مقامات و ژنرال‌ها با وی ملاقات می‌شد و این باعث می‌شد احساس مهم بودن بکند، یا اینکه به قول یکی از دوستانش صدای فرود آمدن هلیکوپتر را در حیاط خانه‌اش بشنود، بلکه به این خاطر که وی از فضیلت‌های دنبال کردن جنگ در برابر اتحاد جماهیر شوروی اطمینان داشت.

استنلی کوبریک و جان فون نویمان

در فیلم دکتر استرنج لاو، استنلی کوبریک تعداد زیادی دانشمند آلمانی و اروپای میانه‌ای را با هم مخلوط کرد تا دانشمند تقریباً دیوانه خویی را خلق کند که هرچند فون نویمان منبع اقتباس مستقیمش نبود، اما گویی او در آن فیلم حضور دارد. جایی در نمایشگاه کامپیوترها و بانک‌های حافظه نواری استرنج لاو، در میان محاسبه‌های سریع آخرالزمانی او و سناریو‌های حمله اتمی‌اش، استرنج لاو می‌گوید:

بازداری؛ هنر تولید ترس از حمله، در ذهن دشمن است.

دیالوگی که قطعیت فون نویمان مبنی بر اینکه منطق می‌تواند ضعف‌ها و غرایض انسان‌ها را تنظیم کند نشان می‌دهد.

بمنظور اطلاع از دیگر خبرها به صفحه اخبار فناوری مراجعه کنید.

درباره ی امیر

مطلب پیشنهادی

تک تایمز : محققان با استفاده از اَبَرکامپیوترهای معمولی برتری کوانتومی گوگل را رد کردند

به گزارش سرویس تازه های دنیای فناوری مجله تک تایمز ، گوگل در سال ۲۰۱۹ …