زوجیت عام در قرآن و نمونه‌هایی از آن در فیزیک هسته‌ای

مقدمه

پیش از ورود به این بحث ذکر دو موضوع لازم است: قرآن یک کتاب تربیت و هدایت می‌باشد، نه یک کتاب علوم طبیعى که انتظار داشته باشیم، تمام اسرار علوم طبیعى و فرمول‌هاى ریاضى و جزئیات علم تشریح و مانند آن در آن بررسى شده باشد (مکارم شیرازی، تفسیر نمونه، 1379: 133). نمونه‌هاى فراوانى از توافق علم و دین و سازگارى آموزه‌هاى قرآنى و دست آوردهاى علمى وجود دارد: مانند حرکت خورشید در آیات 38 تا 41 سوره یس، حرکت کوه‌ها و زمین در آیه 89 سوره نحل، لقاح گیاهان در آیه 22 سوره حجر، حرمت گوشت خوک و خون در آیه 173 سوره بقره، زوجیت گیاهان در آیه 36 سوره یس، و... (خسروپناه، کلام جدید، 1379: 160). هنوز علوم بسیاری وجود دارند که انسان از آن آگاه نیست و یا در شرف ظهور می‌باشند. با این وجود طی گذر زمان و پیشرفت تکنولوژی، انسان به کشفیات جدیدی دست می‌یابد که برایش تازگی دارد، در حالی که قرآن 14 قرن پیش، به آنها اشاره کرده است و این تشخیص پس از فهم بشر از علوم جدید اتفاق می‌افتد تا ابعاد گسترده قرآن کریم شناخته شود.

1ـ معنای لغوی واژه زوج

کلمه زوج در حیوانات به نر و ماده گفته می‌شود و در غیر حیوانات به هر دو چیزی که قرینه یکدیگر و حتی ضد یکدیگرند زوج اطلاق می‌شود (رضایی اصفهانی، اعجاز علمی قرآن، 1384: 24)؛ (جلالی، بررسی اعجاز زیست‌شناختی قرآن، 1389: 171). واژه زوج 81 بار در 72 آیه قرآن کریم به کار رفته است که 76 بار در ساختار اسمی به صورت زوج، زوجین، زوجان و ازواج و 5 بار در ساختار فعلی در باب تفعیل (تزویج) بوده است (بهارزاده، بازخوانی مفاهیم زوج و زوجیت در قرآن کریم، 1392: 31). در زبان عرب‌ زَوْجَینِ‌ به معنای یک جفت است و لفظ اثْنَینِ براى بیان آن است (قرشی بنابی، قاموس قرآن، 1412: 186). نویسنده کتاب لسان العرب در کتاب خود از ابن سیده نقل می‌کند: «الزَّوْجُ الفَرْدُ الَّذِی لَهُ قَرِینٌ»؛ «زوج بر فردی اطلاق می‌شود که دارای قرین است» (ابن منظور، لسان العرب، 1414: 291).

2ـ زوجیت در قرآن

در قرآن کریم مصادیق متعددی برای زوجیت در عالم آفرینش بیان شده است، (دهقان، هزار و یک نکته از قرآن کریم، 1386: 532) از جمله آن:

الف) زوجیت در گیاهان؛ Pوَأَنبَتَتْ مِن کُلِّ زَوْجٍ بَهِیجٍO (حج/ 5)؛

ب) زوجیت در حیوانات؛ Pوَمِنَ الْأَنْعَامِ أَزْوَاجاًO (شوری/ 11)؛

ج) زوجیت در انسان؛ Pخَلَقَ لَکُمْ مِنْ أَنْفُسِکُمْ أَزْواجاًO (روم/ 21)؛

د) زوجیت در همه چیز؛ Pوَمِنْ کُلِّ شَیْءٍ خَلَقْنَا زَوْجَیْنِO (ذاریات/ 49).

در گذشته انسان‌ها کم و بیش متوجه این مطلب شده بودند که بعضى از گیاهان داراى نوع نر و نوع ماده می‌باشند، و براى بارور ساختن گیاهان از تلقیح استفاده مى‌کردند این مسأله در مورد درختان نخل کاملا شناخته شده بود، ولى نخستین بار «لینه» دانشمند و گیاه شناس معروف سوئدى، در اواسط قرن 18 میلادى، موفق به کشف این واقعیت شد که مسأله زوجیت در دنیاى گیاهان تقریبا یک قانون عمومى است و گیاهان نیز همانند غالب حیوانات از طریق آمیزش نطفه نر و ماده بارور مى‌شوند و سپس میوه مى‌دهند، ولى قرآن مجید، قرن‌ها قبل از این دانشمند در آیات مختلف به زوجیت در جهان گیاهان اشاره کرده (در آیات مورد بحث، و در سوره رعد آیه 4، لقمان آیه 10 و سوره ق آیه 7) و این خود یکى از معجزات علمى قرآن است (مکارم شیرازی، تفسیر نمونه، 1374: 15/ 215).

راغب مى‌گوید: از آیه ‌49 ذاریارت به دست مى‌آید که همه چیز در جهان داراى زوج و قرین (ضد یا مثل یا جزء ترکیبى) هستند (رضایی اصفهانی، پژوهشی در اعجاز علمی قرآن، 1381: 285). امین اصفهانی در تفسیر مخزن العرفان می‌گوید: از هر صنف از اصناف موجودات دو فرد آفریده شده که در یک جفت دیگری است (کل شی) عموم دارد و شامل تمام اقسام و انواع موجودات می‌گردد و مقصود از زوجین فقط نر و ماده از افراد بشر و حیوانات و انواع و اقسام آنان نیست چنانچه شاید بعضی چنین گمان کرده باشند، بلکه شامل تمام ذره‌های موجودات امکانی می‌گردد (امین اصفهانی، مخزن العرفان در تفسیر قرآن، 1389: 198). بسیاری از مفسران زوج را به معنای اصناف مختلف مانند شب و روز، دریا و صحرا دانسته‌اند ولی زوجیت در اینگونه آیات می‌تواند اشاره به معنای دقیقتری باشد، زیرا واژه زوج را معمولاً به دو جنس نر و ماده می‌گویند، خواه در عالم حیوانات باشد یا گیاهان. با توجه به اینکه قرآن در آیه فوق می‌گوید «من کل شی» (از همه موجودات) نه فقط موجودات زنده، میتوان آنرا به تمام اشیا جهان نسبت داد. بنابراین الزامی نیست که «شی» را حتما به معنای حیوان یا گیاه تفسیر کنیم و یا زوج را به معنای صنف بدانیم، باید توجه داشت که در عین حال هردو تفسیر قابل جمع است (مکارم شیرازی، تفسیر نمونه، 1374: 22/ 388). در تفسیر آیه 49 ذاریات برخی از مفسران این زوجیت را به موجودات زنده تخصیص یا تقیید می‌زدند، در حالی که بر اساس آیه، نه تنها همه گیاهان و حیوانات دارای نر و ماده هستند، بلکه جمادات نیز از قانون زوجیت فراگیر پیروی می‌کنند. تعبیر «مِن کلِّ شَیءٍ» دال بر این حقیقت است (مصباح‌یزدی و سلطانی، تفسیر قرآن کریم، 1388: 7). همچنین بسیاری از صاحب نظران از عمومیت واژه «شئ» در آیه یاد شده، چنین برداشت کرده‌اند که نظام زوجیت محدود به موجودات زنده نیست، بلکه به اشیا جامد هم تسرّی می‌یابد (بیضون، الاعجاز علمی فی القرآن، 1424: 89؛ حسینی‌زاده، قانون زوجیت عام در قرآن، 1386: 83).

آیاتی مانند آیه 36 سوره یس از زوجیت عام در هستی سخن می‌گوید: Pسُبْحانَ الَّذِی خَلَقَ الْأَزْواجَ کلَّها مِمَّا تُنْبِتُ الْأَرْضُ وَ مِنْ أَنْفُسِهِمْ وَ مِمَّا لا یعْلَمُونَO پاک و منزه است خدایی که همه ممکنات عالم را جفت آفریده چه از نباتات (و حیوانات) و چه از نفوس بشر و دیگر مخلوقات که شما از آنها آگه نیستید. این آیه براى هر موجودى در جهان زوجى متصور است. قرآن مجید در این آیه از وجود زوجیت در تمام جهان گیاهان و انسان‌ها و موجودات دیگرى خبر مى‌دهد که مردم از آن اطلاعى ندارند (بهارزاده، بازخوانی مفاهیم زوجیت در قرآن کریم، 1392: 38). این آیه شریفه از معجزات علمى قرآن است. چون علم و دانش بشرى ثابت کرده که قانون زوجیت بر تمام اشیا حاکم است (مکارم شیرازی و علیان نژادى‌، داستان یاران، 1390: 326). از طرف دیگر، چند دسته از آیات قرآن مجید محدودیت‌ها و نقص‌هاى دانش بشرى را آشکار مى‌سازد که آیه 36 سوره یس از  وجود مجهولات در قلمرو ارتباط با جهان مادى و عالم شهادت سخن می‌گوید. علاوه بر این در آیات 7 سوره روم و 67 سوره انعام و 8 سوره نحل به جنبه‌هاى دیگرى از نادانستنى‌هاى بشرى اشاره شده است (سیف، نظریه قرآن در باب چیستی علم، 1383: 80). در مجموع این آیه محدود بودن علم انسان را بیان می‌کند و نشان می‌دهد که حقایق بسیاری در این جهان هست که از دانش ما پوشیده است (مکارم شیرازی، تفسیر نمونه، 1374: 18/ 400).

3ـ مصادیقی از زوجیت در دنیای فیزیک هسته‌ای^[1]

ماده از اتم‌هایی تشکیل شده که دو بخش، با بار مثبت و منفی دارد. بار مثبت در هسته اتم وجود دارد که شامل ذرات با بار مثبت به نام پروتون‌ها^[2] و ذرات بدون بار به نام نوترون‌ها^[3] است و بخش منفی نیز شامل الکترون‌ها^[4] می‌شود. اگرچه بخش مثبت هسته که شامل پروتون‌ها و نوترون‌ها می‌باشد، جرم 9/99 درصد اتم را دربردارد اما اندازه آن در حدود یک صد هزارم اندازه اتم است (Sharma 2008, p287). هرچند تئوری وجود الکترون در اواسط قرن نوزدهم شکل گرفت اما کشف آن در سال 1897 توسط تامسون^[5] انجام شد. الکترون ذره‌ای با بار منفی  کلون^[6] و جرمی برابر با  کیلوگرم است (Young, Freedman and Ford 2011, p1271,p1272).

تا قبل از سال 1928 میلادی مفهوم پاد ماده هیچ معنایی نداشت و هیچ‌کس وجود چنین چیزی را تصور نمی‌کرد. این باور حتی اندکی پس از معرفی یک معادله ریاضی توسط دیراک^[7] (1984-1902) فیزیک‌دان انگلیسی وجود داشت زیرا معادله او چیزی را پیش‌بینی می‌کرد که دیراک در توصیفش مطمئن نبود. معادله او بیشتر از آنکه خودش فکرش را می‌کرد سبب انقلابی در فیزیک می‌گردید، به طوری که مدتی طول کشید تا خواص پیش بینی شده در معادله‌اش درک شود. او معادله‌اش را برای الکترون‌ها که ذراتی با بار منفی بودند نوشت اما وجود ذراتی با بار مثبت در این معادله اجتناب ناپذیر بود و چون تنها ذرات باردار کشف شده تا آن زمان پروتون‌ها بودند، او ابتدا در معادله‌اش پروتون را به عنوان ذرات با بار مثبت تفسیر کرد در حالی که آن ذرات باید دقیقا هم جرم الکترون می‌بودند. این تفسیر اشتباه، وجود اتم هیدروژن که از الکترون و پروتون تشکیل شده را زیر سوال می‌برد، تا اینکه در سال 1931 دیراک وجود ذره‌ای با بار مثبت و هم جرم الکترون را رسما پیش بینی کرد. تنها شش ماه بعد، در سال 1932 میلادی فیزیک‌دان آمریکایی کارل اندرسون8  (1991-1905) وجود آن را اثبات کرد. پاد ذره الکترون، پوزیترون^[9] نام دارد، پوزیترون هم جرم الکترون بوده اما بار مخالف آن را دارد (Quinn and Nir 2008, p42-45).

پژوهش‌های بسیاری از وجود مصادیق زوجیت عام سخن گفته‌اند. نویسنده‌ای در خصوص آیه 36 سوره یس می‌نویسد: کاملاً روشن است که این آیه بر جفت داشتن گیاهان دلالت دارد و نیز از ذیل آیه که جفت داشتن را در مورد چیزهایی که خبر ندارند بیان می‌کند، چه بسا بتوانیم نیروی مثبت و منفی برق و نیز محیط میکروب یا ویروس‌ها و نیز اجزای اتم را استفاده کنیم (سرفرازی، رابطه علم و دین، 1364: 35ـ36). احمد محمد سلیمان زوجیت ماده را از آیه 49 سوره ذاریات به دست می‌آورد (سلیمان، القرآن والطب، 1981: 27ـ28). بحث در خصوص زوجیت درون اتم توسط نویسندگان دیگری نیز مطرح شده است (نجفی، مطالب شگفت‌انگیز قرآن، 1384: 57ـ60) (سادات، زنده جاوید و اعجاز جاویدان، 1359: 39ـ43) یکی دیگر از نویسندگان با استناد به آیات 49 سوره ذاریات و 52 سوره رحمن و 53 سوره طه، زوجیت ماده را مطرح کرده است (راشدی، نگرشی به علوم طبیعی در قرآن، 1377: 24). رضایی اصفهانی در کتاب خود زوجیت را به عنوان یکی از اعجازهای علمی قرآن معرفی کرده و به تفسیر این موضوع می‌پردازد (رضایی اصفهانی، پژوهشی در اعجاز علمی قرآن، 1381: 282). در سال‌های اخیر، پژوهش‌هایی به زوجیت عام و وجود مصادیقی از زوجیت در ذرات زیر اتمی اشاره کرده‌اند، (امیدیانی و مولایی، اعجاز فیزیکی قرآن، 1390: 47ـ52؛ جان محمدلو، اعجاز علمی قرآن، 1391: 40؛ رضایی اصفهانی و فراهی بخشایش، سازگاری قرآن و علوم طبیعی از منظر مستشرقان، 1393: 125؛ حسینی رودباری، قرآن کلام وحی، 1387: 146؛ مختاری‌پور، اعجاز گیاه‌شناسی در قرآن، 1393: 67؛ صباغ کاشانی، اعجاز علمی قرآن، 1387: 72).

امواج الکترومغناطیسی^[10] مثل نور از بسته‌های انرژی به نام فوتون^[11] یا کوانتا^[12] تشکیل شده است (Young, Freedman and Ford 2011, p1263). وقتی یک الکترون و پوزیترون باهم برخورد می‌کنند همدیگر را نابود کرده و دو فوتون با انرژی یکسان ولی در دو جهت مختلف تولید می‌شوند (Zettili 2001, p17) (Young, Freedman and Ford 2011, p1272). این خاصیت اساس کار در تصویر برداری پرتونگاری مقطعی گسیل پوزیترونPET^[13] است که در تشخیص سرطان، بیماری‌های قلب و عروق و عصب کاربرد دارد. در واقع وجود الکترون و پوزیترون نمونه‌ای از زوجیت در اتم‌ها است.

علاوه بر وجود پاد ماده در ذرات زیر اتمی می‌توان به ذراتی که از مواد پرتوزا گسیل می‌شوند، اشاره کرد که زوجیت در آنها  دیده می‌شود. برای بررسی این موضوع، بهتر است توصیف کوتاهی از ساختار هسته داشته باشیم. هر عنصر^[14] با تعداد پروتون‌های آن شناخته می‌شود. تاکنون 118 عنصر شناخته شده‌اند که اکثر آنها در طبیعت یافت می‌شوند. به عنوان مثال عنصری که دو پروتون دارد تحت عنوان هلیوم^[15] شناخته می‌شود. معمولاً در هسته هر اتم، تعداد پروتون‌ها با تعداد نوترون‌ها برابر است اما اتم‌هایی نیز وجود دارند که تعداد پروتون‌ها در هسته آنها یکی بوده ولی تعداد نوترون‌هایشان باهم فرق دارند. به این اتم‌ها ایزوتوپ^[16] می‌گویند.

همان‌طور که اشاره شد، عنصرها با تعداد پروتون خاص تحت یک عنوان شناخته می‌شوند پس ایزوتوپ‌ها همگی از یک نوع عنصر هستند. به عنوان مثال هلیوم، هشت ایزوتوپ شناخته شده دارد که از بین آنها تنها دو ایزوتوپ پایدار هستند و مابقی واپاشی می‌کنند. اتم هلیومی که در هسته‌اش دو پروتون و دو نوترون دارد با عنوان هلیوم-4، 99 درصد هلیوم موجود در طبیعت را تشکیل می دهند (Hasan 2007, p24). اتم هلیوم با دو پروتون و یک نوترون دیگر هلیوم پایدار در طبیعت است. از میان 2500 هسته شناخته شده، کمتر از 300 هسته پایدار بوده و سایر آنها با گسیل ذرات و یا امواج الکترومغناطیسی واپاشی می‌کنند، به این خاصیت رادیو اکتیویته^[17] می‌گویند (Young, Freedman and Ford 2011, p1449). به واپاشی‌ای که در آن هسته اتم، الکترون گسیل کند واپاشی بتای^[18] منفی می‌گویند. در این واپاشی در کنار الکترون ذرات بدون باری به نام آنتی نوترینو^[19] گسیل می‌شود. آنتی نوترینوها پاد ذره نوترینوها^[20] هستند. اگر هسته‌ای پوزیترون گسیل کند به این واپاشی، واپاشی بتای مثبت و به ذراتی که همراه با پوزیترون‌ها گسیل می‌شوند نوترینو می‌گویند. به دلیل اینکه نوترینوها بار صفر و جرم تقریبا صفر ( بسیار کم) دارند آشکارسازی آنها در ماده تا سال 1956 انجام نشده بود. از خاصیت واپاشی بتای منفی در درمان بیماری‌هایی نظیر سرطان تیروئید استفاده می‌شود. به عنوان نمونه رادیوایزوتوپ^[21] ید 131 ^[22] که در درمان سرطان تیروئید^[23] کاربرد دارد به صورت قرص و یا مایع به بیمار داده می‌شود. این رادیو دارو در تیروئید تجمع پیدا کرده و با گسیل پرتوهای بتا که برد آنها حدود چند میلیمتر است باعث از بین رفتن سلول‌های سرطانی می‌شود (Elliot 2012, p 24). وجود نوترینو و آنتی نوترینو از مصداق‌های دیگر زوجیت در هسته‌ها است.

واپاشی‌های بتای مثبت و بتای منفی در واقع همان ذرات الکترون و پوزیترون هستند که از هسته‌ها گسیل می‌شوند. از کاربردهای واپاشی  بتا در باستان‌شناسی می‌توان به ایزوتوپ کربن-14^[24] (6 پروتون و 8 نوترون) اشاره کرد. کربن 14 از طریق بمباران پرتوهای کیهانی به اتم نیتروژن به وجود آمد. نسبت کربن 14 به ایزوتوپ غیر رادیواکتیوکربن در تمام اتمسفر، دریا، درختان و سایر موجودات ثابت است. تا وقتی موجود زنده است، کربن 14 به عنوان بخشی از این چرخه با نسبت ثابت واپاشی می‌کند، اما زمانی که موجود می‌میرد از این چرخه خارج شده و با نیمه عمر 5730 سال واپاشی می‌کند یعنی هر 83 سال یک درصد از کربن 14 واپاشی بتا انجام می‌دهد. با محاسبه مقدار کربن-14 می‌توان مدت زمانی را که موجود از بین رفته است به دست آورد. این فرآیند تحت عنوان تاریخ گذاری رادیوکربن[25] شناخته می‌شود (Chazan 2016, p26).

آنتی پروتون‌ها^[26] پاد ذره پروتون‌ها هستند که اگرچه وجود دارند اما نادر هستند زیرا برای تولید آنها به انرژی بسیار زیادی نیاز است (Bettini 2008, p78)  حتی در دنیای ذرات بنیادی^[27] نیز مصداق‌هایی از زوجیت وجود دارد که می‌توان به ذراتی به نام میون‌ها^[28] اشاره کرد. این ذرات تحت عنوان میون مثبت و میون منفی شناخته می‌شوند که جرمی بین 9/1 جرم پروتون تا 270 برابر جرم الکترون دارند. این ذرات، ذراتی ناپایدار هستند که نیمه عمر 2/2 میکروثانیه دارند (Kanetada 2003, p1) میون مثبت شبیه پروتون رفتار می‌کند در حالی که میون منفی شبیه الکترون سنگین رفتار می‌کند (Walker 2009, p1).

نتیجه

با ظهور پدیده‌های جدید نظیر رادیواکتیویته در ابتدای قرن بیستم که با عدم توانایی دانشمندان در توصیف ماهیت آنها همراه شد، بشر به این نتیجه رسید که بسیاری از اتفاقات هستی هنوز ناشناخته مانده و انسان‌ها در تلاش برای درک پدیده‌های جهان نیازمند نگرشی جدید می‌باشند. اگرچه بسیاری از پدیده‌های قرن معاصر با معرفی فیزیک کوانتومی توصیف شده‌اند و بسیاری از نظریه‌های ارائه شده، سال‌ها بعد به اثبات رسید، اما به نظر می‌رسد علم فیزیک ابعاد گسترده تری دارد که با گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی بعضی از جنبه‌های آن مشخص می‌شود. اگر صدها سال پیش انسان‌ها زوجیت را فقط در انسان و حیوان می‌دیدند و بعدها متوجه وجود آن در گیاهان نیز شدند، امروزه وجود ذره و پاد ذره در فیزیک به اثبات رسیده است که از نمونه‌های آن در فیزیک اتمی می‌توان به الکترون و پوزیترون اشاره کرد. پژوهش‌های معاصر نشان داده است که ذره و پاد ذره منحصر به اجزای درون اتم نبوده و ذرات داخل هسته نظیر پروتون‌ها هم پاد ذره مربوط به خود را دارند. در این پژوهش تلاش شده است تا با تفسیر بخشی از پدیده‌های مربوط به رادیواکتیویته و ذراتی که از داخل هسته‌ها گسیل می‌شوند، به بیان مصداق‌هایی از ذره و پاد ذره بپردازد. چه بسا شاید جنبه‌های دیگر این موضوع هنوز ناشناخته باشد. با این وجود قرآن 14 قرن پیش، از زوجیت در همه چیز سخن گفته که بی شک یکی از معجزات علمی قرآن می باشد.

پی‌نوشت‌ها