کلود کوهن-تانوجی
ترجمه‌ی محمدفرهاد رحیمی
مرکز نشر دانشگاهی
ریاضی، فیزیک، شیمی، زیست‌شناسی و زمین‌شناسی ستون‌های فهم ما از جهان‌اند؛ از اینکه چرا آسمان آبی است تا اینکه یک سلول چطور تصمیم می‌گیرد تقسیم شود. دسته‌ی «علوم پایه» کتاب‌جم جایی است برای کتاب‌های دانشگاهی و مرجع همین رشته‌ها: منبع درسی برای دانشجو، مرجع برای پژوهشگر و کتاب سنگین اما شیرین برای کسی که می‌خواهد علم را جدی بخواند.
در این صفحه می‌گوییم کتاب علوم پایه را چطور انتخاب کنید، هر رشته چه نوع کتابی دارد، از کجا شروع کنید و چه اشتباه‌هایی باعث می‌شود پول و وقت هدر برود. اگر دانشجو هستید، دانش‌آموز علاقه‌مند به رشته‌ی تجربی یا ریاضی هستید یا فقط به علم علاقه دارید، در ادامه چیزی برای شما هست.
علوم پایه گروهی از رشته‌های دانشگاهی است که به شناخت قانون‌های اصلی طبیعت می‌پردازد، نه فقط کاربرد آن‌ها. ریاضیات، آمار، فیزیک، شیمی، زیست‌شناسی و زمین‌شناسی هسته‌ی این گروه‌اند. رشته‌های نوظهورتر مثل نانو، فوتونیک و زیست‌فناوری هم در سال‌های اخیر به آن‌ها اضافه شده‌اند.
اسم «پایه» بی‌دلیل نیست. مهندسی و پزشکی و کشاورزی همه از دانش این رشته‌ها استفاده می‌کنند. کسی که بخواهد ماشین طراحی کند یا دارو بسازد، ناچار است فیزیک و شیمی و ریاضی را بداند. پس کتاب‌های علوم پایه فقط به کار دانشجوی همین رشته‌ها نمی‌آیند؛ بسیاری از دانشجوهای فنی و پزشکی هم به آن‌ها رجوع می‌کنند.
اگر می‌خواهید سراغ یک رشته‌ی مشخص بروید، این دسته‌ها را ببینید: ریاضیات و کاربردها، آمار، فیزیک، شیمی محض، ژنتیک، زمین‌شناسی، میکروبیولوژی و علوم و مهندسی نانو. هر کدام کتاب‌های تخصصی‌تری دارند.
کتاب‌های این حوزه با رمان و کتاب عمومی فرق دارند. چند ویژگی مشترک دارند که بهتر است پیش از خرید بشناسید.
ریاضی زبانی است که بقیه‌ی علوم با آن حرف می‌زنند. برای همین بسیاری از دانشجوها، حتی در رشته‌هایی که ظاهرا به ریاضی ربطی ندارند، ناچارند چند ترم ریاضی بخوانند.
در میان کتاب‌های نمونه‌ی این دسته، «گشت و گذاری در ریاضیات گسسته» جلد اول، از موضوعی می‌گوید که برای علوم کامپیوتر و بسیاری از شاخه‌های دیگر پایه است. «احتمال و آمار» هم عنوان شناخته‌شده‌ای برای همه‌ی رشته‌هاست، چون داده و عدم قطعیت در همه جا هست.
ریاضی را نمی‌شود با دیدن یاد گرفت؛ با حل کردن یاد می‌گیرید. هر مثال را خودتان دوباره حل کنید، بعد سراغ تمرین‌ها بروید. اگر در یک فصل گیر کردید، به فصل‌های قبل برگردید. معمولا گره در یک تعریف قدیمی است که کامل جا نیفتاده.
اگر ریاضیات کاربردی یا آمار برایتان مهم‌تر است، دسته‌های ریاضیات و کاربردها و آمار کتاب‌های بیشتری دارند.
فیزیک از رشته‌هایی است که با ریاضی به‌شدت گره خورده و کتاب‌هایش هم معمولا سنگین‌اند. «دوره فیزیک برکلی» یکی از سری‌های شناخته‌شده‌ی درسی است و در نمونه‌های این دسته دو جلد آن، یعنی «امواج» و «فیزیک آماری»، دیده می‌شود.
موضوع‌های تخصصی‌تر هم هست. «موجبرهای اپتیکی و میکروموج» به بخشی از فیزیک و مهندسی می‌پردازد که با نور و موج‌های الکترومغناطیسی سروکار دارد. «خلا سازی و خلا سنجی و کاربردهای علمی» درباره‌ی ایجاد و اندازه‌گیری خلا است، موضوعی که در بسیاری از آزمایشگاه‌ها و صنایع به کار می‌آید. «نجوم کروی» هم از نامش پیداست که به نجوم و محاسبه‌ی موقعیت اجرام آسمانی مربوط است.
برای گشتن میان این کتاب‌ها، دسته‌های فیزیک و فوتونیک را هم ببینید.
شیمی علم ماده و دگرگونی آن است و شاخه‌های زیادی دارد. شیمی معدنی، آلی، تجزیه، فیزیکی و کاربردی هر کدام دنیای خودشان‌اند. در نمونه‌های این دسته، «اصول و مبانی شیمی معدنی (۲)» جلد دوم نمونه‌ای از کتاب درسی است و «هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای» عنوانی تخصصی است که به گروه خاصی از ترکیب‌های آلی مربوط می‌شود.
کتاب شیمی را خواندن به تنهایی کافی نیست. باید ساختارها را بکشید، واکنش‌ها را بنویسید و با مثال تمرین کنید. بسیاری از دانشجوها با کشیدن ساختارها روی کاغذ، بهتر یاد می‌گیرند تا با خواندن متن.
رشته‌های شیمی محض و شیمی کاربردی هر کدام مجموعه‌ی کتاب‌های خودشان را دارند.
زیست‌شناسی در چند دهه‌ی اخیر رشد سریعی داشته است و کتاب‌هایش هم در حال تغییرند. «زیست شناسی یاخته‌ای» و «ژنتیک» دو عنوان مهم برای دانشجوهای این رشته‌اند. یاخته همان سلول است و کتاب‌های یاخته‌شناسی ساختار و کار سلول را توضیح می‌دهند. ژنتیک به وراثت و عملکرد ژن‌ها می‌پردازد.
در زیست‌شناسی حفظ کردن بخش بزرگی از یادگیری است، ولی فقط حفظ کافی نیست. فهم ارتباط بین مفاهیم، مثلا ارتباط ژن با پروتئین و پروتئین با کار سلول، کلید موفقیت است. بهتر است نمودارها و مسیرها را خودتان بکشید و توضیح بدهید.
اگر به رشته‌های زیستی علاقه دارید، این دسته‌ها را ببینید: ژنتیک، میکروبیولوژی و زیست‌شناسی سلولی و مولکولی.
زمین‌شناسی مطالعه‌ی زمین، سنگ‌ها، رسوب‌ها و تاریخچه‌ی آن‌هاست. «رسوب شناسی کاربردی» نمونه‌ای از کتاب‌های این شاخه است و از عنوانش پیداست که رسوب‌ها را با نگاه کاربردی بررسی می‌کند. این نوع کتاب‌ها برای دانشجوهای زمین‌شناسی، نفت، معدن و بسیاری رشته‌های وابسته اهمیت دارند.
علوم محیط زیست هم دسته‌ی دیگری از علوم پایه است که به رابطه‌ی موجودات زنده و محیط می‌پردازد. اگر می‌خواهید بیشتر بدانید، دسته‌ی زمین‌شناسی را ببینید.
علوم پایه فقط روی کاغذ نیست. فیزیک را در آزمایشگاه اندازه می‌گیرند، شیمی را با ظرف و محلول می‌فهمند، زیست‌شناسی را زیر میکروسکوپ و در محیط کشت می‌بینند و زمین‌شناسی را در صحرا. کتاب کنار این کارها نقش نقشه را دارد: به شما می‌گوید کجا هستید، چه چیزی را باید ببینید و چرا نتیجه آن‌طور شد که شد.
بسیاری از دانشجوها بعد از اولین آزمایشگاه متوجه می‌شوند که فرمول‌های کتاب ناگهان معنی پیدا کرده‌اند. عددی که در جدول بود، حالا روی یک دستگاه نشان داده می‌شود. برای همین توصیه می‌کنیم فصل مربوط به آزمایش را قبل از ورود به آزمایشگاه بخوانید و بعد از آن دوباره مرور کنید. بار دوم، جمله‌ها با چیزی که دیده‌اید جور می‌شوند و یادگیری عمیق‌تر می‌شود.
اگر آزمایشگاه در دسترس نیست، سعی کنید مثال‌های کتاب را با ماشین حساب یا یک نرم‌افزار ساده امتحان کنید. حتی شبیه‌سازی ساده‌ی یک پدیده، مثل حرکت یک آونگ یا رشد یک جمعیت، بیشتر از خواندن چند صفحه‌ی دیگر یاد می‌دهد.
خیلی از خریدارهای کتاب علوم پایه اصلا دانشجوی همین رشته‌ها نیستند. دانشجوی مهندسی برق هنگام درس امواج و میدان به فیزیک برمی‌گردد. دانشجوی پزشکی برای فهم دارو و بیماری به شیمی و زیست‌شناسی سلولی نیاز دارد. دانشجوی کشاورزی با ژنتیک و زیست‌شناسی گیاهی سروکار دارد. پس اگر رشته‌ی شما فنی یا پزشکی است، بی‌جهت فکر نکنید این دسته به شما ربطی ندارد.
در این حالت، بهتر است سراغ کتاب‌هایی بروید که مثال‌ها و تمرین‌هایشان به رشته‌ی شما نزدیک باشد. بعضی کتاب‌ها برای مهندس‌ها نوشته شده‌اند و بعضی برای دانشجوی خود علوم. سطح ریاضی و نوع مثال‌ها را در نمونه‌ی صفحه‌ها یا فهرست مطالب بررسی کنید. اگر رشته‌ی شما مهندسی است، ممکن است دسته‌ی فنی و مهندسی هم منبع‌های مفیدی برایتان داشته باشد.
یک نکته‌ی دیگر: بسیاری از استادها درس را به‌گونه‌ای تنظیم می‌کنند که فقط بخشی از یک کتاب بزرگ را پوشش دهد. در این صورت لازم نیست تمام کتاب را بخوانید. فصل‌های مورد نیاز درس را مشخص کنید و بقیه را به عنوان مرجع نگه دارید.
یکی از جذاب‌ترین ویژگی‌های علوم پایه امروز، پیوند رشته‌هاست. نانو فناوری از فیزیک و شیمی و زیست کمک می‌گیرد. فوتونیک نور را با فیزیک و مهندسی می‌شناسد و به کار می‌گیرد. زیست‌فناوری زیست‌شناسی، شیمی و مهندسی را با هم ترکیب می‌کند. بیوفیزیک هم که از نامش پیداست، فیزیک را برای فهم پدیده‌های زنده به کار می‌برد.
کتاب‌های این رشته‌ها معمولا برای خواننده‌ای مناسب‌اند که یک یا دو مبحث پایه را از قبل بداند. اگر تازه شروع کرده‌اید، مبانی را اول بخوانید و بعد سراغ این کتاب‌ها بروید. هر کدام از این رشته‌ها دسته‌ی خودشان را در کتاب‌جم دارند و می‌توانید از فهرست زیرمجموعه‌ها پیدایشان کنید.
پیشنهاد ما برای کسی که هنوز نمی‌داند کدام رشته را انتخاب کند این است که از یک کتاب کلی و عمومی درباره‌ی آن حوزه شروع کند و ببیند کدام بخش کنجکاوی‌اش را بیشتر برمی‌انگیزد. کنجکاوی مناسب‌ترین راهنمای انتخاب رشته است.
احتمال و آمار فقط برای دانشجوی ریاضی نیست. وقتی خبری را می‌خوانید که می‌گوید «ده درصد افزایش»، وقتی یک نظرسنجی را می‌بینید یا وقتی بین دو گزینه‌ی پرخطر تصمیم می‌گیرید، به آمار نیاز دارید. کسی که مفاهیم پایه را بداند، کمتر گول عددها را می‌خورد.
کتاب‌هایی مثل «احتمال و آمار» به همین مفاهیم پایه می‌پردازند: توزیع، میانگین، پراکندگی، استنباط و آزمون فرض. اگر دنبال شروعی آرام هستید، اول مفاهیم را با مثال‌های ساده بخوانید و بعد سراغ فرمول‌ها بروید. بیشتر کسانی که از آمار می‌ترسند، در واقع از نمادها می‌ترسند نه از خود ایده‌ها.
مهارت آمار امروز برای تقریبا همه‌ی رشته‌ها لازم شده است: زیست‌شناسی، روانشناسی، اقتصاد، مهندسی و پزشکی. سرمایه‌گذاری روی یک کتاب خوب آمار، سرمایه‌گذاری روی مهارتی است که در هر رشته‌ای به کار می‌آید.
اگر دانشجو هستید، منبع رسمی درس را از استاد یا سرفصل بگیرید. بسیاری از استادها یک کتاب مشخص را مبنا می‌گیرند و امتحان‌ها هم بر اساس آن است. کتاب دیگری فقط به عنوان مکمل بخرید.
ویراست جدیدتر معمولا اصلاح‌ها و مثال‌های بیشتری دارد. اگر کتابی ترجمه است، به نام مترجم و ناشر و کیفیت ترجمه توجه کنید. مشخصات چاپ هر کتاب در صفحه‌ی خودش نوشته شده است.
کتاب مقدماتی، کتاب کارشناسی و کتاب تحصیلات تکمیلی سطح متفاوتی دارند. اگر مبانی را نمی‌دانید، به سراغ کتاب پیشرفته نروید. فهرست مطالب و مقدمه معمولا سطح کتاب را نشان می‌دهند.
کتاب علمی را نمی‌شود در یک شب خواند. یک برنامه‌ی ساده و منظم بیشتر از چند شب بیداری جواب می‌دهد. یک نمونه‌ی پیشنهادی می‌آوریم که می‌توانید مطابق خودتان تغییرش بدهید.
مهم‌ترین اصل، پیوستگی است. بیست دقیقه‌ی روزانه بهتر از سه ساعت در آخر هفته است، چون مغز به تکرار و فاصله نیاز دارد تا مطلب را ماندگار کند. اگر یک روز نتوانستید بخوانید، خودتان را سرزنش نکنید و روز بعد ادامه دهید.
اگر بخواهیم فقط یک توصیه بکنیم، این است: مسئله حل کنید. خیلی از دانشجوها متن را چند بار می‌خوانند و فکر می‌کنند همه چیز را فهمیده‌اند، ولی وقتی سر امتحان به یک مسئله‌ی تازه می‌رسند، گیج می‌شوند. دلیلش این است که «فهمیدن یک راه‌حل» با «پیدا کردن راه‌حل» فرق دارد.
برای اینکه به مسئله‌حلی عادت کنید، اول مثال کتاب را ببینید، بعد آن را بپوشانید و خودتان حل کنید. اگر گیر کردید، فقط یک سرنخ نگاه کنید و دوباره ادامه دهید. بعد سراغ مسئله‌ای بروید که مثال کتاب نیست. اگر نتوانستید حل کنید، اشکالی ندارد؛ همین تلاش کردن یادگیری است.
دفتر مخصوص مسئله‌ها نگه دارید و اشتباه‌های خودتان را در آن بنویسید. مرور اشتباه‌ها، مخصوصا چند روز بعد، از مرور درست‌ها ارزشمندتر است. بعد از مدتی می‌بینید بعضی اشتباه‌ها تکرار می‌شوند و همان‌ها نقطه‌ی ضعف اصلی شما هستند.
لازم نیست برای هر درس ده کتاب بخرید. یک کتابخانه‌ی کوچک و سنجیده کافی است. برای بیشتر دانشجوها، این ترکیب جواب می‌دهد: یک کتاب درسی اصلی برای هر درس مهم، یک کتاب مسئله یا حل تمرین، یک مرجع سریع مثل جدول‌ها و فرمول‌ها، و یکی دو کتاب عمومی علمی که علاقه را زنده نگه می‌دارند.
کتاب‌های مرجع را می‌شود سال‌ها نگه داشت، مخصوصا اگر ادامه‌ی تحصیل یا کار در همان رشته را در نظر دارید. به همین دلیل روی کیفیت چاپ و صحافی هم دقت کنید. کتابی که هر روز باز و بسته می‌شود، اگر صحافی ضعیفی داشته باشد، خیلی زود صفحه‌هایش شل می‌شود.
اگر بودجه‌تان محدود است، اول کتابی را بخرید که بیش از همه به آن رجوع می‌کنید. کتاب‌های دیگر را هم می‌شود بعدا و به تدریج اضافه کرد. صفحه‌ی هر کتاب مشخصات چاپ و ویراست را دارد و قیمت و موجودی هر روز به‌روز می‌شود.
گاهی مناسب‌ترین خواندن علم، خواندنی است که هیچ امتحانی پشت آن نیست. کسی که در جوانی به نجوم علاقه پیدا کرده، ممکن است سال‌ها بعد، وقتی دیگر دانشجو نیست، سراغ کتابی مثل «نجوم کروی» برود و از فهمیدن لذت ببرد. کسی که از ژنتیک خوشش آمده، بدون هیچ درس رسمی به سراغ یک کتاب ژنتیک می‌رود تا ببیند خانواده‌اش چه چیزهایی را از هم به ارث برده‌اند.
این نوع خواندن سخت نیست و لازم نیست همه‌ی جزئیات را بفهمید. کافی است از فصل‌هایی که برایتان قابل فهم‌تر است شروع کنید و آرام‌آرام جلو بروید. اگر جایی سخت شد، رد شوید و بعدا برگردید. علم برای کسی که با علاقه می‌خواند، دروازه‌های تازه‌ای باز می‌کند و اشکالی ندارد که همه‌ی آن‌ها را یک‌باره نبینید.
یکی از دلایل دلسردی دانشجوهای علوم پایه این است که فکر می‌کنند مشکل از خودشان است، در حالی که در واقع پیش‌نیازی را رد کرده‌اند. علم‌ها مثل ساختمان طبقه‌طبقه‌اند. ریاضی پایه‌ی همه است. فیزیک بر ریاضی تکیه دارد. شیمی فیزیکی هم به فیزیک و ریاضی. زیست‌شناسی مولکولی به شیمی آلی و زیست‌شیمی، و ژنتیک جمعیت به آمار و احتمال.
پس اگر در کتابی گیج شدید، ببینید کدام مفهوم را از قبل باید می‌دانستید. شاید لازم باشد چند ساعت به یک کتاب پایه‌تر برگردید. این عقب‌نشینی کوتاه معمولا زمان کل شما را کم می‌کند، نه زیاد. کسی که پایه‌اش سست باشد، هر فصل جدید را با تلاش دوبرابر می‌خواند.
برای هر رشته یک فهرست کوتاه از پیش‌نیازها تهیه کنید. مقدمه‌ی بیشتر کتاب‌ها می‌گوید خواننده باید چه چیزهایی بداند. اگر نمی‌دانید، از استاد یا دانشجوی بالاتر بپرسید. بعد بر اساس آن ترتیب خواندن‌تان را بچینید.
در علوم پایه سری‌های چندجلدی زیاد دیده می‌شود. مثالش دوره‌ی فیزیک برکلی است که بخش‌های مختلف فیزیک را در جلدهای جدا آورده است. مزیت این نوع کتاب‌ها این است که هر جلد یک موضوع مشخص را با عمق کافی می‌گوید و همه‌ی جلدها با یک منطق و سبک نوشته شده‌اند.
عیبش این است که همه‌ی جلدها را با هم لازم ندارید. اگر فقط درس امواج دارید، به جلد امواج نیاز دارید و لازم نیست فیزیک آماری را هم بخرید. برای انتخاب، ببینید سرفصل درس شما با کدام جلد جور است. اگر یک جلد را دوست داشتید و ادامه‌ی سری را هم می‌خواستید، بعدا سراغ جلدهای دیگر بروید.
یک نکته‌ی مهم دیگر این است که بعضی جلدها به جلدهای قبلی ارجاع می‌دهند. اگر در یک فصل به عبارتی مثل «همان‌طور که در جلد اول دیدیم» برخوردید، شاید لازم باشد مطلب مربوط را از منبع دیگری مرور کنید. البته اغلب این ارجاع‌ها جزئی‌اند و می‌شود جلد را مستقل خواند.
علوم پایه مسیر بلندی دارد و برای هر مرحله کتاب‌های متفاوتی مناسب است.
بستگی به رشته دارد. برای همه، یک کتاب مبانی ریاضی مفید است. بعد بر اساس علاقه‌تان به فیزیک، شیمی یا زیست بروید. مقدمه هر کتاب سطح آن را نشان می‌دهد.
بعضی بله، بعضی خیر. کتاب‌های درسی سنگین‌اند و پیش‌نیاز دارند. اگر علاقه‌مند عمومی هستید، به مقدمه و فهرست نگاه کنید.
برای درس دانشگاهی مهم است. ویراست جدیدتر معمولا اصلاح‌ها و مثال‌های تازه‌تری دارد. همیشه با منبع درس خودتان مقایسه کنید.
لزوما نه. بسته به درس خودتان جلد مورد نیاز را انتخاب کنید. مشخصات هر جلد در صفحه‌ی خودش است.
قیمت و موجودی هر کتاب هر روز به‌روز می‌شود. مشخصات هر کتاب هم در صفحه‌ی خودش است.
بله، نسخه‌ی چاپی را می‌توانید آنلاین سفارش بدهید.
علوم پایه فهم ما از جهان را می‌سازد و کتاب‌هایش، با همه‌ی سنگینی‌شان، مناسب‌ترین دروازه‌ی ورود به آن‌اند. کافی است رشته و سطح خودتان را بشناسید و کتاب را با آن جور کنید.
کتاب‌های دسته‌ی علوم پایه را ببینید، مشخصات هر کدام را بخوانید و نسخه‌ی چاپی مناسب خودتان را آنلاین سفارش بدهید. برای دیدن رشته‌های دیگر دانشگاهی هم از دسته‌ی دانشگاه شروع کنید.
