اشکان خسروپور| کامران وفا عاشق است. منتها وقتی استاد دانشگاه هاروارد و یکی از نظریه‌پردازان معروف فیزیک در جهان باشی، عاشقی کردنت هم با دیگران فرق‌هایی دارد و وقت تماشای تلویزیون و خوابش هم به فکر کردن درباره‌ی معادلات ریاضی و نظریه‌های فیزیکی  می‌گذرد.
ریشه‌ی این علاقه به سال‌ها پیش برمی‌گردد. وقتی او همزمان در دو رشته‌ی ریاضی و فیزیک از دانشگاه «پرینستون» لیسانس گرفت و در ۲۵ سالگی، دوره‌ی دکترای خود را در دانشگاه هاروارد به پایان رساند. اهالی دنیای فیزیک او را به خاطر مطالعاتش در زمینه‌ی نظریه‌ی «ریسمان» و ارائه‌ی نظریه‌ی معروف «اِف » (F) می شناسند، اما خودش می گوید کاری که کرده، فقط ساختن یک آجر از ساختمانی غول‌پیکر است. با او در مورد دنیای یک فیزیکدان-ریاضی‌دان صحبت کردیم. او هم که این روزها مشغول مطالعه روی ذراتی است که ده میلیو ن بار کوچک‌تر از کوچک‌ترین ذرات آزمایشگاهی‌اند، درباره‌ی فوت و فن‌های چنین مطالعه‌ی علمی هیجان‌انگیزی برای ما صحبت کرد.

کامران وفا به تازگی برنده‌ی جایزه‌ی «پیشگامان علم» یا Breakthrough Prize موسوم به بزرگ‌ترین جایزه‌ی علمی جهان شده است. به همین بهانه بیایید در پروفسورها گفت‌وگوی اختصاصی دانستنیها با این دانشمند بزرگ ایرانی را بخوانیم.

پرفسور وفا به خاطر مطالعاتش در زمینه‌ی نظریه‌ی ریسمان شناخته شده است. نظریه‌ای که او ارائه کرده، با نسبیت اینشتین هم رابطه‌هایی دارد. خودش «ریسمان» را این طور تعریف می‌کند: «این نظریه می‌گوید «ذرات به جای این‌که در یک نقطه متمرکز باشند، در یک منحنی متمرکزند و از ارتعاش آن‌ها، مواد مختلفی به وجود می‌آید.» الکترون و فوتون و ذرات دیگر را می‌توان به عنوان حالات مختلفی از این ریسمان در نظر گرفت. نیروهایی که این ذرات به هم وارد می‌کنند نیز، بر اساس نوع تقسیم‌بندی ریسمان‌های مختلف بیان می‌شود.» دانشمندان سی سالی هست که دارند درباره‌ی این ریسمان فیزیکی، فرمول‌ها و شرایط مختلفش بحث می‌کنند. وفا درباره‌ی دلایل جذابیت نظریه‌ی ریسمان برای فیزیکدان‌ها می‌گوید: «تئوری اینشتین، مغایرت‌هایی با مکانیک کوانتومی دارد و نمی‌تواند رفتار مواد را در همه‌ی حالت‌ها توجیه کند. کار تئوری ریسمان، برطرف کردن این مغایرت‌ها است.» البته توضیح دقیق این همه مغایرت -آن هم از راه دور کار- چندان ساده‌ای نیست؛ اما پرفسور وفا با یک مثال کمی بیشتر ماجرا را برایمان توضیح می‌دهد: «در محاسبات کوآنتومیِ نظریه‌ی اینشتین، اگر ذرات را نقطه‌ای در نظر بگیریم، جواب‌هایی که به دست می‌آوریم بی‌نهایت‌اند، ولی اگر ذرات را به صورت یک نخ یا ریسمانِ به هم پیوسته فرض کنیم، یک سری جواب مشخص به دست می‌آوریم.» در مجامع علمی جهان، پرفسور وفا را به خاطر ارائه‌ی نظریه‌ای به نام F (حرف اول کلمه‌ی Father) می‌شناسند. نظریه‌ای که سراغ یکی از نقائص نظریه‌ی ریسمان رفته. وقتی می‌گوییم کسی درباره‌ی نظریه‌ی ریسمان تحقیق می‌کند، یعنی مشغول مطالعه روی ساختار ذرات، نیروهای بین ذرات و همین‌طور نیروهای پایه‌ای فیزیک (ناشی از این ذرات) است؛ «در نتیجه‌ی چنین مطالعه‌ای، می‌توانیم مباحثی مثل گرانش بین ذرات و مکانیک کوآنتومی را به هم مرتبط کنیم. جذابیت نظریه‌ی ریسمان در این است که قادر است مشکلات نظریه‌های قدیمی‌تر را از بین ببرد.»

ریز و ریز و ریزتر

«نظریه‌ی ریسمان درباره‌ی ذراتی بحث می‌کند که به معنای واقعی کلمه، ریز هستند. ما برای آزمایش روی این ذره‌های خیلی ریز، باید بتوانیم ذراتی ده‌میلیون بار ریزتر از ذره‌های امروزی را ببینیم.» به همین دلیل، نمی‌توان انتظار داشت که این نظریه در زندگی مردم عادی تاثیری داشته باشد یا محصولی با تکیه بر فناوری ریسمان (دست‌کم فعلا) به بازار عرضه شود؛ «تا زمانی که نتوانیم ذراتی با آن مقیاس ریز را اندازه‌گیری کنیم، نمی‌توانیم در زندگی روزمره‌مان از آن‌ها بهره بگیریم.» پس چرا باید درباره‌ی موضوعی که کاربردی نیست مطالعه کنیم؟ کامران وفا پاسخ به این سوال را با یک مثال تاریخی همراه می‌کند؛ «زمانی که ماکسوِل در زمینه‌ی الکترومغناطیس کار می‌کرد، متوجه شد با استفاده از فرمول‌هایش می‌تواند نشان دهد که امواج الکترونیکی و مغناطیسی وجود دارند. او با این که نمی‌توانست در آزمایشگاه خود موج الکترومغناطیس بسازد، سرعت این نوع امواج را که نزدیک به سرعت نور بود، به دست آورد. ممکن بود کسی از او بپرسد فایده‌ی این فرمول‌ها چیست؟ شاید او هم به پرسش‌کننده پاسخ می‌داد: هیچ! اما امروز و بعد از گذشتن آن دوره‌ی زمانی، اهمیت موضوعاتی را که ماکسول درباره‌شان مطالعه می‌کرد متوجه شده‌ایم. ریسمان هم چنین موضوعی است و نباید به آن نگاه کوتاه‌مدت داشته باشیم.»

کامران وفا به تازگی برنده‌ی جایزه‌ی «پیشگامان علم» یا Breakthrough Prize موسوم به بزرگ‌ترین جایزه‌ی علمی جهان شده است

ذراتی را که در نظریه‌ی ریسمان‌ها مورد بحث قرار می‌گیرند، نمی‌توان دید. آزمایش کرد نشان هم با امکاناتی که امروز داریم، محال است. پس چطور می‌توانیم درستی یا نادرستی حرف‌هایمان را بررسی کنیم؟ کامران وفا که عاشق تاریخ علم است و زندگی‌نامه ی اهالی دانش را به شدت دوست دارد، معمولا به جواب سوالاتش چاشنی تاریخ را هم اضافه می‌کند؛ «بگذارید به روش کاری ماکسول برگردم. او در آن زمان توانسته بود بخشی از معادلاتش را در آزمایشگاه بسنجد و بفهمد که ناهنجاری‌هایی وجود دارند. او با این‌که نتوانست موج بسازد و قادر نبود حرف‌هایش را در آزمایشگاه اثبات کند، اما با تکیه بر نظریه‌های اثبات شده، به نتیجه‌هایی قطعی دست پیدا کرد. نظریه‌ی ریسمان هم‌با روشی مشابه آنچه ماکسول به کار برده بود، آزمایش می‌شود. در بحث ریسمان‌ها، ما با توجه به درست بودن یک سری نظریه‌ها، صحت بقیه‌ی فرضیات و نظریات را اثبات می‌کنیم. مثلا می‌دانیم نظریه‌ی نسبیت اینشتین، گرانش یا نیروهای بین کوارک‌ها و الکترون‌ها درست‌اند؛ اما وقتی می‌خواهیم آن‌ها را کنار هم بگذاریم، کارمان به اشکال برمی‌خورَد. نظریه‌ی ریسمان تمام این موارد درست را کنار هم می‌گذارد و تلاش می کند ناهنجاری‌هایی را که بر اثر قرار گرفتن این اجزا در کنار هم ایجاد شده، از بین ببرد.»

کامران وفا

چالش سیاه در سیاه‌چاله‌ها

وقتی صحبت از نظریه ی نسبیت اینشتین به میان می‌آید، ذهن خیلی از ما ناخودآگاه به دنیای سیاه‌چاله‌ها پر می‌کشد. دنیای مرموز و سیاهی که دانشمندان هنوز هم مشغول مطالعه درباره‌ی آن هستند. وفا یکی از دانشمندانی است که در زمینه‌ی سیاه‌چاله‌ها نیز حرف هایی برای گفتن دارد؛ «نظریه‌ی ریسمان یک نظریه‌ی جامع در علم فیزکی است و در واقع کل فیزیک را دربرمی‌گیرد. درنتیجه، هر سوال فیزیکی که به بخش‌های پایه‌ای این علم مربوط باشد، در دنیای ریسمان‌ها برای خودش جوابی پیدا می‌کند. اتفاقا داستان سیاه‌چاله‌ها توسط تئوری ریسمان خیلی دقیق توصیف می‌شود.» او که نظریه‌ی استیفن هاوکینگ و همکارش درباره‌ی «آنتروپی سیاه‌چاله‌ها» را بهبود داده، می‌گوید: «در دهه‌ی ۱۹۷۰، تصور می‌شد که سیاه‌چاله‌ها حالت میکروسکوپی داشته باشند. دلیلش هم این بود که می‌دیدند سیاه‌چاله‌ها خواص ترمودینامیکی دارند. این نظریه در آن زمان توسط هاوکینگ و یکی از همکارانش مطرح شد. آن‌ها نمی‌دانستند خواص ترمودینامیکی سیاه‌چاله‌ها از کجا می‌آید و پیش‌بینی‌هایی درباره‌ی
آنتروپی یا بی‌نظمی سیاه‌چاله‌ها انجام داده‌بودند. من حدود بیست سال پیش با همکارم «اشترومینگر»، از طریق تئوری ریسمان، پیش‌بینی هاوکینگ و همکارش درباره‌ی آنتروپی سیاه‌چاله‌ها را اثبات کردیم.» مدت زیادی از ارائه‌ی نظریه‌ی ریسمان نگذشته، اما هر چقدر که در این زمینه پیشرفت‌ها بیشتر شود، باز از نظر کامران وفا تنها یک آجر جدید ساخته شده است؛ «هر نظریه‌ی علمی‌ای مثل یک ساختمان بزرگ می‌ماند، در حالی که کاری که ما انجام می‌دهیم، شبیه ساختن یک آجر کوچک و میکروسکوپی است. سال‌ها طول می‌کشد تا این آسمان‌خراش بزرگ ساخته شود. کار هر کدام از ما فیزیک‌دان‌ها این است که بخش کوچکی از آجرهای این ساختمان را تکمیل کنیم. ساختمان ریسمان هنوز تکمیل نشده و به نتیجه‌ی نهایی نرسیده است. خیلی از کارهای دیگر در حوزه‌ی دانش نیز به همین صورت‌اند. برای همین اگر از یک دانشمند بپرسی مشغول چه کاری هستی، معمولا می‌گوید: دارم آجر سوم از آسمان‌خراش علم در فلان موضوع را تکمیل می‌کنم.» کار وفا و افرادی مثل او این است که آجرهای علمی را روی هم بچینند. آن‌ها آن‌قدر این کار را ادامه می‌دهند تا ساختمانی بزرگ ساخته شود؛ حتی اگر کارشان در آن دوره، مفهوم چندانی برای دیگران نداشته باشد.

دیدگاه های وب سایت

  1. mohammad
    پاسخ دادن

    اعضای بدن و سلولاشون تا مدت کوتاهی پس از مرگ زنده اند پس دلیلی نداره که بازدم انجام نشه

نوشتن دیدگاه

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.