دکتر کامران وفا استاد دانشگاه هاروارد و نظریه پرداز جهانی در زمینه نظریه ریسمان یکشنبه درباره "فرصت تاریخی برای توسعه ایران- سرمایه گذاری در علم" در مرکز همایش های بین المللی رایزن سخنرانی کرد.
استاد ایرانی-آمریکایی فیزیک دانشگاه هاروارد گفت:ایده های هندسی از قدیم نقش مهمی در کشفیات بشر داشته است. یونانیان هزاران سال پیش کشف کرده اند زمین مسطح نیست بلکه کروی است. آنان دریافتند نور خورشید در استوا عمودی است و سایه ای ندارد و اگر چاهی وجود داشته باشد نور به ته چاه می رود اما اگر میله ای در فاصله ای دورتر روی زمین بنا شود با تابش نور خورشید سایه ایجاد می شود. یونانیان از جابه جایی جسم از یک نقطه به نقطه دیگر و فاصله تابش سایه توانستند شعاع زمین را پیدا کنند؛ این ایده از طریق هندسه ثابت شده است.
وی افزود: البته یونایان تصور می کردند علاوه بر کروی بودن، زمین در مرکز جهان است و تقارن چرخشی دارد. آنان در پی این بودند که چرا زمین حرکت نمی کند. آنها می خواستند با استفاده از تقارن این مساله را ثابت کنند. آنان معتقد بودند اگر زمین حرکت کند، تقارن چرخشی شکسته می شود بنابراین برای شکسته نشدن تقارن باید سر جایش ثابت باقی بماند. این ایده ( تقارن شکسته) به تازگی ظرف 30 -40 سال اخیر برای پدیده‌های فیزیک مطرح شده است؛ ایده های قدیمی به کشفیات امروز فیزیک ربط پیدا می کند.
وی بیان کرد: همچنین یونانیان قدیم روی احجام افلاطونی بسیار مطالعه می کردند. آنها اجسام را به 5 دسته منتظم طبقه بندی کرده بودند. علاوه بر این آنها سعی کردند از وجود اتم استفاده کنند و فیزیک دور و اطراف را توضیح دهند. آنها معتقد بودند که ریاضی وهندسه درست و زیبا باید نتیجه عملی هم داشته باشد.
کشف ارتفاع اتمسفر در هزاران سال پیش
وفا همچنین به دوران شکوفایی علم اشاره کرد و گفت: ابن هیثم و ابن معاد از جمله دانشمندانی بودند که حدود هزار سال پیش توانستند ارتفاع اتمسفر را کشف کنند. ما اکنون تصور می کنیم تنها راه محاسبه ارتفاع اتمسفر، استفاده از ماهواره است در صورتی که آنها با با نظریه ای ساده اثبات کردند که ارتفاع اتمسفر 80 کیلومتر است؛ آنها اظهار کردند زمانی که خورشید غروب می کند آسمان هنوز تاریک نیست. نور خورشید به اتمسفر تابیده و پس از گذشت مدت زمانی آسمان تاریک می شود. آنان توانستند بر اساس میزان زمانی غروب تا تاریکی آسمان، از طریق علم هندسه و شعاع زمین، ارتفاع اتمسفر را محاسبه کنند.
به گفته وی ابوریحان بیرونی نیز از دیگر دانشمندانی بود که توانست هزاران سال پیش با ادغام ریاضی و هندسه شعاع زمین را دقیق تر از یونانیان حساب کند. او برای به دست آوردن این شعاع به بالای کوهی رفت و توانست با محاسبه ارتفاع کوه و زوایه افق، شعاع زمین را از طریق هندسی محاسبه کند. جالب توجه این است که میزان محاسبه او با شعاع اکنونی زمین تنها 16 کیلومتر تفاوت دارد.
این فیزیک‌دانان برجسته جهان اظهار کرد:عمر خیام نیز توانست در حدود 900 سال پیش با تلفیق شعر، احساس، فکر و فلسفه با پدیده های فیزیکی، مباحث دقیق ریاضی را بیان کند. حل معادله درجه 3 از طریق هندسه از جمله کارهای ارزنده او محسوب می شود. یکی از شاهکارهای خیام مطرح کردن هندسه غیر اقلیدسی است. او اثبات اصل اقلیدس درباره خطوط موازی را رد کرد و گفت این اصل را باید فرض(نه اثبات) کرد. بعدها اصول غیر اقلیدسی او در تئوری انیشتن وارد علم فیزیک شد.
کشف تقارن 5 ضلعی منتظم توسط ایرانی ها
این استاد ایرانی-آمریکایی فیزیک دانشگاه هاروارد به نظریه شبه بلور نیز اشاره کرد و در این خصوص گفت: انواع و اقسام بلورهایی با تقارن‌های مختلف منتظم وجود دارد. در گذشته تقارن های چرخشی مختلف سه ضلعی، چهار ضلعی و 6 ضلعی کشف شده بود اما تقارن چرخشی 5 ضلعی منتظم وجود نداشت. دانشمندان اسلامی علاقه داشتند تا تقارن 5 ضلعی منتظم را نیز پیدا کنند. عدد پنج و 10 برای آنها مهم بود. آنها توانستند راه حلی برای این قضیه پیدا کنند و این راه حل را در معماری مساجد به کار ببرند؛ راه حلی که هم اکنون به شبه کریستال معروف است.
وی افزود: در این راه حل، تقارن 5 ضلعی تقریبا تکرار می شود اما در واقع تکرار نشده است. نظم بلور را ندارد اما تقریبا نظم آن را دارد. در ساخت درب امام در اصفهان اضلاع 10 و 5 بعدی به شکل زیبایی در کنار هم جای گرفته اند. این دانش نه تنها برای غربی ها بلکه برای خود ایرانی ها نیز فراموش شده بود. بعدها این علم کشف و مشخص شد که برخی از اتم ها به صورت شبه بلور وجود دارند.
وی تصریح کرد: گالیله نیز از دیگر افرادی بود که می گفت باید به صورت شهودی با علم برخورد کنیم یعنی نمی توان بدون آزمایش و تنها بر اساس فکر و اندیشه با علم برخورد کرد. در آن زمان آزمایش کردن یک کار کثیف به شمار می آمد و دانشمندان معتقد بودند فکر بشر والاتر از انجام کار آزمایشی است. او در آن زمان نظریه ارسطو مبنی بر اینکه جسم سنگین زودتر از جسم سبک از ارتفاع به زمین سقوط می کند را رد کرد و با استفاده از تقارن توانست از نظر فکری و شهودی ثابت کند که دو جسم سنگین و سبک همزمان به زمین فرود می آیند. کشف این حقیقت باعث شد تا فیزیک مدرن شکل بگیرد.
وی ادامه داد: نیوتن نیز توانست شاهکار زیبایی خلق کند. او برای اولین بار به صورت جدی مباحث ریاضی را وارد فیزیک کرد. او پدیده های فیزیکی و حرکت اجرام، حرکت دورانی کره زمین، حرکت منظومه شمسی و حرکت ماه به دور زمین را توانست به خوبی توجیه کند.
سفر به آینده از نظر فیزیکی امکان دارد
وفا گفت: معادلاتی که نیوتن راجع به آن صحبت می کرد در یک فضای تخت و با مختصات X،yو Z بود. انیشتن ثابت کرد فضا تخت نیست و انحنا دارد. زمان هم جزیی از فضا است. او با استفاده از هندسه فیثاغورثی ثابت کرد چگونه می توان به آینده سفر کرد. او معتقد بود اگر ما نزدیک به سرعت نور حرکت کنیم زمان برایمان به کندی حرکت خواهد کرد. ما برای اینکه زمان مان نزدیک به سرعت نور شود نیاز به موشک داریم. اگر ما با موشک دو الی سه ساعت به آینده سفر کنیم. زمان بازگشت به زمین از عمر آن100 هزار سال خواهد گذشت. این نظریه از نظر فیزیکی و علمی کاملا محتمل است اما هنوز از نظر تکنولوژی به جایی نرسیده ایم که موشکی با سرعت نور درست کنیم.
افراد خیر زیادی در ایران وجود دارند منتها اموال خیر آنها در راه پزشکی، ساخت مدرسه وقف می شود و کارهای آنها در جهتی است که لزوما ارتباطی با علم بنیادی و علوم پایه ندارد.
وی اظهار کرد: از دیگر کارهای انیشتن طرح مساله نسبیت عام است. او با طرح این نظریه ثابت کرد جاذبه یک پدیده هندسی نه فیزیکی است.
این فیزیک‌دانان برجسته جهان درباره نظریه ریسمان نیز گفت: در نظریه ریسمان ذره ها به جای نقطه بودن مانند دایره و ریسمان هستند. یک ذره مانند ریسمان است و در صورت حرکت به دو ریسمان تبدیل می شود و به ذره ها نیز وحدت می دهد. در این نظریه گفته می شود ریسمان ها ارتعاش های مختلفی دارند. حالت های مختلف ارتعاش ریسمان ها نیز به ذره های مختلف مربوط می شود. در نظریه ریسمان علاوه بر سه بعد طولی، 6 بعد کوچک میکروسکوپی غیر قابل رویت نیز نیز داریم. این ابعاد در فضاهای مختلف به یک اندازه نیستند در نتیجه تقارن چرخشی در فضا بین ابعاد مختلف شکسته می شودو ابعاد به صورت تقارنی وجود ندارد.
مشکل های علم فیزیک در ایران
وی به مشکل های علم فیزیک در ایران اشاره کرد و گفت: هم اکنون علم هندسه به کمک فیزیک آمده است. همان هندسه ای که برای ما ایرانی ها در گذشته بسیار زیبا بود و اکنون غربی ها دنبال آن هستند. هم اکنون با وجود اینکه استادان دانشگاه های ما در این خصوص تلاش زیاد می کنند اما متاسفانه در حد کافی امکانات لازم در اختیار آنان نیست. ما دوست داریم این مساله را جدی تر در ایران دنبال کنیم.
وی افزود: شاید برخی از نظریه های فیزیک مانند سیاه چاله ها کاربرد مستقیمی نداشته باشند و سرمایه گذاری دراز مدت روی این مساله نفع مستقیمی نداشته باشد اما نشانه رشد و ترقی یک جامعه به حساب می آید.
این استاد ایرانی-آمریکایی فیزیک دانشگاه هاروارد اظهار کرد:امروزه در کشورهای غربی و آمریکایی بنیادهایی دولتی( بنیاد علمی علوم) و غیر دولتی وجود دارند که کمک مالی به علم می کنند؛ این بنیاد دولتی هزینه ای در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد. بنیادهای خصوصی نیز بدون هیچ گونه چشمداشت مالی و نتیجه این موضوع ،در قسمت هایی که بنیاد دولتی نتوانسته ورود پیدا کند به دانشمندان کمک می کنند.
وی بیان کرد: این بنیان های خصوصی وظیفه خودش می داند که این کار را انجام دهند. متاسفانه این حس هم اکنون در ایران به وجود نیامده است. هم اکنون افراد خیر زیادی در ایران وجود دارند منتها اموال خیر آنها در راه پزشکی، ساخت مدرسه وقف می شود و کارهای آنها در جهتی است که لزوما ارتباطی با علم بنیادی و علوم پایه ندارد.
وی در پایان گفت: حیف است که ما این تاریخ زیبای قدیمی را نتوانیم به صورت جدی تر در کشور دنبال کنیم. امروزه ارتباط زیبایی بین هندسه و فیزیک مدرن مشخص شده است. یک رشته ای است که از قدیم به آن دست داشته ایم و خوشحال می شویم بیش از گذشته به آن توجه کنیم.
گزارش: فرزانه صدقی
No tags for this post.