گزارش از وبینارهای شبانه «شریف نوبل» با موضوع نوبل فیزیک ۲۰۲۰

از اینشتین تا گز و گنتزل

«بخشی از کشش انسان به علم، به عاشق شدن انسان برمی‌گردد: اینکه انسان عاشق یک چیزی بشود، دنبال آن برود، به آسمان نگاه کند، بعد دوباره بیاید از روی کتاب درباره‌اش بخواند و شب هم آن را در خواب ببیند. هر وقت انسان عاشق یک مسئله شد، بعد دنبال ریزه‌کاری‌های تکنیکی‌اش می‌رود و آن‌ها را یاد می‌گیرد.»

این‌ها جمله‌هایی‌ست که سه‌شنبه، ۲۹ مهر، ساعت ده‌ونیم شب، حدود سیصد نفر در وبینار معرفی نوبل فیزیک در حال گوش دادن به آن بودند. نوبل امسال فیزیک به رصدگران سیاه‌چاله داده شد و کسی که داشت این جمله‌ها را می‌گفت، خودش حدود دو دهه است که با عدسی‌های گرانشی دنبال سیاه‌چاله‌ها می‌گردد.

 

دکتر سهراب راهوار

 

به دنبال دیدن نادیدنی‌ها

دکتر سهراب راهوار که از اعضای گروه کیهان‌شناسی دانشکده فیزیک است، یکی از مهمانان «شریف‌نوبل» بود؛ وبینارهای شبانه‌ای که معاونت فرهنگی دانشگاه با کمک انجمن‌های علمی برای معرفی جایزه‌های امسال نوبل تدارک دیده بود. سه‌شنبه، ۲۹ مهر در اولین جلسه از این وبینارها درباره جایزه نوبل فیزیک صحبت شد. با توجه به اینکه نیمی از این جایزه به گروه رصد سیاه‌چاله‌ها تعلق گرفته، دکتر راهوار درباره روش‌های مشاهده سیاه‌چاله‌ها صحبت کرد: «اولین روش قرص‌های برافزایشی است. بیشتر ستاره‌ها، بر خلاف خورشید، در سیستم‌های دوتایی زندگی می‌کنند. اگر عمر یکی از ستاره‌ها تمام شود و به سیاه‌چاله تبدیل شود، می‌تواند مواد ستاره همدمش را بگیرد و به داخل خودش بکشد. در این صورت یک قرص برافزایشی در اطرافش تشکیل می‌شود. این ماده کم‌کم حرکت می‌کند و با تابش کردن انرژی‌اش را از دست می‌دهد و در نهایت به داخل سیاه‌چاله می‌ریزد. ما می‌توانیم به آسمان نگاه کنیم و اگر منبعی را ببینیم که اشعه ایکس بسیار قوی ساطع می‌کند و ستاره دیگری در اطراف آن می‌گردد، مطمئنا یک سیاه‌چاله را دیده‌ایم. روش دوم که من تقریبا دو دهه است روی آن کار می‌کنم، عدسی گرانشی‌ست. یکی از پیش‌بینی‌های نسبیت عام این است که اگر نور از کنار جرمی رد شود، گرانش آن جرم مانند یک عدسی عمل می‌کند و نور را خم می‌کند. پس تصاویر نجومی خم می‌شوند به طوری که انگار یک عدسی جلوی آن‌ها قرار گرفته است. اگر شما این پدیده را ببینید ولی خود عدسی در آنجا غایب باشد و دیده نشود، در واقع یک سیاه‌چاله را دیده‌اید. روش بعدی که برندگان جایزه نوبل امسال از آن استفاده کردند، دینامیک اجرام اطراف سیاه‌چاله است. اگر یک سیاه‌چاله پرجرم داشته باشید و ستاره‌های اطراف آن منطقه را بررسی کنید، می‌بینید که حول نقطه‌ای می‌گردند که هیچ چیزی در آنجا نیست. آن جسم نامرئی که در آن وسط هست، چند میلیون برابر خورشید جرم دارد و یک سیاه‌چاله است.»

 

دکتر شانت باغرام

 

پیش‌بینی جان‌سخت نسبیت عام

مهمان دیگر این جلسه دکتر شانت باغرام بود که او هم از اعضای گروه کیهان‌شناسی دانشکده فیزیک است. دکتر باغرام که زمینه تحقیقاتی‌اش تشکیل ساختارهای کیهانی، انرژی تاریک و ماده تاریک است، توضیحاتی درباره ماهیت سیاه‌چاله‌ها ارائه کرد: «فرض کلی اینشتین درباره نسبیت بسیار عمیق است و بسیار جای تفکر دارد، به این ترتیب که در طبیعت یک سرعت محدود به نام سرعت نور وجود دارد که همه ناظرها آن را یکسان می‌بینند. اینشتین سعی کرد دستگاه این ناظرهایی را که فیزیک یکسانی می‌بینند و با سرعت ثابت نسبت به هم حرکت می‌کنند، به هر دستگاه دلخواه و شتاب‌داری تعمیم بدهد. او در ۱۹۰۷ متوجه شد کلید اصلی این کار اصل هم‌ارزی است، به این ترتیب که دستگاه‌های شتاب‌دار معادل دستگاه‌هایی هستند که در آن‌ها گرانش وجود دارد. در نتیجه او فرمول‌بندی جدیدی از این نیروی بنیادین را مطرح کرد: گرانش به معنای خمیدگی یا انحنای فضازمان است. اگر یک جسم کروی داشته باشیم و راه‌حل‌های معادلات نسبیت اینشتین را برای آن پیدا کنیم، می‌بینیم شعاعی وجود دارد که به نظر می‌رسد در آن شعاع یک اتفاق خاص برای فضازمان می‌افتد و یک تکینگی به وجود می‌آید. این فقط یک ایده نیست و طبیعت هم مکانیزمی را درست کرده که چنین پدیده‌ای دیده شود. در انتهای عمر ستاره‌ها نیروی گرانشی بر آن‌ها غلبه می‌کند و فشرده و فشرده‌تر می‌شود. اگر جرم ستاره بسیار زیاد باشد تا جایی فشرده می‌شود که به آن شعاع خاص می‌رسد و دیگر نور یا اطلاعات نمی‌تواند از آن خارج شود. این یک سیاه‌چاله است.»

دکتر باغرام درباره جایزه نوبل امسال گفت: «بسیار جالب است که دو سال پیاپی جایزه نوبل فیزیک به حوزه نجوم، کیهان‌شناسی و گرانش داده شده. معنی‌اش این است که توجه دیرینه انسان به آسمان‌ها تبدیل به یک علم تجربی دقیق شده و ارتباط مستقیمی با یکی از خطوط بنیادی علم دارد. آقای راجر پنروز که نیمی از این جایزه را دریافت کرده، نشان داد که تشکیل تکینگی‌ها و سیاه‌چاله‌ها اجتناب‌ناپذیرند و مستقل از پیچیدگی‌ها و تقارن‌های رمبش این ستاره‌ها هستند. او به این ترتیب اثبات کرد که سیاه‌چاله‌ها پیش‌بینی جان‌سخت نظریه نسبیت عام هستند. اگر شما استاد راهنمای پنروز و بعد استاد ایشان را نگاه کنید و به ترتیب نسل‌ها را عقب بروید، به نیوتون می‌رسید. این نشان می‌دهد که چطور نسل افراد مهم ادامه پیدا می‌کند و من فکر می‌کنم یکی از دلایل پیشرفت علم ادامه‌دار بودن این سنت است.»

 

بازگشت به علم

به جز این دو استاد، دکتر حسن حسینی معاونت فرهنگی دانشگاه هم در این جلسه صحبت کوتاهی کرد. او گفت: «به نظر می‌رسد تنها راه‌حل عبور از مشکلات و بحران‌های جامعه ما توجه به علم است، هم دانش تجربی و طبیعی و هم علوم انسانی و اجتماعی. علم نباید فقط منحصر به دانشگاه‌ها و آزمایشگاه و محافل علمی باشد، بلکه باید در جامعه قرار بگیرد. جامعه ما باید تبدیل به یک جامعه علم‌پذیر و علم‌باور شود و ما خواستیم از فرصت جوایز نوبل استفاده کنیم تا مباحث علمی را در سطح عمومی مطرح کنیم.»

 

دکتر جلال صمیمی

 

سهم ایران در کشف سیاه‌چاله‌ها

هم‌چنین دکتر راهوار در این جلسه فرصت را غنیمت دانست و به سهم مرحوم دکتر جلال صمیمی در مشاهده و کشف سیاه‌چاله‌ها هم اشاره کرد: «باید افتخار کنیم که دکتر صمیمی که استاد دانشکده فیزیک ما بود و متأسفانه امسال فوت شد، جزء اولین کاشف‌های سیاه‌چاله بود. او سیاه‌چاله GX 339-4 را در دهه هفتاد میلادی با استفاده از تکنیک مشاهده پرتوهای ایکس کشف کرد. دکتر صمیمی به تمام معنا یک دانشمند بود و علم را فقط برای علم انجام می‌داد. به هیچ نوع رتبه‌دهی و عدد نسبت دادن به آدم‌ها اعتقادی نداشت. متأسفانه این‌ها از آفت‌هایی هستند که به جان جامعه علمی ما افتاده و برای هر چیزی می‌خواهیم به آدم‌ها عدد و رتبه بدهیم. دکتر صمیمی یک آزمایشگاه پرتوهای کیهانی داشت و شبانه‌روز در آنجا فعالیت می‌کرد. او فقط دنبال کشف اسرار طبیعت بود و این روحیه را به داشنجوهایش هم منتقل می‌کرد. امیدوارم که ما در سیاه‌چاله کمّی کردن علم نیفتیم و فقط خود کار علمی را جلو ببریم و کیفیت و روح آن را در نظر بگیریم.»

توسط نگین خسروانی‌نژاد

شاید بپسندید مطالب بیشتر از نویسنده

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.