گفت‌وگو با پروفسور محمدمهدی شیخ جباری، جوان‌ترین چهره ماندگار فیزیک ایران
فیزیک یعنی کشف زیبایی‌های طبیعت
خیلی‌ها اعتقاد دارند حل مسائل فیزیک از ریاضی دلنشین‌تر و جذاب‌تر است، چون ما آن را در زندگی روزمره خود درک می‌کنیم. هرچند گاهی درک قانون‌های آن سخت و کلافه‌کننده می‌شود، اما وقتی موفق به کشف راه‌حل نهایی آن می‌شویم، شیرینی آن را با تمام وجود حس می‌کنیم و روح‌مان از درک این مساله به پرواز درمی‌آید. علم فیزیک هم مثل تمام علوم پایه برای رسیدن به جایگاه کنونی‌اش در طول تاریخ همراه با فراز و فرودهایی همراه بوده است. امروزه این علم در پی حل بسیاری از نامکشوفات جهان است. برای پی بردن به زیبایی بیشتر این علم گفت‌وگویی با پروفسور محمدمهدی شیخ‌جباری، چهره ماندگار فیزیک، عضو هیات علمی پژوهشگاه دانش‌های بنیادی، عضو کمیته تدوین سند راهبردی نخبگان کشور، عضو وابسته فرهنگستان علوم، دارنده جایزه دانشمندان جوان آکادمی علوم کشورهای در حال توسعه (TWAS)، برنده جایزه مرکز بین‌المللی عبدالسلام در فیزیک نظری و جایزه بین‌المللی WeylHermann، رتبه‌دار جشنواره بین‌المللی خوارزمی ـ رتبه‌دار نخست در سال 1380 و دارای رتبه دوم هجدهمین جشنواره خوارزمی ـ و منتخب کرسی پژوهشی علامه طباطبایی ترتیب دادیم که در ادامه می‌آید.
مردم کوچه و بازار خیلی راحت درباره وزن و جرم صحبت می‌کنند، اما مثل این که فیزیکدانان هنوز با مفهوم جرم و چرایی به وجود آمدن آن مشکل دارند.
صحبت مشکل نیست! اغلب در بیان برخی واژگان با یکدیگر مشکل دارند. مثلا همان طور که نمی‌توان قوانین حقوقی را با زبان عامیانه نوشت، قوانین طبیعت را هم نیز نمی‌توان با این زبان نوشت؛ زیرا متن عامیانه دقت لازم را ندارد. دوم این که گاهی ما مجبوریم مفاهیمی بسازیم که اصلا کاربرد عامیانه ندارند. مثلا ما در طول روز مفاهیمی به کار می‌بریم که اصلا وجود خارجی ندارند؛ مانند واژه سرما و گرما. این مفاهیم بر حسب نیاز ساخته شده‌اند. با به کار بردن این واژه‌ها، آن حس در ما به وجود می‌آید. ما هیچ وقت سرما و گرما را نمی‌بینیم. همچنین ممکن است برخی از مفاهیمی که ما به کار می‌بریم در مفهوم عامیانه اشتراک لفظی داشته باشند، اما مفهومش بین مردم عامی با علما متفاوت باشد به همین دلیل ممکن است این مفاهیم میان مردم عامی مشکل ایجاد کند و فکر کنند دقیقا همان معنا را دارد. این مساله فقط مربوط به علم فیزیک نیست مثلا بعضی الفاظ در متون حقوقی به کار گرفته می‌شود که معنایش دقیقا آن چیزی نیست که مردم از آن برداشت می‌کنند. این مفاهیم در زبان عامیانه یک معنا و در زبان حقوق به معنای دیگری به کار برده می‌شود. در علم فیزیک هم همین‌طور ممکن است بعضی مواقع اشتراک لفظی بین عامه مردم و فیزیکدانان وجود داشته باشد و فیزیکدانان به دلایل مختلف این الفاظ عامیانه را استفاده کنند. همچنین گاهی اوقات ما برای این که بیان دقیق‌تری از موضوع داشته باشیم، مجبور می‌شویم مفاهیم جدیدی خلق کنیم. این مفاهیم ممکن است به آن معنایی نباشد که ما در طول روز به کار می‌بریم.
اگر بشر دوباره تمدن را آغاز کند، آیا باز هم علم فیزیک وجود خواهد داشت؟
اصولا بشر به دلیل کنجکاوی‌هایش دوست دارد تمام آنچه را دور و اطرافش اتفاق می‌افتد، مورد بررسی قرار دهد. این حس کنجکاوی و فهمیدن مسائل دور و اطرافش توام با دیدگاه‌های مختلفی است. گاهی دانستن اجمالی از یک موضوع برخی افراد را قانع می‌کند، اما برخی دیگر مایل به دانستن بیشتر چند و چون و چرایی مسائل و فهمیدن درک درستی از دنیای اطراف خود هستند. برخی علما معتقدند علاوه بر انگیزه اولیه دوست داشتن، مساله استفاده کردن و به خدمت گرفتن طبیعت نیز باعث شده است انسان در طول تاریخ برای شناخت محیط پیرامون خود، مسائل مختلفی را فرا بگیرد. در مجموع می‌توان گفت هر دو عامل از هزاران سال پیش باعث شده است بشر برای درک درستی از مسائل محیط پیرامونش به دنبال کشف و به‌کارگیری آن در زندگی روزمره‌اش برود، اما بعدها گاهی فقط به دلیل انگیزه استفاده‌کردن (نه با انگیزه فهمیدن) آغاز به مطالعات وسیعی کرد. نتایج این تلاش‌ها چیزی شد که ما امروزه به آن علوم مختلف می‌گوییم. فیزیک نیز یکی از این علوم است.
فیزیکدانان با کشف این حقایق به دنبال چه هستند؟
مهمترین کار فیزیکدانان، کشف قوانین دور و اطرافشان است؛ کاری که شیمیدان، ریاضیدان و زیست‌شناس هم در حوزه‌های خاص و تخصصی انجام می‌دهند. البته مسائلی که امروزه فیزیکدانان به دنبال آن هستند با 400 سال پیش کمی متفاوت شده است. علت این تفاوت به خاطر این است که مسائلی در گذشته برای ما مساله بود، اما اینک نیست و هم‌اکنون مسائل دیگری برای ما اولویت شده که باید آنها راکشف کنیم. بشر هر چه برای کشف و شناخت قوانین مسائل طبیعت پیشروی می‌کند با مسائل پیچیده‌تر و تخصصی‌تری روبه‌رو می‌شود. این گسترش علوم باعث شد یک مرزبندی به لحاظ موضوعی برای درک مفاهیم علوم به وجود آید.
یکی دیگر از هنرها و کارهای دانشمندان این است که وقتی مساله‌ای را فهمیدند، آن را ثبت کنند تا کسان دیگری نیز بتوانند بدون حضور آنان، این مسائل را درک و استفاده کنند. این مساله نه‌تنها در فیزیک بلکه در تمام علوم نیز باعث شده است انباشتی از اطلاعات رخ دهد و زبان مشترکی ایجاد شود، زبان نثر معمولی برای معرفی قوانین طبیعی که شیمیدانان و فیزیکدانان به دنبال آن هستند، کفایت نمی‌کند. ما برای انتقال راحت این مفاهیم و ثبت این داده‌ها احتیاج به یک زبان خاص داشتیم مانند هنر موسیقی که خط خاص خودش را دارد و با متن معمولی کاملا متفاوت است. البته خط موسیقی نیز هزار سال پیش توسط فارابی با همین الفبای امروزی نوشته شده بود، اما بعدها به دلایل مختلف خط فعلی آن ابداع شد. حدود 500 سال قبل نیز فیزیکدانان و شیمیدانان برای انتقال مفاهیم از همین نثر معمولی استفاده می‌کردند، اما بعدها به دلیل انباشت اطلاعات، زبان محاوره‌ای و نثر معمولی دیگر گنجایش نیافت و زبان مناسبی برای آن انتخاب شد. نیوتن جزو افرادی بود که تاکید فراوانی به این مساله داشت. او می‌گفت زبان مناسب برای ثبت و بحث و انتقال قوانین طبیعی کشف شده فرمول ریاضی است، نه نثر معمولی. این نکته امروزه بین تمام فیزیکدان‌ها کاملا پذیرفته شده است.
پس با این حساب ابزار اصلی شما برای درک این فرآیندها معادلات ریاضی است؟
بله، مهمترین ابزار ما برای درک درست و شناخت از محیط پیرامون‌مان معادلات ریاضی است.
این ابزار‌ها چقدر فیزیکدان را به اهدافش نزدیک می‌کند؟
طی چند سال معادله‌های مختلفی با زبان ریاضی نوشته شده است که شناخت قوانین طبیعت را ممکن می‌کند. ما از طریق این معادلات ریاضی پیش‌بینی و محاسبه می‌کنیم که رفتار سیستم مورد مطالعه ما در طبیعت چگونه است. به عنوان مثال، من براساس این قوانین می‌دانم اگر یک قلم را از جای مرتفع پرتاب کنم، به زمین خواهد افتاد. در قدم بالاتر من می‌دانم اگر این قلم را رها کنم چند ثانیه بعد به زمین برخورد خواهد کرد. همان معادلات به من می‌گوید وقتی قلم به زمین بیفتد، سرعتش چقدر خواهد بود. همان معادلات به من می‌گوید، رفتار قلم هنگام برخورد به زمین چگونه خواهد بود. دانستن این اتفاق‌ها قبل از رخ دادن بسیار جذاب است و باعث شیرینی این علم می‌شود.
یک ایده برای کشف مجهولات جهان چگونه به ذهن یک فیزیکدان خطور می‌کند؟
امروزه فیزیکدان‌ها معمولا با پدیده‌هایی سر و کار دارند که به طور روزمره دیده نمی‌شوند. مثلا می‌دانیم هر ماده‌ای از مولکول و هر مولکولی از اتم درست شده است. ما به طور روزمره اتم را نمی‌بینیم. بنابراین یک فیزیکدان بر حسب حدس و الهام از طبیعت و محیط پیرامونش به این شهود و فرضیه می‌رسد. پس احتمال خطا در آن وجود دارد و ممکن است این حدس‌ها درست از آب درنیاید. شاید گاهی اصلا این حدس‌ها به درد ما هم نخورد، اما قابل بررسی و اصلاح دوباره خواهد بود.
فیزیکدان‌ها؛ قهرمانان سیاره زمین
بشر از وقتی خود را شناخته، با پرسش‌های گوناگونی در دنیای اطراف خود روبه‌رو بوده که شاید مهمترین آنها این پرسش تاریخی باشد که ما از کجا آمده‌ایم. همین پرسش بزرگ بود که هزاران علامت سوال بزرگ و کوچک دیگر در ذهن کنجکاو انسان گشود و او را وادار کرد تا بخش بزرگی از متفکرترین و تیزهوش‌ترین نوع خود را به تحقیق و پژوهش در دنیای شگفت‌انگیز فیزیک به کار گیرد.
ابتدا پرسش‌ها ساده بود. چرا آتش گرم است؟ چرا سیب به زمین می‌افتد و به آسمان پرواز نمی‌کند؟ چرا آب، آتش را خاموش می‌کند؟ چرا برف سفید است و زغال سیاه؟ چرا آب جاری می‌شود و چرا توفان شکل میگیرد؟
اما بتدریج پرسش‌ها اساسی‌تر شد و یافتن پاسخ‌ها سخت‌تر و دشوارتر. زمین چه شکلی است؟ دنیا چقدر وسیع است؟ ما کجای آن قرار داریم؟ تفاوت خورشید با ماه و سایر اجرام نورانی آسمان چیست؟ رعد و برق چگونه شکل میگیرد و چگونه می‌توان برق را به خدمت گرفت؟
کمی که گذشت و پاسخ‌ها که از شرق و غرب دنیا به هم رسید و دانش‌ها که بر هم افزوده شد و در حالی که همه فکر می‌کردند حالا می‌دانند دنیا چگونه ساخته شده و طبق چه قانونی اداره می‌شود، ناگهان و با چند مشاهده ساده، سوال‌هایی به غایت مشکل رخ نشان داد. دنیا چگونه شکل گرفته است و داستان خلقت چیست؟ ماده از چه ساختاری تشکیل شده و درون اتم چه قرار دارد؟ آیا ماده سیاه و انرژی سیاه وجود دارد؟ آینده کائنات چه خواهد شد؟ و از همه اساسی‌تر وزن چیست؟
وقتی با یک فیزیکدان به گفت‌وگو می‌نشینی، دنیای شگفت‌انگیزی را می‌بینی که پرسش‌های فراوانی احاطه‌اش کرده است. آنچه از نظر من و شما بدیهی است، از نظر فیزیکدان‌ها یک علامت سوال بزرگ است و همین حس کنجکاوی عمیق این دانشمندان ماجراجو بوده که موتور محرک نوع بشر برای درک بیشتر از جهان پیرامونش گشته است.
اگر فکر می‌کنید در دورانی زندگی می‌کنید که فیزیکدان‌ها آردشان را بیخته‌اند و الک‌شان را آویخته‌اند، سخت در اشتباهید. اگر تصور شما بر این است که بشر آنچه از علم فیزیک را باید می‌دانسته، کشف کرده و حالا دیگر زمان بازنشستگی فیزیکدان‌هاست، بهتر است نگاهی به فهرست بلندبالای پرسش‌های باقیمانده بشر بیندازید که در راس آنها همان سوال بزرگ «از کجا آمده‌ایم» همچنان خودنمایی می‌کند. کار فیزیکدان‌ها تازه آغاز شده است و آنها در تلاشند با قدم گذاشتن بر شانه غول‌ها، دورتر از دوردستها را رصد کنند و پاسخ‌ها را در عمق ذرات تشکیل‌دهنده اتم و ماورای قابل رویت سپهر گردون پیدا کنند.
این روزها به نظر می‌رسد خبری از دنیای فیزیک به گوش نمی‌رسد و گویا فیزیکدان‌ها در خوابی عمیق به سر می‌برند و منتظر ظهور یک ابر بشر دیگر مانند آریابهاتای هندی، ابوریحان ایرانی، نیوتن انگلیسی و اینشتین آلمانی هستند تا با ایده‌های فوق بشری خود، راه را برای حرکت انسان به سمت یافتن پاسخ بزرگ هموار سازند. اما دنیای امروز، دنیای فوق بشرها نیست. حالا انسان یاد گرفته با کار جمعی و تکیه بر خرد اجتماعی، کارهای خارق‌العاده را با آدم‌های معمولی انجام دهد. برای این‌که بدانیم علم فیزیک با چه سرعت سرسام‌آوری در حال پیشرفت است، نباید انتظار انتشار خبرهای هر روزه را داشته باشید. چون طبیعت فعالیت‌های فیزیکی این دوران متفاوت شده است. این فعالیت‌ها عمیق‌تر و بنیادی‌تر از آن است که انتشار نتایج یک پژوهش به عمر یک نسل یا دو نسل اکتفا کند.
علم فیزیک همچنان در حال پیشرفت و تغییر رویکرد بشر نسبت به دنیای اطراف خود است. دنیایی که ما می‌بینیم با آنچه پدرانمان در یک یا دو نسل قبل می‌دیدند، تفاوتی اساسی دارد و ما، همه آن را مدیون قهرمانانی هستیم که زندگی خود را وقف دانش فیزیک و درک عظمت آفرینش در دو بعد زیراتمی و فراکهکشانی کرده‌اند.
|
امتیاز مطلب : 88
|
تعداد امتیازدهندگان : 18
|
مجموع امتیاز : 18
عضو شوید
عضویت سریع
آمار مطالب
آمار بازدید
