آشنایی با کامران وفا دانشمند ایرانی

آشنایی با کامران وفا دانشمند ایرانی

عبارات مهم : دانشگاه – ریسمان

کامران وفا در سال ۱۳۳۹ در پایتخت کشور عزیزمان ایران متولد شد. در دبیرستان البرز درس خواند و دیپلم گرفت. در ۱۷ سالگی (۱۳۵۶) به آمریکا رفت تا تحصیلات عالی خود را انجام دهد. در دوره ی لیسانس، در دانشگاه ام آی تی، هم وقت دو رشته ی ریاضی و فیزیک را گزینش کرد و در ۱۹۸۱ مدارک خود را گرفت.

آشنایی با کامران وفا دانشمند ایرانی

بیوگرافی کامران وفا

وفا علوم نظری را دوست داشت و دلش می خواست جلوتر از پرسشها عملی حرکت کند؛ جهت همین از دانشگاه مهندسی ام آی تی به دانشگاه پرینستون رفت و همانجا با راهنمایی استادش، ادوارد ویتن، دکترای خود را در زمینه ی فیزیک گرفت. این استاد و شاگرد با هم پژوهش های زیادی انجام دادند؛ حتی یک قضیه در فیزیک نظری به نام آن ها (ویتن-وفا) ثبت شده است هست. وفا با آخر تحصیلاتش مانند بسیاری دیگر از دانشمندان علوم نظری به دانشگاه هاروارد رفت و خیلی سریع به عضویت ابتدایی هیأت علمی آن جا در آمد. از سال ۱۹۸۸ تا ۱۹۹۰ استادیار این دانشگاه بود و در کنار کارهای پژوهشی تدریس می کرد. با پشتکار، نبوغ بالا و علاقه وفا به فیزیک، طولی نکشید (۱۹۹۰) که در دانشگاه بزرگ هاروارد صاحب کرسی شد.

دانشگاه | ریسمان | آمریکا | ریاضی | جایزه | زندگینامه شعرا و دانشمندان

افتخارات و جوایز

کامران وفا تاکنون بیش از ۲۵۰ مقالهٔ علمی نوشته هست. او در سال ۱۹۸۹ جایزهٔ «محقق جوان» ریاست جمهوری آمریکا را دریافت کرد. در همان سال جایزه های آلفرد پی اسلون و بنیاد پاکار هم به او اعطا شد. وفا عضو فرهنگستان علوم ایالات متحده آمریکا است و با آکادمی هنر و علوم این کشور نیز همکاری می کند. در سال ۲۰۰۸ به خاطر تلاش هایش در زمینهٔ ریاضی و فیزیک جایزهٔ AMS لئونارد ایسنبود را به دست آورد. در همان سال جایزهٔ مرکز بین المللی فیزیک نظری(ICTP) موسوم به دیراک هم به او تعلق گرفت.

در سال ۲۰۱۶ جایزهٔ دنی هاینمن در زمینه فیزیک ریاضی هم به او داده شد. در سال ۲۰۱۶ کامران وفا به اتفاق اندرو اشترومینگر و جوزف پولچینسکی برندهٔ جایزهٔ سه میلیون دلاری «پیشگامان علم» (Breakthrough Prize) شدند. این بزرگترین جایزه علمی دنیا است که از سال ۲۰۱۲ کار خود را شروع کرده و به وسیله صاحب نامانی از سیلیکون ولی مثل یوری میلنر، سرگئی برین و مارک زاکربرگ تأمین مالی می شود. مراسم سال ۲۰۱۶ آن در مرکز تحقیقاتی ایمز(Ames) ناسا واقع در کالیفرنیا برگزار شد.

برخی از افتخارات و جایزه های وی عبارتند از:

آشنایی با کامران وفا دانشمند ایرانی

• جامعهٔ اعضای دانشگاه هاروارد، عضو تازه وارد، ۱۹۸۵–۱۹۸۸

•جایزه محقق جوان ریاست جمهوری امریکا، ۱۹۸۹

•جایزه آلفرد پی اسلون، ۱۹۸۹

•جایزه بنیاد پاکار، ۱۹۸۹

دانشگاه | ریسمان | آمریکا | ریاضی | جایزه | زندگینامه شعرا و دانشمندان

•همکاری با آکادمی هنر و علوم آمریکا، ۲۰۰۵

•نوبل AMS لئونارد ایسنبود جهت ریاضی و فیزیک، ۲۰۰۸

•مدال دیراک از آی سی تی پی، ۲۰۰۸

•عضو آکادمی ملی علوم، ۲۰۰۹

آشنایی با کامران وفا دانشمند ایرانی

•جایزه پیشگامان علم فیزیک بنیادی ۲۰۱۶

کامران وفا به همراه دوتن دیگر جایزه سه میلیون دلاری پیشگامان علم در حوزه ی فیزیک بنیادین را برد

کامران وفا به همراه اندرو اشترومینگر و جوزف پولچینسکی جایزه سه میلیون دلاری پیشگامان علم در حوزه ی فیزیک بنیادین را برد.

فیزیک در گوشت و پوست
کامران وفا در مورد علاقه شدید خود به فیزیک به خبرنگاران می گوید: «علاقه من به فیزیک به خیلی وقت پیش بر می گردد. به یاد دارم زمانی که کلاس اول دبستان بودم هر وقت که به ماه نگاه می کردم این پرسش که آیا ماه به زمین نمی افتد اذیتم می کرد! و این که آیا دیگران از این عنوان اذیت نمی شوند و مثل اینکه اینگونه سوالات نامربوط هستند! این نوع سوالات بودند که بعد از دوران کودکی مرا به فیزیک علاقه مند کردند.»

کامران وفا هم اکنون موفق به کسب کرسی استادی در درس فیزیک نظری انرژی زیاد و به خاص تئوری ریسمان دانشگاه هاروارد شده است هست. او یکی از پژوهشگران مهم و یکی از رهبران مهم پژوهش در نظریه ریسمان است که یکی از نظریه های مهم فیزیک مدرن جهت توصیف نیروهای محیط زیست هست. این نظریه ناهماهنگی میان نظریه نسبیت اینشتین و مکانیک کوانتوم را حل کرده است و آینده نگری می کند که ذرات اولیه به جای متمرکز بودن در یک نقطه از ریسمان های یک بعدی بسیار کوچکی تشکیل شده است اند.

پژوهش های تخصصی استاد

دکتر کامران وفا یک نظریه پرداز ریسمان هست. تمرکز تحقیقات او بر ماهیت گرانش کوانتومی و رابطه بین هندسه و نظریه های میدان های کوانتومی قرار دارد. دکتر وفا در جامعه فیزیکدانان «نظریه ریسمان» به خاطر نظریاتی که به اتفاق همکارش دکتر اشترومینگر ارائه دادند، به شهرت رسیدند. طبق نظریه ریسمان تمام نیروها و ذرات طبیعی از ریسمان های بسیار کوچک لرزانی ساخته شده است اند. این نظریه، کل درک انسان از دنیا و به خصوص سیاهچاله ها را دگرگون می کند.

دکتر کامران وفا یک نظریه پرداز ریسمان است

یکی از نظریه پردازان ریسمان به نام پولچینسکی نشان داده که این نظریه مشمول بر ذراتی دو بعدی یا چند بعدی است که «شامه» نامیده می شوند. شامه یا برین که خلاصه شده است واژه membrane هست، در اصل به معنای غشا هست. این نظریه به ایجاد شاخه کاملا جدیدی در کیهان شناسی منجر شد که در آن ممکن است شامه ها دنیا هایی جزیره وار باشند که در بُعد دیگر فضا شناور هستند و با یکدیگر برخورد می کنند یا ممکن است در بعد بالاتری با هم ارتباط برقرار کنند.

دکتر وفا علاوه بر آنچه گفته شد به خاطر توضیح رابطه بین هندسه و نظریه های میدان که از دوگانگی های ریسمان ها بر می آید، آشنا می شود. دستاوردهای او و یکی دیگر از همکارانش در این زمینه در قالب فرضیه ای به نام گوپا کومار – وفا معرفی شده. این عنوان با عنوان «مهندسی هندسی نظریه های میدان کوانتومی» آشنا می شود.

وفا در سال ۱۹۹۷ به همراه رابرت برندنبرگ نظریه F را ارائه داد؛ نظریه ای که با افزودن یک بعد تازه به نظریه M تصویری ۱۲ بعدی از کائنات ارائه می دهد. نظریه پردازان از نظریه F استقبال خوبی کردند آیا که این نظریه با بعد اضافی خود، پرسشها باقی مانده در نظریه M را به خوبی حل می کند ولی از آنجا که بعد اضافی مطرح شده است در نظریه F، بعد مکانی نیست، این احتمال مطرح می شود که وقت دو بعدی باشد.

در این صورت زمان، به جای خطی، صفحه ای خواهد بود. به این ترتیب نه تنها امکان سفر در وقت و رفتن به گذشته و آینده وجود خواهد داشت، بلکه حتی می توان درون تک تک لحظه ها در جهت عمود بر سیر وقت نیز حرکت کرد؛ بنابراین شاید درون هر لحظه، ابدیتی نهفته باشد و با افزودن یک بعد زمانی تازه به معادله های توصیف کننده کائنات بتوان بسیاری از پرسشها حل نشده فیزیکِ امروز را حل کرد.

کامران وفا در مسیر پژوهش های خود کوشیده راهی جهت فهمیدن معانی نهفته دوگانگی های ریسمان ها و همچنین به کارگیری نظریه ابرریسمان جهت حل پرسشها حل نشده در فیزیک ذرات بنیادی پیدا کند و همکاری های گسترده ای هم در زمینه نظریه های ریسمان توپولوژیک و فهمیدن تقارن آینه ای و ساخت مدار – خمینه در نظریه ریسمان، داشته است.

در نظریه ریسمان تمام نیروها و ذرات وحدت می یابند

نظریه ریسمان ها

در نظریه ریسمان تمام نیروها و ذرات وحدت می یابند. در نتیجه می توان توجیه جامع و کاملی از کیهان را در تئوری ریسمان پیدا کرد. به این علت گاهی آن را تئوری همه چیز می نامند. سالیان سال تصور فیزیکدان ها آن بود که فضا سه بعدی است ولی از ابتدای قرن بیستم این تصور کم کم عوض کردن کرد.

در ابتدا این نظریه مطرح شد که شاید فضا چهار بعدی باشد ولی با گذشت وقت تعداد ابعاد فضا باز هم زیاد شد. در سال ۱۹۸۴ انقلاب ابرریسمان ها به وقوع پیوست. نظریه ریسمان ها تمامی دنیا را متشکل از ریسمان های انرژی مرتعش یک بعدی می داند که در ۹ بعد مکانی و یک بعد زمانی در حال ارتعاش هستند. سپس در سال ۱۹۹۵، «ادوارد ویتن» از موسسه پژوهش های پیشرفته پرینستون آمریکا و «پائول تاونسند» از دانشگاه کمبریج بعد فضایی دیگری را نیز به نظریه ریسمان ها اضافه کرده و نظریه دیگری به نام نظریه M را ارائه کردند.

این نظریه در واقع تعمیمی از نسخه های متفاوت نظریه ریسمان بود ولی به رغم موفقیت های ارزنده نظریه M، این نظریه نیز نتوانست تفاوت های موجود میان نسخه های متفاوت نظریه های ریسمان را از بین بردن کند و دقیقا در همین جا بود که سر و کله کامران وفا و نظریه اش یعنی نظریه F پیدا شد؛ نظریه ای که با افزودن یک بعد تازه به نظریه M، تصویری ۱۲ بعدی از کائنات ارائه می دهد. نظریه پردازان مشتاقانه از نظریه F استقبال کردند آیا که این نظریه با بعد اضافی خود، پرسشها باقیمانده در نظریه M را به خوبی حل می کند ولی از آنجایی که بعد اضافی مطرح شده است در نظریه F، نه یک بعد مکانی بلکه یک بعد زمانی هست، بنابراین نظریه مزبور، پیامدها و چالش های فلسفی عمیقی را نیز با خود به میدان آورده است.

در واقع بعد زمانی تازه مطرح شده است به وسیله وفا شاخصه های آنچنان اسرارآمیزی به دنیا می دهد که فیزیکدان ها را از واقعی پنداشتن آن دلواپس می کند. به عنوان مثال در حالی که در نظریه ۱۱ بعدی M اصل نسبیت «اینشتین» همچنان پابرجاست، در نظریه ۱۲ بعدی وفا این اصل اعتبار خود را از دست می دهد. همین امر یکی از عواملی است که فیزیکدان ها را در پذیرش بعد زمانی تازه دچار تردید می کند. رابرت برندنبرگر و کامران وفا، به دنبال پاسخ اینکه آیا ما در فضا- وقت چهار بعدی زندگی می کنیم، تصور کردند که شاید این به علت فواید ریسمان ها باشد. در سناریوی آنها، دنیا در تقارن کامل شروع شده است و تمام ابعاد بالاتر در مقیاس پلانک پیچیده شده است اند. آنچه که دنیا را از انبساط بازداشته حلقه هایی از ریسمان ها بوده که به دور ابعاد متفاوت محکم حلقه شده است اند.[نظریه ریسمان های دکتر “کامران وفا”]

پروفسور وفا آینده نظریه ریسمان را نامعلوم ولی هیجان انگیز می داند

آنها نشان دادند که در ابعاد فضایی سه یا کمتر، احتمال بیشتری وجود دارد که ریسمان ها و ضد ریسمان ها با یکدیگر برخورد کنند. هر بار که این تصادف رخ دهد، ریسمان ها از هم باز شده است و ابعاد به بیرون می جهاند. شاخصه جالب این سناریو این است که با استفاده از توپولوژی ریسمان ها می توان بطور تقریبی توضیح داد که آیا ما در اطراف خود، این فضا- وقت چهار بعدی آشنا را می بینیم. با اینکه دنیا های با ابعاد بالاتر، محتمل هستند ولی احتمال کمی وجود دارد که شاهد وجود آنها باشیم، لیکن هنوز به وسیله ریسمان ها و ضد ریسمان ها به مشکل بسته و محکم شده است اند.

اما خود کامران وفا به گونه ای دیگر می اندیشد. هر چند او نیز قبول دارد که بُعد زمانی اضافی از بسیاری جهات به یک ابزار ریاضی انتزاعی شبیه تر است تا به یک هویت فیزیکی واقعی، ولی در عین حال اعتقاد است چنین برداشتی در آینده نزدیک عوض کردن خواهد کرد. وفا در این باره می گوید: «در حال حاضر شاید به نظریه F صرفا به عنوان یک ساز و کار ریاضی مناسب تر جهت تبیین واکنش‌ها کیهان نگاه شود ولی فراموش نکنیم که در تاریخ فیزیک، همواره پشت سر سازوکارهای ریاضی جدید، پدیده های فیزیکی جدیدی نیز کشف شده است اند.»

پروفسور وفا در این مورد به عنوان مثال به کوارک ها اشاره می کند. تا همین چند دهه قبل به کوراک ها صرفا به عنوان یک ساز و کار ریاضی جهت تبیین واکنش‌ها ذراتی نظیر پروتون ها نگاه می کردند ولی امروزه اغلب فیزیکدان ها معتقدند کوراک ها واقعا در دنیا وجود دارند. ممکن است مشابه چنین سرنوشتی در انتظار بعد زمانی تازه و اسرارآمیز نظریه F نیز باشد. پروفسور وفا آینده نظریه ریسمان را نامعلوم ولی هیجان انگیز می داند. وی می گوید: «این نظریه، فیزیکدانان را به بینش های فیزیکی درخشانی هدایت کرده و همچنین دارای ساختار بسیار غنی ریاضی هست، طوری که تاکنون در عالم ریاضیات چندین انقلاب فکری به وجود آورده است و این بینش و اتصالی که در ریاضیات و فیزیک به وجود آورده ما را زیاد به اعتبار آن مطمئن می سازد.»

منابع بیشتر: Cumrun Vafa
physics.harvard.edu
مصاحبه کامران وفا با هوپا
مصاحبه کامران وفا با روزنامه شرق

روزنامه اعتماد

واژه های کلیدی: دانشگاه | ریسمان | آمریکا | ریاضی | جایزه | زندگینامه شعرا و دانشمندان

آشنایی با کامران وفا دانشمند ایرانی