«آت‌توفیزیک» و جایزه نوبل

بیژن جهانگیری-استاد دانشگاه تهران: جایزه نوبل فیزیک امسال به سه دانشمند تعلق گرفت که درباره Attophysics پژوهش کرده بودند. یکی از مبانی و ستون‌های اصلی پژوهش در علوم پایه (فیزیک، شیمی، ریاضیات و بیولوژی) مبحث اندازه‌گیری و واحدهای آن و روش‌های مربوط است. آنچه اندازه‌گیری می‌شود و واحدهای آن عبارت‌اند از زمان به ثانیه، طول به متر، جرم به کیلوگرم، الکتریسیته به آمپر، حرارت به کلوین، وزن به مول و شدت نور به کاندلا. درباره دو دسته از دانشمندان اندازه‌گیری زمان اهمیتی دارد مضاعف. برای اخترشناسان ثانیه پشیزی بیش نیست. می‌گویند سرعت نور ۳۰۰ هزار کیلومتر در ثانیه است که از نظر ایشان فاصله‌ای است بسیار کوتاه و به‌ناچار متوسل شده‌اند به فاصله طی‌شده توسط نور در ساعت و ماه و سال (واحد آنها سال نوری است). نگاه فیزیک‌دانان به ماده است و قوانین حاکم بر اعماق آن، اتم و الکترون. برای آنها لازم است بدانند در «جزئی از ثانیه» چه سلسله‌وقایعی و تحت چه قوانینی در اتم و الکترون و اجزای ریزتر آن صورت می‌پذیرد اما قبل از هر کار باید تکلیف این اصطلاح «جزئی از ثانیه» را روشن کرد. هر ثانیه را به هزار جزء تقسیم کرده و این تقسیم‌کردن را ادامه داده و هر مرتبه نامی خاص برای آن گذاشته‌اند: میلی‌ثانیه، میکروثانیه، نانوثانیه، پیکوثانیه، فمتوثانیه و همین‌طور تا ۱۸ بار پیش رفته‌اند. در زبان دانمارکی به عدد ۱۸ می‌گویند «آت‌تو». بدین‌ترتیب فیزیک‌دانان یک ثانیه را به هزار قسمت تقسیم کرده و این عمل را مرتبا و با هر جزء به مدت ۱۸ بار (آت‌‌تو بار) تکرار کرده‌اند. نام آن آخرین و کوچک‌ترین واحد زمان به‌دست‌آمده را هم گذاشته‌اند «آت‌تو ثانیه». زمان کوتاهی است. این را هم اضافه کنم که در این ریزریز کردن‌ها به جایی می‌رسیم که جزء مربوطه غیرقابل تقسیم می‌شود. در این مرحله مواجه می‌شویم با یک تکه یا واحد زمانی که غیرقابل تقسیم است. به این جزء زمانی غیرقابل تقسیم می‌گویند «عدد پلانک». معروف است وقتی از ریاضی‌دان شهیر مجارستانی «پل اردوس» پرسیدند آزمایشگاه شما کجاست، پاسخ داد یک مداد نوک‌تیز و کاغذ سفید برای پژوهش‌های من در رشته ریاضیات کافی است. اما درباره فیزیک این موضوع صدق نمی‌کند. آزمایشگاهی لازم است که بتواند «آت‌تو ثانیه» را اندازه‌گیری و خصوصا ثبت و ضبط کند. برندگان جایزه امسال فیزیک به این مهم دست یافته و روش اندازه‌گیری آن «جزء بی‌نهایت کوچک ثانیه» را کشف و منتشر کرده‌اند. دست مریزاد. اما غرض از نوشته حاضر القای حیرت نیست بلکه نشان‌دادن افق پیشرفت بشر است در دانش فیزیک و بشارت بهره‌مند‌شدن عملی و کاربردی از آن در آتیه نزدیک و حتی دور. در سطور زیر برندگان و نظرات ایشان را گزارش خواهم کرد.

  «آن هوئیلیه» (Anne L Huillier) استاد دانشگاه لوند سوئد

  «فرنس کراوس» (Ferenc Krausz) استاد اپتیک کوانتوم در انستیتوی ماکس پلانک دانشگاه لودویک ماکسیمیلیان مونیخ آلمان

  «پی‌یر آگوستینی» (Pierre Agostini) استاد دانشگاه ایالتی اوهایو در آمریکا

خانم دکتر «آن هوئیلیه» سال 1958 در پاریس به دنیا آمد. فوق‌لیسانس فیزیک نظری و فوق‌لیسانس ریاضیات را توأمان از دانشگاه سوربون و دکترای علوم را از دانشگاه پی‌یر و ماری‌کوری پاریس دریافت کرد. دوره‌های پیشرفته را هم در دانشگاه‌های گوتنبرگ سوئد و کالیفرنیای جنوبی گذراند. به‌علت ازدواج با همسری سوئدی به آن کشور رفت و در دانشگاه «لوند» به درجه استادی رسید. این دانشگاه با درایت دریافت که ایجاد تسهیلات آزمایشگاهی پیشرفته و مناسب و قراردادن آن در اختیار دکتر هوئیلیه و گرد‌آوردن همکاران کاردان و هم‌فکر می‌تواند به نتایج علمی باارزشی منجر شود که چنین هم شد. در این دانشگاه خانم دکتر را به‌عنوان «فرشته مهربان سختکوش فروتن» می‌شناسند. دکتر هوئیلیه با خوش‌رویی، علاقه فراوانی به آموزش دارد و بحث و فحص با جوانان دانشجو. استادی است نمونه و تقلیدکردنی. گفته می‌شود که خانم‌ها در میان رشته‌های مختلف علوم علاقه کمتری به فیزیک دارند. شاید به‌همین علت است که از میان 225 دانشمند که تاکنون جایزه نوبل فیزیک دریافت کرده‌اند فقط پنج نفر از خانم‌ها بوده‌اند. آقای دکتر «فرنس کراوس» سال 1962 در شهر «مور» مجارستان به دنیا آمد. دوره لیسانس را در رشته مهندسی برق دانشگاه فنی بوداپست و دکترای فیزیک لیزر را در دانشگاه صنعتی وین اتریش با درجه عالی طی کرد. ایشان از سال 2003 استاد «فیزیک تجربی» دانشگاه لودویک ماکسیمیلیان مونیخ آلمان و رئیس آزمایشگاه «آت‌تو ثانیه» آن هستند. دکتر کراوس عضو فرهنگستان علوم کشورهای مجارستان و اتریش و روسیه بوده و جوایز متعدد رشته فیزیک تجربی را دریافت کرده است. کتاب «حرکت الکترون‌ها و آت‌تو ثانیه» که توسط ایشان نوشته شده در سال 2019 به چاپ رسیده که از نوشت‌های کلاسیک این رشته محسوب می‌شود. آقای دکتر «پی‌یر آگوستینی» سال 1941 در تونس که آن موقع از مستعمرات فرانسه بود، به دنیا آمد. تونس تا سال 1952 از مستعمرات فرانسه بود. بین سال‌های 1952 تا 56 و پس از چهار سال مبارزه به رهبری حبیب بورقیبه، تونس به استقلال دست یافت. به‌هرحال دکتر آگوستینی لیسانس و فوق‌لیسانس و دکترای خود را از دانشگاه «مارسی» فرانسه دریافت کرد. از سال 1969 تا 2002 در دانشگاه و مرکز انرژی اتمی «پاریس-ساکله» فرانسه که از مؤسسات معتبر پژوهشی جهان است، مشغول به کار بود و سپس به نیویورک رفت. در سال 2004 به دانشگاه ایالتی اوهایو منتقل شد و تا سال 2018 در آن دانشگاه به پژوهش و تدریس مشغول بود و سپس به سمت استاد ممتاز بازنشسته همان دانشگاه مفتخر شد. دکتر آگوستینی را از اکابر و پیشروان رشته «آت‌توفیزیک» می‌شناسند. مؤسسه نوبل ساختاری دارد به‌شدت سنتی که تفصیل آن فرصتی دیگر می‌طلبد. اما ذکر نمونه‌هایی از اجرای این سنت‌ها بی‌مناسبت نیست. هنگامی‌که کمیته دهندگان جایزه، برندگان را انتخاب می‌کنند، در ساعتی معین و روزی معین دبیر کمیته دهندگان جایزه اسامی برندگان را اعلام می‌کند. رسم بر این است و سنتی قدیمی است که دقایقی بعد یک گزارشگر خبره و باسابقه به گیرنده یا گیرندگان جایزه تلفن کرده و خبر بهجت اثر را ابلاغ می‌کند. زمان این مکالمه تلفنی معمولا کمتر از پنج دقیقه است. مکالمه ضبط شده و بلافاصله نوشته آن در سایت نوبل گذاشته می‌شود. خواندن متن این مکالمات خالی از لطف نیست. به چند برش از این مکالمات اشاره خواهم کرد.

در مورد خانم هوئیلیه

سؤال: هم‌اکنون که من به شما تلفن کردم که خبر را بدهم مشغول چه کاری بودید؟

پاسخ: داشتم درس می‌دادم.

سؤال: عکس‌العمل دانشجویان چه بود؟

پاسخ: هورا کشیدند.

سؤال: حدس می‌زدید که جایزه را بگیرید؟

پاسخ: بله

سؤال: حالا بعد از گرفتن جایزه چه خواهید کرد؟

پاسخ: ادامه همین کاری که قبلا می‌کرده‌ام.

در مورد دکتر کراوس

سؤال: اولین عکس‌العمل شما در مقابل گرفتن جایزه چه بود؟

پاسخ: از همان لحظه دریافت خبر من به یاد دوستان و همکاران عزیزی افتادم که در طول زندگی دانشگاهی خصوصا در دانشگاه وین مددکار من بوده‌اند. قطعا بدون مساعدت ایشان توفیقی که به‌دست آورده‌ام، حاصل نمی‌شد.

سؤال: امسال شما دومین دانشمند مجارستانی هستید که بعد از خانم دکتر کاریکو (که برنده جایزه نوبل پزشکی شدند) جایزه را دریافت کرده‌اید. چه نظری راجع به این تقارن دارید؟

پاسخ: من و عده کثیری از دانشگاهیان با موفقیت‌های علمی دکتر کاریکو آشنایی داریم و به ایشان افتخار می‌کنیم. اضافه کنم که خانم دکتر کاریکو در مجارستان به‌عنوان «قهرمان ملی پشتکار» شناخته شده است.

سؤال: لطفا چند کلمه هم درباره کار خودتان بگویید.

پاسخ: هیجان ما وقتی در سال 2001 در دانشگاه وین برای اولین‌بار «آت‌تو ثانیه» را ضبط کردیم، انتها نداشت و فراموش‌نشدنی است.

در مورد دکتر آگوستینی

سؤال: آیا شما برای گذراندن تعطیلات در فرانسه هستید؟

پاسخ: بله

سؤال: چطور از دریافت جایزه باخبر شدید؟

پاسخ: دخترم تلفن کرد و گفت بابا من توی گوگل دیدم جایزه گرفتی.

سؤال: آیا منتظر دریافت جایزه بودید؟

پاسخ: هنوز هم فکر می‌کنم خبر درست نیست و کسی یا کسانی با من شوخی کرده‌اند.

سؤال: بعد از شنیدن خبر دریافت جایزه چه خواهید کرد؟

پاسخ: لااقل تا چند روز باید پنهان بشوم. چون اصلا حوصله پاسخ‌دادن به تلفن‌ها و ایمیل‌ها را ندارم.

(قسمت قابل‌توجهی از مطالب نوشته‌شده از سایت رسمی بنیاد نوبل نقل شده است)