• «انسان می‌تواند تقریباً در هر کاری که نسبت به آن اشتیاقی سوزان داشته باشد به موفقیت برسد.» چارلز شواب

محمد عبدالسلام؛ دانشمندی که نیروها و فیزیکدانان را وحدت بخشید

زمان تقریبی مطالعه: ۶ دقیقه

محمد عبدالسلام

در یک قرن اخیر، وحدت‌بخشی نیروهای بنیادی طبیعت یکی از بزرگ‌ترین رویاهای فیزیکدانان بوده است. اینشتین سی سال آخر عمر خود را صرف چنین هدفی کرد و ناکام ماند. در دهۀ هفتاد میلادی سه فیزیکدان نظری موفق شدند با ترکیب دو نیرو از چهار نیروی بنیادی گام مهمی در جهت تحقق آن رویای بزرگ بردارند. محمد عبدالسلام، دانشمند پاکستانی، یکی از سه دانشمند ارائه‌کننده نظریه الکتروضعیف و اولین دانشمند مسلمانی بود که جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد. عبدالسلام خدمات ارزشمندی نیز برای پیشرفت و توسعه علمی کشورهای جهان سوم انجام داد.

نابغه‌ای از لاهور

محمد عبدالسلام در ۲۹ ژانویه ۱۹۲۶ (نهم بهمن ۱۳۰۴) در روستای ژانگ در نزدیکی لاهور که بخشی از هند تحت اشغال انگلیس بود و اکنـون جزء پاکستان است، متـولد شد. پدرش کارمند آموزش‌وپرورش و مسئول آموزش در یک مجتمع کشاورزی و مادرش خانه‌دار بود. استعداد او خیلی زود آشکار شد به‌طوری که در ۱۴ سالگی در آزمون ورودی دانشگاه پنجاب لاهور بالاترین نمرۀ تاریخ آزمون‌های آن دانشگاه را کسب کرد.

شکوفایی نبوغ

نخستین تحقیقش را در ۱۶ سالگی انجام داد که در نشریه ریاضی منتشر شد. در ۲۰ سالگی کارشناسی ارشد خود را در رشته ریاضی از دانشگاه پنجاب دریافت کرد و موفق به اخذ بورس تحصیلی از دانشگاه کمبریج شد. در سال ۱۹۴۹ کارشناسی ارشد ریاضی و فیزیک را با رتبه اول از دانشگاه کمبریج کسب کرد. یک سال بعد جایزه اسمیت برای بهترین تحقیق پیش‌دکترا در فیزیک از طرف دانشگاه کمبریج به او اعطا شد. در سال ۱۹۵۱ با انتشار رساله خود در الکترودینامیک کوانتومی موفق به دریافت دکترای خود در فیزیک نظری از آزمایشگاه کاوندیش در کمبریج شد. کیفیت عالی رساله او جایزه آدامز را برای او به ارمغان آورد.  در طول دوره دکترایش توانست با حل مسئله بازبهنجارسازی نظریه مزون توجه فیزیکدانان بزرگی چون رابرت اوپنهایمر و پل دیراک را به خود جلب کند.

از دانشگاه لاهور تا کالج سلطنتی لندن

با دریافت دکترا به‌عنوان استاد ریاضی دانشگاه لاهور به پاکستان بازگشت و یک سال بعد به استادی و ریاست دانشکده ریاضی دانشگاه پنجاب منصوب شد و تلاش کرد در آنجا مرکزی پژوهشی برای فیزیک نظری تأسیس کند. به دلیل ناکافی بودن امکانات در پاکستان و برخی اختلافات مذهبی موجود در این کشور، عبدالسلام که امکان تحقیق و ایجاد مرکز پژوهشی را نمی‌دید در سال ۱۹۵۴ به‌عنوان دانشیار کالج سنت جان به کمبریج بازگشت. در ۱۹۵۷ برای تأسیس گروه فیزیک نظری به کالج سلطنتی لندن دعوت شد و یکی از قوی‌ترین گروه‌های فیزیک نظری را در آنجا تشکیل داد.

وحدت بخشی فیزیکدانان

عبدالسلام همواره دل‌مشغول توسعه علم در کشورهای جهان سوم بود. او از عقب‌ماندگی علمی کشورهای جهان سوم عذاب می‌کشید و همیشه دغدغه جبران این عقب‌ماندگی را داشت. در این راستا او پس از تلاش و پیگیری فراوان توانست مرکز بین‌المللی فیزیک نظری (ICTP) را با هدف حمایت از تحقیقات فیزیکدانان کشورهای در حال توسعه در تریست ایتالیا تأسیس کند. فیزیکدانان کشورهای در حال توسعه در این مرکز گرد هم می‌آمدند و با یکدیگر و سایر فیزیکدانان به تبادل نظر می‌پرداختند. عبدالسلام تا پایان عمر مدیریت آن را بر عهده داشت. این مرکز تأثیر تعیین‌کننده‌ای در پیشرفت فیزیک نظری در کشورهای در حال توسعه داشته است.

گروه فیزیک نظری کالج سلطنتی لندن که در سال ۱۹۵۷ توسط عبدالسلام (نفر چهارم نشسته از چپ) تأسیس شد.

نظریه وحدت‌بخش

تا اواسط قرن نوزدهم تصور می‌شد که الکتریسیته و مغناطیس دو نیروی متمایز هستند اما در سال ۱۸۶۴ جیمز کلارک ماکسول نشان داد که این دو نیرو در واقع ابعاد مختلف یک نیروی واحد یعنی الکترومغناطیس هستند. اینشتین همواره کار نبوغ‌آمیز ماکسول را به‌عنوان الگویی موفق برای تلفیق نیروها می‌ستود و سی سال آخر عمر خود را برای کشف فرمولی وحدت‌بخش برای نیروهای الکترومغناطیس و گرانش صرف کرد اما شکست خورد. کشف نیروهای هسته‌ای قوی و ضعیف و ابعاد ناشناختۀ آنها نشان داد که تحقق رویای وحدت‌بخشی نیروهای بنیادی چقدر می‌تواند دشوار باشد.

نیروهای بنیادین

بر اساس دانش کنونی چهار نیروی بنیادی شامل الکترومغناطیس، گرانش، نیروی هسته‌ای قوی و ضعیف تمام پدیدارهای طبیعی را شکل می‌دهند. نیروی الکترومغناطیس الکترون را دور هسته نگه می‌دارد و عامل پیوندهای اتم‌ها و مولکول‌ها به یکدیگر و قوام‌بخش مواد است. گرانش در اجرام بزرگ نمود دارد و مثلاً باعث حفظ زمین در گردش به دور خورشید است. گرانش عامل سقوط سیب افسانه‌ای بود که از درخت در کنار نیوتن افتاد اما نیروی الکترومغناطیس عاملی است که مانع فرورفتن سیب در زمین می‌شود. نیروی قوی هسته‌ای پروتون‌ها و نوترون‌ها را در هسته اتم کنار هم محکم نگه می‌دارد و انسجام هسته را تضمین می‌کند. نیروی ضعیف هسته‌ای باعث تلاشی نوترون‌ها و علت واپاشی رادیواکتیو است.

کشف نیروی جدید

صد سال بعد از موفقیت ماکسول در وحدت‌بخشی نیروی الکتریکی و مغناطیسی سه دانشمند به طور مستقل توانستند گام بزرگ بعدی را در تلفیق نیروهای بنیادی بردارند: شلدون گلاشو، استیون واینبرگ و محمد عبدالسلام. آنها توانستند بین نیروی الکترومغناطیس و نیروی ضعیف هسته‌ای وحدت ایجاد نمایند و وجود ذرات جدید W و Z را پیش‌بینی کنند. جایزه نوبل فیزیک سال ۱۹۷۹ به همین دلیل به آنان اعطا شد. عبدالسلام این نیروی جدید را نیروی الکتروضعیف (electroweak) نامید. اگرچه دو نیروی الکترومغناطیسی و هسته‌ای ضعیف در انرژی‌های پایین کاملاً متفاوت رفتار می‌کنند، اما در انرژی‌هایی با گستره ۱۰۰ گیگا الکترون‌ولت وحدت می‌یابند. بنابراین زمانی که جهان به حد کافی داغ باشد (تقریباً ۱۰۱۵ درجه کلوین، مانند مدت‌زمان کوتاهی پس از انفجار بزرگ)، این دو نیرو در جهان به یک شکل بوده و به‌عنوان نیروی الکتروضعیف عمل می‌نمایند.

نیروی قوی هسته‌ای

این نیرو که در حدود صد بار نیرومندتر از الکترومغناطیس می‌باشد، می‌تواند هسته‌هایی با یک صد پروتون را به هم بسته نگه دارد. مثال برجسته‌تری از شدت کنش‌های‌ متقابل قوی، آن است که یک واکنش هسته‌ای به ازای هر اتم یک میلیون مرتبه بیشتر از یک واکنش شیمیایی انرژی رها می‌سازد.

نیروی ضعیف هسته‌ای

کنش‌های متقابل ضعیف هم‌زمان با کشف رادیواکتیویته در سال ۱۸۹۶ مشاهده شدند. زیرا که اشعه بکرل محصول استحالۀ هسته‌ای بود که «تلاشی بتا» نام دارد. نیروی ضعیف نوترون‌ها و پروتون‌ها را از هم می‌گسلد و سبب می‌شود که هستۀ یک عنصر اتمی با تلاشی بتا به عنصر دیگری تبدیل شود. کنش متقابل ضعیف در حقیقت نخستین مرحله اصلی در واکنش‌هایی به شمار می‌رود که گرمای خورشید را تأمین می‌کنند.

گام بزرگ به‌سوی نظریۀ همه‌چیز

چه چیزی عامل تأثیر نیروهاست؟ چگونه نیروی الکترومغناطیسی در سراسر فضا تأثیر می‌کند؟ بر اساس مکانیک کوانتومی نیروها توسط ذرات حامل منتقل می‌شوند. فوتون‌ها حامل نیروی الکترومغناطیسی هستند. گلوئون‌ها حامل نیروی هسته‌ای قوی و گراویتون‌ها حامل نیروی گرانش هستند. بوزون‌های w و z که توسط عبدالسلام و دو نفر دیگر پیش‌بینی شد ذرات حامل نیروی ضعیف هسته‌ای هستند. در سال ۱۹۸۳ در مرکز تحقیقات اتمی سوئیس (CERN) این پیش‌بینی مورد آزمون قرار گرفت. در این آزمایش پروتون‌ها به وسیلۀ ضدپروتون‌ها مورد بمباران قرار گرفتند و در ذرات شکافته شده، بوزون‌های W و Z  مشاهده شد و پیش‌بینی نظریه الکتروضعیف به طور قطعی تأیید گردید. این نظریه اولین گام بزرگ در مسیر وحدت‌بخشی به نیروهای بنیادی و دستیابی به «نظریه همه‌چیز» بود.

رویای توسعه علمی جهان سوم

عبدالسلام در سال ۱۹۸۳ «فرهنگستان علوم جهان سوم» را تأسیس کرد که هدف آن شناسایی و حمایت از دانشوران کشورهای در حال توسعه و کمک به کاهش مشکلات آنان بود.

عبدالسلام در سفر به ایران در دهه شصت شمسی در کنار دکتر حسابی

او همچنین در سال ۱۹۸۸ «شبکه سازمان‌های علمی کشورهای جهان سوم» را با هدف گرد هم آوردن سیاستگذاران عرصه دانش و فناوری تشکیل داد، به این امید که با تعامل افکار بتوانند راه‌حل‌هایی مناسب برای توسعه بومی دانش و فناوری بیابند. او به توسعه و ترویج علم در کشورهای در حال توسعه بسیار تاکید داشت و در این زمینه گفته بود: «کشورهای در حال توسعه باید بدانند که مردان و زنان دانشمند سرمایه‌های گران‌بهایی هستند. آنها باید فرصت‌ها و مسئولیت‌هایی را برای پیشرفت‌های علمی و فنی کشورهایشان، در نظر بگیرند. هدف این کشورها باید آن باشد که تعداد دانشمندان خود را افزایش دهند زیرا دنیا به دو قسمت تقسیم شده است. قسمتی که از دانش و فناوری برخوردارند و قسمت دیگر که از آن بی‌بهره‌اند. وظیفه ما آن است که این بی‌عدالتی را جبران کنیم.» عبدالسلام خدمات زیادی نیز برای توسعه علمی کشورش، پاکستان، انجام داد. او از پیروان فرقه احمدیه بود. در سال ۱۹۷۴ مجلس پاکستان قانونی تصویب کرد که طی آن احمدیه، فرقه‌ای کافر شناخته شد. عبدالسلام به نشانه اعتراض پاکستان را ترک کرد. سرانجام هم در ۲۱ نوامبر سال ۱۹۹۶ در سن ۷۰ سالگی در انگلیس درگذشت و با انتقال پیکرش، در پاکستان دفن شد.


به این مطلب چه امتیازی می‌دهید؟
[۰ از ۰ رای ]

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *