گفت وگو با دکتر کامران وفا

از دبيرستان البرز تا دانشگاه هاروارد

از ميان ايرانيانى كه در دانشگاه هاى معتبر دنيا سرگرم پژوهش هستند دكتر كامران وفا از جايگاه ويژه اى برخوردار است. وى استاد فيزيك نظرى انرژى زياد و به ويژه تئورى ريسمان (تار) دانشگاه هاروارد است كه توانسته است پس از سال ها تحقيق به حل بعضى از غامض ترين معماهاى سياهچاله ها دست يابد. وى كه در سال 1339 در تهران متولد شد جوانى خود را در محيط خانوادگى گرمى همراه با دو برادر ديگر در ايران سپرى كرد. در دبيرستان البرز به تحصيل پرداخت و در سال 1356 براى ادامه تحصيل به آمريكا رفت. ليسانس فيزيك و رياضى خود را در سال 1360 از دانشگاه MIT دريافت كرد و در سال 1364 دوره دكتراى فيزيك را در دانشگاه پرينستون به پايان رساند. از همان سال تاكنون در هاروارد مشغول تحقيق و تدريس است و از سال 1369 به سمت استادى دائم هاروارد دست يافت. وى در سال 1365 با آفرين صدر ازدواج كرد و هم اكنون صاحب سه فرزند پسر با نام هاى فرزان، كيان و نيكان است. هنگامى كه از وى براى انجام اين گفت وگو دعوت كرديم، به گرمى پذيرفت كه با تشكر از ايشان توجه شما را به اين مصاحبه جلب مى كنيم.

oآقاى وفا، لطفاً در ابتداى گفت وگو رشته پژوهشى خود را معرفى كنيد؟

رشته تحقيقات من نظريه ريسمان است. اين نظريه ناهماهنگى ميان نظريه نسبيت اينشتين و مكانيك كوانتوم را حل كرده است. اين نظريه پيش بينى مى كند كه ذرات اوليه به جاى متمركز بودن در يك نقطه از ريسمان هاى يك بعدى بسيار كوچكى تشكيل شده اند.

oسياهچاله چيست و ساختار آن چگونه است؟

وقتى كه جرم زيادى در ناحيه بسيار كوچكى متمركز شود، نيروى جاذبه بسيار قوى به وجود مى آورد. به طورى كه حتى نور هم توان گريز از سطح آن جسم را نخواهد داشت. اينگونه اجسام را سياهچاله مى نامند. به طور مثال اگر تمام جرم خورشيد را در شعاع چندصد متر مى فشرديم، خورشيد به يك سياهچاله تبديل مى شد. سياه، براى اينكه تاريك است، چون نورى نمى تواند از روى سطح آن به خارج برسد ناحيه مركزى سياهچاله را افق سياهچاله مى نامند.

oشما با آقاى اندرو اشترومينگر (Strominger.A) هم همكارى داشتيد. محصول كار مشترك شما چه بود؟

در حدود 30 سال پيش هاوكينگ اثبات كرد كه اگر قوانين مكانيك كوانتوم را در مورد سياهچاله ها بررسى كنيم، اين نظريه كه نورى از آن ساطع نمى شود، نادرست خواهد بود. هاوكينگ پيشنهاد كرد كه افق سياهچاله دما دارد و داراى خواص ترموديناميكى است و به همين دليل مى تواند نور ساطع كند. مشكلى كه هاوكينگ داشت اين بود كه نمى توانست توجيه كند كه اين خواص ترموديناميكى و حالت ميكروسكوپى سياهچاله از كجا مى آيند، فقط وجود آن را براى رفع مجموعه اى از تناقض ها لازم دانست. در سال 1375 من و اشترومينگر توانستيم با استفاده از نظريه ريسمان اين حالت ميكروسكوپى را كشف كنيم و معمايى را كه هاوكينگ مطرح كرده بود، حل كنيم.

oماجراى شرط بندى هاى هاوكينگ با جان پرسكيل (Preskill.J) و كيپ تورن (Thorne .K) چه بود و نتيجه اين شرط بندى ها چه شد؟

يكى از مسائل مهم سياهچاله ها كه هنوز هم مورد بحث قرار دارد، اين است كه آيا اطلاعات موجود در داخل سياهچاله قابل دسترسى هستند يا خير. اين موضوع براى فيزيك بسيار اهميت دارد زيرا از يك طرف اجسامى كه داخل سياهچاله مى افتند توان گريز از جاذبه آن را ندارند، در نتيجه ظاهراً به نظر مى رسد كه تمامى اطلاعات موجود در آنها تا ابد از ديد ناظران خارج سياهچاله محو شده است. از طرف ديگر، يكى از اصول مهم فيزيك اين است كه اطلاعات گم نمى شود. شرط بندى با ديگر همكارانش بر اين اساس بود كه مى گفت اين اصل فيزيك بايد عوض شود، چون معتقد بود به هيچ وجه نمى توان به اطلاعات داخل سياهچاله دست يافت. ولى نظريه ريسمان به طور ضمنى پيشنهاد مى كند كه اطلاعات داخل سياهچاله هم قابل دستيابى است. البته اين نتيجه را نمى توان به عنوان يك نتيجه قطعى نظريه ريسمان محسوب كرد و كماكان مورد تحقيق قرار دارد ولى اكثريت قريب به اتفاق فيزيكدان هايى كه در مورد نظريه ريسمان ها تحقيق مى كنند، بر اين باورند كه نظريه هاوكينگ در اين مورد اشتباه بوده است. اخيراً هاوكينگ با استفاده از روش هاى ديگر به همين نتيجه رسيده است كه نظر سابقش در اين مورد درست نبوده است. ولى به عقيده من هنوز اين مسئله به طور دقيق روشن نشده است و بايد كماكان در مورد آن تحقيق شود.

oگاهى تئورى ريسمان را تئورى همه چيز (Theory of everything) مى نامند. مقصود از آن چيست و چقدر تا دستيابى به مفهوم كامل اين نظريه فاصله داريم؟

در نظريه ريسمان تمام نيروها و ذرات وحدت مى يابند. در نتيجه على الاصول مى توان توجيه جامع و كاملى از عالم هستى را در تئورى ريسمان پيدا كرد. به اين دليل گاهى آن را تئورى همه چيز مى نامند. ولى بايد اضافه كرد كه هنوز تا فهم كامل اين نظريه خيلى فاصله داريم. اين نظريه داراى ساختار بسيار غنى رياضى است و تاكنون در عالم رياضيات چندين انقلاب فكرى به وجود آورده است. به همين دليل فهم كامل آن بسيار مشكل است. انتظار نمى رود كه طى چند سال تحقيق به عمق كامل اين نظريه دست بيابيم. من فكر مى كنم اقلاً نيم قرن الى يك قرن وقت لازم است.

oآيا تئورى همه چيز واقعاً مى تواند همه پديده ها و مفاهيم (از جمله مفاهيم انسانى همانند عشق، ايثار و انزجار) را شرح دهد؟

توضيح دادم از اينكه آن را تئورى همه چيز مى نامند، مقصود چيست. ولى جواب اين سئوال كه آيا تمام پديده ها را مى توان با آن توجيه كرد، سئوال ديگرى است. در حال حاضر مى دانم كه با شروع از قوانين مكانيك كوانتوم مى توان خواص شيميايى مواد را توضيح داد. چون علم بيولوژى ساختار موجودات را به خواص شيميايى مواد را مرتبط مى كند. در نتيجه به طور غيرمستقيم تمام خواص بيولوژى را مى توان على الاصول از قوانين اوليه فيزيك به دست آورد. روانشناسان حالت هاى احساسى انسان ها را به بيولوژى جسمانى انسان ها نسبت مى دهند. در اين مورد دو نظريه مى توان داشت. اگر نظريه آنها درست باشد، همه چيز به دليل زنجيره اى كه توضيح دادم به قوانين اوليه فيزيك برمى گردد. اگر نظر آنها درست نباشد، برنمى گردد! بايد بگويم كه اغلب دانشمندان اعتقاد دارند كه علت هاى فيزيكى براى تمام پديده ها را مى توان يافت. ولى حتى اگر كسى اين نظريه را قبول داشته باشد كه اين كار على الاصول شدنى است، چون فاصله عظيمى بين حيطه مورد نظر قوانين اوليه فيزيك و موضوعات هستى وجود دارد كه ديد فيزيكى در اين مورد چندان مفيد به نظر نمى رسد.

oآيا پس از ارائه تئورى همه چيز، فيزيك واقعاً به پايان مى رسد يا باز هم پرسش هاى بى پاسخى باقى خواهند ماند؟

به عقيده من فيزيك و علم هيچ وقت به پايان نخواهد رسيد. هر كشف جديد سئوالات جديدى را برمى انگيزد كه نياز به تئورى هاى جديدترى دارد.

oآيا سفر به گذشته يا آينده امكان پذير است؟

اينشتين صد سال پيش با ارائه نظريه نسبيت ثابت كرد كه سفر به آينده امكان پذير است. براى اين كار بايد موشك هايى ساخت كه به سرعتى نزديك سرعت نور برسند كه در حال حاضر از نظر علمى امكان پذير نيست. ولى جاى شكى نيست كه اين مشكل فقط مشكل فناورى است و در آينده توانايى سفر به آينده امكان پذير خواهد بود. سفر به گذشته از نظر فيزيك كاملاً غير ممكن است و با تمامى قوانين فيزيك مغايرت دارد.

oكيهان شناسى امروز در چه وضعيتى قرار دارد؟ آينده اين علم چگونه است؟

كيهان شناسى يكى از داغ ترين زمينه هاى علمى امروز را تشكيل مى دهد. كشف هاى مهمى در چند سال اخير در اين زمينه انجام شده است (از جمله كشف ميزان ثابت كيهان شناسى، ديگر آنكه جهان نه تنها در حال انبساط است، بلكه هر لحظه با شتاب بيشترى منبسط مى شود.) فيزيكدان ها و مخصوصاً آنهايى كه در مورد نظريه ريسمان ها كار مى كنند اعتقاد دارند كه فهم عميق تر كيهان شناسى به اثبات نظريه ريسمان كمك كرد.

oتاكنون چند كتاب و مقاله تاليف كرده ايد؟

من در حدود دويست مقاله علمى نوشته ام. همچنين چند كتاب تاليف كرده ام كه نتيجه كارى چند كنفرانس است.

oاگر صحبت نگفته اى داريد بفرماييد.

اميدوارم كه جوانان ايرانى با استعداد ذاتى خود به پيشرفت علم كمك كنند. ضمناً اميدوارم سياست هاى علمى كشور در رشد استعدادهاى جوانان شكل جدى ترى به خود بگيرد. از گفت وگو با شما ممنونم.

oما هم از اينكه وقت خود را در اختيار ما گذاشتيد سپاسگزاريم.