صحه برندگان جايزه نوبل براهميت نظريه جنجالي فيزيكدان جوان ايراني
برگرفته از آرشيو خبري ايسنا
پروفسور شهريار صديق افشار دانشمندايراني دانشگاه روئن در گفت و گو با ايسنا تشريح كرد: چالش جدي درنظريه مشهور «بوهر» پس از 80 سال.
پروفسور شهريار صديق افشار، استاد جوان ايراني دانشگاه «روئن» آمريكا كه با ارائه نظريه‌اي درباره ماهيت دوگانه نور، نظريه «بوهر» - از پذيرفته شده ترين نظريه‌هاي فيزيك كوانتوم - را پس از هشتاد سال با قاطعيت رد كرده است، با چاپ نتايج آزمايش تازه‌اش در يكي از معتبرترين مجلات فيزيك جهان كه جمعي از داوران آن از برندگان جايزه نوبل فيزيك هستند، بار ديگر بر اهميت نظريه بنيادينش صحه گذاشت.
به گزارش خبرنگار «علمي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، بر اساس نظريه پروفسور صديق افشار كه با آزمايشهاي مختلف صحت آن را نشان داده، نور مي‌تواند به صورت همزمان، ماهيت موجي و ذره‌يي داشته باشد.
در صورت اثبات اين فرضيه جديد، بر بخش مهمي از نظريه «تعبير كپنهاك» نيلرز بوهر - فيزيكدان مشهور دانماركي - خط بطلان كشيده مي‌شود.
بر اساس بخشي از نظريه بوهر كه به اصل «مكمليت» موسوم است، ماهيت دوگانه موجي – ذره‌يي نور در هيچ سيستمي به طور همزمان قابل مشاهده نيست و با توجه به نحوه طراحي آزمايش، تنها يكي از دو پديده موجي يا ذره‌يي بودن نور نمود مي‌يابد؛ در حالي كه به ادعاي پروفسور صديق افشار، وي در آزمايش ابداعي خود كه نتايج آن اينك در يكي از معتبرترين مجلات فيزيك دنيا به چاپ رسيده، به روشي نشان داده كه نور مي‌تواند به طور همزمان ماهيت ذره‌يي و موجي داشته باشد.
به گفته اين استاد فيزيك، تئوري وي مي‌تواند برخي مفاهيم فيزيك مهم و اساسي فيزيك و همچنين مباحث و مسائل مطرح در حوزه اختر فيزيك و كيهان شناسي از جمله ماهيت ماده و انرژي تاريك، انفجار بزرگ (بيگ بنگ)، ساختار فضا زمان و .. . را نيز با ديد گاهي كاملا جديد توضيح دهد.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
از بعد تاريخي نيز اين نظريه مي‌تواند به سلطه هشتاد ساله نظريه «بوهر» و تئوري‌هاي منبعث از آن در حوزه مكانيك كوانتوم كه آلبرت انيشتن فيزيك‌پيشه نام‌آور قرن نيز با وجود تلاشي كه كرد نتوانست آن را رد كند پايان دهد.
به گزارش ايسنا طرح اين نظريه جسورانه از سوي پروفسور صديق افشار و تاييد اين تئوري كه البته مستلزم انجام آزمايشهاي مختلف و توجه و بررسي دقيق از آن از سوي جامعه فيزيك در روندي طولاني و چندين ساله است از جنبه‌اي ديگر نيز حائز اهميت بسيار است و آن طرح يك مبحث بنيادي و جريان ساز در حوزه فيزيك از سوي يك دانشمند ايراني پس از قرن‌ها تقليد و رخوت علمي كشور در حوزه علوم جديد است.
پروفسور شهريار صديق افشار، فيزيكدان ايراني مقيم بوستون در گفت‌وگويي تلفني با خبرنگار گروه «علمي - پژوهشي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا) با اشاره به چاپ مقاله خود در اين زمينه در مجله «Foundations of Physics» اظهار داشت: چاپ مقاله آزمايشهاي اخير من در اين مجله كه ويراستار اصلي آن – جرالد هدوت - و تعدادي ديگر از ويراستاران آن از برندگان جايزه نوبل فيزيك هستند و بر خلاف اغلب مجلات علمي در هر شماره آن تنها تعداد بسيار معدودي از مقالات داوري شده چاپ مي‌شوند، نشان دهنده توجه جامعه فيزيك به اهميت اين آزمايش است كه راه را براي ارائه رسمي تئوري جديد درباره ماهيت نور هموار مي‌كند و تاكيدي است بر اين كه جامعه فيزيك نمي‌تواند به سادگي از كنار اين تئوري كه بعد از هشتاد سال با آزمايشهاي عملي و تئوري بوهر را به چالش كشيده است، بگذرد.
اين استاد و فيزيكدان جوان ايراني كه نخستين بار، دو سال و نيم پيش با چاپ مقاله‌اي در مجله علمي «نيوساينتيست» نظريه جنجالي خود را مطرح كرده است، از آنچه بي توجهي و مقاومت فيزيكدانان در برابر اين نظريه چالش برانگيز و خصوصا برخوردهاي تبعيض آميز با خود، خواند، انتقاد و خاطر نشان كرد: علت اين كه اين نظريه را پيش از طرح در ژورنال‌هاي تخصصي فيزيك در نشريه «نيوساينتيست» ارائه كردم شكستن جو سنگين و مقاومتي بود كه در برابر طرح اين نظريه ساختاري و چالش برانگيز ايجاد شده بود، به طوري كه حتي اجازه طرح اين مساله را نمي‌دانند. در واقع طي دو سال و نيم گذشته اين نظريه از سوي افكار عمومي مورد داوري قرار گرفت و كساني كه در برابر طرح اين چنين نظريه‌اي مقاومت مي‌كردند متوجه شدند كه نمي‌توان به سادگي از كنار آن گذشت و چنين مبارزه و پيگيري‌اي بود كه جامعه فيزيك را در بالاترين سطح ناچار به تاييد اهميت اين آزمايش كرد.
پژوهشگر سابق دانشگاه هاروارد كه در دوران نوجواني نيز از برگزيدگان يكي از نخستين دوره‌هاي جشنواره بين‌المللي «خوارزمي» بوده است، تصريح كرد: طرح اين نظريه جديد كه پس از هشت دهه بر بخش مهمي از نظريه «تعبير كپنهاك» بوهر خط بطلان مي‌كشد، مي‌تواند انجماد و سد فكري‌اي را كه در جامعه فيزيك ايجاد شده و اجازه تفكر را از فيزيكدان‌ها سلب كرده و آنها را به پذيرفتن بي چون و چراي نظريه‌هاي قبلي وا مي‌دارد، بشكند و راه را براي حركت به سمت ايده‌ي جديد در عرصه فيزيك هموار كند.
پروفسور صديق‌افشار در گفتوگو با ايسنا درباره آزمايش چالش‌برانگيز خود اظهار داشت: اساس تحقيقات من مبتني بر يك آزمايش مشهور درباره پديده «تداخل» است كه طي آن به صفحه‌اى كه شكاف يا سوراخ ريزى روى آن قرار دارد نور تابانده مي‌شود. در مقابل اين صفحه، صفحه ديگرى قرار دارد كه بر روى آن دو سوراخ ريز ايجاد شده است. نورى كه از شكاف اول عبور مي‌كند به اين دو شكاف تابانده مي‌شود و پس از خروج از اين دو شكاف به صورت دو پرتو بر روى يك صفحه عكاسي مي‌افتد كه در فاصله معيني در برابر صفحه دوم قرار دارد. از آنجا كه نور به صورت موج عمل مي‌كند اين دو پرتو نور بر روى صفحه با يكديگر برخورد كرده و پديده «تداخل» رخ مي‌دهد.
به گفته وي، اگر پرتوهاي تابانده شده در حالي كه هر دو در نقطه حداكثر يا حداقل خود قرار دارند با يكديگر تلاقي كنند، نقطه‌اى نوراني‌تر روى صفحه عكاسي ظاهر مي‌شود و اگر دو پرتو در حالتي متفاوت با يكديگر تلاقي كنند، اثر يكديگر را خنثي كرده و به صورت نقطه‌اي تاريك بر روى صفحه ظاهر مي‌شوند.
پروفسور صديق افشار درباره آزمايش ابداعي خود كه به گفته وي نخستين‌بار در موسسه خصوصي «مطالعات ازدياد جرم بر اثر تابش» در بوستون انجام شده اظهار داشت: در اين آزمايش كه اساس بسيار ساده‌اي دارد، يك پرتو ليزرى به صفحه‌اى تيره كه داراى دو سوراخ است تابانده مي‌شود. از آنجا كه به جاي نور معمولي از ليزر استفاده مي‌شود نيازى به صفحه اول كه داراى يك سوراخ است نيست.
در فاصله دور از صفحه، لنزي قرار دارد كه نوري را كه از داخل هر روزنه مي‌آيد جذب مي‌كند و مجددا پرتوهاي منتشر شده را بر روي يك آينه متمركز مي‌كند كه هر كدام را به يك آشكار ساز فوتون جداگانه باز مي‌تاباند؛ بدين ترتيب مي‌توان با توجه به شدت و ضعف پرتو ليزرى، تعداد فوتون‌هايي را كه از هر سوراخ بيرون مي‌آيند ثبت كرد.
پروفسور صديق افشار با اذعان به اينكه ثبت مقدار فوتون‌هايي كه به سمت هر روزنه مي‌روند به مفهوم ماهيت ذره‌اي نورست، درباره چگونگي اثبات نمود همزمان دو پديده ذره‌يي و موجي بودن نور در اين آزمايش به ايسنا گفت: در آزمايش پيشنهادى الگوى تداخل به صورت مستقيم مشاهده نمي‌شود بلكه به شكل غيرمستقيم به اثبات مي‌رسد. بدين منظور تعدادي سيم‌هاي نازك درست در جايي كه بايد فريزهاي تاريك از الگوي تداخلي وجود داشته باشند، قرار داده مي‌شوند. سپس يكي از روزنه‌ها بسته مي‌شوند در اين حالت از تشكيل الگوي تداخلي جلوگيري مي‌شود و نور به راحتي همزمان با خروج از يك روزنه تكي، منتشر مي‌شود، به اين ترتيب بخشي از نور كه به سيم‌هاي فلزي برخورد مي‌كند در تمام راستاها متفرق مي‌كند و اينكه نور به آشكار ساز فوتون‌هاي مربوط به آن روزنه برسد بي مفهوم مي‌شود، اما هنگامي كه روزنه بسته، كامل باز شد، شدت نور در هر آشكار ساز به مقدار اوليه (زماني كه سيم‌ها در محل قرار داده نشده بودند) باز مي‌گردد چون سيم‌ها در فريزهاي تاريك از الگوي تداخلي قرار دارند كه نور حاصل از دو شكاف يكديگر را خنثي مي‌كنند و در نتيجه هيچ نوري به آنها برخورد نكرده و بنابراين هيچ يك از فوتون‌ها منتشر نمي‌شوند.
به اعتقاد وي، اين امر حاكي از وجود الگوي تداخلي يعني حالتي است كه شكل موجي نور نمود مي‌يابد، در حالي كه مي‌توان شدت نور خارج شده از هر شكاف را نيز با يك آشكار ساز فوتون اندازه گيري كرد و تعداد فوتون عبوري از ميان هر شكاف را تعيين كرد؛ بدين ترتيب اين آزمايش بطلان اصل مكمليت را اثبات مي‌كند.
پروفسور صديق افشار با اشاره به اينكه كريستوفر استابز از دانشگاه هاروارد نيز اين آزمايش را در آزمايشگاه دانشگاه و با حضور خود وي بررسي كرده و به نتيجه مشابهي دست يافته است، خاطرنشان كرد: در ادامه تحقيقات، اخيرا اين آزمايش، با تغيير دتكتورها و سيستم آماري، به صورت تك‌فوتوني نيز انجام شده كه نتايج كاملا مشابهي در پي داشته است كه در مقاله ارائه شده در مجله «Foundations of Physics» تشريح شده است. چاپ مقاله مربوط به آزمايش اخير كه تاييد آزمايش اوليه نيز هست، در واقع نخستين بازبيني و داوري رسمي درباره نظريه مطرح شده درباره ماهيت نور است كه البته پيش از آن نيز طي دو سال گذشته، آزمايشهاي ديگري انجام شده بود كه مسائل مطرح شده پيرامون آزمايش اوليه در آنها به طور جدي مورد توجه قرار گرفته بود.
وي تصريح كرد: در حال حاضرضمن پاسخگويي به ايرادات و نظرات منتقدان بطور عمومي با نوشتن مقالاتي در مجلاتي نظير «American Journal of Physics» و طرح مباحث آموزشي اين آزمايش، در حال طراحي يك سري آزمايشهاي جديد هستم كه از سال آينده اجرا خواهد شد.
پروفسور صديق افشار در ادامه در پاسخ به سوال خبرنگار ايسنا درباره ماهيت ظاهرا متناقض نور، طبق نظريه‌ي وي، گفت: اگرچه مشاهده‌ي همزمان ماهيت دوگانه‌ي موجي ذره‌يي نور، امري به نظر متناقض است ولي آن طور كه در آزمايش نشان داده شده، نور حقيقتا چنين ماهيتي دارد؛ با اين نظريه، دنياي فيزيك، وارد عرصه جديدي مي‌شود و بايد منتظر آينده بود تا مفهوم واقعي اين مساله و نتايج آن به تدريج روشن شود.
وي با تاكيد بر اينكه هيچ موجود ذره يا موجي، نمي‌تواند همزمان يا دفعتا به ديگري تبديل شود و به هرحال يكي از آنها يا هردوي آنهاست، اظهار داشت: به عقيده من نور شامل يك قسمت موجي و يك قسمت ذره‌يي است كه توسط قسمت موجي به پيش رانده مي‌شود كه البته در آزمايشهاي بعدي، قصد داريم قسمت موجي نور را ايزوله كرده و آن را بصورت مجزا بررسي و آثار فيزيكي مترتب بر آن را مطالعه كنيم.
فيزيكدان ايراني دانشگاه «روئن» تاكيد كرد: البته براساس تئوري جديد «هم‌آفريني» (OMNIGENESIS) كه با هدف يافتن منشأ اينرسي در اجسام ارائه كرد‌ه‌ام و در واقع اين آزمايش‌ها در راستاي طرح آن نظريه بوده، مي‌توان ماهيت جالب نور را كاملا توجيه كرد.
اين استاد فيزيك و پژوهشگر سابق دانشكده دانشگاه «هاروارد» خاطرنشان كرد: براي آزمايش اين تئوري بايد نحوه بر هم كنش دو جرم را كه منبع تشعشع الكترومغناطيس تلقي مي‌شوند بررسي مي‌كردم كه طبق اين تئوري امواج حاصل از آنها با هم تداخل دارند. در حل اين مساله كه به two body problem موسوم است براي من بسيار مهم بود كه ماهيت موجي (پيوسته) يا ذره‌يي پرتوهاي تابش شده از آنها را مشخص كنم كه با انجام آزمايش اخير ثابت شد كه ميدان تابشي ذرات بنيادي به صورت موجي است.
وي در گفتوگو با ايسنا خاطرنشان كرد: بر اساس اين تئوري ذرات بنيادي به عنوان منبع تابش امواج الكترومغناطيس در نظر گرفته مي‌شوند و بدين ترتيب مي‌توان اينرسي را بدون استفاده از قانون «ماخ» كه در نسبيت عمومي انيشتين به كار رفته، توضيح داد.
پروفسور صديق افشار با بيان اين كه اين نظريه توانايي توضيح برخي مفاهيم مهم فيزيك از جمله ماده تاريك، انرژي تاريك، جهت زمان و ساختار فضا زمان و مباحثي در كيهان‌شناسي را دارد، تصريح كرد: تابش امواج از ذرات بنيادي پديده‌اي دائمي است كه انفجار بزرگ يا «بيگ‌بنگ» نقطه اوج آن بوده كه در اثر نزديكي فوق‌العاده ذرات بنيادي و برهم كنش شديد امواج گسيل شده از آنها به وقوع پيوسته است.
