۳۱ شهریور؛ از زادروز فارادی تا تحقق کیمیاگری
از کارگاه کوچک فارادی تا ابرنواخترهای پرلموتر و رصدخانهای که ۲۰ سال چشم از خورشید برنداشت؛ رویدادهای امروز را مرور میکنیم.
از کارگاه کوچک فارادی تا ابرنواخترهای پرلموتر و رصدخانهای که ۲۰ سال چشم از خورشید برنداشت؛ رویدادهای امروز را مرور میکنیم.
گاهی مسیر علم از میز صحافی آغاز میشود، گاهی از شکستن تقارن میان چپ و راست و گاهی از نوری که پس از میلیاردها سال به تلسکوپ میرسد. هرکدام از روایتهای امروز، تصور بشر از نیرو، ماده یا کیهان را جابهجا کردهاند.
رشتهای مشترک میان همهی آنها دیده میشود. پژوهشگر با نتیجهای روبهرو میشود که با انتظارش سازگار نیست و بهجای کنارگذاشتنش، پرسش تازهای میسازد.
مایکل فارادی ۲۳۵ سال پیش در خانوادهای کمدرآمد در نیوینگتون باتس به دنیا آمد. دانشگاهی در کار نبود و نوجوانیاش میان کاغذ، چسب و جلد کتاب گذشت. ۷ سال شاگرد صحاف بود؛ اما کتابهایی که برای مشتریان آماده میکرد به کلاس درس او بدل شدند. یادداشتهای دقیقش از سخنرانیهای همفری دیوی سرانجام راه ورود او را در ۱۸۱۳ به آزمایشگاه مؤسسهی سلطنتی باز کرد.
کتابهای کارگاه صحافی، دانشگاه مایکل فارادی شدند
فارادی در ۱۸۲۱ نشان داد جریان برق میتواند حرکت پیوسته بسازد، چهار سال بعد بنزن را شناسایی کرد و در ۱۸۳۱ به القای الکترومغناطیسی رسید.
ژنراتورها، ترانسفورماتورها و موتور خودروهای برقی هنوز بر همان پیوند میان برق و مغناطیس تکیه دارند. نام او در واحد «فاراد» نیز زنده مانده، اما انتخاب شخصیاش بهاندازهی افتخاراتش گویا است. فارادی ۲ بار پیشنهاد ریاست انجمن سلطنتی را رد کرد و آزمایشگاه را به جایگاه ترجیح داد.
در آینه، جهتها عوض میشوند؛ اما فیزیکدانان مدتها گمان میکردند قوانین بنیادین طبیعت از چنین تغییری تاثیر نمیپذیرند. چن نینگ یانگ ، زادهی ۱۰۴ سال پیش در هفئی چین، همراه تسونگ دائو لی در ۱۹۵۶ همین اطمینان دیرپا را به چالش کشید. بررسی آنها نشان داد پایستگی پاریته در برهمکنش ضعیف پشتوانهی آزمایشی کافی ندارد.
آزمایش وو جیانشیونگ با کبالت-۶۰ پیشبینی را تأیید کرد و جایزهی نوبل فیزیک ۱۹۵۷، تنها یک سال بعد، به یانگ و لی رسید. آن دو نخستین شهروندان چینی برندهی نوبل شدند. میراث یانگ به پاریته محدود نماند. نظریهی یانگ-میلز که او و رابرت میلز در ۱۹۵۴ ساختند، زبان ریاضی نیروهای پیمانهای را فراهم کرد و بعدها در قلب مدل استاندارد ذرات جای گرفت.
تبدیل یک عنصر به عنصری دیگر زمانی رؤیای کیمیاگران بود. فردریک سودی کمک کرد همان اندیشه با زبان آزمایش و هستهی اتم دوباره تعریف شود. همکاری او با ارنست رادرفورد در سالهای ۱۹۰۱ تا ۱۹۰۳ نشان داد واپاشی پرتوزا صرفا کاهش انرژی نیست و میتواند هویت شیمیایی ماده را تغییر دهد.
کیمیاگری علمی با شناخت ایزوتوپها معنایی واقعی پیدا کرد
سودی در ۱۹۱۳ واژهی ایزوتوپ را برای اتمهایی به کار برد که به یک عنصر تعلق دارند؛ اما جرمشان یکسان نیست. کشف مزبور بینظمی ظاهری مواد پرتوزا را توضیح داد و جایزهی نوبل شیمی ۱۹۲۱ را برای او به ارمغان آورد.
سودی ۷۰ سال پیش در ۷۹ سالگی در برایتون درگذشت، ولی مفهوم ایزوتوپ همچنان در تصویربرداری و درمان هستهای، سنسنجی آثار با کربن و فناوری انرژی اتمی حضور دارد. او بعدها حتی رابطهی پول، بدهی و انرژی را نیز موضوع نوشتههای اقتصادی خود قرار داد.
چند نقطهی نورانی دوردست، نتیجهای را پیش روی گروه سال پرلموتر گذاشتند که ابتدا بیشتر به خطا شباهت داشت. پرلموتر، زادهی ۶۷ سال پیش در شمپینـاوربانای آمریکا، پروژهی کیهانشناسی ابرنواختر را در ۱۹۸۸ همبنیان گذاشت. هدف گروه اندازهگیری تاریخ انبساط جهان با ابرنواخترهای نوع 1A بود، انفجارهایی با روشنایی قابلمقایسه که فاصلههای کیهانی را آشکار میکنند.
کمنورشدن چند ستاره، آیندهی کل کیهان را بازتعریف کرد
بررسی ۴۲ ابرنواختر دوردست نشان داد نور آنها کمفروغتر از انتظار است. پس از سنجش احتمال خطا، تصویری شگفتانگیز باقی ماند. انبساط جهان زیر اثر گرانش کند نمیشود، بلکه شتاب میگیرد.
یافتهی گروه پرلموتر و نتایج مستقل گروه رقیب، انرژی تاریک را به مسئلهای مرکزی در کیهانشناسی بدل کرد. جایزهی نوبل فیزیک ۲۰۱۱ میان پرلموتر، برایان اشمیت (Brian Schmidt) و آدام ریس (Adam Riess) تقسیم شد؛ بااینحال ماهیت عامل شتاب کیهان هنوز یکی از بزرگترین معماهای فیزیک مانده است.
موشک M-V-7 با محمولهای حدود ۹۰۰ کیلوگرم از مرکز فضایی اوچینورا برخاست و رصدخانهی خورشیدی هینوده (Hinode) را راهی مدار کرد. ماهواره در مدار خورشیدآهنگ قطبی با ارتفاع تقریبی ۶۸۰ کیلومتر قرار گرفت و هر ۹۸ دقیقه زمین را دور زد.
هینوده با همکاری آژانس کاوشهای هوافضای ژاپن، ناسا و شرکای بریتانیایی ساخته شد. تلسکوپ نوری خورشیدی با دهانهی ۵۰ اینچی، تلسکوپ پرتو ایکس و طیفسنج تصویربردار فرابنفش شدید، میدانهای مغناطیسی و لایههای گوناگون خورشید را همزمان میکاوند.
ماموریتی که برای چند سال طراحی شده بود، در بیستمین سال فعالیت همچنان در فهرست ماموریتهای فعال قرار دارد. دادههایش به پژوهش دربارهی گرمایش تاج، شرارهها، باد خورشیدی و فورانهای جرم تاجی کمک میکند؛ پدیدههایی که میتوانند ماهوارهها، ارتباطات و شبکههای برق زمینی را تحت تاثیر بگذارند.