تمام دانشمندان فیزیک

جان آرچیبالد ویلر

شاید هیچ چیز در دنیای فیزیک همانند سیاهچاله ها اسرارآمیز نباشد، پدیده هایی کیهانی که همه چیز را به درون خود می کشند و حتی زمان را نیز در دل خود متوقف می سازند. بنابراین حتماً برایتان جالب خواهد بود که بدانید واژه سیاهچاله توسط کدام فیزیکدان پا به عرصه فیزیک گذاشت. این فیزیکدان کسی نبود جز جان ویلر.

جان آرچیبالد ویلر فیزیک‌دان، فیلسوف، شاعر و آینده نگر، در نهم جولای 1911 در فلوریدا دیده به جهان گشود. 22 سال بیشتر نداشت که دکترای خود را از دانشگاه معروف جان هاپکینز امریکا دریافت کرد. او نزدیک به چهل سال تمام، استاد فیزیک دانشگاه پرینستون بود. ویلر برخلاف اغلب دانشگاهیان آن دوران، در کنار تحقیق، اهمیت بسیار زیادی برای تدریس و آموزش نیز قائل بود. روش تدریس ویلر مملو از خلاقیت، تخیل و ابتکار بود تاجایی که می توان او را علاوه بر یک فیزیکدان فوق العاده، یکی از شاخص ترین چهره ها در عرصه آموزش فیزیک نیز محسوب کرد. شاید به همین دلیل بود که فیزیکدانان بزرگی نظیر ریچارد فاینمن، چارلز میسنر، کیپ تورن، رابرت والد، ژاکوب بکنشتاین، بهرام مشحون و هیو اورت نزد او پرورش یافتند.

جان ویلر، یکی از آخرین بازماندگان نسل فیزیکدانانی است که مستقیم با اینشتین همکاری داشته اند. در واقع ویلر را می توان ادامه دهنده راه اینشتین در دست یابی به نظریه میدان واحد در فیزیک محسوب کرد.

ویلر در سال 1957، تعمیم نظریه نسبیت عام را آغاز کرد و بدین ترتیب از پدیده حیرت انگیز دیگری در پهنه کیهان پرده برداشت؛ کرمچاله ها. کرمچاله ها تونل هایی فضازمانی هستند که بخشی از جهان را به صورت میان بر به بخشی دیگر از آن متصل می کنند.

کرمچاله ها حتی می توانند با اتصال یک لحظه زمانی به لحظه ای دیگر در گذشته یا آینده، نقش ماشین زمان را ایفا کنند. از آن عجیب تر آنکه کرمچاله ها ممکن است کانال هایی برای خروج از این جهان و ورود به جهان های دیگر باشند. ویلر در یک سخنرانی عمومی در سال 1967 برای نخستین بار واژه «سیاهچاله» را به جهان فیزیک معرفی کرد. در ضمن، ویلر را می توان جزء یکی از پیشگامان نظریه گرانش کوانتومی به حساب آورد.

جان ویلر، در هر دو قلمروی بزرگ مقیاس گرانش و عرصه‌ی کوانتوم در کوچکترین مقیاس‌های طبیعت به راحتی کار می‌کرد. ویلر با پیشرو بودن در شاخه‌ی در حال پیشرفت گرانش کوانتومی، یکی از اولین فیزیک‌دانانی بود که به درستی معنای متحد شدن این دو قلمرو را بررسی کرد. وی در توسعه‌ی فرآیند شکافت هسته‌ای که به درگیری‌اش در پروژه‌ی منهتن(تولید انرژی هسته‌ای) انجامید، نقش داشت و بعد‌ها در پیشرفت بمب هیدروژنی با «نیلز بور» همکاری داشت.

ویلر به همراه اینشتین قدم‌زنان در خیابان‌های پرینستون به مذاکره درباره‌ی معنای نظریه‌ی کوانتومی می‌پرداخت. وی با همکاری «برایس دیویت»  با نشان دادن کاربرد دنیای شگفت کوانتومی در جهان، شهامت خود را نشان داد و در همان زمان به زمینه‌ی کیهان ‌شناسی کوانتومی پی برد و معادله‌ای بنام «ویلر- دیویت» و یا به گفته‌ی دیویت «معادله‌ی لعنتی»، را ثبت کرد.

معادله ویلر- دیویت معادله عجیب و خارق ‌العاده است که چارچوبی ممکن برای سازگاری بخشیدن به نسبیت و مکانیک کوانتومی فراهم می‌کند. اما معادله ویلر- دیویت همواره مناقشه‌ برانگیز بوده است زیرا به سهم خودش پیچیدگی عجیب ‌تری از فهم ما نسبت به زمان به نظریه نسبیت اضافه کرده است. زمان ناگهان از معادله ویلر- دیویت ناپدید می‌‌شود و این موضوعی است که برای بسیاری از نظریه‌ پردازان معما شده است.

تاثیر ویلر بر هم‌ دوره ای‌ها و به خصوص بر شاگردانش بی‌اندازه وسیع است. تحت مشاوره‌ی وی، «ریچارد فاینمن» نظراتی را توسعه داد که سرانجام به نگرش جدیدی از مکانیک کوانتومی انجامید. «ژاکوب بکنشتاین» این ایده را که افق رویداد یک سیاهچاله مقدار آنتروپی است، پیشنهاد داد، ایده‌‌ای که منجر به کشف معروف هاوکینگ مبنی بر پرتو ساطع کردن سیاهچاله ها شد و در نهایت «هیو اورت» تفسیر «جهان های متعدد» مکانیک کوانتومی را -که واقعیت را به مانند درختی با شاخه‌های بی‌پایان از احتمال نشان می‌دهد- فرموله کرد.

ویلر در عالم تئوری، جسورانه و با دقت سوال‌های بزرگ را دنبال می‌کرد، نه تنها «چه»‌ ها بلکه «چرا‌» ها. وی دوست داشت بپرسد چرا کوانتوم؟ برای ویلر بیان این که مکانیک کوانتومی کار می‌کند کافی نبود، وی می‌خواست بداند در پس آن چیست.

اینشتین در رد نظریه کوانتوم گفت : «خدا تاس نمی‌اندازد». ویلر پذیرفت که خدا تاس می‌اندازد (نظریه کوانتوم را پذیرفت)، اما می‌خواست که قوانین بازی را بداند. ویلر معتقد بود که ناظر نقش مهمی را در خلق واقعیت ایفا می‌کند و آزمایش‌های بسیار زیبایی، از قبیل آزمایش «گزینش تاخیری» را به منظور توضیح دادن تصور نامعقول و شهودی طراحی کرد.

وی می‌نویسد : «ما در گذشته فکر می‌کردیم که جهان جایی خارج از این جا به صورت مستقل از ما وجود دارد و ما ناظران با اطمینان در پس یک صفحه‌ی شیشه‌ای با ضخامت چند ده سانتی‌متر پنهان شده‌ایم، درگیر آن نیستیم و تنها مشاهده می‌کنیم. اما در این بین به این نتیجه رسیدیم که جهان به این شیوه عمل نمی‌کند، در حقیقت ما باید این شیشه را خرد کنیم و به آن دست یابیم.»

او زمانی در جمله مشهوری چنین گفت؛ «در کائنات چیزی جز فضازمان وجود ندارد. ماده، بار الکتریکی، الکترومغناطیس و تمامی میدان های دیگر همگی صرفاً تجلیاتی از همین فضازمان هستند.» جالب اینجا است که جدیدترین دستاوردهای فیزیکدانان در عرصه گرانش کوانتومی، این سخن ویلر را که مدت ها پیش بیان شده بود، تایید می کند. اگر چنین باشد باید گفت که ما حقیقتاً با تمامی کائنات یگانه ایم.

وی سرانجام در سال ۲۰۰۸ در ایالت مین در سن 96 سالگی درگذشت.

منابع :

کانون دانش

ویکیپدیا

گنجینه دانش

روزنامه اطلاعات