تمام دانشمندان فیزیک

ورا روبین

در 23 جولای 1928 در شهر فیلادلفیا به دنیا آمد. او از همان کودکی شیفته دنیای اسرارآمیز ستاره ها بود، به طوری که شب ها به زحمت بیدار می ماند تا چرخش تدریجی صورت های فلکی را حول ستاره قطبی از پنجره اتاق خواب خود که رو به شمال باز می شد، تماشا کند.

روبین در سن 17 سالگی وارد دانشگاه واسار شد و سه سال بعد با مدرک کارشناسی اخترشناسی از آنجا فارغ التحصیل شد. او جز به ادامه تحصیلاتش در دانشگاه پرینستون که در آن زمان به مرکز اخترشناسی معتبری در سطح جهان تبدیل شده بود، به چیز دیگر نمی اندیشید. بنابراین با اشتیاق فراوان، تقاضانامه ای را برای دریافت فرم های ثبت نام در دوره تحصیلات تکمیلی به دانشگاه پرینستون ارسال کرد، اما این فرم ها هیچگاه به دستش نرسید چرا که پرینستون تا سال 1971، زنان را در دوره های تحصیلات تکمیلی خود نمی پذیرفت. بدین ترتیب روبین سرانجام به دانشگاه کورنل رفت. در کورنل به او چندان اهمیت نمی دادند.

او زن بود و گذشته از آن، گروه اخترشناسی کورنل در آن دوران، گروه کوچکی بود که تنها دو مدرس داشت. اما از آنجایی که وی بیشتر در فیزیک کار کرده بود، این فرصت را به دست آورد تا با هانس بته – که بعدها به سبب تشریح واکنش های گداخت هسته ای در خورشید، جایزه نوبل گرفت – درس مکانیک کوانتومی پیشرفته را بگذراند. روبین الکترودینامیک کوانتومی را نیز از ریچارد فاینمن مشهور فراگرفت. روبین پس از اتمام دوره کارشناسی ارشد، برای گرفتن دکترا به دانشگاه جورج تاون رفت. تز دکترای او در مورد نحوه توزیع کهکشان ها در جهان بود.

 پس از اتمام دکترا وارد بخش اخترشناسی موسسه تحقیقاتی کارنگی در واشنگتن شد و در آنجا بود که تحقیق بر روی چرخش کهکشان های مارپیچی را آغاز کرد، تحقیقی که نهایتاً یکی از بزرگ ترین معماهای فیزیک از دل آن سر برآورد.

ورا روبین و همکارش کنت فورد آهنگ های دوران عده ای از کهکشان های دور را در رصدخانه ملی کیت پیک آریزونا اندازه گرفتند. آنان این کار را با اندازه گیری جا به جای دوپلری خوشه های نورانی ستاره های جای گزیده در درون هر کهکشان واقع در فاصله های گوناگون از مرکز کهکشان انجام دادند. یافته های آنان شگفت انگیز بود؛ تندی مداری ستاره ها در کناره مرئی بیرونی کهکشان در حدود تندی مداری ستاره های واقع در نزدیکی مرکز کهکشان بود.

چنانچه نتایج نشان می دهد اگر تمام جرم کهکشانها با نور مرئی نمایش داده شود چیزی نیست که ما انتظار دیدنش را داشته باشیم. نقش یافته شده توسط روبین و فورد هم آن چیزی نیست که ما در منظومه شمسی پیدا می کنیم. برای مثال تندی مداری پلوتو (دور ترین سیاره از خورشید) فقط در حدود یک دهم تندی مداری عطارد (نزدیک ترین سیاره به خورشید) است.

تنها توجیه درباره یافته های روبین و فورد که با مکانیک نیوتونی سازگار است این است که یک کهکشان شامل نوعی ماده است خیلی بیشتر از آنچه می بینیم. در واقع بخش مرئی یک کهکشان فقط نمایشگر 5 تا 10 درصد جرم کل کهکشان است. علاوه بر این مطالعات مربوط به چرخش کهکشانی و بسیاری مشاهدات دیگر ما را به این نتیجه می رساند که جهان سرشار از ماده ای است که ما نمی توانیم آن را ببینیم.

اندازه گیری های روبین نشان داد که کهکشان ها با چنان سرعتی در حال چرخشند که قاعدتاً باید تاکنون مضمحل می شدند. پس باید ماده ای ناشناخته و تاریک، فضای درون کهکشان ها را پر کرده باشد تا با نیروی گرانش خود، از اضمحلال کهکشان ها جلوگیری کند. اینگونه بود که معمایی به نام «ماده تاریک» پا به عرصه فیزیک گذاشت، ماده ای اسرارآمیز و ناشناخته که 90 درصد جرم کل جهان را تشکیل می دهد اما ما هنوز هم از ماهیت آن هیچ نمی دانیم.

منابع :

 Luminosity Of Life

کانون دانش

کارل مان جرج سیگبان

فیزیکدان سوئدی برنده جایزه نوبل فیزیک سال 1924 در سوم دسامبر سال 1886 در شهر اوربرو سوئد پا به عرصه وجود گذاشت.

او در سال 1906 وارد دانشکده لاند گردید و بلافاصله شوق زیادی برای آموزش علم فیزیک در خود مشاهده کرد و بعنوان منشی انستیتو فیزیک همین دانشکده مشغول کار شد و در ضمن به فراگیری علوم فیزیک پرداخت بطوری که توانست در سال 1908 لیسانس و در سال 1910 فوق لیسانس خود را دریافت نمایید. سپس در دانشگاههای گوتینگن و مونیخ آلمان مدتی به مطالعه فیزیک پرداخت، سپس به دانشکده لاند مراجعت کرد و بعنوان دستیار مشغول کار شد و مطالعات خود را در رشته الکترومانیه تیک ادامه داد و در سال 1911 درجه دکترای فیزیک را با نوشتن تز دکترا در اندازه گیری میدان مغناطیسی دریافت نمود. او چند ماه تابستان همین سال را در برلین و پاریس به مطالعه پرداخت، سپس بعنوان مدرس فیزیک در دانشگاه لاند مشغول تدریس گردید.

در ضمن تدریس او علاقه به مطالعه اشعه ایکس پیدا نمود و با ملاقات با دانشمندان فیزیک این رشته در پاریس و هایدلبرگ آلمان این علاقه تقویت شد و در اواخر 1913 شروع به مطالعه در طیف اشعه ایکس نمود و بعدها بیشتر وقت خود را در این مورد بکار برد و ضمنا توانست دستگاههای پیشرفته تری هم برای اندازه گیری طیف اشعه ایکس ابداع نماید.

اولین بار ویلهلم رونتگن برنده نوبل فیزیک سال 1901 این اشعه را در سال 1895 کشف کرد و بعلت ماهیت مجهول آن در آن زمان آنرا اشعه ایکس نامید. این اشعه خاصیت عبور از اجسام کدر را دارد. در سال 1897 تامسون کشف کرد که این اشعه بعلت برخورد سریع الکترون، که از قسمت کاتد لوله خلاء سرچشمه گرفته بودند به طرف دیگر لوله ایجاد می شود. در آن زمان فیزیکدانان مشکوک بودند که این اشعه از تشعشعات الکترومانیه تیک است؛ مانند نور و حرارت یا خیر که فقط قدرت نفوذ آن در اجسام بیشتر می باشد. هر چند که فرکانس اشعه ایکس خیلی زیاد است و طول موج آن خیلی کوتاه است ولی دستگاه های موجود آن زمان نمی توانست مشخصات این اشعه را مانند نور معمولی نشان دهد ولی می دانستند مصرف مواد مختلف در لوله خلاء اشعه ایکس، قدرت های نفوذی متفاوتی ایجاد می کند و سپس دریافتند که هر چه وزن اتمی جسم مصرف شده در تیوب افزایش می یابد قدرت نفوذی اشعه ایکس بیشتر می شود ولی این مسئله حدی دارد که اگر وزن اتمی جسم از آن بالاتر رود دوباره اشعه ایکس کم قدرت تری ایجاد می گردد و سپس مجددا با افزایش وزن اتمی قدرت نفوذی اشعه ایکس افزایش می یابد.

بارکلا دانشمند فیزیک که این آزمایشات را انجام داده بود اشعه نرم و سخت را به نام K و L نامید و ضمنا دریافت که نوعی از پلاریزاسیون این اشعه باعث تقویت این باور می شود که اشعه ایکس خیلی نزدیک به نور معمولی باشد ولی طول موج آن یکصد تا یکهزار بار کوتاهتر از نور معمولی است. بعدها اسپکترومتر برای آن ساخته شد. بعدا دانشمند فیزیک دیگری به نام موسلی کشف کرد که  شدت و ضعف اشعه ایکس مربوط به وزن اتمی اجسام مصرف شده نیست بلکه ارتباط به شماره اتمی اجسام دارد؛ یعنی الکترونهایی که در مدار اتم بدور هسته در گردش هستند و بار منفی دارند و هسته اتم دارای بار مثبت است و در حالت عادی اتم ها در حال تعادل و خنثی هستند. این ساختمان و کشف آن برای دانشمندان اتمی آن زمان بسیار ارزنده و قابل توجه بود.

سیگبان بررسی ها و آزمایش های خود را روی اشعه ایکس ادامه داد بخصوص روی مواد با وزن اتمی زیاد یعنی فلزات سنگین و وسائل کم کارآمد آن روز دانشگاه، او و شاگردانش به نتایج قابل ملاحظه ای رسیدند. چون سیگبان با هوش سرشار و ابتکار های شخصی وسایل و دستگاههای آزمایشگاه را بهبود بخشید و لوله های تولید اشعه ایکس جدیدی طراحی کرد، پمپ خلاء موثرتری ساخت و تغییراتی در دستگاه اسپکترومتر داد که با دقت بیشتری طول موج ایجاد شده را اندازه گیری می نمود. سپس سه نوع اسپکترومتر برای اندازه گیری طول موجهای مختلف طراحی نمود.

این نوآوری ها، او و شاگردانش را قادر کرد که بررسی های جدیدی بر روی اشعه های نرم و سخت ایکس که به نام K و L نامیده شده بود، بعمل آورد بطوری که مشاهده کرد که اشعه K خود دو نوع اشعه است و همچنین او دو سری جدید اشعه ایکس کشف نمود که به نام های M و N نامگذاری شد.  

این پژوهش ها باعث پیدایش دانستنی های زیاد و جدیدی در مورد عناصر از سدیم گرفته تا اوانیوم شد. همچنین باعث درک بهتری از ساختمان اتم که آن روزها دانشمند فیزیکی به نام بور آنرا ارائه کرده بود گردید؛ مدل ساده ای که امروزه تغییرات زیادی در آن دیده می شود. مدل بور عبارت بود از الکترون ها که در مدارهای معینی بدور هسته اتم در گردش هستند. حال اگر این الکترون ها بوسیله ای تحریک شوند (مثلا لوله اشعه ایکس) به مدار پایین تری می روند و اختلاف انرژی یک الکترون در این دو مدار بصورت فوتون ساطع و خارج می شود که آنرا انرژی الکترومانیتیک می گویند و ماکس پلانک پدر تئوری کوانتوم نشان داد که فرکانس تشعشعات متناسب با انرژی فوتون آزاد شده است. لذا فوتون های کم انرژی نور معمولی را بوجود می آورند و فوتون های پر انرژی اشعه ایکس را؛ لذا کاوش در طول موج اشعه ایکس باعث کاوش عمیق تری در ساختمان اتم گردید.

در سال 1925 مان سیگبان بخاطر تحقیقات و کشفیات در زمینه اسپکتروسکوپی اشعه ایکس، جایزه نوبل فیزیک سال 1924 را دریافت کرد. او در سخنرانی خود برای دریافت جایزه نوبل اعلام کرد که تحقیقات در مورد اشعه ایکس نه تنها در پزشکی و کشف پاره ای از بیماریها راه گشا بود بلکه کمک بزرگی در شناخت ساختمان اتم نیز بود و ما توانستیم با مطالعه اشعه ایکس به معلومات و دانش زیادی در ساختمان اتم نائل شویم.

سیگبان و همکارانش برای اندازه گیری دقیق اسپکتروگرافی طرح هایی را ابداع کردند و به مورد اجرا گذاشتند که حداکثر نتیجه ممکن را ببار آورد و طول موج های دقیقی از اشعه ایکس بدست آوردند و توانستند با دستگاه های دقیق طول موج اشعه ایکس را با نور معمولی مقایسه و محاسبه نمایند.

در سال 1937، آکادمی سلطنتی علوم کشور سوئد مبادرت به تاسیس انستیتوی فیزیک تجربی نوبل نمود و سیگبان را به ریاست این انستیتو منصوب کرد و او در این سمت و با بهره گیری از امکانات موجود، تحقیقات خود را در اسپکتروسکوپی ادامه داد و این بررسی ها شروع تحقیقات در رشته  جدید فیزیک اتمی شد بطوری که در ظرف یک سال اولین شتاب دهنده ذرات اتمی در سوئد ساخته شد. در جریان جنگ دوم جهانی، این انستیتو شاهد پناهنده شدن تعداد زیادی از دانشمندان فیزیک اروپا به آن بود که همگی در تحقیقات آن شرکت کردند. بعد از جنگ جهانی دوم او برنامه های تحقیقاتی انستیتو را توسعه داد و سعی و کوشش خود را در جهت فهم ساختمان هسته اتم هدایت کرد. او در سال 1946 و مجددا در سال 1953 دیدارهایی با همکاران و دانشمندان فیزیک ایالات متحده در آمریکا داشت. او از انستیتو تکنولوژی کالیفرنیا و انستیتوی تکنولوژی دانشگاه شیکاگو دیدن کرد و بعد از بازنشستگی در سال 1964، کماکان در سمت ریاست انستیتو نوبل سوئد به تحقیقات خود ادامه می داد.

سیگبان در سال 1914، ازدواج کرد و حاصل این ازدواج دو پسر بود. یکی از پسران او به نام کای فیزیکدان مشهوری شد و در سال 1981 باتفاق دو دانشمند دیگر جایزه نوبل دریافت کرد. سیگبان در سپتامبر 1978 در سن نود و یکسالگی زندگی را بدرود گفت.

او از سال 1937 عضو کمیته بین المللی اوزان و مقیاس ها بود و از سال 1938 تا سال 1947 پرزیدنت اتحادیه بین المللی دانشمندان فیزیک محض بود. او علاوه بر دریافت جایزه نوبل، مدال هاگس را در سال 1937 و مدال رامفورد را در سال 1940 از موسسه سلطنتی لندن دریافت نمود و در سال 1948 مدال دادل موسسه فیزیک لندن را دریافت کرد. او درجات افتخاری دانشگاه اسلو نروژ و دانشگاه پاریس را پذیرفت. علاوه بر آن او عضو موسسه سلطنتی لندن، موسسه سلطنتی ادین پرو و عضو آکادمی علوم فرانسه بود.

نویسنده : دکتر حداد تهرانی

برگرفته از : مجله دانستنیها

هرمان باندی

، اخترشناس، ریاضی دان، فیلسوف علم و از چهره های سرشناس ترویج معرفت علمی در جامعه، در سال ۱۹۱۹ در وین به دنیا آمد. وی تابعیت کشور انگلیس را پذیرفت و به مقام مشاور علمی دولت انگلیس درآمد. باندی واضع یکی از مهمترین نظریه ها در زمینه کیهان شناسی است که رقیب نظریه کنونی مه بانگ به شمار می آید.

هرمان باندی در دوره دانشجویی تحت نظر آرتور ادینگتن، فیزیکدان مشهور انگلیسی در دانشگاه کیمبریج به تحصیل پرداخت و در سال ۱۹۴۱ با فرد هویل اخترشناس سرشناس انگلیسی در کیمبریج و یک همکار وینی دیگر به نام تامس گولد، نهاد تحقیقاتی پیشرفته ای را در حوزه اخترفیزیک بنیاد نهاد. در دهه ۱۹۳۰ دو فیزیکدان مشهور آلمانی هانس بیت و کارل فردریش وایتزکر با استفاده از یک مدل جدید نشان دادند در دمای بالای درون ستارگان، فرایند جوش هسته اتفاق می افتد و اتم های هیدروژن با پیوستن به هم اتم هلیم بوجود می آورند و جرم اضافی ناشی از این فرایند بر مبنای رابطه ای که اینشتین ارائه کرده بود به انرژی تبدیل و موجب نورافشانی و گرمازایی ستارگان می شود. این مدل تازه فرد هویل و ری لیتن را تشویق کرد تا مدل قدیمی تری را که به وسیله آرتور ادینگتن درباره نحوه گرما زایی و نورپراکنی ستارگان ارائه شده بود را مورد ارزیابی دوباره قرار دهند و مدل جدیدی به جای آن پیشنهاد کنند.

باندی به اتفاق همسرش که یکی از دانشجویان دکتری هویل بود، مدل اخیر را ساده تر کرد و آن را در مورد ستارگانی که دارای ساختار شیمیایی یکنواخت نبودند بسط داد. مدل ساده شده باندی نیز مدتی بعد به وسیله یکی از شاگردان خود او به نام راجر تیلر دقیق تر شد. باندی که از قریحه ریاضی خوبی برخوردار بود این توانایی را در بررسی مساله دینامیک گازها مورد استفاده قرار داد و مقاله مهمی درباره «تقارن کروی، انباشتگی گازهای بین ستاره ای به وسیله یک ستاره مستقر در درون یک توده ابر با استفاده از اعمال محدود نیروی جاذبه» انتشار داد. همکاران باندی فرد هویل و لیتن در مقاله ای در این زمینه که پیشتر به چاپ رسانده بودند استدلال کردند که نیروی جاذبه آزاد شده از رهگذر انباشته شدن تدریجی گازها در خورشید موجب می شود دمای تاج خورشید تا یک میلیون درجه سانتیگراد بالا برود. دیدگاه تازه تر درباره گرم شدن تاج خورشید دایر بر این است که انرژی متفرق شده از بخش های درونی تر خورشید به سطح آن انتقال می یابد و موجب گرم شدن و انبساط تاج خورشید می شود. مدل پیشنهادی باندی برای توضیح این نکته کاملا مفید واقع شد.

اما مهمترین نظریه پیشنهادی باندی که در آن با هویل و گولد شریک است نظریه ای کیهان شناسانه موسوم به «حالت پایدار» است. بر اساس این نظریه هرچند رصدهای صورت گرفته از کهکشان ها حکایت از آن دارد که کهکشان های دور دست در حال دور شدن از زمین هستند و این امر نشانه منبسط شدن کیهان است اما از آنجا که در کل کیهان دائما ماده تازه خلق می شود، چگالی متوسط ماده در تمام کیهان ثابت باقی می ماند. کیهان بر مبنای این مدل نه دارای آغاز است و نه پایان دارد، بنابراین سنی برای آن نمی توان تعیین کرد.

هرمان باندی در مقام فیلسوف علم عمیقا تحت تاثیر فلسفه علم هموطن خود کارل پوپر قرار داشت و با پیروی از نظریه ابطال پذیری پوپر بر این نکته تاکید می ورزید که نظریه ای که در باب نحوه تطور کیهان ارائه کرده نظریه ای علمی است و نه متافیزیکی. زیرا می توان با استفاده از آن پیش بینی های دقیق علمی عرضه کرد و خود این پیش بینی ها نیز در معرض آن قرار دارند که در صورت نادرست بودن به وسیله شواهد تجربی ابطال شوند. باندی بر مبنای همین رهیافت دقیق به فلسفه علم، زمانی که در سال ۱۹۶۵ شواهد کیهان شناسانه تازه ای در باب امواج زمینه ای به دست آمد که با نظریه مه بانگ قابل توضیح و تبیین بود اما با نظریه حالت پایدار توضیح آن مقدور نبود، اعلام کرد که از این نظریه دست برداشته و آن را در پرتو این یافته های تجربی «ابطال شده» تلقی می کند. زمانی که چند سال بعد همکار دیرین او فرد هویل روایت تازه ای از نظریه حالت پایدار را ارائه کرد، باندی از پذیرش آن خودداری ورزید و آن را فاقد کفایت علمی خواند.

میراث علمی باندی در حوزه کیهان شناسی و اخترفیزیک بسیار غنی است و کمیتها و مفاهیم متعددی به واسطه کشفیات یا پیشنهادهای او به نام خود وی ثبت شده که از آن میان می توان به مفهوم «امواج باندی»، «تابع خبر باندی»، «گروه باندی-متزنر-ساش» و «وارونه تولمان-باندی» اشاره کرد. باندی از سال ۱۹۵۱ در کنار فعالیتهای علمی به ریاست مرکزی منصوب شد که بعدها به آژانس فضایی اروپا تبدیل گردید. در سالهای بعد او به مقام مشاور ارشد وزارت دفاع و وزارت انرژی انگلیس و رییس مرکز مطالعات زیست - محیط منصوب شد و به دنبال سیلاب گسترده ای که در سال ۱۹۵۳ انگلیس را فرا گرفت، طرح دیواره های دفاعی متحرک رودخانه تایمز را پیشنهاد کرد که اکنون سپر اصلی محافظ شهر لندن در برابر سیل و طغیان رودخانه تایمز به شمار می آید. باندی به مسوولیت اجتماعی دانشمندان و آموزش علم به عامه توجه زیادی داشت و از آزادی اندیشه و رویکردهای کثرتگرایانه در مسائل نظری دفاع می کرد و بر صداقت روشنفکری تاکید می ورزید. برخی از آثار علمی هرمان باندی به زبان فارسی نیز ترجمه شده است.

برگرفته از : خبرگزاری جمهوری اسلامی (ایرنا)

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

کامران وفا

در سال 1339 در تهران متولد شد. جوانى خود را در محیط خانوادگى گرمى همراه با دو برادر دیگر در ایران سپرى کرد. در دبیرستان البرز به تحصیل پرداخت و در سال 1356 براى ادامه تحصیل به آمریکا رفت. لیسانس فیزیک و ریاضى خود را در سال 1360 از دانشگاه MIT دریافت کرد و در سال 1364 دوره دکتراى فیزیک را در دانشگاه پرینستون به پایان رساند. از همان سال تاکنون در هاروارد مشغول تحقیق و تدریس است و از سال 1369 به سمت استادى دائم هاروارد دست یافت. وى در سال 1365 با آفرین صدر ازدواج کرد و هم اکنون صاحب سه فرزند پسر با نام هاى فرزان، کیان و نیکان است.

کامران وفا درمورد علاقه خود به فیزیک می گوید : علاقه من به فیزیک به خیلی وقت پیش برمی گردد. به یاد دارم زمانی که کلاس اول دبستان بودم هر زمان که به ماه نگاه می کردم این سوال که چرا ماه به زمین نمی افتد اذیتم می کرد! و اینکه چرا دیگران از این موضوع اذیت نمی شوند و مثل اینکه اینگونه سوالات نامربوط هستند! این نوع سوالات بودند که بعد از دوران کودکی مرا به فیزیک علاقه مند کردند.

کامران وفا هم اکنون استاد فیزیک نظری انرژی زیاد و به ویژه تئوری ریسمان دانشگاه هاروارد است. او یکی از پیش برندگان اصلی و یکی از رهبران پژوهش در نظریه ریسمان است که یکی از نظریه های مهم فیزیک مدرن برای توصیف نیروهای طبیعت است. این نظریه ناهماهنگى میان نظریه نسبیت اینشتین و مکانیک کوانتوم را حل کرده است و پیش بینى مى کند که ذرات اولیه به جاى متمرکز بودن در یک نقطه از ریسمان هاى یک بعدى بسیار کوچکى تشکیل شده اند.

در نظریه ریسمان تمام نیروها و ذرات وحدت مى یابند. در نتیجه على الاصول مى توان توجیه جامع و کاملى از عالم هستى را در تئورى ریسمان پیدا کرد. به این دلیل گاهى آن را تئورى همه چیز مى نامند.

سالیان سال تصور فیزیکدان ها آن بود که فضا سه بعدی است، اما از ابتدای قرن بیستم این تصور کم کم تغییر کرد. در ابتدا این نظریه مطرح شد که شاید فضا چهاربعدی باشد، ولی با گذشت زمان تعداد ابعاد فضا باز هم بیشتر شد. در سال 1984 انقلاب ابرریسمان ها به وقوع پیوست. نظریه ریسمان ها تمامی جهان را متشکل از ریسمان های انرژی مرتعش یک بعدی می داند که در 9 بعد مکانی و یک بعد زمانی در حال ارتعاش هستند. سپس در سال 1995، «ادوارد ویتن» از موسسه پژوهش های پیشرفته پرینستون امریکا و «پائول تاونسند» از دانشگاه کمبریج، بعد فضایی دیگری را نیز به نظریه ریسمان ها اضافه کرده و نظریه دیگری به نام نظریه M را ارائه کردند.

این نظریه در واقع تعمیمی از نسخه های متفاوت نظریه ریسمان بود. اما به رغم موفقیت های ارزنده نظریه M، این نظریه نیز نتوانست تفاوت های موجود میان نسخه های مختلف نظریه های ریسمان را حذف کند و دقیقاً در همین جا بود که سر و کله کامران وفا و نظریه اش یعنی نظریه F پیدا شد؛ نظریه ایی که با افزودن یک بعد جدید به نظریه M، تصویری 12 بعدی از کائنات ارائه می دهد. نظریه پردازان مشتاقانه از نظریه F استقبال کردند، چراکه این نظریه با بعد اضافی خود، مسائل باقیمانده در نظریه M را به خوبی حل می کند. اما از آنجایی که بعد اضافی مطرح شده در نظریه F، نه یک بعد مکانی بلکه یک بعد زمانی است، بنابراین نظریه مزبور، پیامدها و چالش های فلسفی عمیقی را نیز با خود به میدان آورده است.

در واقع بعد زمانی جدید مطرح شده توسط وفا ویژگی های آنچنان اسرارآمیزی به جهان می دهد که فیزیکدان ها را از واقعی پنداشتن آن نگران می کند. به عنوان مثال، درحالی که در نظریه 11 بعدی M، اصل نسبیت «اینشتین» همچنان پابرجاست، در نظریه 12 بعدی وفا این اصل اعتبار خود را از دست می دهد (براساس اصل نسبیت، قوانین فیزیک برای تمامی ناظران یکسان است). همین امر یکی از عواملی است که فیزیکدان ها را در پذیرش بعد زمانی جدید دچار تردید می کند.

اما خود کامران وفا به گونه ایی دیگر می اندیشد. هرچند او نیز قبول دارد که بعد زمانی اضافی از بسیاری جهات به یک ابزار ریاضی انتزاعی شبیه تر است تا به یک هویت فیزیکی واقعی، ولی در عین حال معتقد است چنین برداشتی در آینده نزدیک تغییر خواهد کرد. وفا در این باره می گوید : «در حال حاضر شاید به نظریه F صرفاً به عنوان یک سازوکار ریاضی مناسب تر برای تبیین رفتار کائنات نگاه شود، اما فراموش نکنیم که در تاریخ فیزیک، همواره پشت سر سازوکارهای ریاضی جدید، پدیده های فیزیکی جدیدی نیز کشف شده اند.»  پرفسور وفا در این مورد به عنوان مثال به کوارک ها اشاره می کند. تا همین چند دهه قبل به کوارک ها صرفاً به عنوان یک سازوکار ریاضی برای تبیین رفتار ذراتی نظیر پروتون ها نگاه می کردند. اما امروزه اغلب فیزیکدان ها معتقدند کوارک ها واقعاً در جهان وجود دارند. ممکن است مشابه چنین سرنوشتی در انتظار بعد زمانی جدید و اسرارآمیز نظریه F نیز باشد.

پرفسور وفا آینده نظریه ریسمان را نامعلوم، اما هیجان انگیز می داند. وی می گوید : این نظریه فیزیکدانان را به بینش های فیزیکی درخشانی هدایت کرده و همچنین داراى ساختار بسیار غنى ریاضى است، طوری که تاکنون در عالم ریاضیات چندین انقلاب فکرى به وجود آورده است. و این بینش و اتصالی که در ریاضیات و فیزیک به وجود آورده ما را بیشتر به اعتبار آن مطمئن می سازد.

کامران وفا در حدود دویست مقاله علمى نوشته و همچنین چند کتاب تالیف کرده که نتیجه کارى چندین کنفرانس است. وی موفق شد در سال 2008 دو جایزۀ «دیراک» و «آیزنباد»، که از معتبرترین جوائز علمی جهان به حساب می آیند را از آن خود کند. همچنین پروفسور کامران وفا، به دنبال دستاورد های متمایز خود در زمینۀ تحقیقاتش در چهارچوب تئوری ریسمان و سیاهچاله ها و کسب جوائز معتبر، به عضویت فرهنگستان ملی علوم آمریکا نیز درآمده است.

منابع :

مصاحبه کامران وفا با هوپا   

مصاحبه کامران وفا با روزنامه شرق

روزنامه اعتماد   

این زندگینامه توسط پرفسور کامران وفا تائید شده است.

دانیل گابریل فارنهایت

در چهاردم ماه می سال 1686، دانیل گابریل فارنهایت فیزیکدان بزرگ آلمانی در بندر ساحلی گی دَنسک در قلمرو پادشاهی پروشا متولد شد. این شهر ساحلی اکنون در کشور آلمان واقع است. خانواده فارنهایت بازرگان بودند و به همین دلیل مسافرت های بسیاری در اروپای شمالی داشتند. جد پدری فارنهایت در شهر روستک زندگی می کرده است و تحقیقات نشان می دهد که اصلیت خانواده او از شهر (هیلدشیم) بوده است. در سال 1650پدربزرگ دانیل از شهر (نیفف) به شهر دیگری بنام (دنزیگ) نقل مکان میکند؛ در آنجا ساکن میشود و به بازرگانی می پردازد. پسر او، دانیل فارنهایت (پدر دانیل گابریل که موضوع همین مقاله است) با بیوه زنی بنام رانچ کُنکُردیا ازدواج میکند که دخترِ یکی از تاجران شهر دنزیگ بوده است. پدر او صاحب پنج فرزند (دو پسر، سه دختر) بوده است که دانیل گابریل بزرگترین آنها بود.
در سال 1702 زمانی که فارنهایت 16 سال بیشتر نداشت پدر و مادر خود را از دست داد. والدین او بخاطر اینکه تصادفا قارچ سمی خورده بودند جان خود را از دست دادند. وی در همین سال در شهر آمستردام، آموزش هایش را برای پرداختن به بازرگانی آغاز کرد و بیشتر عمر خود را در این شهر سپری کرد. با وجود اینکه او به بازرگانی روی آورده بود به علوم طبیعی نیز علاقه داشت و همین سبب شد تا مطالعات و آزمایش هایی را در همین زمینه شروع کند. از سال 1707 به بعد، او به شهر های برلین، هال، لیپزیگ، درسدن، کپنهاگن و همچنین زادگاهش که برادرش هنوز در آنجا بود مسافرت کرد. در همین زمان وی با گاتفرید لیبنیز(فیلسوف و ریاضی دان آلمانی)، کریستین ولف و اُل رُمر در تماس بود. در سال 1717، فارنهایت در شهر لاهه که پایتخت هلند است مقیم شد. در این شهر وی با ساختن فشارسنج، ارتفاع سنج و دماسنج به تجارت شیشه آلات پرداخت. دماسنج های او از اعتبار و اعتماد بالایی برخوردار بودند. تا زمان او در ساخت دماسنج از شیشه های کروی استفاده میشد تا اینکه او توانست شیشه های استوانه ای را بسازد. با وجود این، روش او برای ساخت دماسنج جیوه ای تا هجده سال مانند رازی پنهان ماند که البته دلایل تجاری داشت. از سال 1718 به بعد نیز، در رابطه با علم شیمی در شهر آمستردام سخنرانی هایی داشت. در سال 1724، به انگلستان رفت و عضو انجمن سلطنتی شد. تا پایان عمر پنجاه ساله خویش ازدواج نکرد و در شانزدهم سپتامبر 1736، در شهر لاهه درگذشت. او را در کلیسای (کلوسترکرک) بخاک سپردند.
طبق مقاله ای که فارنهایت در سال 1724 نوشت، مقیاس دماسنج خود را بر اساس سه نقطه ثابت دمایی تعیین کرد. پایین ترین نقطه ثابت را با استفاده از مخلوطی به تعادل رسیده از کلورید آمونیاک (نوعی نمک)، آب و یخ خشک معین کرد. به این ترتیب که دماسنج جیوه ای یا الکلی را در این مخلوط قرار داد و ماده درون دماسنج به پایین ترین نقطه ی خود رسید. بر روی دماسنج در این نقطه علامت F°0 درج شده بود. دومین نقطه ی ثابتی که برای خواندن دماسنج انتخاب کرد نقطه ای بود که در سطح آب، یخ شروع به شکل گیری می کند. در کنار این نقطه نیز  F°32 درج شد. سومین نقطه ی ثابت که  F°96 بود دمای طبیعی بدن انسان بود که در آن دماسنج، زیر بغل یا درون دهان قرار می گرفت.
گابریل دانیل فارنهایت نقطه ی جوش جیوه را 600 درجه فارنهایت (مقیاس دماسنج اختراع خودش) ثبت کرد. او با چندین دماسنج کار کرد و متوجه شد که آب نیز 180 درجه بالاتر از نقطه انجماد به نقطه جوش میرسد. بعدها مقیاس و درجه بندی فارنهایت مورد تجدید نظر قرار گرفت تا از نقطه ی انجماد تا جوش دقیقا و همیشه 180 درجه محاسبه شود. البته بخاطر همین ارزیابی مجدد در درجه بندی ِ دماسنج او، امروزه دمای بدن انسان 98.6 درجه فارنهایت تعیین میگردد، درحالی که در زمان فارنهایت و بر روی دماسنج خود او 96 درجه محاسبه شده بود. لازم به یادآوری است که دماسنج فارنهایت از 0 تا 212 درجه بندی شده است.
فارنهایت از دماسنج خود برای تعیین نقطه جوش بسیاری از مواد استفاده کرد و متوجه شد که تغییر فشاراتمسفر بر نقطه جوش مواد اثر مستقیم دارد. از دیگر مواردی که از اینگونه آزمایش ها استنتاج کرد پدیده ابر-انجماد یا سوپرکولینگ است. در این پدیده، آب بدون تبدیل شدن به یخ تا نقطه ای پایین تر از نقطه ی انجماد سرد میشود. این پدیده را در آب های زیر سطحِ یخی قطب های شمال و جنوب شاهد هستیم؛ در آب های قطبی درجه آب از منفی 18 درجه تا 38 درجه سانتیگراد متغییر است اما آب تنها در سطح یخ می بندد جایی که با هوا در تماس است.
در اروپا تا زمانی که هنوز درجه بندی سلسیوس معین نشده بود از فارنهایت استفاده میشد؛ اما امروزه در تمامی اروپا از سلسیوس استفاده می کنند. لازم بذکر است که درجه بندی فارنهایت اکنون در ایالات متحده آمریکا مقیاس متداول محسوب میشود. از مزیت های این نوع مقیاس دمایی اینست که بیشتر استفاده های معمولی دارد به این معنی که مثلا درجه های منفی بی استفاده در آن وجود ندارد.

فردریک ژولیو

فیزیک‌دان و محقق فرانسوی با نام اصلی فردریک ژولیو در 1900 در پاریس به دنیا آمد. در 1923 مدرک مهندسی فیزیک و شیمی را دریافت کرد و در سال بعد به سمت دستیاری مادام کوری نائل آمد و با دختر او ایرن ازدواج کرد و نام وی را بر خود  نهاد.
این زوج دانشمند تحقیقات گسترده‌ای را بنیان نهادند که سالها بعد جایزه نوبل را برایشان به ارمغان آورد.

 آنها با بمباران عناصر توسط اشعه آلفا توانستند ایزوتوپی را بدست  بیاورند که در طبیعت وجود ندارد. این ایزوتوپ رادیواکتیو بود به این ترتیب رادیواکتیو مصنوعی را کشف کردند، عناصری که در طب و صنعت کارآمدتر از رادیواکتیوهای طبیعی عمل می‌کردند.
همچنین آنها کشف کردند که رادیواکتیو پدیده‌ای منحصر به عناصر سنگین نیست. امروزه نزدیک به هزار ایزوتوپ رادیو اکتیو مصنوعی شناخته شده‌اند.
شاید بتوان گفت ژولیو نخستین کسی بود که با سعی در شکافتن هسته اورانیوم قدم در راه ساختن بمب اتم گذاشت. در 1948 موفق شد یک راکتور هسته‌ای را بسازد و راه‌اندازی کند. وی سر انجام در 1958 در پاریس درگذشت.

لوئی ویکتور پی ار ریموند دو بروگلی

فیزیکدان فرانسوی لوئی ویکتور پی ار ریموند دو بروگلی در 15اگست سال 1892 در شهر پاریس پا به عرصه وجود گذاشت. او کوچکترین فرزند از 3 فرزند خانواده بود. خانواده اشرافی که پدرش لقب دوک داشت و اغلب مردان این خانواده طی سالیان در مشاغل بالای نظامی و سیاسی خدمت کرده بودند ولی لوئی و برادر بزرگترش موریس این سنت خانواده را شکستند و فیزیکدان شدند.  

رشد و نمو در یک خانواده اشرافی و تحصیل کرده فرانسوی به تکامل عقلانی بروگلی کمک بسیاری نمود و او پس از پایان رساندن دوره دبیرستان علاقه به تاریخ و هنر پیدا کرد و به دانشگاه سوربن وارد شد و در دانشکده ادبیات و هنر دوره لیسانس را در سال 1910 به پایان رساند. آنگاه با مطالعه آثار هنری پوآنکاره ریاضی دان معروف فرانسوی علاقه به علوم پیدا کرد و در سال 1913 درجه فوق لیسانس خود را از دانشکده علوم پاریس دریافت نمود و سپس به خدمت سربازی رفت و در قسمت رادیو تلگراف مشغول خدمت شد و در بیشتر سالهای جنگ اول جهانی در ایستگاه بی سیم برج ایفل پاریس بکار پرداخت و در سال 1918 مطالعات خود را در علم فیزیک در آزمایشگاه خصوصی فیزیک برادر ارشدش ادامه داد و مطالعات و پژوهش های خود را در مورد خصوصیات الکترون ها، اتم ها و اشعه ایکس متمرکز کرد.

در اواخر قرن نوزدهم با کشفیاتی نظیر اشعه ایکس، رادیو اکتیویته و الکترون، دانش فیزیک با سرعت خارق العاده ای پیشرفت کرد که موجب حیرت خود فیزیکدان ها گردید بطوری که اغلب سوالات این دانشمندان به پاسخ رسید. سپس در شروع قرن بیستم (سالهای اولیه 1900) ماکس پلانک بنیان تئوری کوانتوم را جهت بیان ارتباط حرارت اجسام و تشعشعاتی که از آنها صادر می شود، شرح داد. از طرفی سالهای متمادی فیزیکدان ها بر این باور بودند که نور بصورت امواج حرکت می کند ولی پلانک تئوری ذره ای نویی را ارائه داد در نتیجه خاصیت موجی و ذره ای نور بسرعت مورد قبول دانشمندان جهان قرار گرفت و در سال 1905 آلبرت انشتین تئوری کوانتوم را در مورد اثر فتو الکتریک تعمیم داد و بیان کرد که اگر فلزی در معرض تشعشات قرار گیرد در خود الکترون بیرون می دهد و هر چه تشعشعات قوی تر باشد تعداد الکترونهای خروجی بیشتر خواهد بود. ولی شتاب این الکترونها از یک حد ماکزیمم بیشتر نخواهد بود. بر حسب نظریه انیشتین هر کوانتوم، انرژی خود را به یک الکترون انتقال می دهد ولی این انرژی قادر به آزاد کردن الکترون در اتم نیست ولی تشعشعات بیشتر باعث ایجاد فوتون های بیشتری می شود که آنها باعث رها شدن الکترونها می گردند و تحقیقات انشتین نه تنها باعث وسعت تئوری کوانتوم گردید بلکه ارزش آنرا نیز بالا برد در نتیجه معلوم شد که نور هم دارای خاصیت موجی بوده و هم بصورت ذرات عمل می کند. در سال 1913 ساختمان اتم که متشکل از یک هسته مرکزی و الکترونهایی که دور این هسته می گردند مشخص شد.

بروگلی به این فکر افتاد که اگر امواج می توانند بصورت ذرات عمل کنند، لابد ذرات هم می توانند بصورت امواج خودی نشان دهند؛ لذا ایده انشتین– بور را وسعت بخشید و به ایده ی دو تایی امواج–ذرات رسید و نشان داد که موج و ذره دو چیز مختلف هستند. ذرات می توانند ساکن باشند یا با شتاب معینی حرکت کنند و دارای توده یا وزن می باشند ولی نور وزن ندارد و با یک شتاب معینی حرکت می کند (که این شتاب می تواند در محیط های مختلف، متفاوت باشد.) در هر حال بروگلی برای توجیه موجی بودن نور از یک طرف و انرژی در فوتون، فرض کرد که ماهیت طول موج ارتباط به نیروی جنبشی (وزن ضرب در شتاب) دارد و نیروی جنبشی مستقیما به انرژی «کی نه تیک» یعنی نیروی محرکه آن دارد در نتیجه یک الکترون سریع حرکت می تواند همراه با یک موج متناوب بالا (با طول موج کوتاهتر) باشد در هر حال ماده و نور که بصورت ذرات یا امواج ظاهر می شوند بستگی به شرایط مشاهده دارند. در هر صورت بروگلی تفکر خود را در مدل اتمی بور مورد استفاده قرار داد و گفت که در ساختمان اتم، الکترون منفی می تواند جذب هسته شود مگر اینکه با سرعتی متناسب بدور هسته در گردش باشد. حال اگر این سرعت تغییر یابد، مدار الکترون دور هسته نیز تغییر می کند. لذا الکترون های مختلف درمدارهای متفاوتی بدور هسته اتم در گردش اند. او سپس اعلام کرد که مدارهای مجاز الکترونها، آنهایی هستند که مساوی با عدد انتگرال طول موج آن الکترونها باشد.

در سال 1924 بروگلی تحقیقات و مطالعات خود را در مورد تئوری کوانتوم اعلام کرد و در پایان نامه دکترای خود در دانشگاه علوم پاریس مطالعات خود را شرح داد، استادان و شورای ممتحنین برای پذیرش این تز با تعجب بسیار روبرو شدند و در عین حال با شک و تردید فراوان به این تئوری بدون اثبات عملی مواجه گردیدند و تنها با فشار انشتین در تائید نظریه بروگلی، درجه دکترای او را تصویب کردند. در سال بعد او تحقیقات خود را به چاپ رساند که مورد توجه و احترام فیزیکدان های هم عصر خود قرار گرفت. در سال 1924 به سمت مدرس فیزیک دانشگاه پاریس منصوب شد و دو سال بعد سمت پروفسور فیزیک انستیتو پوآنکاره را دریافت کرد.

بعلت اهمیت کارهای او، انشتین تعداد زیادی از دانشمندان فیزیک را تشویق به مطالعه تحقیقات بروگلی نمود. یکی از دانشمندان فیزیک به نام شرودینگر توصیه انشتین را بکار برد و دریافت که در ایده های بروگلی در مورد مکانیک امواج، ادامه تئوری کوانتوم است و در سال 1947 بود که رفتار موجی ذرات بطور تجربی به اثبات رسید و این اثبات توسط دو دانشمند فیزیک آمریکایی به نامهای داویسون و گرمر که با الکترونهای کم انرژی مشغول مطالعه بودند، و دانشمند انگلیسی به نام تامسون که با الکترونهای پر انرژی کار می کرد، انجام گرفت و در سال 1933 بود که با اختراع میکروسکوپ الکترونی توسط ارنست رومسکا به اثبات کامل رسید. موج همراه با ماده امروزه به نام «امواج بروگلی» نامیده می شود. بروگلی بخاطر کشف موجی الکترون ها جایزه نوبل فیزیک سال 1929 را دریافت کرد.

او با مطرح کردن این موضوع که نور در آن واحد می تواند دارای یک حرکت موجی بوده و همچنین یک رشته ای از ذرات در حال حرکت باشد، یک مسئله و موضوع جدیدی در طبیعت مواد بنیاد نهاد. بروگلی تحقیقات خود را در مورد ماهیت الکترونها و فوتون ها ادامه داد و همراه با آلبرت انشتین و شرودینگر سالها در مورد پیدا کردن فرمولی برای مکانیک کوانتوم زحمت کشید؛ فرمولی که بتواند از قوانین معمولی علت و معلول فیزیکی تبعیت نماید. ولی کلیه مساعی آنها با شکست مواجه شد و از نظر تجربی بنظر می رسید که این تئوری صحیح نباشد و نظریات غالب دانشمندان فیزیک آن زمان در مورد ماهیت کوانتوم و تفسیر آماری آن روی کارهای فیزیکدان های نظیر بور، ماکس بورن و هایزنبرگ استوار شده بود و این نظریه را آنروز نظریه کپنهاک می گفتند چونکه بور که کارهای زیادی روی این نظریه انجام داده بود اهل کپنهاک بود.

در سال 1933 بروگلی به عضویت آکادمی علوم فرانسه برگزیده شد و تا سال 1942 دبیر دائمی آکادمی بود. در سال بعد او مرکز مطالعات علوم ریاضی را در انستیتو پوآنکاره تاسیس کرد. به این منظور که اتصال بین فیزیک و ریاضی کاربردی را قوی نماید. در سال 1945 پس از پایان جنگ جهانی دوم او و برادرش موریس بعنوان مشاوران کمیسیون عالی انرژی اتمی برگزیده شدند. بروگلی هرگز ازدواج نکرد. او لذت وافری از پیاده روی، مطالعه، تفکر در خلوت و بازی شطرنج می برد. پس از فوت برادرش در سال 1960 ، عنوان دوک به او منتقل شد. او در 19 مارچ 1987 در پاریس درگذشت.

بروگلی علاوه بر جایزه نوبل فیزیک، اولین جایزه و مدال موسسه هنری پوانکاره وابسته به آکادمی علوم فرانسه را در سال 1929 دریافت کرد. جایزه بزرگ آلبرت اول موناکو را در سال 1932 و جایزه یونسکو را در سال 1952 و جایزه بزرگ مهندسین فرانسه را در سال 1953. او درجات افتخاری از تعداد زیادی دانشگاهها دریافت کرد و عضو تعدادی از موسسات علمی از قبیل انجمن سلطنتی لندن، آکادمی علوم امریکا، آکادمی هنر و علوم  آمریکا بود.

نویسنده : دکتر حداد تهرانی

برگرفته از : مجله دانستنیها

پیر  پروو

فیزیکدان سویسی در 3 مارس 1751 در ژنو به دنیا آمد. پدرش کشیش بود و در تربیت وی نهایت سعی خود را کرد. او زبان های قدیمی یونانی و لاتینی را آموخت و مدتی نیز الهیات خواند و سپس به حقوق روی آورد و در این رشته دکتری خود را اخذ کرد.  او در پاریس به تدریس پرداخت و به دعوت فردریک کبیر راهی آلمان شد. هنگامی که در برلین به سر می برد چند مقاله درباره ی اخلاق و شعر نوشت و به تشویق لاگرانژ مقاله هایی نوشت و آن ها را منتشر کرد.

پروو بیان داشت، واقعیت های مربوط به حرارت را می توان به کمک سیال واحدی بیان کرد. او در سال1791 اذعان کرد، زمانی که دست خود را در برف می کنیم سرما از برف به دست ما منتقل نمی شود بلکه چیزی که  سبب احساس سرما می شود کمبود حرارت دست است و نه گرفتن سرما. پروو پس از مرگ پدر به ژنو بازگشت، سپس به پاریس رفته و نشر و ویرایش نمایشنامه های یونانی را بر عهده گرفت. او در زمینه ی روانشناسی، برق، هواشناسی و نظریه ی احتملات نوشته هایی از خود به جا گذاشته است. همچنین کتاب ثروت ملل( آدم اسمیت) و چند کتاب دیگر را ترجمه کرد.

 او در زمینه ی سیاسی نیز فعالیت داشت. او در حمایت از استقلال ژنو سخنرانی کرد که به دنبال آن مدتی توقیف شد. وی از اعضای گروهی بود که مامور شدند وحدت ژنو با فرانسه را ترتیب دهند. او سرانجام در 8 آوریل 1839 در ژنو در گذشت.

منبع: کتاب زندگینامه ی دانشمندان جهان

برایان گرین

(زاده در ۹ فوریه ۱۹۶۳،نیویورک) فیزیکدان آمریکایی و یکی از نظریه‌پردازان نظریه ریسمان است. او از سال ۱۹۹۶ در دانشگاه کلمبیا به تدریس می‌پردازد. وی در ۱۲ سالگی آن چنان در ریاضی توانایی پیدا کرد که یک استاد دانشگاه به او خصوصی درس می‌داد. گرین در سال ۱۹۸۰ وارد دانشگاه هاروارد شد و لیسانس فیزیک گرفت. در سال ۱۹۹۶ دکترای خود را با بورس رودز در دانشگاه آکسفورد گرفت.
گرین از سال ۱۹۹۶ تا کنون در دانشگاه کلمبیا به سر می‌برد و به آموزش و پژوهش در کیهان ‌شناسی و نظریه ریسمان می‌پردازد. پیش از این او در سال ۱۹۹۰ به دانشکدهٔ فیزیک دانشگاه کرنل پیوسته بود. وی استادی خود را در سال ۱۹۹۵ در این دانشگاه گرفته است.
استاد گرین کتاب جهان زیبا را در سال ۱۹۹۹ نوشت که بسیار پرفروش بود و جایزه‌ های جهانی بسیاری را از آن خود کرد. این کتاب به نظریه ریسمان و اِم می‌پردازد. پس از آن یک فیلم ۳ ساعتهٔ عامه‌فهم در شبکهٔ پی‌بی‌اس که بر پایهٔ کتاب جهان زیبا ساخته شده بود موفقیت او را دو چندان کرد. کتاب جدید او ساخت کیهان نام دارد که در سال  ۲۰۰۴ منتشر شد و در آن از زمان و جهان سخن می‌رود.

ژان پرین دانشمند

فرانسوی در 30 سپتامبر سال 1870 در شهر لیل از شهرهای فرانسه پا بعرصه وجود گذاشت. او و دو خواهرش توسط مادرشان بزرگ شدند چون پدرشان که افسر ارتش فرانسه بود در جنگهای بین فرانسه و پیروس (آلمان آن روز) زخمهای زیادی برداشت و بعلت این زخمها دارفانی را وداع گفت.

ژان دوره دبیرستان را در شهر پاریس گذراند و سپس داوطلبانه دوره یکساله خدمت سربازی را انجام داد و در سال 1891 وارد مدرسه عالی فیزیک شد و بین سالهای 1894 و 1897 بعنوان آسیستان فیزیک مشغول کار گردید و تحقیقات خود را در مورد اشعه کاتودیک و اشعه X در این فاصله انجام داد و تز دکترای خود را نیز در همین زمینه نوشت. در زمانی که پرین تحقیقات خود را انجام می داد اختلاف عقیده گسترده ای در مورد ساختمان اشعه کاتودیک که در لوله خلاء بوجود می آمد، بین دانشمندان فیزیک آن عصر وجود داشت. بعضی عقیده داشتند که این اشعه شبیه نور معمولی است در حالیکه بررسی ها و تحقیقات پرین در سال 1895 نشان داد که این اشعه متشکل از توده ای از ذرات با بار منفی است.

دانشمند فیزیک دیگری به نام تامسون تجربیات پرین را ادامه داد و اصلاح کرد و نشان داد که دست آوردهای پرین صحیح است و نتایج آن مورد تائید قرار گرفت. این تجربیات در سال 1897 به نتیجه رسید و دریافتند که این ذرات با بار منفی در حدود 2000 بار از اتم هیدروژن کوچکترند و این ذرات بعدا الکترون نام گرفت که قسمتی از ساختمان اتم می باشد. بررسی های پرین او را درگیر در مطالعه ساختمان اتم کرد، مارسل بریلون یکی از استادان پرین از دانشمندانی بود که در مورد تئوری اتمی نظریاتی داشت. در آن زمان می گفتند که اجسام خالص از ذرات ریزی ساخته شده اند که به آن اتم اطلاق می کردند و ترکیباتی را که از دو یا چند اتم ساخته شده اند ملکول لقب گرفتند. در اواخر قرن 19، تئوری اتمی بطور وسیعی از طرف دانشمندان بخصوص شیمیدانها مورد قبول قرار گرفته بود. هر چند که بعضی از دانشمندان فیزیک به مجادله برخاستند و اظهار داشتند که اتم ها و ملکول ها چیزی نیستند مگر یک افسانه مناسب برای محاسبه ی واکنش های شیمیایی.

پرین دکترای فیزیک خود را در سال 1897 دریافت کرد و در همین سال شروع به تدریس درس جدیدی به نام شیمی-فیزیک در دانشگاه سوربن پاریس نمود.این درس موفقیت بزرگی برای او آورد و در سال 1910 به سمت استادی کرسی شیمی-فیزیک این دانشگاه برگزیده شد و این سمت تا سال 1940 برای او باقی ماند.

او در سال 1910 بدنبال مطالعات در تئوری اتمی پیشنهاد کرد که هر اتم شبیه منظومه شمسی است منتهی به شکل بسیار کوچک و مینیاتوری آن؛ یعنی الکترونها مانند کرات منظومه شمسی بدور هسته اتم که بجای خورشید است گردش می کنند ولی راهی برای اثبات این تئوری نداشت. ده سال بعد ارنست رادرفورد مدل اتمی خود را که همان تئوری پرین بود عرضه کرد که الکترونها با بار منفی بسرعت بدور هسته متراکم اتم با بار مثبت گردش می کنند.

با این حال مطالعات پرین در شیمی-فیزیک گسترده تر شد و از اشعه کاتودیک بطرف کشف ساختمان ملکولی ترکیبات شامل ترمودینامیک، اسمز، حمل و نقل یون ها و حالات تبلور اجسام، معطوف گردید. تحقیقات او در مورد اجسام کلوئیدی منجر به مطالعه حرکات برونی گردید که وجود مولکول ها را تائید می کند.

حرکات برونی برای اولین بار در سال 1827 توسط گیاه شناس انگلیسی رابرت برون توصیف گردید و بنام خود این دانشمند نامگذاری شد. در سال 1905 آلبرت انشتین مقاله مهمی در مورد حرکات برونی منتشر کرد که تائید مهمی درمورد تئوری مولکولها بود و از نظر مقداری پیش گوئی کرده بود ولی تجربیات و تحقیقات زیادی لازم بود تا این فرضیه به اثبات برسد. پرین از سال 1908 تا 1913 تحقیقات خستگی ناپذیری در این مورد انجام داد تا سرانجام پیش بینی آلبرت انشتین را به اثبات رساند. او ثابت کرد که می توان جابجایی ذرات معلق در یک مایع و معدل حرکات آنها را با توجه به وزن مخصوص مایع و درجه حرارت محیط پیش بینی کرد. هر چند که یکنواختی ذرات معلق و اندازه آنها بسیار مهم است؛ یکی از تجربیات او در این مورد، کار روی یک نوع شیرابه گیاهی بود که پس از ماهها سانتریفوژ خسته کننده توانست مقدار جزیی در حدود دهم گرم از ذرات یکنواخت برای آزمایش تهیه کند و هنگامیکه حرکات برونی این ذرات را بررسی کرد و اندازه گرفت نتایج درست مطابق تئوری ملکولی بود.

او همچنین ته نشین شدن ذرات معلق در یک مایع را نیز اندازه گرفت، حال اگر تئوری ملکولی درست باشد بایستی ذرات معلق کوچکتر از اندازه معینی هرگز ته نشین نشود و همیشه معلق در مایع مربوطه بماند (پایداری مواد کلوئیدی). زیرا برخورد مولکولهای این ذرات معلق ایجاد نیرویی میکند که ذرات خیلی ریز را بطرف بالای مایع می راند و بر خلاف نیروی جاذبه اثر می کند حالا اگر این سوسپانسیون (مایع حاوی ذرات معلق) برای مدتی بحال خود گذاشته شود تعادلی در ذرات حاصل شده و غلظت ذرات معلق در عمق های مختلف مایع بدون تغییر باقی می ماند. حال اگر مشخصات سوسپانسیون ها معلوم باشد، امکان پیش بینی پراکندگی ذرات و تعادل آنها وجود دارد.

پرین با نبوغ و پشتکار خود چندین هزار آزمایش را با تکنیک میکروسکوپی انجام داد و ذرات معلق را در عمق های مختلف حتی با اختلاف یکهزار و دویست میلی متر شمارش نمود و با برداشت قطرات سوسپانسیون و مطالعه آنها زیر میکروسکوپ، او دریافت که ذرات معلق هر چه از انتهای ظرف دورتر باشند کوچکتر هستند و این نسبت بقدری دقیق است که تئوری مولکولی را به اثبات می رساند. او بعدها وسائلی برای اندازه گیری حرکات و جابجایی این ذرات در زمینه حرکات برونی اختراع کرد.

تحقیقات پرین این امکان را برای او فراهم کرد که اندازه ملکولی بعضی از اجسام را محاسبه نماید و وزن ملکولی آنها را بر حسب گرم بدست آورد. امروزه عدد آووگادرو برابر با 6.02×10²³ می باشد و نتایجی که پرین در آن زمان بدست آورد تنها حدود 6 درصد بیشتر بود. هنگامیکه او تحقیقات خود را در کتابی به نام اتم منتشرکرد، حقیقت اتم و ملکول تا حدود زیادی در بین دانشمندان فیزیک و شیمی آن روز جهان مورد قبول قرار گرفت.

پرین جایزه نوبل فیزیک سال 1926 را بخاطر تحقیقات پیوسته و مداوم خود در مورد ساختمان مواد و بخصوص در مورد تعادل ذرات در مایعات دریافت کرد. سخنگوی آکادمی سلطنتی سوئد هنگام معرفی او، کارها و تحقیقات و مطالعات خستگی ناپذیر او را مورد ستایش و تمجید فراوان قرار داد.

پرین در سال 1897، ازدواج کرد و دارای یک پسر و یک دختر شد. او به جوانان میدان می داد تا در مسائل علمی اظهار نظر کنند. او هفته ای یکبار در لابراتوار خود جوانان و همکاران خود را جمع می کرد تا در مورد مسائل علمی بحث نمایند. او هم در تئوری و هم در عمل تحقیقات وسیعی انجام داد. در جریان جنگ بین المللی اول، او بعنوان افسر ارتش فرانسه وارد خدمت شد. بخصوص در قسمت مهندسی مربوط به زیر دریایی های فرانسه. بعد از پایان جنگ او به فیزیک هسته ای علاقه مند شد و یکی از اولین دانشمندانی بود که پیشنهاد استفاده از حرارت و انرژی خورشیدی را مطرح نمود .

او مرکز مطالعات ملی علمی فرانسه را بنا نهاد و فعالانه در تاسیس انستیتوی فیزیک و شیمیایی علوم بیولوژی و انستیتوی فیزیک نجومی اقدام کرد. او جهت استفاده عموم از دانش بشری بخصوص جوانان، مبادرت به ایجاد مرکز مطالعات نمود. همچنین در سال 1937 نمایشگاه بین المللی علوم را در شهر پاریس افتتاح کرد. او فردی سوسیالیست و ضد نازی بود لذا بعد از اشغال فرانسه توسط آلمان نازی در سال 1940 ، پرین به ایالات متحده سفر کرد جائیکه فرزند او در دانشگاه کلمبیا به تدریس فیزیک مشغول بود. او در امریکا مشغول جلب پشتیبانی آمریکایی ها برای فرانسه شد و در مورد تاسیس دانشگاه فرانسوی در شهر نیویورک فعالیت بسیار نمود.

پرین علاوه بر دریافت جایزه نوبل در طول زندگی علمی خود جوایز متعدد دیگری نیز دریافت کرد مثل جایزه موسسه سلطنتی لندن در سال 1896 و جایزه آکادمی علوم فرانسه در سال 1914. او در سال 1923 به عضویت آکادمی علوم فرانسه مفتخر شد و در سال 1938 به سمت رئیس این آکادمی برگزیده شد. او درجات افتخاری زیادی از دانشگاه های بروکسل، لیاژ، گنت، کلکته، منچستر، نیویورک، پرپنستون و آکسفورد دریافت نمود. او عضو موسسه سلطنتی لندن، آکادمی علوم ایتالیا، چکسلواکی، بلژیک، سوئد ، رومانی و چین بود.

او در سال 1942 در آمریکا درگذشت و فرانسوی ها پس از پایان جنگ جهانی دوم بقایای جسد او را به پاریس منتقل کردند و در بنای پانتنون که از تاریخی ترین بناهای پاریس است بخاک سپردند.

نویسنده : دکتر حداد تهرانی

برگرفته از : مجله دانستنیها

بورتون ریشتر

از خود میگوید :

22 مارس 1935 در نیویورک به دنیا آمدم. در سال 1948 وارد MIT شدم. بین شیمی و فیزیک دچار تردید شدم ولی سال اول دانشگاه  به این نتیجه رسیدم که فیزیک برای من بسیار جالب‌تر است. اساتیدی که در دوره‌ی لیسانس اثر عمیقی روی من داشتند، پرفسور «فرانسیس فریدمن» بود که زیبایی فیزیک را به من نشان داد و «فرانسیس بیته» که فرصت اولین تجربه را در زمینه‌ی فیزیک تجربی در اختیار من قرار داد.

پایان‌نامه‌ی لیسانس من درباره‌ی «اثر زیمان» چهارگانه در اتم هیدورژن بود. سال اول 1952 در MIT وارد دوره‌ی فوق‌لیسانس شدم و کار با «بیته» و گروهش را در همین زمینه ادامه دادم. سال اول روی ایزوتوپ‌های انتقالی و ابرساختار مطلوب جیوه کار کردم. کار من روی ایزوتوپ جیوه -197 بود. برای انجام آزمایش‌ها از سیکلوترون MIT برای بمباران طلا با باریکه‌ی دوتریم استفاده می‌کردیم.

در انتهای سال اول فوق لیسانس متوجه شدم که علاقه‌ی زیادی به ذرات بنیادی و هسته‌ای پیدا کرده‌ام. برنامه‌ای ریختم تا حدود 6 ماه در آزمایشگاه ملی بروک‌هاون 3 گیگا الکترون ولت شتابدهنده‌ی پروتون کار کنم و به خودم گفتم که اگر این فیزیک ذرات بنیادی است،‌ من از آن لذت می‌برم. این دوره‌ تمام شده و من به MIT برگشتم. سینکرتون کوچک دانشگاه بیش‌تر به درد آموزش به دانشجوبان می‌خورد. تز دکترای من در سال 1956 درباره‌ی تولید نوری پی- مزون از هیدروژن زیر نظر پروفسور «اوزبورن» کامل شد.

در طول دوره‌ای که در آزمایشگاه سیکلوترون کار می‌کردم، به نظریه‌ی QED علاقه‌مند و در ادامه کارم برای اتمام تز به بررسی رفتار کنش‌های الکترومغناطیس در فواصل کوتاه پرداختم. در آن زمان «بازبهنجارش»  هنوز بخشی از محاسبات کوانتمی نشده بود و خیلی‌ها درباره‌ی میان‌بُر نیروی الکترومغناطیسی در انرژی‌های بالا حرف می‌زدند. من خواستم ببینم که آیا این اتفاق می‌افتد و آیا در فواصل کوچک جابه‌جایی دارد یا نه؟ بنابراین در آزمایشگاه فیزیک انرژی‌های بالای استانفورد دنبال کار رفتم که شتابدهنده‌ی خطی الکترون 700 مگاالکترون ولت در اختیار داشت. اولین تجربه‌ی من در آنجا مطالعه‌ی زوج پوزیترون- الکترون با استفاده از پرتوهای گاما بود که نشان می‌دادQED در فواصل حدود -1310 سانتی‌متر درست عمل می‌کند.

در سال 1957 با اونیل در پرینستون شروع به طراحی و ساخت یک برخورد دهنده شدیم که در (HEPL) به کار می رفت و قابلیت پخشیدگی الکترون – الکترون را در مطالعه‌ی انرژی مرکز جرمی 10 برابر بزرگتر (یا فاصله‌ی 10 برابر کوچکتر) را نسبت به برخورد دهنده‌هایی قبلاً کار کرده بودم می‌داد. کار ساخت آن 6 سال به طول انجامید. هم اکنون هم از روش ما برای طراحی و ساخت شتابدهنده‌های انرژی بالا در برخورد دهنده‌ها استفاده می‌شود.

در سال 1960 ازدواج کردم. در سال 1965 بعد از این‌که بالاخره شتابدهنده‌ی پیچیده‌ای ساختیم، ابزارهای تجربی لازم را هم باید فراهم می‌آوردیم. آزمایش نتیجه‌اش در QED بود که وارد گستره‌ی 10-14 سانتی ‌متر می‌شد. حتی قبل از اینکه HEPL شروع به کار کند، من فکر می‌کردم که بهتر است ماشین برخورد دهنده‌ی الکترون الکترون – پوزیترون بسازیم و یکی باید این کار را انجام دهد.

من به طور خاص ساختار ذرات با کنش‌های قوی را می‌خواستم مطالعه‌ کنم. «روبرت هافستاتر» روی ساختار پروتون با پخشیدگی الکترون – پوزیترون کار می‌ کرد (نوبل 1961) و در اصل این امکان را فراهم می‌کرد که تصویری از ساختار ذرات ناپایداری مثل مزون‌ها به‌دست می‌دهد. این کار را از طریق برخورد الکترون - پوزیترون به انجام می‌رسید.

وقتی در سال 1963 پروفسور پانوفسکی من را به (SLAC) دعوت کرد، داشتم به این قضیه فکر می‌کردم. من این دعوت را پذیرفتم و با دلگرمی او گروهی را تشکیل دادم که طرح نهایی ماشین الکترون – پوزیترون انرژی بالا را می‌توانستیم آماده کنیم. طرح مقدماتی را در سال 1963 کامل کردیم و در سال 1964 درخواست وام از کمیته‌ی انرژی اتمی کردیم. این شروع راه طولانی برای گرفتن وام بود. در این مدت من مشغول دیگر آزمایش‌ها بودم. گروه من طیف سنج مختلط مغناطیسی را برای طراحی SLAC طراحی و ساختند. در این مدت در تولید نوری پی- مزون از آن استفاده می‌کردیم. ولی در این مدت من سعی کردم گروه را کنار هم نگه‌دارم. بالاخره در سال 1970 وام به ما تعلق گرفت و این حلقه که الان به SLAC معروف است، در آشکارسازهای مغناطیسی بزرگ که برای اولین آزمایش‌ها طراحی کرده بودیم شروع به کار کردند. در سال 1973 نتایج اولیه‌ای که می‌خواستیم گرفتیم. این کشف باعث گرفتن جایزه‌ی نوبل شد.
سال‌های 1975 و 1976 را در «سرن» CERN بودم. در آنجا آزمایش‌هایی را روی حلقه‌های پروتون 30*30 گیگا الکترون ولت شروع کردم و با بررسی قوانین مقیاس انرژی کُل در این حلقه‌های پروتون – الکترون انرژی بالا کار خود را ادامه دادم. می‌خواستم با یک تیر دو نشان بزنم: حل مسائل کُلی درباره‌ی برخی از پارامترهای یک برخورد دهنده‌ی 100-200 گیگا الکترون ولتی مرکز جرمی چون فکر می‌کنم درک بیش‌تری باید از کنش ضعیف و رابطه‌اش با کنش الکترومغناطیسی داشته باشیم. این مطالعه منجر به طرح اولیه‌ی پروژه‌های LEP (27 کیلومتری) در سرن شد که در دهه‌ی 80 نتایج درخشانی به‌دست داد.

اطلاعات فرعی زیادی از LEP گرفته شد؛ من و پروفسور «فون داردل» رئیس کمیته‌ی اروپایی شتابدهنده‌های آینده، وارد یک پروژه‌ی مشترک شدیم.ولی شکست خوردیم چراکه از دو تیم جداگانه که تعداد زیادی نیرو در اختیار داشت بهره گرفتیم. در آن زمان این کار درست نبود. قوانین مقیاس عام برای ذخیره‌ی الکترون حلقه‌ها نشان داد که اندازه‌ و قیمت چنین ماشین‌هایی به نسبت مربع انرژی افزایش می‌یابد! گرچه LEP خیلی بزرگ بود ولی از نظر اقتصادی قابل انجام نبود. در آن زمان طراحی ماشینی که 10 برابر انرژی LEP را داشت از این لحاظ غیر ممکن بود.

در سال 1978 با «موری تیگنر» و اسکریسکی در کارگاه ذرات بنیادی دانشگاه کورنل ملاقات کردم و تصمیم گرفتیم ماشین‌های انرژی بالایی در آینده را مورد بررسی قرار دهیم. من با تیمی در SLAC به بررسی ساخت شتابدهنده‌ی خطی 2 مایلی در برخورد دهنده‌ی linac پرداختیم .

ساخت برخورد دهنده‌ی خطی در سال 1983 شروع و در اواخر 1983 به اتمام رسید. اولین آزمایش‌های فیزیکی در 1990 با مشکلاتی شروع شد.

از 1982 تا 1984 سرپرست تحقیقاتی و از سال 1984 تا 1999 سرپرست کُل SLAC بودم. این دوکار کاملاً با هم تفاوت دارند. فیزیکدان بودن خیلی ساده‌تر از سرپرستی است که سروکارش با امور مالی است.

از 1999 که کارم با SLAC تمام شد، بیش‌تر وقت خود را صرف کارهای بین‌المللی می‌کنم. انرژی‌های تجدید پذیر عاری از گازهای گُلخانه‌ای، محیط زیست موضوعاتی هستند که الان به آن‌ها می‌پردازم. باید علم و فناوری به هم بپیوندند تا بتوان سیاست‌های بین‌المللی خوبی را برای محیط زیست فراهم آورد.

ژان برنارد لئون فوکو

، فیزیک‏دان فرانسوی در هجدهم سپتامبر 1819م در پاریس به دنیا آمد. وی تحصیلات ابتدایى خود را نزد معلم خصوصی آموخت و سپس برای تحصیل علم پزشکی، وارد دانشکده طب پاریس شد. اما به دلیل علاقه فراوان به رشته‏های علمی، به سمت فیزیک گرایش پیدا کرد. فوکو در بین معاصرین خود شخصیت عجیبی داشت، چرا که تنها با مطالعات و آزمایش‏های خستگی‏ناپذیر خود، مدارج ترقی علمی را پیمود و بدون استفاده از استاد، خود به استادی رسید. وی به زودی دریافت که در فیزیک تجربه کافی ندارد با این حال به مطالعه ریاضیات پرداخت و دامنه دانش و اطلاعات علمی‏اش را توسعه داد.

فوکو شیوه ‏های جالبی برای اندازه‏گیری سرعت نور به کار برد. اما به علت عدم دقت کافی در آزمایش و نقص دستگاه‏های فنی، به نتیجه درستی نرسید. فوکو اصل مهمی را در فیزیک بنیاد نهاد و ثابت کرد که سرعت نور در آب، کمتر از هواست. این نظریه به او کمک کرد تا به دانشمندان بفهماند که نور برخلاف آن‏چه تصور می‏رود، ذره‏ای نیست و از امواج نورانیِ انرژی‏دار تشکیل شده است. فوکو درباره رابطه بین انرژی مکانیکی گرما و انرژی مکانیکی و مغناطیس، مطالعات ارزنده‏ای انجام داد. او با کشف جریان‏های گردابی، معروف به جریان‏های فوکو، که با چرخش در یک حلقه مسی در میدان مغناطیسی نیرومند به وجود می‏آید، بانی یکی از مسائل فیزیک جدید گردید.

 فوکو هم‏چنین ثابت کرد که زمین به دور محور خود می‏چرخد. برای این کار که در سال1851 انجام شد او یک پاندول آهنی  30 کیلوگرمی را از گنبد پانتئون آویزان کرد. فوکو به گوی یک سوزن گرامافون وصل کرده بود و روی زمین (زیر گوی) حلقه ای از شن های مرطوب قرار داد. در مقابل حیرت همه نشان داد که با وجودی که حرکت پاندول به جلو و عقب هدایت شده بود اما پاندول حرکتی دوار انجام داد. یعنی در واقع کف پانتئون در حال گردش بود و یا به عبارت بهتر زمین در حال چرخیدن حول محور خود بود.

 وی در ادامه، ساختمان قطب ‏نما را تکمیل کرد و با این ابتکار، جهت‏یابی قطب ‏نما با تغییر جهت کشتی در دریا تغییر نمی‏کند و از میدان ‏های مغناطیسی تاثیر نمی‏پذیرد. ژان لئون فوکو سرانجام در سال 1868م در 49 سالگی درگذشت.

چارلز تامس  ویلسن

او در 14 فوریه 1869 متولد شد. به رشته هواشناسی علاقه‌مند بود و مطالعه ابرها را موضوع اصلی کار خود قرار داد. ویلسن می‌خواست رفتار و ماهیت ابرها را به مقیاسی کوچکتر در آزمایشگاه بسازد. بدین منظور هوای مرطوب را در محفظه‌ای منبسط کرد، دمای هوا بر اثر این انبساط چنان تنزل می‌کرد که مازاد رطوبت به صورت قطرات آب خارج می‌شد و توده ابری را تشکیل می‌داد.

تحقیقات مداوم او باعث آن شد تا  "اتاق ابری ویلسن" را اختراع کند. این اتاق برای پژوهش در فعالیت ذراتی که دستخوش تحلیل شده‌اند ساخته شده بود و اصولا مبتنی بر این خاصیت بود که بخار آب روی یونهایی که بار الکتریکی دارند متراکم می‌شوند، نه بر ذراتی که از نظر الکتریکی خنثی هستند.

از این گذشته این وسیله نشان داد که هرگاه یک ذره باردار الکتریکی تندر یا هوا یا هر گاز دیگری بگذرد، در مسیر خود تولید یونش می‌کند. اگر هوایی که این ذرات از آن می‌گذرند از بخار آب اشباع شده باشد یونهایی که تولید می‌شوند به منزله مراکز متراکمی برای قطرات ریز آب به شمار می‌آیند و به ناچار ردهایی باریک و دراز از مه به نظر می‌رسند که در امتدادشان مسیرهایی ذره‌ای کشیده شده است. این وسیله بسیار مورد استقبال قرار گرفت و او توانست جایزه نوبل سال 1927 در فیزیک را به خود اختصاص دهد.

اتو اشترن

فیزیک دان آلمانی و برنده جایزه نوبل فیزیک بود. وی در ۱۷ فوریه ۱۸۸۸ در پادشاهی پروس متعلق به امپراتوری آلمان (که اکنون در لهستان واقع شده است) به دنیا آمد و در ۱۷ اوت ۱۹۶۹ در ایالات متحده آمریکا چشم از جهان فروبست.

مدرک دکتری خود را در سال ۱۹۱۲ از دانشگاه برسلاو گرفت. پس از جنگ جهانی اول در دانشگاه هامبورگ مشغول به کار شد. بعد از به قدرت رسیدن نازی‌ها در سال ۱۹۳۳ او که اصلیتی یهودی داشت از مقام خود استعفا داد و بعد از مدتی به آمریکا رفت. در سال ۱۹۴۶ بازنشسته شد و به عنوان استاد افتخاری دانشگاه برکلی دست یافت.

کارهای مهم او عبارت‌اند از :

ـ کمک به پیشرفت روش باریکه ملوکولی؛

ـ کشف گشتاور مغناطیسی پروتون که به خاطر این دو کار در سال ۱۹۴۳ نوبل فیزیک را دریافت کرد؛

ـ کشف کوانتیزه بودن اسپین در سال ۱۹۲۲ به همراه والتر گرلاخ طی آزمایش معروف اشترن گرلاخ؛

ـ تایید تجربی نظریه دوبروی(ماهیت موجی ذرات)