نظریه سی پی اچ بر اساس تعمیم سرعت نور از انرژی به ماده بنا شده است.
سی پی اچ در ژورنالها
|
آيا زمينهاي حاصل‌خيز علمي كشور از هم اكنون شناسايي مي‌شوند؟
|
|
به عقيده يك مدرس و پژوهشگر جوان فيزيك، در عرصه علوم و فن‌آوري‌هاي جديد كه طي چند دهه آينده تحولات چشمگيري را رقم خواهند زد، بايد با فرصت‌شناسي و تلاش براي دستيابي هر چه سريع‌تر به اين فن‌آوري‌هاي تعيين كننده از تكرار تجربه امروز در دستيابي به حق برخورداري از فن‌آوري صلح‌آميز هسته‌يي جلوگيري كنيم.
دكتر سيد اكبر جعفري، استاديار فيزيك دانشگاه صنعتي اصفهان و پژوهشگر موسسه تحقيقات مواد دانشگاه توكيو در نوشتاري براي سرويس «پژوهشي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، كوشيده است از ديد يك فيزيكدان ماده چگال، اولويت‌هاي علمي كشور را بررسي كرده و به اين سوال پاسخ دهد كه در شرايط امروز بايد در چه زمينهاي از علوم در ايران سرمايه گذاري كرد. دكتر جعفري در نوشتار خود براي ترسيم ديدگاهش پيرامون ساختارهاي دانشگاهي و علمي، ابتدا كوشيده معاني و مفاهيم مربوط به ساختارهاي علمي و دانشگاهي را كه به زعم وي تحت تاثير آنچه توفان‌هاي نخبه سازي و نخبه‌بازي خوانده ، در بخش‌هايي از جامعه مورد فهم نادرست قرار گرفته، تشريح كند و در بخش دوم نوشتار، با مثال‌هايي نشان دهد كه زمينه‌هاي بسيار حاصلخيزي از علم وجود دارد كه با سرمايه گذاري و طراحي ساختار مناسب مي‌توانيم توليدات علمي را به پول تبديل كرده و سود ببريم و لذا علمي داشته باشيم كه قادر باشد روي پاي خودش بايستد. وي در پايان به اختصار از ديدي علمي به مباحث كنوني پيرامون فن‌آوري هسته‌يي اشاره كرده و با تاكيدبر لزوم زمانشناسي و حفظ فرصتهاي علمي، نسبت به ضرورت جلوگيري از بروز هر گونه چالش مشابه در حيطه ماده چگال، نانوفن‌آوري و ساير تكنولوژي‌هاي جديد در آينده هشدار داده است.
بخش اول: مفاهيم و ساختارهاي علمي- دانشگاهي مرتبه هاي علمي دانشگاهي با استادياري شروع مي‌شوند. يك استاديار كسي است كه تازه دكتري گرفته، يعني لااقل ده سال درس خوانده و با بدون وقفه فرض كردن تحصيلات بايستي حدود سي سال سن داشته باشد. بنابراين يك جوان حدود 30 ساله در كار علم و دانش تازه صفر كيلومتر و كودك محسوب مي‌شود. به طور متوسط براي كسي كه به طور معقولي اهل تلاش و تحقيق باشد، هفت، هشت سال طول مي‌كشد كه از استادياري به دانشياري ارتقا پيدا كند. هفت، هشت سال ديگر هم به طور متوسط لازم است كه از دانشياري به استادي (پرفسوري) ارتقا حاصل شود. به طور متوسط اوج شكوفايي علمي محققان در اين مرحله (يعني 10، 15 سال بعد از گرفتن دكتري) است كه با تجربه 10، 15 سال تحقيق قادر خواهند بود پروژه هاي در حد ملي و بين‌المللي را رهبري ومديريت كنند. با اين مقدمه به توضيح دو نوع ساختار علمي مي پردازم. يك نوع از ساختار دانشگاهي كه در اغلب جاهاي دنيا متداول است اين است كه محققان دانشگاهي، با هر مرتبه علمي از استاديار تا استاد، از نظر تحقيقاتي مستقل از يكديگر هستند و هركدام سه چهار دانشجوي فوق ليسانس و دكتري تحت راهنمايي خود دارند كه مسير خاصي از تحقيق را با كمك يكديگر دنبال مي‌كنند. اين روش داراي اين مزيت است كه استاد راهنما به علت كوچك بودن گروهش درگير مسوليت هاي اجرايي نيست و مي تواند كمك موثرتري در راهنمايي دادن به دانشجويانش باشد. نوع دوم ساختار تحقيقاتي كه مثل اعلاي آن ژاپن است اين است كه ساختار مراكز تحقيقاتي و دانشگاه‌ها بر مبناي واحدي به نام «لابراتوار» است. هر لابراتوار را يك استاد تمام (پروفسور) رهبري مي‌كند. بعد از پرفسور يك دانشيار دست راست وي است. در اين ساختار هرمي سپس سه چهار استاديار قرار دارند. تعدادي هم محقق فوق دكتري بعد ازاستاديارها قرار مي‌گيرند. قاعده هرم هم مملو از ده تا بيست دانشجوي دكتري و فوق ليسانس مي باشد؛ بنابراين يك پرفسور در ژاپن كارش اين است كه يك گروه محقق كه نوعا بيست، سي نفر مي باشند را اداره كند كه مسوليت اجرايي بسيار سنگيني است. مزيت اين روش اين است كه در قالب يك گروه بيست، سي نفره مي توان دست روي پروژه هاي حقيقتا بزرگي گذاشت. در ساختار نوع دوم، كسي كه به عنوان پرفسور رهبري بيست، سي محقق را به عهده دارد قبل از رسيدن به اين مرتبه مي بايستي تمام مراتبي را كه از قاعده هرم شروع مي‌شود طي كرده باشد كه اين روند اقلا بيست سال طول مي‌كشد. حال در نظر بگيريد كه يك «موسسه» نوعي به طور متوسط مشتمل بر پانزده لابراتوار از اين دست است كه هر كدام فرض كنيد به طور متوسط 25 عضو دارند. يعني اينكه هر موسسه به طور متوسط 400 محقق از جوانان بيست و چند ساله فوق ليسانس و دكتري گرفته تا پيران پنجاه و چند ساله پرفسور دارد. كمابيش همه اينها هم يك نوعي از سابقه شاگرد اولي يا درخشش علمي از نوع ديگري در زندگي خود داشته اند. حال ببينيم اداره چنين ساختاري چقدر پول نياز دارد؛اگر فرض كنيم كه هر محقق به طور متوسط ماهي نيم ميليون تومان بودجه تحقيقاتي (به غير از حقوق) نياز دارد - سالي دو سفر خارجي و تعدادي كتاب و نرم افزار و سخت افزار به راحتي اين ميزان پول را خرج مي‌كند - با اين حساب مي‌شود، سالي دو، سه ميليارد تومان براي فقط يك موسسه در چنين ساختاري حدودا سالي يك «كشف» ممكن است رخ دهد؛ بنابراين ملاحظه مي‌كنيد كه بستر لازم براي وقوع يك كشف، يعني كار علمي درجه يكي كه توجهات دانشمندان و محققان سراسر دنيا را به خود جلب كند و به زبان كمابيش معقولي در مجله نيچر يا سايسنس چاپ شود عبارت است از حدود 400، 500 محقق كه سالي اقلا سه ميليارد تومان بودجه پژوهشي نياز دارند، به اضافه سالي حدود هفت ميليارد تومان حقوق براي زندگي اين هزينه ثابت ساليانه و جدا از صدها ميليارد تومان پول لازم براي ساختن زيربناهاي لازم از ساختمان و كادر اداري گرفته تا يك جهاز ميليارد دلاري بسيار ضروري به نام راكتور پراكندگي نوتروني است. بنابراين ملاحظه مي‌كنيد كه الان ديگر نوع علم با زمان بوعلي سينا (حدود هزار سال پيش) و انيشتين (حدود صد سال پيش) خيلي فرق كرده است. اكنون ديگر يك «محقق» (يعني كسي كه اقلا داراي مدرك دكتري است و در سيستم دانشگاهي يا مراكز تحقيقاتي معتبر فعاليت مي‌كند، نه فردي در خانه اش پشت اينترنت!) به تنهايي نمي‌تواند كار قابل عرضي انجام دهد كه شايسته اسم «كشف» باشد، ولي در سطح جامعه ما هنوز اين باور در برخي افراد وجود دارد كه هوش و نبوغ يك كودك خردسال ايراني بدون صرف يك ريال پول قادر است با تلاش طاقت فرساي پانصد ژاپني و هزينه هاي ميليارد دلاري تحقيقات آنها برابري كند! با اين اوصاف خودتان حسابش را بكنيد چقدر سخيف و قليل است كه در اخبار بخوانيم جواني راز مدال‌هاي اتمي انيشتين را كشف كرد، يا جوان بيست و چندساله‌اي از دانشگاه ... همآورد مرحوم پرفسور عبدالسلام است. متاسفانه برخي از رسانه ها با عمل خود نشان داده شده اند كه صلاحيت لازم براي اعلان اخبار علمي پژوهشي را ندارند.
بخش دوم: براي كدام علم پول خرج كنيم؟ مرد بزرگي در تاريخ علم مدرن فيزيك وجود داشت به اسم ريچارد فيليپ فاينمن كه جايزه نوبل فيزيك گرفت. وي در سال 1959 يعني حدود چهار دهه پيش از اينكه كسي صحبتي از نانوتكنولوژي بكند در افتتاحيه ميتينگ سالانه انجمن فيزيك آمريكا سخنراني ماندگاري كرد كه جمله درخشان اين سخراني كه اهالي «نانو» نقل مي‌كنند اين است:« There's plenty of room at the bottom» يعني اون پايين پايين‌ها، در ابعاد كوچك، جاي زيادي براي اكتشاف و كاربردهاي جديد وجود دارد. جالب اينجاست كه خودش هم ذكر مي‌كند كه در سال 2000 وقتي به عقب برمي‌گرديم تعجب مي‌كنيم كه چرا بسياري از اين فعاليت‌هاي نانو از سال 1960 شروع نشده اند. به هر تقدير شايد بتوان گفت بعد از كشف نانوتيوب‌هاي كربني در اوايل دهه 1990 بود كه كم كم به فكر ساختن قطعات كاربردي در مقياس نانومتري افتادند. اين روزها به هر كنفرانسي در هرجاي دنيا كه برويد براي گرفتن بودجه به نحوي اسم «نانو» را به كنفرانس يا فعاليتهايشان اضافه مي‌كنند. اما به راستي اين «نانو» چيست كه همه محققان را به تكاپو واداشته است؟ آيا «نانو» فقط داراي «تكنولوژي» است يا «علم» هم مي‌تواند از نوع نانو باشد؟ نانو يك پيشوند است كه قبل از مقياس‌هاي زمان و مكان مي آيد. اگر شما حدود ده تا اتم را كنار هم بچينيد طولش حدود يك نانومتر مي‌شود. اگر يك ميليون از اين زنجيره هاي نانومتري را كنار هم بگذاريد تازه مي‌شود يك ميلي متر! بنابراين دنياي نانو يعني دنيايي كه اگر يك ميليون برابرش كنيم مي‌شود تازه يك ميلي متر. اما منظوري كه محققان نانو در حال حاضر از «نانو» دارند واقعا يك نانومتر نيست! چون دنياي يك نانومتر (يعني ده تا اتم) چيزي جز دنياي مولكول‌ها كه علم مربوط به آن همين شيمي مي باشد نيست. پس منظور محققان از «نانو»چيست؟ عمدتا صحبت از «علم نانو» يا «تكنولوژي نانو» مربوط به مقياس طولي حدود صد نانومتر هست! يعني به جاي ده اتم حدود هزار اتم داريم. خب حالا ابزارهاي اين علم چه هستند؟ اولين ابزار مهم «نيروي انساني» است. بياييد تعارف را كنار بگذاريم و در مقياس يك مملكت صحبت كنيم. موسسه‌اي كه من الان در ژاپن عضوش هستم حدود 500 محقق ماده چگال دارد. تا جايي كه من اطلاع دارم كشور ما در كل كمتر از 100 محقق ماده چگال نظري و تجربي دارد. يعني تعداد كل محققان ماده چگال مملكت ما كمتر از يك پنجم فقط يك موسسه ژاپني است! دومين ابزار مهم «پول» است كه در اين باب شما را فقط به مصاحبه‌هاي استاد منصوري ارجاع مي‌دهم:
http://www.isna.ir/Main/NewsView.aspx?ID=News-689765&Lang=P
ابزار سوم اين علم كه با پول قابل تهيه است حدود چند صد هزار دستگاه كامپيوتر است (يعني حدود صد ميليون دلار كه گمان مي‌كنم پول نفت يك روز ما در همين حدود باشد. براي محاسبات كاملا كوانتومي مربوط به حدود 10 اتم (مثلا ابررساناهاي دماي بالا كه حدود 10 اتم در هر سلول واحد بلوري دارند) در مدت زمان معقولي قدرت محاسباتي مورد نياز معادل حدود هزار كامپيوتر است (الان خوشه‌هاي 512 تايي و 1024 تايي كامپيوترها متداول هستند. حال اگر به جاي 10 اتم بخواهيم با هزار اتم محاسبه كنيم، طبيعي است كه تعداد كامپيوترها را نيز بايد صد برابر كنيم! يعني 100 هزار تا كامپيوتر نياز داريم. اين از محاسبات مربوط به اين علم نانو است. خب حالا ابزارهاي مربوط به آزمايش‌هاي مقياس نانو چه چيزهايي هستند؟ گران ترين ابزار علمي كه هر كشور يك دستگاه از آن را لازم دارد يك راكتور نوتروني است. اين تنها بخش ميليارد دلاري علم است كه مختص علم نانو هم نيست و براي تمام شاخه‌هاي علم نوترون‌ها اساسي‌ترين كاوه هاي ماده در هر فاز و در هر مقياس طولي هستند. از اين بخش بسيار گران كه بگذريم خوشبختانه تكنيك هايي كه در حال حاضر براي درست كردن ذرات نانو استفاده مي‌شوند، تكنيك‌هاي ارزان و دسترسي پذير شيمي و فيزيك هستند و نوعا از ميليون دلار (ميليارد تومان) فراترنمي‌روند خب حالا فرض كنيم كه اين ادوات هم فراهم شد. حالا با اين ادوات چه كار كنيم؟ در مقياس نانومتر(به عبارت دقيقتر از يك تا چند صد نانومتر) دو جنس از ماده جا مي‌گيرند. يكي ماده سخت (مثل سراميك و فلز و عايق و نيمه رسانا و ابررسانا و و ديگري ماده نرم (مثل ماده بيولوژيك). به عنوان مثالي از تحقيقات نانومتري در ماده بيولوژيك، يكي از راستاهاي بسيار هيجان انگيز كه محققان نانو صحبتش رو مي‌كنند و خيلي هم انساني است، مساله درمان سرطان است. در روش‌هاي رايج مثل شيمي درماني به اين دليل كه دارو علاوه بر سلول سرطاني به سلول هاي سالم هم مي‌رسد، سيستم دفاعي بدن نهايتا از بين مي‌رود و ممكن است بيمار سرطاني از يك سرما خوردگي بميرد! بنابراين يك مساله اصلي در درمان عبارت است از مساله تحويل دارو به سلول‌ها؛ به اين ترتيب كه داروي مورد نياز براي نابودي سلول سرطاني را روي ذرات نانومتري سوار كنند و ذره نانو را با كنترل بهتر و البته محافظت مناسب از دارو تا خود سلول سرطاني برسانند، به نحوي كه فقط سلول سرطاني نابود شده و از عوارض جانبي كاسته شود. گذشته از جنبه انساني قضيه درمان سرطان، بيايد يك محاسبه سرانگشتي بكنيم: ساليانه حدود يك ميليون نفر از سرطان مي‌ميرند. اگر فرض كنيد كه كشوري با سرمايه گذاري در اين باب بتواند ساليانه 10 درصد اين رقم يعني صد هزار نفر را درمان كند و پولي كه از درمان هر شخص عايد مي‌شود ده هزار دلار (هشت ميليون تومان باشد) سالي 800 ميليارد تومان مي‌شود! يعني احتمالا تمام پولي كه خرج علم نانو شده از همين درآمد درمان سرطان در عرض چند سال بازمي‌گردد يك زمينه بسيار شگفت انگيز ديگر دردنياي نانو «نانوالكترونيك» است. در حال حاضر خانه‌اي در ايران پيدا نمي‌شود كه چند نوع وسيله مبتني بر مدار مجتمع (رايانه، تلويزيون، تلفن و ...) وجود نداشته باشد. اگر بشود در الكترونيك مبتني بر نانومتر به تكنولوژي و علم مربوطه دست پيدا كرد قدرت اقتصادي ناشي از اين ثروت عظيم از هر نوع قدرت و تكنولوژي هسته‌يي و غيره برتر خواهد بود.
آسيب شناسي نانو آبادي نانو هم ممكن است با كاربردهاي ناصحيح اين دانش عظيم كه در قرن 21 به روي ما باز خواهد شد آلوده شده و بعدها سازمان‌هايي به وجود بيايند كه دسترسي ديگران به اين علم و تكنولوژي را مشكل كنند. حتي اگركاربردهاي نادرست هم مد نظر نباشد، بياييد بازاري به اين مساله نگاه كنيم: يك عده اي از حالا براي نيم قرن بعد در حال سرمايه گذاري هستند و طبيعتا دوست دارند فردا كه اين علوم به ثروت تبديل مي‌شوند بازار دست آنها باشد، طبيعي است كه حتي اگر مبارزه واقعي با مقاصد غيرصلح‌آميز هم مد نظر اينها نباشد از اين امر به عنواندست‌آويزي براي حفظ بازار فروش تكنولوژي خود استفاده مي‌كنند. در اينجا بد نيست از يك ديد كاملا غير سياسي به نكته‌اي كه اين روزها از ديد خيلي ها پنهان مانده نگاه كنيم و مقايسه‌اي بين وضعيت ماده هسته‌يي در نيم قرن پيش و ماده نانو در عصر حاضر بكنيم. نيمه دوم سالهاي 1930 كه آمريكايي ها با مشاركت دانشمندان درجه يك خود پروژه اتمي را آغاز و اجرا كردند، بسياري كه با اهميت اين فن‌آوري آشنايي داشتند به فكر استفاده صلح آميز از اين انرژي بودند. دو همسايه اون ورتر از ما در هند دانشمندي بود به اسم پروفسور بابا كه سالهاي 1940 از طريق خانواده با نفوذ تاتا به اصحاب قدرت وصل شد و مورد اعتماد قرار گرفت. پروفسور بابا بيشتر از نيم قرن پيش كه سازمان‌هاي ناظر و محدود كننده به شكل فعلي وجود نداشتند اهميت انرژي هسته‌يي را براي سياسيون جا انداخت و اكنون مركز تحقيقات اتمي بابا در بمبئي علي رغم تحريم‌هاي آمريكا صاحب چرخه كامل سوخت به اضافه محصولات جانبي است كه به كشورهاي همسايه هم صادر مي‌كنند. از اين ديدگاه شايد قسمت اعظمي از مشكلات هسته‌يي فعلي ما ريشه در فرصت سوزي‌هاي پدربزرگهاي ما داشته باشد. هيچ شكي نيست كه نوه هاي ما ترجيح خواهند داد كه با كامپيوتر كوانتومي كار كنند و لب‌تاپشان را تا كنند و در جيب بگذارند تا اينكه 4 كيلوگرم آهن با خود حمل كنند. محصولات ناشي از علم و سپس تكنولوژي مقياس نانومتر تحولي در زندگي بشر خواهد داد كه شايد بتوان انقلاب ديجيتالي دوم به آن گفت. اميدوارم در مورد علوم و تكنولوژي‌هاي جديدي كه نيم قرن بعد قرار است همه ما را مبهوت كنند با عمل درست امروز خود از صاحبان تكنولوژي باشيم. سرويس علمي ايسنا از انعكاس ديدگاههاي مختلف اساتيد، پژوهشگران و دانشجويان در حوزه سياستگذاري، مديريت و آينده‌پژوهشي علوم و فن‌آوري و ساير زمينه‌هاي علمي استقبال مي‌كند.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 |
|
Sub quantum space and interactions from photon to fermions and bosons |
|
نامه سرگشاده به حضرت آیت الله هاشمی رفسنجانی |
آرشیو موضوعی
|
|
از آغاز کودکی به پدیده های فیزیکی و قوانین حاکم بر جهان هستی کنجکاو بودم. از همان زمان دو کمیت زمان و انرژی بیش از همه برایم مبهم بود. می خواستم بدانم ماهیت زمان چیست و ماهیت انرژی چیست؟