کامران وفا؛ از البرز تا ام‌آی‌تی، از پرینستون تا هاروارد

معتقد است جهان به‌جای ذره‌های کنار هم، از ریسمان‌هایی در هم تنیده تشکیل شده. او یکی از بهترین فیزیکدانان عصر ماست و بزرگترین جایزه‌ی علمی سال ۲۰۱۶ را از آن خود کرد. با زندگی‌نامه‌ی دکتر کامران وفا فیزیکدان شهیر ایرانی همراه دیجی‌کالا مگ باشید.

کامران وفا در ۱۳۳۹ (برابر با ۱۹۶۰ میلادی) در تهران به دنیا آمد. در دبیرستان البرز درس خواند و دیپلم گرفت. در ۱۷ سالگی (۱۳۵۶) به آمریکا رفت تا تحصیلات عالی خود را انجام دهد. در دوره‌ی لیسانس، در دانشگاه ام‌آی‌تی، هم‌زمان دو رشته‌ی ریاضی و فیزیک را انتخاب کرد و در ۱۹۸۱ مدارک خود را گرفت. وفا علوم نظری را دوست داشت و دلش می‌خواست جلوتر از مسائل عملی حرکت کند؛ برای همین از دانشگاه مهندسی ام‌آی‌تی به دانشگاه پرینستون رفت و همانجا با راهنمایی استادش، ادوارد ویتن، دکترای خود را در زمینه‌ی فیزیک گرفت. این استاد و شاگرد با هم پژوهش‌های زیادی انجام دادند؛ حتی یک قضیه در فیزیک نظری به نام آن‌ها (ویتن-وفا) ثبت شده.

وفا با پایان تحصیلاتش مانند بسیاری دیگر از دانشمندان علوم نظری به دانشگاه هاروارد رفت و خیلی زود به عضویت ابتدایی هیأت علمی آن‌جا در آمد. از سال ۱۹۸۸ تا ۱۹۹۰ استادیار این دانشگاه بود و در کنار کارهای پژوهشی تدریس می‌کرد. با پشتکار، نبوغ بالا و علاقه وفا به فیزیک، طولی نکشید (۱۹۹۰) که در دانشگاه بزرگ هاروارد صاحب کرسی شد.

کامران وفا در مورد علاقه خود به فیزیک می‌گوید: «علاقه من به فیزیک به خیلی وقت پیش بر می‌گردد. به یاد دارم زمانی که کلاس اول دبستان بودم هر زمان که به ماه نگاه می‌کردم این سوال که چرا ماه به زمین نمی‌افتد اذیتم می‌کرد! و اینکه چرا دیگران از این موضوع اذیت نمی‌شوند، انگار این طور سوال‌ها نامربوط هستند! همین نوع سوال‌ها بودند که بعد از دوران کودکی مرا به فیزیک علاقمند کردند.»

نظر دکتر وفا درباره‌ی امکان سفر به آینده هم در نوع خود جالب است: «اینشتین صد سال پیش با ارائه نظریه‌ی نسبیت ثابت کرد که سفر به آینده امکان پذیر است. براى این کار باید موشک‌هایی ساخت که به سرعتی نزدیک سرعت نور برسند که در حال حاضر از نظر علمی امکان‌پذیر نیست. ولی جاى شکی نیست که این مشکل فقط مشکل فناورى است و بشر به جایی خواهد رسید که بتواند سفر به آینده را امکان پذیر کند. البته سفر به گذشته از نظر فیزیک کاملا غیر ممکن است و با تمامى قوانین فیزیک مغایرت دارد.»

او از سال ۲۰۰۳ تاکنون استاد تمام دانشگاه هاروارد و صاحب کرسی «ویلیام دونر» است (کرسی‌های دانشگاهی در بسیاری از کشورها به نام افراد شاخص خوانده می‌شوند. بعضی از این نام‌ها جهت قدردانی از آن فرد تعیین می‌شوند و برخی دیگر به نام کسی که هزینه‌های صاحب/صاحبان آن کرسی را می‌پردازد. مثلا اگر کسی به یک دانشگاه مبلغی، بسته به دانشگاه و کرسی، اختصاص دهد آن کرسی به نام او می‌شود.)

حوزه‌ی تخصصی و پژوهش‌ها

دکتر کامران وفا یک نظریه‌پرداز ریسمان (String Theorist) است. تمرکز تحقیقات او بر ماهیت گرانش کوانتومی و رابطه‌ی بین هندسه و نظریه‌های میدان‌های کوانتومی قرار دارد.

دکتر وفا در جامعه فیزیک‌دانان «نظریه‌ی ریسمان» به خاطر کشفی که به اتفاق همکارش دکتر اشترومینگر انجام داد به شهرت رسید. طبق نظریه‌ی ریسمان [که هنوز اثبات نشده] تمام نیروها و ذرات طبیعی از ریسمان‌های بسیار کوچک لرزانی ساخته شده‌اند. این نظریه، کل درک انسان از جهان و به ‌خصوص سیاه‌چاله‌ها را دگرگون می‌کند. یکی از نظریه‌پردازان ریسمان به نام پولچینسکی، نشان داده که این نظریه شامل ذراتی دو بعدی یا چند بعدی است که «شامه» نامیده می شوند. شامه یا برین که خلاصه شده واژه membrane است، در اصل به معنای غشا است. این نظریه به ایجاد شاخه کاملا جدیدی در کیهان‌شناسی منجر شد که در آن ممکن است شامه‌ها جهان‌هایی جزیره‌وار باشند که در بُعد دیگر فضا شناور هستند و با یکدیگر برخورد می‌کنند، یا ممکن است در بعد بالاتری با هم ارتباط برقرار کنند.

دکتر وفا علاوه بر آن‌چه گفته شد به خاطر توضیح رابطه بین هندسه و نظریه‌های میدان که از دوگانگی‌های ریسمان‌ها بر می‌آید، شناخته می‌شود. دستاوردهای او و یکی دیگر از همکارانش در این زمینه در قالب فرضیه‌ای به نام گوپاکومار-وفا معرفی شده. این موضوع با عنوان «مهندسی هندسی نظریه‌های میدان کوانتومی» شناخته می‌شود.

کامران وفا در زمینه‌ی نظریه‌ی ریسمان پژوهش می‌کند.

وفا در سال ۱۹۹۷ به همراه رابرت برندنبرگ نظریه F را ارایه داد؛ نظریه‌ای که با افزودن یک بعد جدید به نظریه M (نظریه M در واقع تعمیمی از نسخه‌های متفاوت نظریه ریسمان بود)، تصویری ۱۲ بعدی از کائنات ارائه می‌دهد. نظریه‌پردازان از نظریه F استقبال خوبی کردند، چراکه این نظریه با بعد اضافی خود، مسائل باقی مانده در نظریه M را به خوبی حل می‌کند. اما از آن‌جا که بعد اضافی مطرح شده در نظریه F، بعد مکانی نیست، این احتمال مطرح می‌شود که زمان دوبعدی باشد. در این صورت زمان به جای خطی، صفحه‌ای خواهد بود. به این ترتیب نه تنها امکان سفر در زمان و رفتن به گذشته و آینده (خود دکتر وفا سفر به گذشته را ناممکن می‌داند) وجود خواهد داشت بلکه حتی می‌توان در درون تک‌تک لحظه‌ها در جهت عمود بر سیر زمان نیز حرکت کرد. بنابراین شاید درون هر لحظه، ابدیتی نهفته باشد و با افزودن یک بعد زمانی جدید به معادله‌های توصیف‌کننده کائنات بتوان بسیاری از مسائل حل نشده فیزیکِ امروز را حل کرد.

کامران وفا در مسیر پژوهش‌های خود کوشیده راهی برای فهمیدن معانی نهفته دوگانگی‌های ریسمان‌ها و همچنین به‌کارگیری نظریه ابرریسمان برای حل مسائل حل نشده در فیزیک ذرات بنیادی (مانند مسئله سلسله مراتب و مسئله ثابت کیهان شناسی) پیدا کند. او مشارکت‌های گسترده‌ای هم در زمینه نظریه‌های ریسمان توپولوژیک و فهمیدن تقارن آینه‌ای و ساخت مدار-خمینه در نظریه ریسمان، داشته است.

زندگی شخصی و افتخارات

دکتر وفا در سال ۱۹۸۶ با «آفرین صدر» ازدواج کرد و حاصل این ازدواج سه فرزند پسر با نام‌های فرزان، کیان و نیکان است. او متولی «شبکه‌ی ایرانیان برای دانش و نوآوری (NIKI)» است. این موسسه فعالیت‌های عام‌المنفعه‌ی زیادی در ایران انجام داده؛ از جمله می‌توان به تاسیس مرکز تحقیقات پیشگیری و درمان زخم‌های مزمن در زنجان اشاره کرد.

دکتر کامران وفا، یکی از پیشگامان نظریه ریسمان در جهان و استاد تمام فیزیک دانشگاه هاروارد است و تا به حال بیش از ۲۵۰ مقاله‌ی علمی نوشته است. او در سال ۱۹۸۹ جایزه‌ی «محقق جوان» ریاست جمهوری آمریکا را دریافت کرد. در همان سال جایزه‌های آلفرد پی اسلون و بنیاد پاکار هم به او اعطا شد.

وفا عضو فرهنگستان علوم ایالات متحده است و با آکادمی هنر و علوم این کشور نیز همکاری می‌کند. در سال ۲۰۰۸ به خاطر تلاش‌هایش در زمینه‌ی ریاضی و فیزیک جایزه‌ی AMS لئونارد ایسنبود را به دست آورد. در همان سال جایزه‌ی مرکز بین‌المللی فیزیک نظری (ICTP) موسوم به دایراک هم به او تعلق گرفت.

در سال جاری میلادی (۲۰۱۶) جایزه‌ی دنی هاینمن در زمینه فیزیک ریاضی هم به او داده شد. دکتر وفا همین چند روز پیش به اتفاق همکار و دوست قدیمی‌اش اندرو اشترومینگر و دکتر جوزف پولچینسکی برنده‌ی جایزه‌ی سه میلیون دلاری «پیشگامان علم» (Breakthrough Prize) شدند. این بزرگترین جایزه علمی جهان است که از سال ۲۰۱۲ کار خود را آغاز کرده و توسط صاحب‌نامانی از سیلیکون ولی مثل یوری میلنر، سرگی برین و مارک زاکربرگ تامین مالی می‌شود. مراسم سال ۲۰۱۶ آن در مرکز تحقیقاتی Ames ناسا واقع در کالیفرنیا با تشریفات خیلی زیاد برگزار شد.

کامران وفا به همراه اندرو اشترومینگر و جوزف پولچینسکی جایزه سه میلیون دلاری پیشگامان علم در حوزه‌ی فیزیک بنیادین را برد.

دکتر وفا در گفت‌وگو با علمنا درباره‌ی این جایزه و نظریه‌اش گفت: « این تئوری از ادغام نظریه نسبیت انیشتین به گرانش زمین و مکانیک کوانتومی ایجاد شده است و من بعد از مطالعه سی ساله در این رشته بر اساس نظریه ریسمان خود توانستم این جایزه عظیم رابه عنوان اولین دانشمند ایرانی دریافت کنم.» دکتر کامران وفا در ادامه این گفتگو تاکید کرد که جوانان ایرانی پتانسیل لازم برای کسب چنین جوایز معتبر علمی را دارند و کافی است که استعدادهای آن‌ها جدی گرفته شود.

او خاطر نشان کرد با کمی توجه مسئولین، ایرانیان می توانند در تمام زمینه‌های بین‌المللی علی‌الخصوص فعالیت‌های علمی، حضور و مشارکت فعالی داشته باشند. وفا موقع دریافت جایزه خود بیان داشت: «من از دانشمندان و ریاضیدانان صاحب نام و پیشکسوت ایران زمین الهام گرفتم. این مساله را هم باید بدانیم که علم جغرافیا ندارد و من از همکاران فیزیکدان و ریاضیدان خود در گوشه گوشه جهان که بیش از ۱۵۰ نفر هستند سپاسگزاری میکنم.» دکتر وفا زیاد به ایران سفر می‌کند و آخرین بار همین امسال (۱۳۹۵) برای سخنرانی در دانشگاه امیر کبیر به تهران آمد.

چقدر با حرف‌های دکتر وفا درباره‌ی توانمندی‌های جوانان ایرانی موافقید؟ به نظر شما چه عاملی بیشترین تاثیر را در اینکه او به این درجه‌های بالای علمی برسد داشته؟ هوش ایرانی‌اش یا محیط و جامعه‌ی میزبان؟