چالشهای سرراه یک زن دانشمند در دنیای فیزیک
موضوع ماده تاریک(Dark Matter) در #فیزیک یکی از بزرگترین چالشها و موضوعات بحث برانگیز است. ماده تاریک جسم عجیبی است که با آنچه قبلا دیده شده است، کاملا تفاوت دارد. این ماده وزن دارد ولی قابل مشاهده نیست. مسئله ماده تاریک یک مسئله دانشگاهی ایست زیرا سرنوشت نهایی جهان، اینکه در آتش سخت خورد شده و از بین برود و یا در اثر سرمای سهمگینی با نالههای کیهانی محو شود، بستگی به ماهیت دقیق ماده تاریک دارد.
برای اولین بار دانشمند و ستاره شناس سویسی فریتز زویکی(Fritz Zwicky) راجع به ساختار کهکاشنها و کیهان شک نمود و تصمیم گرفت که برای وضاحت این موضوع وزن خوشه کهکشانی کما(Coma) را محاسبه نماید. زویکی وزن لازم برای پیوند این خوشه کهکشانی را محاسبه نموده و مشاهده کرد که کتله این خوشه بیست برابر بزرگتر از کتله ستارههایی است که میدرخشند. وی در یک مجله سویسی گزارش داد که یک تفاوت اساسی بین این دو نتیجه وجود دارد. زویکی فرض کرد که شکل اسرار آمیزی از ماده تاریک و جود دارد که کشش جاذبهای آن، این خوشه کهکشان را به هم وابسته نگه میدارد. بدون ماده تاریک کهکشانهای خوشه ی کما باید از یک دیگر میگریختند. با این حال، نتایجی زویکی با بی اعتنایی و حتی دشمنی جامعه ستاره شناسان روبه رو شده و مورد تمسخرقرار گرفت. پس از زویکی، درسال 1973 جرمیا اوستریکر(Jeremia Ostriker) و جیمز پیبلز(James Peebles) از دانشگاه پرینستون با انجام آزمایشها نظریه زویکی را دوباره زنده ساختند. این مقاله نیز با سرنوشت نظریه زویکی مواجه گردید.
با این وجود، پس از دههها بد بینی و تمسخر، چیزی که جهت موج را عوض کرد، نتایجی بود که با دقت و پشتکار توسط خانم ورا روبین(Vera Rubin) و همکارانش در موسسه کارنگی(Carengie institution) به دست آمد. ورا روبین در 23 جولای 1928 در شهر فیلادلفیا به دنیا آمد. روبین در سن 17 سالگی وارد دانشگاه واسار شد و سه سال بعد با مدرک لیسانس ستاره شناسی از آنجا فارغ التحصیل گردید. اطلاعات به دست آمده توسط تیم روبین که صدها کهکشان را مورد تحلیل قرار داده بودند، موجب تایید نظریه زویکی گردید. مانند تاریخ خود ماده تاریک، چندین دهه از طول زندگی ورا روبین گذشت تا نتایجی او از طرف بد بینان جامعه ستاره شناسی(که بیشتر مرد هستند) شناخته شود.
پذیرش یک زن از طرف همکاران مردش هیچگاه آسان نبوده است. در هر مرحله از راه نزیک بود که مسیر شغلی دکتر روبین به علت دشمنی مردان با او در معرض مخاطره قرار گرفته و متوقف شود. او اولین بار در دهه 1930 هنگامیکه کودک ده سالهای بود به کنجکاوی آسمان شهر واشنگتن را تماشا میکرد و به ستارگان علاقهمند شد و این مشاهدات بعضی از شبها ساعتها طول میکشید و او حتی نقشه جزئیات عبور یک سنگ آسمانی را در آسمان رسم میکرد. پدر او انجینیر برق بود و اورا به پیگیری علاقهای که به ستارگان داشت، تشویق میکرد. پدرش به او کمک کرد تا در چهارده سالگی اولین تلسکوپ خودرا بسازد و اورا باخود به جلساتی که علاقه مندان به ستاره شناسی(Astronomy) در واشنگتن ترتیب میدادند، میبرد. اما تشویق گرمیکه او در خانه احاساس میکرد با پذیرش سردی که در دنیای خارج با آن رو به رو شده بود، کاملا مغایرت داشت.
زمانیکه او از سوارتمر کارلج(Swarthmore college) تقاضای پذیرش نمود، مامور بررسی پذیرش سعی کرد که اورا از ستاره شناسی منصرف و به شغلهای مناسب برای زن مانند نقاشی اجسام آسمانی راهنمایی کند. این موضوع در خانواده به صورت شوخی راجی در آمده بود. او به یاد میآورد هرزمانیکه در طول کار اشتباهی از من سر میزد یکی میگفت آیا هیچ وقت فکر کردهاید که شغلی در زمینه نقاشی پیدا کنید؟ پس از خاتمه دوره کارشناسی در واسار (Vassar)، او از دانشگاه پرینستون که در زمینه ستاره شناسی شهرت جهانی داشت، تقاضای پذیرش کرد. اما اوهیچگاه دفترچه راهنمایی دانشگاه را دریافت نکرد زیرا دانشگاه پرینستون تا سال 1971، دانشجوی زن در رشته ستاره شناسی قبول نمیکرد. او در دانشگاههاروارد پذیرفته شد ولی او این پذیرش را رد کرد زیرا او تازه با روبرت روبین یک فیزیک-کیمیا دان ازدواح کرده بود و با او به دانشگاه کرنل رفت. پس از آنکه او پذیریش هاروارد را نپذیرفت، یک نامه رسمی از این داشنگاه دریافت کرد. در زیر این نامه با دستخط نوشته بود (نفرین برشما خانمها! وقتی هم که یک پذیریش خوب برایش پیدامیکنیم، خانم طفره میرود و ازدواج میکند.) اما رفتن به دانشگاه کرنل، نعمتی از نظر دیگر بود زیرا استادان روبین در دو درس فیزیک مقطع ماستری، برندگان جایزه نوبل بودند. هانز بت و ریچارد فاینمن. رساله کارشناسی وی با دشمنی دنیای که در آن مردهای مسلط بودند، روبه رو شد. مقاله او که نشان داد کهکشانهای دور نسبت به به انبساط یکنواخت الگوی ساده شده بیگ بنگ انحرافاتی دارند، با رد درخواست انتشار رو برو شد، زیرا این فرضیه برای آن زمان بسیار زود رس بود. (دهها سال بعد مقاله او پیامبرانه تلقی خواهد شد)
او به تحصیلات خود در صنفهای شبانه ادامه داد و دکتری خودرا از دانشگاه جورج تاون(Georgetown) گرفت. درسال 1954 او رسالهای دکترای خودرا منتشر کرد. متاسفانه او سالها از زمان خود جلوتر بود. با گذشت زمان، به فردی شهرت پیدا کرد که بر خلاف اندیشههای جا افتاده و پذیرش شده ستاره شناسی، گام برمیدارد. سالها به طول انجامید تا او شهرت را که شایسته او بود، کسب کرد.
روبین که از رویارویی ایجاد شده با کار او اندوهگین شده بود، تصمیم گرفت که مهلت فراغتی بدهد. او شروع به مطالعه در زمینه یکی از معمولیترین بخشهای ستاره شناسی، یعنی چرخش کهکشانها به دور خود کرد. به سادگی کامل او کهکشان اندرومدا(زن بسته در زنجیر) را که نزدیگترین به زمین ماست، برای شروع مطالعاتش انتخاب کرد. او و همکارانش انتظار داشتند بهاین نتیجه برسند که گازی که در اطرف کهکشان زن به زنجیر بسته در حال گسترش است، سرعت بسیار کمتری نسبت به گاز نزدیک به مرکز کهکشان داشته باشد. سرعت گاز باید با دور شدن از هسته کهکشان، کند تر شود. برخلاف انتظار، آنها دریافتند که سرعت گاز، چه در نزدیک مرکز و چه در پیرامون کهکشان، ثابت است. در ابتدا، آنها فکر میکردند که از نتیجه عجیب، تنها مربوط به کهکشان زن به زنجیر بسته است. بنابر این شروع به تحلیل منظم صدها کهکشان کردند. (از سال 1978، این تحلیل درباره 200 کهکشان انجام گرفته است) و به همان نتیجه شگفت انگیز رسیده است.
بخاطر کوششهای پیش تازانه ورا روبین، او درسال 1981 به ریاست فرهنگستان میلی علوم(national academy of science) انتخاب شد و در سال 1993 مدال ملی علوم آمریکا را از بیل کلینتون رئیس جمهور دریافت نمود. (از زمان تشکیل این موسسه در سال 1863، فقط تنها 75 زن از میان 3508 دانشمند، برای عضویت در این فرهنگستان انتخاب شده بودند). امروز روبین نیز از پیشرفت ناچیز دانشمندان رنج میبرد. چهار فرزند این دانشمند بزرگ نیز همانند مادر خود در علوم مختلف صاحب نظر اند و حرفهای برای گفتن دارند. دختر او جودی یانگ(Judy Young) از همراهان اصلی او درکشف توزیع متناسب نور و گاز در کهکشانها بوده است . او دررشتهای فیزیک تابش کیهانی درجه دکترا داشت که در سال 2014 در گذشت. زمانی که او برای شرکت در یک همایش بین المللی به جاپان میرفت، تنها زنی بود که در این همایش شرکت میکرد. روبین یاد آور میشود که من واقعا نمیتوانستم تا مدت زیادی، این داستان را بدون گریه بازگو کنم زیرا به طور قطع، دریک نسل، از نسل من تادخترم، تغییری زیادی صورت نگرفته است. جای تعجب نیست که روبین، به انگیحتن علاقه دختران جوان به ادامه تحصیلات علمی، دلبستگی دارد. او حتی کتابی برای کودکان با این عنوان نوشته است: مادر بزرگ من یک ستاره شناس است. ورا روبین تقریبا 77 سال زندگی اش را در حال مبارزه با بد بینان دنیای که در آن مردان مسلط بودند، سپری نمود. بلاخره این دانشمند پر آوازه بعد از 88 سال زندگی در دسامبر سال 2016 میلادی در گذشت. به گفته آلن روبین پسرش، او پیش از مرگ سالها از بیماری دمانس(زوال عقل) رنج میبرد.
تلخیص و ترتیب: محمد آصف برخیا – جوزای 1397
منابع:
- کتاب فراسوی ایشنتین نوشته پروفسور میچیو کاکو(Michio Kaku) فیزیکدان و استاد فیزیک نظری در دانشگاه نیویورک، و جنیفر تامسون(Jennifer Trainer Thompson) نویسنده چندین کتاب و ویراستار همکار. ترجمه رضا خزانه، چاپ سوم سال 1390 صفحات 162-166.
- www.nytimes.com
همه ای ما کمابیش لذت درک کردن چیزی را چشیده ایم؛ لذتی که در تک تک سلول های مغزمان جاری می شود و تمام وجودمان را فرا می گیرد. با درک کردن و فهمیدن، احساس قدرت می کنیم. گاهی ممکن است چیزی را نفهمیم؛ آری زیاد پیش می آید. گاهی هم می پنداریم چیزی را فهمیده ایم و به آسانی از کنارش رد می شویم. اما گاهی مصرانه باقی می مانیم وکم نمی آوریم؛ آنقدر پافشاری می کنیم تا به واقعیت دست یابیم. اما چه زمان است که چیزی رامی فهمیم؟ اصلا فهمیدن به چه معنی است وتفاوت بین یادگیری و فهمیدن در چیست؟