آشکین، فیزیک‌دان ۹۶ ساله و برنده جایزه نوبل، در رؤیای انرژی پاک و ارزان

آرتور آشکین قصد دارد ضمن رونمایی آخرین دستاوردش در تبدیل ارزان و کاربردی انرژی خورشیدی، دومین جایزه‌‌ی نوبل فیزیک را برایش به‌ارمغان آورد.

آرتور آشکین، قدیمی‌ترین برنده‌‌ی جایزه‌ی نوبل، ازجمله افرادی است که به‌ راحتی در سبک زندگی اهمیت فراوانی می‌دهد. او معمولا لباس‌هایی ساده و بی‌‌آلایش بر تن می‌کند و اهمیتی به آداب رسمی معاشرت اهالی علم نمی‌‌دهد.

شاید این سبک زندگی برای کسی مانند او منطقی جلوه کند. آشکین در زیرزمین خانه‌اش، زمان زیادی صرف ساخت اختراعات جدیدش می‌کند. آشکین ۹۶ ساله طبقه‌‌ی پایین خانه‌‌اش را به‌ نوعی آزمایشگاه تبدیل کرده ‌که در آن، مشغول ساخت دستگاه جذب و تبدیل انرژی خورشیدی است.

او می‌‌گوید در‌حال‌ساخت انرژی الکتریکی ارزان‌‌قیمت است. این اختراع جدید از هندسه برای جذب و هدایت نور استفاده می‌کند. مبنای این اختراع بر استفاده از لوله‌های انعکاسی متمرکزکننده است که می‌‌تواند نور خورشید را متمرکز کند. چنین ابزاری خواهد توانست پنل‌های خورشیدی موجود را کارآمدتر یا درنهایت، حتی محصولی ارزان‌تر و ساده‌تر را جایگزین آن‌ها کند.

آرتور آشکین / Artur Ashkin

اختراع تازه پنل‌های خورشیدی را کارآمدتر می‌کند یا به‌کلی جایگزینشان می‌‌شود

او در تمام عمرش شیفته‌‌ی نور بوده و همین شیفتگی، نجات‌‌بخش زندگی‌‌های بی‌‌شماری بوده است. در سال ۲۰۱۸، او به‌‌خاطر نقشش در اختراع فناوری کوچکی به‌نام «موچین نوری» برنده‌‌ی جایزه‌‌ی نوبل فیزیک شد. این ابزار در اصل پرتو لیزری قدرتمندی است که می‌توان با آن، اشیای بسیار کوچک را برداشت. به‌گفته‌ی آشکین، این لوله‌ها واقعا ارزان هستند و قیمتشان فقط چند سِنت است؛ به‌همین‌دلیل فکر می‌کند این محصول ممکن است دنیا را نجات دهد. او حتی به کسب دومین جایزه‌‌ی نوبل خود نیز چشم دوخته است.

موچین نوری می‌تواند رشته‌‌ی DNA را نیز نگه دارد و درنتیجه، کمک می‌کند برخی از بزرگ‌ترین اسرار زندگی را بررسی کنیم. این تکنیک در زیست‌شناسی، نانوتکنولوژی، طیف‌سنجی و سایر رشته‌‌ها به‌کار رفته و حتی به پژوهشگران کمک کرده دستگاه آزمایش خون مالاریا بسازند و دریابند سازوکار داروهای کاهش کلسترول در کنترل غلظت سلول‌‌های خونی چگونه است. با تمام این‌ها، آشکین به مراسم نوبل علاقه‌‌ی چندانی ندارد و تمام تمرکزش را فقط روی محصول متمرکزکننده‌‌ی نور خود گذاشته است.

چگونگی توسعه‌‌ی موچین نوری

وقتی در دوم اکتبر، آکادمی سلطنتی علوم سوئد آشکین را دعوت کرد، او ابتدا فکر کرد این قضیه شوخی است؛ چراکه دانشمند دیگری به‌نام استفان چو، وزیر سابق انرژی ایالات‌ متحده‌ی آمریکا، نیز به‌خاطر برخی تحقیقات مربوط‌به آزمایشگاه‌های بل در سال ۱۹۹۷ موفق شده بود این جایزه را کسب کند.

پژوهش‌‌های چو برمبنای کار قبلی آشکین درزمینه‌ی بررسی ارگانیسم‌‌های موجود در پسماند به‌وسیله‌ی میکروسکوپ و برداشتن آن‌‌ها با کمک پرتوی لیزری بود. آشکین درحالی‌‌که به لامپ اشاره می‌‌کند، می‌‌گوید:

می‌‌دانستید این نوری که به شما می‌تابد، می‌‌تواند شما را هُل دهد؟ بیشتر مردم چنین تصوری ندارند؛ اما این واقعیت دارد؛ چون نور انرژی دارد. تنها مسئله این است که این نیرو آن‌‌قدر کم است که نمی‌توانید احساسش کنید.

آشکین پژوهش درباره‌‌ی این ویژگی نور را شروع کرد تا بلکه بتواند با کمک آن، فناوری ارتباطات را برای آزمایشگاه بل بهبود بخشد. او ادامه می‌‌دهد:

نور یک موج است، قبول دارید؟ بااین‌حال در فیزیک، یک ذره نیز محسوب می‌‌شود؛ آن‌هم ذره‌‌ای مرموز.

باوجوداین، وقتی آشکین متوجه شد فشار ناشی از فوتون (ذرات بنیادی نور) می‌تواند اشیای بسیار کوچک را بردارد، روی زیست‌شناسی تمرکز کرد و استفاده از موچین نوری برای گرفتن و بلندکردن و جابه‌جایی اشیائی به‌‌کوچکی یک DNA را آغاز کرد.

آرتور آشکین / Artur Ashkin

آرتور آشکین درحال‌کار با لیزر در آزمایشگاه‌های بل (سال ۱۹۷۰)

آزمایشگاه‌های بل مجوز بررسی روش‌‌ به‌‌کارگیری این ابزار را برای موجودات زنده صادر کرد و درنهایت، آشکین موفق شد بفهمد چطور می‌‌توان موجودات تک‌سلولی را با استفاده از نور برداشت. مارکوس ولدون، رئیس فعلی آزمایشگاه‌های بل می‌‌گوید:

شما می‌توانید آن‌ها را مانند طرز کار موچین بردارید. [آشکین] می‌تواند هسته‌‌ی سلول را جابه‌جا کند و بسیاری از کارهای جالب دیگر را انجام دهد.

او به یاد می‌آورد که وقتی آشکین برای اولین‌‌بار توانست این موجودات را با پرتوِ نور گرفتار کند، چگونه برخی از همکارانش در آزمایشگاه بل در بهت و حیرت فرورفتند. او صدای فریادهایی را به‌خاطر می‌‌آورد که می‌‌گفت: «بیایید، ببینید! آشکین حشرات را گرفتار کرده است!» آشکین می‌‌گوید این اختراع، او را نیز مانند دیگران شگفت‌‌زده کرده بود: «من توانسته بودم شناورساز نوری را اختراع کنم.»

متمرکزکننده‌‌ی نور

هنگامی‌که آشکین در سال ۱۹۹۲ از آزمایشگاه‌‌های بل بازنشسته شد، آن‌‌ها تجهیزات شناورسازی او را دراختیارش قرار دادند تا با خود به خانه ببرد. او همه‌‌چیز را به‌‌غیر از لیزر پرقدرت آزمایشگاه به خانه آورد. او می‌‌گوید شبکه‌‌ی ‌‌‌‌برق منزلش ولتاژ کافی برای راه‌‌اندازی چنینی دستگاهی ندارد.

در‌‌حال‌‌حاضر، آشکین با کمری خمیده پشت میز کارش مشغول کار است. عصایی که برای رفت‌‌وآمد به طبقه‌‌ی بالا استفاده می‌‌کند، در گوشه‌ای افتاده و حلقه‌‌های نوار چسب و کاغذ بازتابنده نقره‌ای نیز روی میز کار چوبی و کف زمین سیمانی اتاقش پخش شده است. او تجهیزات انکساری زیادی در آزمایشگاه زیرزمینی‌اش ساخته ‌است. درواقع، برخی از آن‌ها حتی فضای گاراژ او را نیز اشغال کرده‌‌اند و به‌‌سختی فضای کافی برای خودروِ شخصی‌اش باقی مانده است.

آرتور آشکین / Artur Ashkin

تاکنون، آشکین حداقل ۴۷ اختراع ثبت‌‌شده دارد و اسناد این اختراع تازه‌ی خود را نیز از قبل بایگانی کرده است

آشکین تاکنون حداقل ۴۷ اختراع ثبت‌‌شده دارد و پیش‌‌تر نیز، مدارک مربوط‌‌به اختراع تازه‌‌‌اش را بایگانی کرده است‌. بااین‌‌حال، او می‌‌گوید هنوز برای به‌‌اشتراک‌‌گذاری تصاویر مربوط‌‌به متمرکزکننده‌‌هایش آماده نیست. وی امیدوار است به‌‌زودی، نتایج کارش را در ژورنال علمی ساین بتواند منتشر کند.

او مطمئن است پس از انتشار این اسناد، از فناوری تازه‌‌اش در تمام دنیا استقبال خواهد شد؛ از خانه‌اش در نیوجرسی تا هند و فراتر از آن. این فناوری‌‌ خواهد توانست برق ارزان و پاک و تجدیدپذیر را دراختیار تمامی خانه‌ها و کسب‌‌وکارها قرار دهد. ولدون می‌گوید:

به‌‌طور کلی، افراد باهوش زمانی برای استراحت ندارند. واضح است که [آشکین] با وجود موفقیتش در دریافت جایزه‌‌ی نوبل، همچنان به‌‌دنبال حل مشکلات بزرگ است و من [این روحیه] را می‌‌ستایم.

پیش به‌سوی دومین جایزه‌ی نوبل

در دوران رکود بزرگ آمریکا، آشکین در بروکلین بزرگ شد. وی پسربچه‌ای استخوانی و حساس به غذا بود که بیشتر به خوردن شیر وابستگی داشت. پدرش دندان‌پزشک بود که از اوکراین به آمریکا مهاجرت کرده بود. «کتاب دانش: دایرةالمعارف کودکان» تنها کتابی است که او از خانواده‌‌اش به‌خاطر می‌آورد.

آشکین عاشق آن کتاب بود؛ مخصوصا بخش‌‌هایی از آن که شخصیتی به‌نام Wonder Why در آن حضور داشت. او به‌یاد می‌‌آورد که شخصیت خیالی این کتاب می‌‌پرسید مثلا چرا آسمان آبی است:

من شیفته‌‌ی آن شدم؛ چون می‌خواستم بدانم چیزها چگونه کار می‌‌کنند. این کتاب مرا با دنیای علم آشنا کرد.

آرتور آشکین / Artur Ashkin

تصویر آرتور آشکین درکنار همسرش

این حس کنجکاوی درنهایت باعث شد آشکین دکتری خود را از دانشگاه کورنل بگیرد. در آنجا با زنی به‌نام آلین آشنا شد. این دو ۶۴ سال است که درکنار همدیگر به خوشی زندگی می‌کنند.

آشکین می‌گوید می‌‌خواهد با مبلغ نقدی جایزه‌‌ی نوبل یک وعده‌ی غذای خوش‌مزه برای همسرش بخرد

آشکین می‌گوید در زندگی هرگز به گذراندن کلاس‌‌های شیمی نیاز نداشته است؛ چراکه همسرش نابغه‌‌ی واقعی این علم بوده و آشکین تمام نیازهایش در شیمی از وی فراگرفته است. او دلیل ازدواجش با این زن را نبوغ مثال‌‌زدنی‌‌ آلین عنوان کرده است.

آلین، همسر آشکین می‌‌گوید:

واقعا تعجب می‌کنم چگونه او در ۹۶ سالگی همچنان با نبوغ به‌کارش ادامه می‌‌دهد... البته گاهی اوقات، کمی بد‌‌خلقی نیز می‌کند.

از آشکین پرسیدند: «چگونه از جایزه‌‌ی ۵۰۰،۰۰۰ دلار استفاده خواهی کرد؟» وی پاسخ داد: «ایده‌‌ای برایش در ذهن دارم. می‌خواهم آلین را به رستورانی درجه‌یک ببرم و باهم غذای خوش‌مزه بخوریم!»

آشکین و آلین ۵ نوه دارند که به‌‌زودی، وارد دانشگاه خواهند شد. این مبلغ احتمالا می‌تواند کمک‌هزینه‌ی مناسبی برای آن‌‌ها باشد. درحالی‌که آشکین به‌‌دنبال آن است که به‌زودی، اختراع بعدی‌اش را رونمایی کند، همسرش دلیلی برای انتظارکشیدن به‌منظور جشن دریافت دومین جایزه‌‌ی نوبل نمی‌‌بیند و معتقد است همان یک جایزه‌ی نوبل فیزیک کافی است.

منبع sciencealert

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده
تبلیغات

بیشتر بخوانید