مصاحبه و گزارش - موضوعي
 پرتو گاما بدون بار با حركت در جهت مستقيم (مصاحبه و گزارش شماره‌ي 134)
پرتو گاما بدون بار با حركت در جهت مستقيم (مصاحبه و گزارش شماره‌ي 134)
اگرچه «جهت» و «نوع» ذره‌هاي ناشي از پرتو گاما را تعيين كرده‌ايم ولي تاكنون نتوانسته‌ايم «انرژي» اين ذره‌ها را بيابيم. تنها مي‌توانيم بگوييم «آستانه‌ي پايين» انرژي چقدر است ... مصاحبه با دكتر محمود بهمن‌آبادي - قسمت اول

پرتو گاما

بدون بار با حركت در جهت مستقيم




قسمت اول | قسمت دوم

اشاره

بنا داريم مصاحبه‌هايي را با اساتيد برتر رشته‌هاي مختلف علوم براي‌تان آماده كنيم. اين نويد را به شما مي‌دهيم در آينده‌اي نه‌چندان دور، خواننده‌ي مصاحبه‌هايي شنيدني از اين اساتيد گرامي خواهيد بود.

وقتي از جناب دكتر «محمود بهمن‌آبادي» تقاضا كرديم چند كلمه‌اي صحبت داشته باشيم تا با فعاليت‌هاي اين استاد گرامي – كه داراي سوابقي هم در المپياد فيزيك هستند – آشنا شويم با روي باز از ما استقبال كردند.

سخنوري، دقت در پاسخگويي و رفع اشكال در سؤال‌هاي همكاران‌مان – كه بعضاً سؤال‌ها ناشايانه مطرح مي‌شد -، احترام بسيار به اساتيدشان از ويژگي‌هاي بارز اين استاد گرامي است.

با جستجويي هرچند كوتاه در اينترنت مي‌توان فعاليت‌هاي بي‌شماري از اين محقق گرامي برشمرد كه مختصراً مواردي نظير ذيل را براي‌تان انتخاب كرديم. اميدواريم از اين مصاحبه – كه در دو قسمت براي‌تان ارائه مي‌شود – لذت ببريد.

«محمود بهمن‌آبادي» در تهران متولد شد. دوره‌ي كارشناسي را در رشته‌ي فيزيك در دانشگاه صنعتي شريف گذراند. در همان دانشگاه از پايان‌نامه‌ي كارشناسي ارشدش با عنوان ذيل با راهنمايي يكي از اساتيد برجسته‌ي‌ دانشگاه صنعتي شريف دكتر «جلال صميمي» دفاع كرد: «ژيروسكوپ و آونگ فوكو».

اكنون استاديار دانشكده‌ي فيزيك دانشگاه صنعتي شريف و داراي عضويت در كميته‌ي فيزيك باشگاه دانش‌پژوهان جوان است.

اگر بخواهيم به برخي از فعاليت‌هاي علمي محقق گرامي اشاره داشته باشيم مي‌توانيم به موارد متعدد از جمله موارد ذيل بپردازيم:

- همكاري در پروژه‌ با عنوان ذيل به‌عنوان برگزيده‌ي نوزدهمين جشنواره‌ي خوارزمي در سال 1384 با سرپرستي استاد گرانقدر دكتر «جلال صميمي»:

«رصد گسیل پرتو گامای TeV از چشمه‌های نقطه‌ای پرتو گامای EGRET»

- عضويت در گروه سرپرستي تيم‌هاي اعزامي جمهوري اسلامي ايران در المپيادهاي جهاني

- عضويت در هيأت رئيسه‌ي «انجمن نجوم ايران»

- عضويت و فعاليت در «رصدخانه‌‌ي البرز» دانشگاه صنعتي شريف

- مشاوره‌ي علمي نشريه‌ي «تكانه» (نشريه‌ي دانشجويان فيزيك دانشگاه صنعتي شريف)

- عضويت و دبیري کمیته‌ي اجرایی سومين كنفرانس ملي خلأ ايران (24 و 25 بهمن 1386)


با توجه به سوابق اين محقق گرامي در آموزش و حضور مداوم در عرصه‌ي المپياد فيزيك، كتابي با عنوان ذيل توسط ايشان نگارش يافته است كه از كتاب‌هاي مفيد براي آناني است كه مي‌خواهند خود را براي مرحله‌ي دوم المپياد آماده كنند:

- بهمن‌آبادي، محمود؛ «آزمون‌هاي تابستاني المپياد فيزيك با پاسخهاي تشريحي: تابستان 1376 و 1379».



به‌عنوان سؤال اول خودتان را معرفي کنيد.

من «محمود بهمن­آبادي» متولد سال 1343 بوده و در تهران متولد شدم. دبستان را در مدرسه­اي به‌نام «عارف» - که درحال حاضر احتمالاً نامش تغيير کرده - در خيابان تهران­نو بودم و دوره‌ي راهنمايي را هم در همان خيابان در مدرسه‌ي «احمديه» گذراندم.

سپس دبيرستان را در مدرسه‌ي «کمال» واقع در منطقه‌ي 8 تهران، خيابان سمنگان سپري كردم.



تمام ستارگاني كه ما مي‌شناسيم اين‌طور نيست كه همه طيف نور مرئي داشته باشند و با تلسكوپ‌هاي معمولي ديده شوند.


شما در چه دانشگاه‌هايي تحصيل کرده­ايد؟

تمام تحصيلات دانشگاهي را در دانشگاه «صنعتي شريف» بودم. سال 1362 وارد اين دانشگاه شدم و دوره‌ي کارشناسي، کارشناسي ارشد و دکترا را در اين دانشگاه گذراندم و در حال حاضر هم استاد همين دانشگاه هستم.

رشته‌ي تحصيلي من «فيزيک» و تخصّصم در «نجوم» است.



دكتر «جلال صميمي»

ستارگان مي‌توانند داراي تابش‌هاي الكترومغناطيسي ديگري هم نظير: راديويي، مادون قرمز، پرتو ايكس، پرتو گاما و ... باشند.


در مورد پروژه­هاي پژوهشي خودتان بگوييد.

پروژه‌ي من در دوره‌ي فوق ليسانس ساخت يك «آونگ فوکو» بود. در دوره‌ي دکترا و پس از آن در كنار استاد عزيزم جناب دکتر «صميمي» در زمينه‌ي «نجوم پرتوهاي گاما» فعاليت داشته و دارم.

کارهاي من بيش‌تر تجربي است و گاهي هم ناخنكي به تئوري­هاي مربوط مي‌زنيم. در اين راستا اميدواريم به‌زودي بتوانيم يک رصدخانه‌ي خيلي‌خوب در زمينه‌ي نجوم «پرتوهاي گاما» و «پرتوهاي كيهاني» احداث کنيم.



از فرايندهايي كه در اجرام آسماني اتفاق مي‌افتد مي‌توانيم به رخدادهاي درون آن‌ها پي ببريم.


درباره‌ي يکي از پروژه­هاي‌تان کمي توضيح دهيد.

شما وقتي ستاره­اي را نگاه مي­کنيد در واقع نورش را مي­بينيد يعني مي­توانيد فرايندهاي اتمي که در ستاره­ رخ مي­دهد را تشخيص دهيد و از آن‌جا به عناصر تشکيل دهنده‌ي ستاره پي ببريد.

تابش گاما فوتون‌هاي بسيار پرانرژي هستند كه در فرايندها خاصي توليد مي‌شوند.



از رنگش؟!
در واقع از رنگش و از نوع اسپکتروسکوپي که روي نورها انجام مي­شود. تمام ستاره­هايي که ما مي­شناسيم اين­طور نيستند که همه طيف نور مرئي داشته باشند و با تلسکوپ‌هاي معمولي ديده ­شوند.

آن‌ها مي­توانند تابش­هاي الکترومغناطيسي ديگري هم داشته باشند

به‌عنوان مثال:

- تابش راديويي
- تابش مادون قرمز
- پرتو ايکس
- و يا پرتو گاما.

در واقع از فرايندهايي که در اجرام آسماني اتفاق مي­افتد مي­توانيم پي ببريم که چه رخدادهايي در آن‌ها رخ مي‌­دهد.

به‌عنوان مثال: اگر «پرتو ايکس» ببينيم متوجه مي­شويم واکنش­هاي خاصي در آن‌جا در حال روي دادن است که تابش آن­ها در «پرتو ايکس» است.

بعد ما اين­ها را با اطلاعات آزمايشگاهي­ تطبيق داده و پي مي­بريم چه رويدادهايي در حال انجام شدن است.

«پرتو گاما» هم همين‌طور است. وقتي مي‌گوييم «تابش گاما» يعني تابشي با انرژي زياد. در واقع «تابش گاما» فوتون‌هاي بسيار پُرانرژي هستند و در فرايندهاي خاصَي توليد مي‌شود و ما مي­توانيم در مورد منشأ آن‌ها بحث كنيم و طبيعتاً مي­توانيم چشمه‌ي توليد آن‌ها را در کهکشان کشف کنيم. «پرتو گاما» ذره­اي است بدون بار الکتريکي.

همه‌ي مي­دانيم اگر يک بار الکتريکي در يک ميدان مغناطيسي حرکت کند حتماً منحرف مي­شود. كهکشان ما از ميدان مغناطيسي پُر است؛ بنابراين اگر يک فوتون - كه بدون بار الكتريكي است - از جايي منشأ بگيرد در اين ميدان مغناطيسي منحرف نخواهد شد.

پس اين فوتون از جايي كه توليد شده اگر در مسيرش - كه مستقيم است – به‌سمت زمين بيايد سمت و سويي که «پرتو گاما» نشان مي­دهد همان جهت منشأ آن است.

بنابراين مي­توانيم منشأ چنين اجرامي را پيدا کنيم. اين­ها مي­تواند در «کيهان­شناسي» و «اخترفيزيک» بسيار مهم باشد.



پرتو گاما ذره‌اي است بدون بار الكتريكي؛ بنابراين در ميدان‌هاي مغناطيسي كهكشان‌ها منحرف نخواهد شد.










اگرچه «جهت» و «نوع» ذره‌هاي ناشي از پرتو گاما را تعيين كرده‌ايم ولي تاكنون نتوانسته‌ايم «انرژي» اين ذره‌ها را بيابيم. تنها مي‌توانيم بگوييم «آستانه‌ي پايين» انرژي چقدر است.


فوتون از جايي كه توليد شده اگر در مسيرش - كه مستقيم است –
به‌سمت زمين بيايد سمت و سويي که «پرتو گاما» نشان مي‌دهد
همان جهت منشأ آن است.


منظور شما از «چشمه» چيست؟

منظورم همان اجرام آسماني هستند که اين پرتوها را تابش مي‌کنند (مثل يک لامپ كه مي‌تواند تابش مرئي داشته باشد).

وقتي مي­گويم «چشمه» منظورم همان اجرام آسماني هستند که مولد اين پرتوها هستند و من به اين ترتيب مي­توانم منشأ و چشمه‌ي اين پرتوها را پيدا کنم که به‌دست آوردن اين اطلاعات بسياري از سؤال‌هاي اخترفيزيکي و کيهان­شناسي را پاسخ مي‌دهد.




خيلي طول مي­کشد تا به سطح زمين برسد، درست است؟!

خب طبيعي است وقتي فاصله‌ي اين­ چشمه‌ها چندين هزار سال نوري باشد - چون پرتوها با سرعت نور حرکت مي­کنند - پس چندين هزار سال طول مي‌کشد از آن‌جا به ما برسند.


فاصله‌ي چشمه‌ها چندين هزار سال نوري است؛
چون پرتوها با سرعت نور حرکت مي‌کنند
پس چندين هزار سال طول مي‌کشد از آن‌جا به ما برسند.


يعني امکان دارد نوري که الان به سطح زمين مي­رسد مبدأ آن از بين رفته باشد؟

بله ممکن است از بين رفته باشد و متناسب با فاصله‌ي آن از ما، وضعيت گذشته‌ي آن را مي­بينيم. هرچه آن جسم دورتر باشد وضعيت قبل‌تر آن را مي­بينيد.

به‌عنوان مثال:

وقتي به خورشيد نگاه مي‌كنيم در واقع 8 دقيقه قبلش را داريم مي­بينيم.

به‌همين ترتيب هرچه‌قدر دورتر مي­رويم در واقع تاريخچه‌ي دورتر آن­ها را مي­بينيم. بنابراين اگر فرض کنيم اجرام مشابهي در فواصل مختلف هستند مي­توانيم عملاً تمام تاريخچه‌ي زندگي يك جسم را در يک لحظه خاص ببينيم. بنابراين اطلاعات خيلي خوبي از تحوَل اجسام به‌دست مي‌آوريم.

عملاً مي‌توانيم سير گذر عمر يك ستاره را مشاهده مي‌کنيم و اين مسأله در بحث تحول ستاره‌ها بسيار مهم است: اين‌که بالاخره وضعيت ستاره‌ها به کجا منتهي مي‌شود؛ اين‌که از کجا شروع مي‌شوند به کجا منتهي مي‌شوند و اتفاق‌هايي که در طول دوران عمرشان مي‌گذرد چگونه است و ...



از اين اطلاعات چه استفاده­اي مي­توان کرد؟!

از فرايندهاي مختلفي که ما در «اخترفيزيک» مي­بينيم:

- سن ستاره­ها
- عمر ستاره­ها
- اين‌که ستاره­ها تحت چه تحول‌هايي در يک دوره‌ي چندين ميليون سال يا چندين هزار ميليون سال قرار مي­گيرند

را متوجه مي‌شويم و به اين ترتيب مي­توانيم ستاره­ها را رده­بندي کنيم.

به‌عنوان مثال:

وقتي يک جسم دوهزار سال نوري با ما فاصله دارد وضعيت دوهزار سال قبلش را الان مي‌بينيم و جسم ديگري كه مشابه جسم اول است ولي در فاصله‌ي دوميليون سال نوري از ماست وضعيت دوميليون سال قبلش را مي‌بينيم.

بنابراين عملاً داريم سير گذر عمر يك ستاره را مشاهده مي­کنيم و اين مسأله در بحث تحول ستاره­ها بسيار مهم است:

- اين‌که بالاخره وضعيت ستاره­ها به کجا منتهي مي­شود.

- اين­که از کجا شروع مي­شوند به کجا منتهي مي­شوند

- و اتفاق‌هايي که در طول دوران عمرشان مي­گذرد چگونه است

و اين اطلاعات در «اخترفيزيک» بسيار مهم است.



چشم ما به «نور مرئي» حساس است و اين بخش از «طيف الكترومغناطيس» را مشاهده مي‌کنيم. بخش‌هاي ديگر طيف‌ با چشم ديده نمي‌شوند و بايد از آشکارسازهاي ديگري استفاده کنيم.












هر سياره­اي از خودش نور توليد مي­کند؟!
«سياره» با «ستاره» متفاوت است. «سياره» علي­الاصول منبع مولد روشنايي ندارد.

بعضي از سياره‌ها به‌طور جزوي نور توليد مي‌كنند.

«نور» که مي­گوييم يک کلمه‌ي بسيار عمومي است و منظور تمام طيف الكترومغناطيس است.

چشم ما به «نور مرئي» حساس است و اين بخش از «طيف الكترومغناطيس» را مشاهده مي­کنيم.

بخش‌هاي ديگر طيف‌ با چشم ديده نمي‌شوند و بايد از آشکارسازهاي ديگري استفاده کنيم.

به‌عنوان مثال:

اگر مي‌خواهيم «طيف راديويي» را ببينيم چشم ما به «طيف راديويي» حساس نيست يعني حساس به «فوتون راديويي» نيست و بايد از «آنتن راديويي» استفاده كنيم.

بنابراين منظور از نوري که مي­گويم تمام اين طيف‌هاست:

- چه آن‌هايي که مي­بينيم
- چه آن‌هايي که نمي­بينيم.

بعضي از سياره‌ها به‌صورت خيلي جزوي مي‌توانند از خودشان تابش کنند ولي عمده‌ي نور آن‌ها از بازتابش نور ستاره­هاي نزديک آن‌هاست.

به‌عنوان مثال:

سياره­هاي منظومه‌ي شمسي عمده‌ي نوري که منتشر مي‌كنند بازتابش نور خورشيد است.

«مشتري» سياره‌اي است که بخشي از نورش را خودش توليد مي‌كند.


منظور از «نور» تمام طيف‌هايي است كه چه آن‌هايي که مي‌بينيم و چه آن‌هايي که نمي‌بينيم.











آيا کره‌ي زمين هم بازتاب دارد؟!
بله! اگر شما برويد روي ماه قرار بگيريد کره‌ي زمين را به‌صورت غولي در آسمان مي­بينيد که مثل ماه مي­درخشد. بنابراين بازتابش از طرف زمين هم به‌دليل نوري که از خورشيد مي­بيند وجود دارد و شما مي­توانيد آن را ببينيد.

بعضي از سياره‌ها به‌صورت خيلي جزوي مي‌توانند از خودشان تابش کنند ولي عمده‌ي نور آن‌ها از بازتابش نور ستاره‌هاي نزديک آن‌هاست.



پژوهش‌هاي شما چگونه انجام مي­شود؟ آيا رصدخانه­اي داريد؟

ما يک رصدخانه در پشت­بام دانشکده‌ي فيزيک بنا کرديم و وسايل و ابزاري را در آن گذاشته‌ايم که اين ابزار ذره‌هاي ناشي از «فوتون‌ها» و «پرتوهاي كيهاني» پُرانرژي را مي­بينند.

در واقع «فوتون» يا «پرتو كيهاني» وقتي به جو زمين مي­رسد چون انرژي بسيار زيادي دارد با اتم‌ها يا مولکول‌هاي داخل جو برهم­کنش كرده و ذره‌هاي ديگري توليد مي­شود يعني يک ذره تبديل به دو ذره مي­شود؛ بعد دوباره خود آن ذره‌ها به ذره‌هاي ديگري تبديل مي­شوند و شما وقتي اين را مي­بينيد شبيه يک دوش است كه به‌سمت پايين مي­آيند؛ يعني ديگر شما يك ذره نمي­بينيد بلكه مثلاً ده‌هزار ذره مي­بينيد که منشأ آن‌ها همان تک‌ذره‌ي اول است.

ما اين ذره‌هاي ثانويه را آشکارسازي مي­کنيم و از روي اطلاعات ثبت‌شده از آن‌ها پي به ذره‌ي اوليه مي­بريم. هم‌ «جهت»، هم‌ «انرژي» و هم‌ «نوع» را پيدا مي­کنيم.

براي اين‌که «پرتو گاما» را از ميان پرتوها‌ي ديگر تشخيص دهيم يعني اين‌که آن­ها را از هم جدا کنيم مثل اين است که يک سوزن را از انبار کاه پيدا کنيم! بنابراين کار خيلي سختي است و اين کار را فيزيکدان‌ها و اين­کاره­ها (منجمين) بايد انجام دهند. كساني که اين کار را انجام مي­دهند بايد مو را از ماست بيرون بکشند يعني اين سوزن را از اين انبار کاه جدا کنند؛ خلاصه کار بسيار طاقت‌فرسا و سختي است. بنابراين اين کارها بايد انجام شود تا بفهميم دنياي ما چگونه است..


«مشتري» سياره‌اي است که بخشي از نورش را خودش توليد مي‌كند.


«فوتون» يا «پرتو كيهاني»
وقتي به جو زمين مي‌رسد
چون انرژي بسيار زيادي دارد با اتم‌ها
يا مولکول‌هاي داخل جو برهم‌کنش كرده
و ذره‌هاي ديگري توليد مي‌شود
يعني يک ذره تبديل به دو ذره مي‌شود؛
بعد دوباره خود آن ذره‌ها به ذره‌هاي ديگري
تبديل مي‌شوند و شما وقتي اين را مي‌بينيد
شبيه يک دوش است
كه به‌سمت پايين مي‌آيند؛
يعني ديگر شما يك ذره نمي‌بينيد
بلكه مثلاً ده‌هزار ذره مي‌بينيد
که منشأ آن‌ها همان تک‌ذره‌ي اول است.


تا چه حد اين کار را انجام مي‌دهيد؟!

در حال حاضر بخشي از کار را که انجام داده‌ايم توانسته‌ايم «جهت» اين ذره‌ها را و تقريباً «نوع» آن‌ها را تعيين کنيم. «جهت‌شان» را با دقت خوبي مي­توانيم به‌دست آوريم.

ولي به‌دليل محدوديت ابزار كار، «نوع» ذره‌ها را با ظرايف خاصي توانسته‌ايم تعيين كنيم.

«انرژي» اين ذره‌ها را هم هنوز نمي­توانيم به‌‌دست آوريم اما مي­توانيم بگوييم که «آستانه‌ي پايين» انرژي چقدر است.




آيا تا به‌حال در دنيا چنين کاري انجام شده است؟

بله! در دنيا حدود 20 رصدخانه‌‌ي مهم وجود دارد که اين کارها را انجام مي­دهد و ما اولين نيستيم.

اين يک کار عمومي است و همه درگير هستند يعني در حال کسب اطلاعاتي هستند و طي کنفرانس­هاي مختلفي اين اطلاعات را با هم مبادله كرده و مي­گويند که چه چيزهايي به‌دست آورده‌اند. سپس در مجله‌هاي معتبر منتشر مي­کنند.

ذره‌هاي ثانويه را آشکارسازي مي‌کنيم و از روي اطلاعات ثبت‌شده از آن‌ها پي به ذره‌ي اوليه مي‌بريم. هم‌ «جهت»، هم‌ «انرژي» و هم‌ «نوع» را پيدا مي‌کنيم.

قسمت اول | قسمت دوم

1387/12/28 لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تایید انصراف
 فعاليت‌هاي علمي رشد

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

     

 

فعاليت‌هاي علمي

 تماس با ما