نظریه‌های جاکس بنونیسی توسط CNRS

نظریه سازمان ملی تحقیقات علمی (CNRS) درباره کارهای جاکس بنوونیست

شش ماه پس از مرگ او، نظریه CNRS درباره کارهای جی. بنوونیست

۸ مارس ۲۰۰۵

در پیش‌نویس:

**

[فایل صوتی مصاحبه با مونتانیه، ماه می ۲۰۱۰](../../AUDIOS/LE SEPT NEUF DU DIMANCHE 02.05.2010_benveniste.mp3)

۱۰ می ۲۰۱۰.

یک خواننده به من بخشی از یک برنامه رادیویی فرستاد که در آن صدای جایزه نوبل پزشکی لوق مونتانیه، دوست عزیز من، جاکس بنوونیست را تحسین می‌کند.

پروفسور لوق مونتانیه، برنده جایزه نوبل پزشکی در سال ۲۰۰۷، در لگانو این کار را بدون هیچ تردیدی انجام داد و بدون تردید اعلام کرد که جاکس یک پیشگام برجسته بود که از زمان خود پیش‌تر می‌آمد و باور داشت که روزی به حقیقت نظرات او پی برده خواهد شد.

من هنوز به زمانی یادم می‌آید که مدیر کل INSERM، لازار، به جاکس فضای ۲۰۰ متر مربعی را که در INSERM ۲۰۰ کلامارت داشت، گرفت و او را مجبور به بازسازی در ساختمان‌های Algeco در باغچهٔ آن مرکز کرد. این کار واقعاً شرمنده‌کننده بود.

بارها به جاکس گفتم: «فراموش کن، دیگر می‌توانی زنده نمانی!» اما او تا آخرین نفس، تا آنکه قلبش به هم ریخت و جانش را از دست داد، پایدار ماند.

من در مسیر کاری خود نیز چنین شرایطی را تجربه کردم و تنها به دلیل اینکه همیشه سریع‌تر از آنچه باید، تسلیم شده بودم، زنده مانده‌ام: در سال ۱۹۷۲ MHD را رها کردم (با رها کردن تجهیزاتی که در سال ۱۹۶۷ با آن آزمایشگاهم را به اوج جهانی رسانده بودم، در مرکز مکانیک سیالات مارسی)، در سال ۱۹۸۳ رشته کامپیوتر (من زیرمدیر خدمات کامپیوتر دانشگاه پروونس بودم)، تدریس در دانشگاه علوم، ریاضیات (چرخش کره، مجله «برای علم» ۱۹۷۹)، بازگشت به MHD (۱۹۷۵-۱۹۸۶)، رها کردن انتشار کتاب‌های کمیک در یک ناشر، در سال ۱۹۹۰، و سریع رها کردن فعالیت در مصرشناسی در دههٔ ۲۰۰۰، و حاضراً تقریباً رها کردن یا قرار دادن موقتاً در حالت استراحت در زمینه‌های ستاره‌شناسی، کیهان‌شناسی و فیزیک ریاضی به دلیل عدم پاسخ مثبت (۱۹۸۵-۲۰۰۸).

اکنون با سازمان «دانش بدون مرز» بازگشت کرده‌ام و بازنشر کتاب‌ها و کمیک‌ها. فعالیت‌های نزدیک به رها کردن در MHD و موضوع OVNIs. در زیر تصویر موقتی از میز MHD در حال ساخت در روشفورد (وضعیت در ماه می ۲۰۱۰):

این سبک شبیه به Algecoهای جاکس در باغچهٔ INSERM است، با این تفاوت که من این کار را نمی‌کنم، بلکه یک فنیک ۴۰ ساله شجاع آن را انجام می‌دهد. برخلاف برنارد پالیسی، من چوب‌های خودم را نمی‌سوزانم.

MHD فرانسه در سطح پیشرفته، MHD «خارج از تعادل»، آن مربوط به «پلاسمای دو دما» که ما را در جایگاه برتر در کنفرانس‌های بین‌المللی (ویلنویس ۲۰۰۸، برمه ۲۰۰۹) قرار می‌دهد، این است!

اگر این موضوع جذاب نبود، شاید خنده‌دار بود، اما از دیدگاه تلخ و غم‌انگیز است

به مناسبت سال فیزیک، مجله «Courier du CNRS» یک کتیبه درباره ده مسئلهٔ حل‌نشده در علم منتشر کرد. یکی از این مسائل ساختار آب در تمام حالات است. در زیر تکثیر این گزارش آمده است.

| در حال حاضر، فیزیک‌دانان توانسته‌اند مشاهده کنند که این ساختارها به طور مداوم تشکیل و نابود می‌شوند - هر کدام به طور متوسط یک میلیاردیم ثانیه زنده می‌مانند، تعداد زیادی از آنها تشکیل می‌شوند و برای تشکیل پیوند، سه اتم مربوط باید به طور کامل در یک خط قرار داشته باشند. اما از بین تمام مایعات، تنها آب این سه ویژگی را دارد. و احتمالاً همین علتی است که به طور جزئی به توضیح ناهنجاری‌های معروف توسط محققان منجر شده است: از یک سو، آب در دمای محیط گاز نیست، زیرا پیوندهای هیدروژن به اندازه کافی قوی هستند. بنابراین آب دارای نیروی جذب بسیار بالایی است. نتیجه: برای شکستن این پیوندها، باید انرژی زیادی وارد کرد، که توضیح می‌دهد چرا آب فقط در دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد جوش می‌کند. از سوی دیگر، آب در دمای محیط همچنان جامد نیست، زیرا این پیوندها همچنان ناپایدار هستند. |
|---|

**| P | our

در اطراف -۱۳۰ درجه سانتیگراد پدیده دیگری جالب ظاهر می‌شود: اگر آب به اندازه کافی سریع تا این دما سرد شود، به «یخ بی‌ساختار» (amorphous ice) تبدیل می‌شود، یعنی ساختاری شبیه به شیشه (به صفحه ۱۶ مراجعه کنید). یک نتیجه‌گیری آشکار است: «ما هیچ اطلاعاتی درباره ساختار آب بین -۴۰ تا -۱۳۰ درجه سانتیگراد نداریم،» اعتراف می‌کند جوآز تایکسیرا. بدون هیچ شوخی، محققان این منطقه را «زمین بی‌مالک» (no man’s land) می‌نامند. پیشرفت در سال ۱۹۸۴: فیزیک‌دانان میشیما، کالورت و والی با فشار دادن یخ معمولی در دمای بسیار پایین، شکل دومی از یخ بی‌ساختار، با چگالی بیشتر از نخستین، کشف کردند. این نتیجه باعث شد ایده‌های قدیمی دوباره مطرح شوند. در واقع، در سال ۱۸۹۲، رونتگن فرض کرده بود که آب ترکیبی از مایع و یخ است. امروزه برخی دیدگاه دارند که کشف دو نوع یخ بی‌ساختار، راهکاری امیدبخش است: آب حداقل در دمای پایین، ممکن است ترکیبی از دو مایع باشد، یکی با چگالی کم و دیگری با چگالی بالا. این ایده کمی شکاکی جوآز تایکسیرا را به هم زده است. و او پیشنهاد می‌کند که عامل اصلی همچنان پیوند هیدروژن است. اما چگونه تصمیم گرفت؟ چرا که «زمین بی‌مالک» همچنان برای اندازه‌گیری‌ها غیرقابل دسترس است؟ راه حل: بهبود آزمایش‌هایی که به عنوان «کاویتاسیون» شناخته می‌شوند، که در دمای محیط و تحت فشارهای «منفی» انجام می‌شوند.

برای جوآز تایکسیرا، دانش عمیق‌تری از دینامیک پیوند هیدروژن ضروری است تا بتوانیم روزی واقعاً آب را درک کنیم. برنارد کابان نیز به همین سمت حرکت می‌کند: «ما هنوز اطلاعات زیادی درباره آب نداریم تا بتوانیم یک مدل واقع‌گرایانه و پیش‌بینی‌کننده از رفتار آب داشته باشیم. هرچند که ما طبیعت پیوندهای بین مولکول‌ها را می‌دانیم، تا زمانی که نتوانیم درک کنیم که یک مولکول منزوی چگونه علاوه بر همسایه‌های اولیه خود، با سایر مولکول‌ها تعامل دارد، مدل ما درست نخواهد بود.» و شبیه‌سازی‌های عددی فعلی به او حق می‌دهند. در واقع، اگر تلاش کنیم سه ناهنجاری اصلی خاص آب را توضیح دهیم، مدل‌ها تنها یک یا دو مورد را بازتولید می‌کنند. هرگز هر سه مورد به طور همزمان. پیوند هیدروژن: این پیوند بین دو مولکول یکسان یا غیریکسان تشکیل می‌شود. کمبود بار الکتریکی بر روی اتم هیدروژن باعث ایجاد این پیوند می‌شود. اما فیزیک‌دانان به ایده‌های کافی دسترسی دارند تا سعی کنند این راز را حل کنند. برای این منظور، آنها ساختار آب را در دمای پایین مطالعه می‌کنند. «پیوندهای هیدروژن در زیر صفر درجه سانتیگراد پایدارتر هستند،» توضیح می‌دهد جوآز تایکسیرا. «بنابراین می‌توانیم آب مایع را بهتر درک کنیم اگر روند تکامل آن را تا دمای -۴۰ درجه سانتیگراد دنبال کنیم.» آب تا دمای -۴۰ درجه سانتیگراد مایع؟ بله، اگر تمام ناخالصی‌های آن حذف شود، در غیر این صورت فوراً بلوری می‌شود. دانشمندان این پدیده را «آب سردشده» (supercooling) می‌نامند (به نمودار فاز مراجعه کنید)، که در واقع برای مایعات دیگر نیز وجود دارد، مانند تولوئن، گالیم یا سیلیس ذوب‌شده. «در حال حاضر، رکورد آب به -۴۲ درجه سانتیگراد رسیده است - کمی بهتر از آب سردشده موجود در برخی ابرهای جوی،» توضیح می‌دهد فردریک کاپین، پژوهشگر در آزمایشگاه فیزیک آماری ENS. زیر از -۴۰ درجه سانتیگراد، به نظر می‌رسد که تنها تکانش حرارتی مولکول‌های آب کافی است تا مایع به یخ تبدیل شود. پس از عبور از این مرز دما، عمر آب مایع به شدت کوتاه می‌شود. فیزیک‌دانان دیگر روشی برای مشاهده آن ندارند.

| E | lles

از میان ناهنجاری‌های آب، سه مورد اصلی عبارتند از:

• چسبندگی بسیار بالا که منجر به دمای ذوب و جوش بالا می‌شود؛

• دارا بودن ثابت دی‌الکتریک بالا که به آن اجازه می‌دهد تمام نمک‌ها را حل کند.

برای حل راز آب، فیزیک‌دانان به آزمایش‌های کاویتاسیون (در اینجا در یک تونل هیدرودینامیکی انجام شده است) وابسته هستند که در آن حباب‌های بخار آب ظاهر می‌شوند.

• انبساط زیاد در دمای پایین (زیر ۴ درجه سانتیگراد) و همچنین در هنگام تبلور.
  همانطور که می‌توان آب سردشده پیدا کرد، می‌توان آب داغ‌شده (superheated) نیز پیدا کرد، یعنی مایع در بالای ۱۰۰ درجه سانتیگراد. ظهور شکستن حباب به صورت انفجاری را «کاویتاسیون» می‌نامند. کاهش فشار معادل گرم کردن آب است. محققان آب را کشیده (از فشار منفی صحبت می‌کنند) تا اولین حباب بخار مشاهده شود.

جولین بورده

تماس‌ها

برنارد کابان: bcabane @ pmmh.espci.fr فردریک کاپین: caupin @ lps.ens.fr جوآز تایکسیرا: teix@ Ilb.saclay.ceafr

از میان ناهنجاری‌های آب، سه مورد اصلی عبارتند از:

• چسبندگی بسیار بالا که منجر به دمای ذوب و جوش بالا می‌شود؛

• دارا بودن ثابت دی‌الکتریک بالا که به آن اجازه می‌دهد تمام نمک‌ها را حل کند.

برای حل راز آب، فیزیک‌دانان به آزمایش‌های کاویتاسیون (در اینجا در یک تونل هیدرودینامیکی انجام شده است) وابسته هستند که در آن حباب‌های بخار آب ظاهر می‌شوند.

از میان ناهنجاری‌های آب، سه مورد اصلی عبارتند از:

• چسبندگی بسیار بالا که منجر به دمای ذوب و جوش بالا می‌شود؛

• دارا بودن ثابت دی‌الکتریک بالا که به آن اجازه می‌دهد تمام نمک‌ها را حل کند.

برای حل راز آب، فیزیک‌دانان به آزمایش‌های کاویتاسیون (در اینجا در یک تونل هیدرودینامیکی انجام شده است) وابسته هستند که در آن حباب‌های بخار آب ظاهر می‌شوند.

به «نظر CNRS درباره کارهای جان-پیر پیت»

بازگشت به راهنمای بازگشت به صفحه اصلی

تعداد بازدیدهای این صفحه از تاریخ ۸ مارس ۲۰۰۵: