هر سال در اینجا مثل سایر کشورهای اتحادیه اروپا، در روز «درهای باز علمی» گروههای دانش اموزی و دانشجویی وارد مراکز علمی و تکنولوژی و دانشگاهی میشوند و با کارهای انجام شده توسط محققین این مراکز آشنا میشوند. این کمک زیادی به دانش اموزان و دانشجویان امروز و محققان و دانشمندان آینده میکند تا در محیطی غیر رسمی، سوالاتی در ذهنشان ایجاد شود و انگیزه های بیشتری در زمینه های علمی پیدا کنند.
چند سال پیش در یکی ازین روزهای درب باز ، در حال توضیح در مورد یکی از تجهیزاتی بودم که در اینجا طراحی کرده بودیم. یک بی.پی.ام. توضیح میدادم که هنگام عبور پروتونها یا سایر ذرات باردار از داخل این وسیله، امواجی الکترومغناطیسی در این بی.پی.ام ایجاد میشود ، و ما با دریافت این امواج و سپس جمع و تقسیم کردن دامنه ولتاژ آنها در یک مدار الکترونیکی میتوانیم بفهمیم که ذرات باردار دقیقا در کجا قرار دارند، بدون اینکه بتوانیم داخل آنرا ببینیم. و سپس در مورد روش ساخت آنها میگفتم که دانش اموزی پرسید ببخشید پروتونها و الکترونها چه رنگی هستند؟؟
کمی مکث کردم و خنده ام گرفت چون انتظار چنین سوالاتی نداشتم. بعد توضیح دادم اندازه پروتونها و الکترونها خیلی کوچکتر از طول موج نور قابل دیدن در طبیعت است. بهمین دلیل نور قابل دیدن ، مثل نور خورشید قابلیت بازتاب از روی انها ندارد. در نتیجه نه رنگ دارند و نه دیده میشوند. بعد گفتم بهمین دلیل در شتابدهنده های ذرات ، نورها یا اشعه هایی تولید میشود که طول موج بی نهایت کوچکی دارند و با تاباندن ان بر موجودات غیر قابل دیدن، میتوان انها را قابل دیدن کرد. شبیه نور اشعه ایکس.
............
یادش به خیر سالها پیش در دوران مدرسه در منطقه «نمره چهل » «مسجدسلیمان» معلم گرانقدری داشتیم با نام «آقای آهی» که معلم درس علوم بود. چند جمله داشت که زیاد سر کلاس میگفت. یکی اینبود که بچه ها به چشمانتان و آنچه میبینید باور نداشته باشید ، تنها به عقلتان باور کنید. بعد میگفت امشب در حیاط خانه تان به آسمان پر ستاره نگاه کنید. بیشتر این ستاره هایی که در آسمان میبینید ، سالهاست که از بین رفته اند و دیگر وجود ندارند ! چون نور سرعت معینی دارد ، چند صد و یا هزاران سال طول میکشد تا نورشان به ما برسد. بعضی از انها هزاران سال قبل در آنجا بوده اند و همانجا از بین رفته اند، ولی چون نورشان الان به چشمان شما رسیده فکر میکنید هنوز وجود دارند..
او از ان معلمان گرانقدری بود که حتی درس علوم را هم بصورت «بومی» و تولید داخل درس میداد. در انزمان مسجدسلیمان تقریبا تمام خانه ها یک طبقه بودند و حیاط داشتند و اغلب در کوهپایه ها و تپه ها ساخته شده بودند. اسمان شبها مملو از ستاره ها بود و دیدن شهابسنگ در شبها خیلی عادی بود...در آنزمان زیاد برایم قابل درک نبود که به آسمان نگاه کنم و ستاره ها را ببینم و بگویم که وجود ندارند...
یک جمله دیگرش این بود که اگر روزی تخم مرغ اب پز کردید، به محض اینکه اب جوش امد، شعله را کم کنید چون با شعله بالاتر ، تخم مرغ زودتر نمیپزد ، فقط اب بیشتری تبخیر میشود.... این را در آنزمان نمیفهمیدم که چه ربطی به ما دارد که هی تکرار میکرد. تا زمانیکه رفتم دانشگاه تهران و در خوابگاه موقع اب پز کردن تخم مرغ ، یاد حرفش افتادم .
مکن کاری که پا بر سنگت آید
جهان با این فراخی تنگت آید
چو فردا نامه خوانان نامه خوانند
تو بینی نامه خود، ننگت آید
«باباطاهر عریان»
سالها پیش حدود هجده سال پیش وقتی برای اولین بار یکی از تجهیزات اندازه گیری شکل باریکه الکترون را از نزدیک دیدم برایم عجیب به نظر میرسید. محفظه استوانه ای کوچکی که درونش یک صفحه فلورسنت قرار داشت. باریکه الکترون با عبور از دیواره های فولادی محفظه به صفحه فلورسنت برخورد میکرد و انرا نورانی میکرد. با استفاده از یک دوربین که روی صفحه فلورسنت زوم شده بود ، میشد شکل باریکه نور را دید. همه اینها عادی و نرمال بود. قسمت عجیب این بود که چرا مهندسان آلمانی در شتابدهنده «بسی»، بجای قرار دادن صفحه فلورسنت درون خلا ، انرا درون محفظه ای فولادی قرار دادند که وارد خلا میشد و در مقابل باریکه الکترونها قرار میگرفت ، در حالیکه صفحه فلورسنت در هوای عادی قرار داشت. چگونه الکترونها میتوانستند از یک دیواره فولادی عبور کنند و خود را به صفحه فلورسنت برسانند؟
این تکنولوژی آلمانها در دهه ۸۰ میلادی برای دیدن شکل باریکه الکترونها بود.
بعدها که کمی مطالعه کردم فهمیدم که این دیواره فولادی برای چشمان ما یک دیواره سخت است. ولی در واقعیت فیزیکی تقریبا همه حجم ان خالی است و یک الکترون پر انرژی براحتی از ان عبور میکند. یک دانه نخود را درون یک استادیوم فوتبال بیندازیم. اگر اتم را استادیوم در نظر بگیریم، قسمت پر آن به اندازه همان دانه نخود است. بقیه ان واقعا خالیست! فولاد و هر ماده ای در اطراف ما هم همینطور خالیست..
———————————
شخصا علاقه ای به سفرهای دوردست کاری خارج از اتحادیه اروپا نداشته ام، هر چند میدانم عادت خوبی نیست. اخرین سفر کاری خارج از اتحادیه اروپا رفتن به ژاپن بود که حدود هفت یا هشت سال پیش برای شرکت در کمیته علمی کنفرانس دیاگنوستیک شتابدهنده ها داشتم که ان سال در ژاپن برگزار میشد. سفری حدود یک شبانه روز در هواپیما و کلی جت لگ و خستگی. بعد از ان دیگر سفر کاری دور و خارج از اتحادیه نرفتم و سالهای بعد دوبار دیگر در کمیته علمی که در استرالیا و چین برگزار شد بصورت ویدیوی شرکت کردم. یادم میاید حدود دوازده سیزده سال پیش هم وقتی کنگره شتابدهنده پاک که آن سال در کانادا برگزار میشد بمن خبر دادند که مقاله ام برای ارایه حضوری و شفاهی و اصطلاحا «اینوایتد» انتخاب شده است. مقاله در موضوع «راه اندازی سیستمهای مولد پالس و منابع تغذیه ولتاژ بالا بوستر شتابدهنده » بود. به سفارت کانادا رفتم و درخواست ویزا دادم. وقتی دیدم برای ارایه ویزا بدلیل هویت ایرانی من، دست دست میکنند! ایمیلی به دست اندرکاران کنگره زدم عذر خواهی کردم و گفتم بدلیل تاخیر در صدور ویزا ، سفرم را کنسل کرده ام و در کنگره شرکت نخواهم کرد..
همچو آن وقتی که خواب اندر روی تو ز پیش خود به پیش خود روی
بشنوی از خویش و پنداری فلان با تو اندر خواب گفتست آن نهان
تو یکی تو نیستی ای خوش رفیق بلک گردونی و دریای عمیق
دم مزن تا دم زند بهر تو روح آشنا بگذار در کشتی نوح
«مولانا»
کمبود قطعات الکترونیکی در یکی دو سال اخیر ، به حد بالایی افزایش یافته است. در چندین مورد برای ساخت بعضی تجهیزات شتابدهنده، چیپهایی را سفارش داده ایم و به جای زمان معمولی چند روزه، بیش از چند ماه طول کشیده است تا قطعات بدستمان برسد. ناامن بودن تامین قطعات الکترونیکی در یک دو سال اخیر به حدی رسید که اتحادیه اروپا تصمیم گرفت پروژه های بزرگ ساخت کارخانجات تولید چیپهای الکترونیکی پرکاربرد را در چندین کشور اروپایی در دستور کار قرار دهد.
صنعت نرم افزار کامپیوتر و سخت افزار الکترونیکی از تجهیزات ساده ای مثل خازن و مقاومت و دیود و لد تا ترانزیستور و امپلی فایر و مدارهای چاپی و غیره، در سالهای پیشرو ، همانند انرژی و اب و برق، صنعتی حیاتی خواهد بود. بگذارید مثالی بزنم.بعنوان مثال کشور ایران در بهترین حالت و در جهانی ایده آل، هم سالانه کمتر از ۸۰ میلیارد یورو فروش نفت خواهد داشت و حال انکه کشوری مثل هند سال گذشته بیش از ۱۰۰ میلیارد یورو صادرات نرم افزار و خدمات کامپیوتری داشته است. و یا کشور آلمان تنها در صنعت دانش بنیان خودرو سازی، سالانه ۱۲۰ میلیارد یورو فقط صادرات اتومبیل شخصی دارد. نظیر این مثال در کشورهای دیگری که صنعت و اقتصاد دانش بنیان را در اولویت تصمیم گیریها و برنامه ریزیهایشان قرار دادند هم زیاد است. گزاره «کشور نفت خیز ثروتمند است» در دنیای فعلی گزاره دقیق و درستی نیست. این گزاره توسط کشورهای دیگر، تنها برای اطلاعات اشتباه دادن به کشورهای دارای نفت ایجاد شده است. در واقع مواد خام مثل نفت نعمتی است که میتواند به اقتصاد کشورها کمک کند، ولی تنها جزء کوچکی است و همه ماجرا نیست.
شرکت های دانش بنیان ،اما زاییده تکنولوژی های پیشرو و قوانین کمک کننده است. ایالات متحده و ژاپن در دهه نود میلادی در این زمینه پیشرو بودند و میوه هایش را چیدند. اما در زمان حال بنظر میرسد چین و آلمان موفقترین کشورها در زمینه شرکتها و اقتصاد دانش بنیان باشند. این دو کشور مملو از شرکتهایی هستند که درصد بالایی از انها در اوایل ایجاد، تنها چند نفر کارمند داشته اند و یا تنها از طریق اینترنت و یا در انباری خانه فعالیت میکردند! اما در بسیاری از انها ، چابکی و کیفیت کارشان از شرکتهای بزرگ و دست و پا گیر، بیشتر بود. البته انها بدلیل سودشان و کیفیت کارشان، بزرگتر و چابکتر شدند و بصورت غیر مستقیم برای صدها شرکت دیگر کار ایجاد میکنند و به توسعه کشورهایشان کمک میکنند. انها با پرداخت مالیات به دولتهایشان کمک میکنند، و دولتهایشان هم با حمایت و قوانین آسان کمکشان را به انها بر میگردانند. «از هر دست بدهی، از همان دست خواهی گرفت.»
برگز شرکتی فرانسویست که تولید کننده ترانسهای جریان برای اندازه گیری جریان ذرات باردار در تقریبا تمام مراکز شتابدهنده ذرات در جهان است. چند سال پیش وقتی برای تست یکی از ترانسهایی که برایمان ساخته بودند به انجا رفتم، برایم بسیار عجیب بود که شرکتی با این همه اسم و رسم در محیطی حدود ۳۰۰ متر مربعی و حدود کمتر از ده کارمند این همه موفقیت داشته است. ماه پیش بدلیل نیاز به یک ترانس جریان با ویژگی خاص ، در آزمایشگاه مرکزمان ترانس جریانی بهمراه کیت الکترونیک ان را ساختم و کل هزینه مواد اولیه ان کمتر از یک بیستم قیمت ترانسهای جریانیست که شرکت برگز تولید میکند. قرار است برای پروژههای پیش رو از جمله پروژه ای که قرار است برای مرکز «سرن» انجام دهیم ، از همین ترانسهای اصطلاحا ساخت داخلمان استفاده کنیم. در واقع در سایر تجهیزاتی که اصطلاحا پیشرفته نامیده میشوند هم وضعیت همین است. قیمت واقعی تجهیز شاید یک دهم تا یک پنجاهم مواد اولیه و هزینه ساخت باشد. اینجا دانش فنی مهمترین قسمت است که البته با تجربه و اشتباه کردن بدست میاید. بقیه ماجرا تنها آرایش کردن و رنگ و لعاب است !
اواخر تابستان بعد از مدتها تاخیر بخاطر پاندمی کوید، به مرکز اسپالاسیون اروپا در لوند سوئد رفتم تا کار تستهای نهایی یکی از تجهیزات انجا که اصطلاحا «چاپر» نامیده میشود، را با همکاران آنجا انجام دهم. بدلیل حساسیت این تجهیز شتابدهنده ، حضورم در انجا الزامی بود. طراحی خود «چاپر» بر عهده من در اینجا بود و ساخت منبع تولید پالس ان بر عهده شرکتی المانی-روسی بود که تنها شرکت تولید کننده این گونه منابع ولتاژ بالای فوق سریع پالسی است. در طراحی ان با استفاده از میدانهای الکترومغناطیسی قسمتی از باریکه پروتونها برش داده میشود. انجام طراحی الکترومغناطیسی این چاپر حدود شش ماه برایم زمان برد، و ساخت و تستهایش در مرکزمان حدود دو سال طول کشید. و سرانجام در مرکز اسپالاسیون اروپا نصب و راه اندازی شد. سرعت پروتونها، هنگام عبور از این تجهیز، بقدری است که در مدت سه ثانیه، میتوانند دو بار دور کره زمین بچرخد. میدانهای الکترومغناطیسی باید بقدری دقیق و سریع باشند تا بتوانند تنها سه باکت حلقه مشخص از میان میلیونها باکت حلقه پروتون را از بقیه جدا کنند.
همیشه در زمان طراحی و شبیه سازی و ساخت برخی تجهیزات، شکهای کوچکی برای طراح ایجاد میشود که تا زمان تست نهایی و مهمتر از آن اتصال به سایر سیستمهای شتابدهنده و کار کردن همزمان با این سیستم‌ها نمی‌توان کاملا از کیفیت 100 درصدی مطمئن بود. این تجهیز از جمله قسمتی از تجهیزاتی بود که طراحی، ساخت و تست ان بر عهده اسپانیا بود و خوشبختانه با موفقیت انجام شد. البته من شخصا هم از موفقیت ان بسیار خوشحال شدم.
۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰
امسال هم فرصت مسافرت به ایران برای ایام نوروز میسر نشد. امیدوارم سال نو، سالی پربرکت برای ایرانیان باشد.
چون بلبل مست راه در بستان یافت
روی گل و جام باده را خندان یافت
آمد به زبان حال در گوشم گفت
دریاب که عمر رفته را نتوان یافت
«عمر خیام»
مدتیست که داوری علمی برخی مقالات جورنال مهندسین برق و الکترونیک IEEE در زمینه شتابدهنده های ذرات را انجام میدهم. این جورنال در ابتدا تنها برای چاپ مقالات و گزارشات علمی و تحقیقاتی در زمینه مهندسی برق ایالات متحده ایجاد شد، ولی بعدها بین المللی شد و به سایر زیر شاخه های علمی گسترش یافت. مقالات مختلفی از انستیتوها و مراکز تحقیقاتی کشورهای مختلف در این جورنال چاپ میشود. جالب است که مقالات بسیار باکیفیتی از کشورهایی نظیر چین میبینم که بصورت معنا داری نه تنها نشان از سطح علمی محققین آنها دارد، بلکه نشان از افزایش بالای سطح تکنولوژی این کشور هم دارد. معمولا مقالات علمی تئوری نشان دهنده سطح پیشرفت فنی کشورها نیست. ولی وقتی مقاله ها بصورت نتایج و ستاپ های آزمایش در لابراتوارها و کارهای عملی و کاربردی باشد، نشان‌دهنده سطح فنی و تکنولوژی کشورهاست. و این در مورد کشوری مثل چین مشهود است. بصورت تجربی سرمایه گذاری کشورها در علم و تحقیقات و بومی کردن تکنولوژی بدون هیچ حد و مرزی در علوم دارای یک نتیجه است: آینده ای درخشان در توسعه و رفاه کشورها.
......
یادم می‌آید سالها پیش زمانی که در دانشگاه تهران درس مهندسی برق می‌خواندم، چنین حس میشد که کارهای پژوهشی و سرمایه گذاری در آنها «لوس بازی» است! واقعیت آنست که در آنموقع تا حدی این جمله به واقعیت نزدیک بود. بسیاری از اساتید ما در آنموقع بجای دادن پروژه های کاربردی برای حل مشکلات بومی در زمینه برق و غیره، به دانشجویانشان، پروژه هایی تعریف میکردند که تنها کارکردشان چاپ مقاله در یک جورنال خارجی و گرفتن احتمالی یک فلوشیپ در دانشگاه‌های خارج از ایران بود. پروژه هایی که بنظر من حتی در آنموقع دلسرد کننده می‌آمدند. کاملا منطقیست که سرمایه گذاری دولت در چنین تحقیقاتی نه تنها کمکی به توسعه صنعتی و اقتصادی کشور نمی‌کرد، حتی شاید در جهت عکس آن عمل میکرد.
ولی سالها کار در مراکز تحقیقاتی اروپا بمن نشان داد که سرمایه گذاری دولت‌ها در «تحقیقات بومی، کاربردی» و مراکز علمی در واقع سوبسید دادن به مراکز صنعتی و اقتصاد ملی خود است. در صورت استفاده صحیح از منابع پژوهشی، قسمت اعظم آن صرف خرید تجهیزات صنعتی داخلی و کمک به صنایع کوچک و بزرگ پیشرو فنی کشور است. قسمتی هم صرف متخصصانی است که تحقیقاتشان، میتواند مشکلات و چالشهای ملی را با قیمت کمتر حل کند.
در واقع کلید مفید بودن یا مفید نبودن سرمایه گذاری در تحقیقات و مراکز علمی کشورها به این بستگی دارد که آیا این سرمایه گذاری برای حل چالشهای داخلی و کمک به صنعت داخلیست یا نه.
بعنوان مثال ممکن است در کشور ژاپن مقالات و تحقیقات زیادی در مورد چالشهای بومی نظیر آلایندگی آتشفشان‌ها و یا استفاده از جلبک دریایی در صنعت و یا تولید نانوچیپهای الکترونیکی نوشته شود. ولی در ایران در عوض تحقیقات در زمینه شیرین کردن آب دریا، یا کاهش آلایندگی هوا و زمین یا توسعه دولت الکترونیکی بیشتر به اقتصاد ملی کشور کمک کند.
خنک آن قماربازی که بباخت هر چه بودش
بنماید هیچش الا هوس قمار دیگر
«مولانا»
فکر کنم حوالی سال ۲۰۰۷ بود که سفری به هندوستان داشتم. سفرم برای شرکت در کنفرانس شتابگرها بود که آن سال در هندوستان و با میزبانی مرکز شتابدهنده «ایندوس» برگزار شده بود. در صحبتهای دوستانه ای که در حواشی کنفرانس با مهندسین آنجا داشتم، گاهگاهی خارج از مباحث فنی، کمی در مورد تاریخ و فرهنگ انجا هم صحبت میکردیم. حتی در صحبتهای با مهندسین سازنده شتابگر ایندوس ۲، براحتی احساس افتخار آنها به اینکه غالب تجهیزات پیچیده سینکروترون شان را در داخل تولید کرده اند موج میزد. یک روز بعدظهر مدیر یک گروه شتابدهنده سینکروترون، من بهمراه دو نفر دیگر را دعوت کرد تا داخل ماشین شتابگر را نشانمان دهد. در آنزمان کاملا برایم فوق العاده و غیر قابل باور بود که توانسته بودند اینهمه در زمینه طراحی و ساخت تجهیزات خوب عمل کرده باشند. از الکترومغناطیسها، تا کاویتی های شتابدهنده و برخی تجهیزلات بیم یابی...همه را خودشان طراحی کرده بودند و ساخته بودند. من حتی در آنزمان هم خوب میدانستم که طراحی کردن و ساختن چنین تجهیزاتی نیازمند تمرکز عالی و حس و اراده ای بالاتر ازتنها انجام یک وظیفه کاری است. مسئول شتابگر که سن نسبتا بالایی هم داشت مطالبی در نوع خودش جالب حین بازدید از لابراتوار سوپر هادیها بیان میکرد. انها در حال ساخت کویل مغناطیسهای سوپر هادی برای پروژه ال.اچ.سی در «سرن» بودند. گفت که «تا همین چند سال پیش نه تنها هیچ کشوری بدلیل تحریمها بر علیه هندوستان، تجهیزات فنی در این زمینه ها برای ما نمیفرستاد، حتی بارها بدلیل صادر نشدن ویزای ایالات متحده، نتوانستم در کنفرانسها شرکت کنم، تنها به ان دلیل که یک فیزیکدان هندی بودم، اما ما توانستیم شتابدهنده ملی مان را بسازیم. بعد از ساخت اولین شتابدهنده مان «ایندوس ۱»، تحریمها در زمینه تکنولوژیهای وابسته هم برداشته شد. اما ما ایندوس ۲ را هم با ایده های داخلی طراحی کردیم و ساختیم، و اکنون در حال همکاری در طراحی و ساخت تجهیزاتی برای بعضی شتابدهنده های خارج از هندوستان هستیم......» بعد ازین صحبتهای «یوشی» دلیل چنین دستیابی مهم فنی و حس افتخارشان را دریافتم.
شاید نور خارج شده از شتابگر هندوستان در آنزمان در زمره با کیفیت ترین نور سینکروترون نبود، ولی تجربه داخلی بدست امده در ساخت شتابگرهایشان، دستیابی به چنین نوری را کاملا قابل دسترس میکند. سوای انکه قسمت زیادی از هزینه ساخت شتابگرهایشان ، باعث توسعه و شکوفایی شرکتهای دانش محور کشورشان شد. در واقع پروژه های بزرگ علمی و اصطلاحا لبه-تکنولوژی حتی اگر خودشان هم مستقیما حاصلی نداشته باشند، همانند بستری برای رشد شرکتهای دانش محور و موتور توسعه صنعتی کشورهایشان هستند. دقیقا همان کاری که مراکزی مانند «سرن» در اروپا، «ناسا» در ایالات متحده و یا دهها مرکز بزرگ علمی دیگر در آلمان و چین و سایر نقاط جهان انجام داده اند.
شتابدهنده های ذرات دارای انواع مختلفی هستند که بسته به نوع کاربردشان، متفاوت هستند. در حالیکه شتابدهنده های حلقوی سینکروترون بعنوان زیرساختهای عظیم تحقیقاتی و علمی برای علوم بنیادی و تولید نور بعنوان یک سوپر میکروسکوپ، برای تحقیقات لبه تکنولوژی انواع صنایع از طراحی مواد جدید تا پزشکی و تولید داروها و باستانشناسی کاربرد دارد. البته بدلیل بزرگی این شتابدهنده ها ، معمولا قیمت تمام شده برای طراحی و ساخت این شتابدهنده های حلقوی هم بالاست. بطور تقریبی کل هزینه ها از زمین و ساختمان و مهندسین و کارکنان گرفته تا زیرساختها و طراحی و ساخت و اغاز به کار شتابدهنده، بطور متوسط حدود 700 هزار یورو در هر متر محیط حلقه انبارنده است. بعنوان مثال ساخت یک مرکز شتابدهنده حلقوی با محیط ۳۰۰ متر بطور متوسط هزینه ای معادل ۲۱۰ میلیون یورو دارد، که البته این هزینه در بازه ای تقریبی ۱۰ تا ۱۵ ساله هزینه میشود، یعنی هر سال حدود ۱۵ تا ۲۰ میلیون یورو. اما انواع فراوان شتابدهنده های دیگر وجود دارد که حتی یک گروه کوچک در یک دانشکده فنی مهندسی میتواند براحتی طراحی کند و بسازد و هزینه ساختی بسیار پایین دارند. بعنوان مثال شتابدهنده هایی که در مراکز بیمارستانی در انواع شتابدهنده خطی ، پروتون تراپی ، دستگاههای اشعه ایکس برای عیب یابی چیپ های الکترونیکی، دستگاههای MRI، دستگاههای قابل حمل نوترون در صنایع اکتشاف نفت و گاز،و یا دستگاههای اشعه ایکس در مراکز گمرک کشورها ، ماشینهای پرتو دهی میوه ها و محصولات کشاورزی برای افزایش طول عمر، و غیره، همه به نوعی شتابدهنده هایی در انواع مختلف هستند. هر کشور بر اساس نیازهایش، مبادرت به بومی سازی تعدادی از این نوع شتابدهنده های کاربردی میکند. البته بومی سازی تکنولوژی همیشه زمانبر است و نیازمند به زمان کافی ۵ تا ۱۰ ساله تحقیق و توسعه است.
..................
دو سال پیش که به ایران رفته بودم، درخواستی برای دریافت کارت ملی هوشمند دادم. و البته بعد از دو سال هنوز اماده نشده !! میگویند بدلیل تحریم، کارتش را نمیتونیم وارد کنیم. خبر خوش ، ایسنت که دلیل تاخیر در صدور کارت ملی افراد، «خشکسالی »نیست. در واقع کلماتی مثل «تحریم» یا «خشکسالی»، کلماتی جادویی برای شانه خالی کردن از انجام وظیفه است.
در اخبار ایران در چند سال اخیر، فراوان از بحران کم ابی، کم برقی و خاموشی شهرها و زمین گیر شدن صنعت و ...میاید، و جواب عجیب وزیران مربوطه ، مرا یاد جواب رییس یک قبیله در جنگلهای آمازون می اندازد:در حالیکه به آسمان نگاه میکند میگوید: امسال خشکسالیست. کم باران امده است...
دلیل صادقانه اینها نه کاملا خشکسالیست و نه تحریم. دلیلشان عدم برنامه ریزی و آینده بینی وزارتخانه مربوطه است، و دلیل عدم برنامه ریزی ، در حالت خوشبینانه ! احتمالا کار نابلدی و ندادن دل به کار است.
تا نزاید طفلک نازک گلو
کی روان گردد ز بستان شیر او
آب کم جوی، تشنگی آور بدست
تا بجوشد آبت از بالا و پست
«مولانا»
حدود دو سال پیش برای نظارت و نصب قسمتی از شتابدهنده اسپالاسیون اروپا به لوند رفته بودم. در تونل شتابگر بهمراه سه همکار دیگر مشغول یک سری آزمایشات بودیم. آنها ازمایشات رفتار خلا و هم ترازی را انجام میدادند و من آزمایشات رفتار فرکانس بالا. یک گروه پنج نفره وارد تونل شد و کنار انالیزور فرکانسی ایستادند و نگاه میکردند. پیرمردی که ظاهرا رییس انها بود سلام کرد و از من در مورد ان قسمت شتابگر پرسید و اینکه چه کشوری مسیول ساخت این قسمت از شتابدهنده بوده است. جواب دادم و گفتم که این قسمت بر عهده مرکز ما در اسپانیا بوده است. من کمی در مورد تجهیزات فنی ان قسمت صحبت کردم و بخصوص در زمینه بی پی ام هایی که خودم برای این قسمت انرژی پایین طراحی کرده بودم توضیح دادم. بسیار با علاقه گوش دادند و در پایان آن پیرمرد گفت که ما از مرکز شتابگر «ماکس» در همین لوند آمده ایم. چه خوب میشد اگر میتوانستید یک سمینار کوتاه در مرکز ما در این زمینه داشته باشید. گفتم با کمال میل. از همکارش خواست تا با موبایل از کارت شناسایی اویزان شده به گردنم عکس بگیرد و بعدا با من هماهنگ کند. گفتم که میتوانم مقالاتی هم در مورد این قسمت برای گروهتان بفرستم تا بیشتر در این زمینه اشنایی پیدا کنید. ازو پرسیدم اسمتان چیست. گفت میکل اریکسون هستم ! یک لحظه مکس کردم و با تعجب پرسیدم میکل اریکسون معروف و طراح و سازنده شتابگر «ماکس»؟ گفت :بله. از اشناییتان خوشحال شدم و امیدوارم که به مرکز ما سربزنید. گفتم جالب است،مقالات شما در زمینه کاریم را که حدود ۴۰ سال پیش برای طراحی شتابدهنده های «ماکس »سوئد و «بسی یک »آلمان نوشته اید ، مثل کتاب رفرنس به من کمک کرده است....
از تواضع علمی او لذت بردم که و ازینکه در مدت صحبتم ،فکر میکردم دارم به او و گروهش، مطالب فنی شتابدهنده یاد میدهم شرمنده شدم!
............
پیش چشمت داشتی شیشه کبود
زان سبب ، عالم کبودت مینمود
شیر خود را دید در چاه، وز غلو
خویش را نشناخت آن دم از عدو
عکس خود را او عدو خویش دید
لاجرم بر خویش شمشیری کشید
«مولانا»
بعد از یک دهه کاهش سرمایه گذاری در شتابدهنده های ذرات، ولی در سالهای اخیر دوباره همچون دهه نود میلادی و سالهای اولیه قرن ۲۱، سرمایه گذاریهای کلانی در ساخت و توسعه شتابدهنده های نسل چهارم و پنجم و بخصوص آزمایشگاههای تولید نوترون آغاز شده است. بر خلاف ذرات باردار الکترون و پروتون در شتابگرهای حلقوی و خطی، ولی نوترون ها بدلیل انکه باردار الکترومغناطیسی نیستند، توانییهای منحصر بفردی در صنعت دارند که الکترون ها و پروتونها قادر به ارایه انها نیستند. انها بدلیل بی بار بودنشان، بدون تاثیر گذاشتن و تاثیر گرفتن الکترومغناطیسی از ذرات مورد آزمایش، از درون انها عبور میکنند و اطلاعات لازم را در اختیار محققان و صنایع قرار میدهند. تا یک دهه پیش مرکز اسپالاسیون نوترون اورنل SNS در ایالات متحده بزرگترین مرکز تولید کننده نوترون بود. ولی کم کم با ورود صنایع جدید قدرت و کیفیت لازم را از دست داد، تا اینکه مرکز اپالاسیون اروپا در دهه قبل متولد شود و تا چند سال آینده بعنوان قوی ترین منبع نوترون جهان برای ازمایشات و صنایع بصورت رسمی آغاز بکار کند.
...............
قصه طنز قدیمی که یادم امد اینجا بنویسم. ملانصرالدین داشت زندگیش را میکرد. او در روستایش در حال قدم زدن و تماشای مردم بود، که شخص قوی هیکل سبیل چخماقی آمد و یقه اش را گرفت. به ملانصرالدین گفت تو به چه حقی بدون اجازه من برای خودت قدم میزنی؟ بعد با گچ روی زمین یک حلقه دورش کشید و گفت به روستای بغل دستی میروم . اگر تا بعدظهر که برمیگردم، پایت را ازین حلقه بیرون بگذاری پایت را قلم میکنم.....ملانصرالدین در مدتی که شخص قوی هیکل انجا نبود چندین بار پایش را بیرون حلقه گذاشته و ازینکه قانون قوی هیکل را زیرپا گذاشته، خوشحال میشد و زیر لب لبخندی میزد....بعد از نصف روز ، قوی هیکل امد و گفت ، حالا ازاد هستی که بروی، ولی یادت باشد دیگر بدون اجازه من در این روستا قدم نزنی. واللا دوباره تنبیهت میکنم....ملانصرالدین اما احساس پیروزی میکرد که توانسته بود در غیاب قوی هیکل، چندین بار پایش را بیرون حلقه بگذارد و این موفقیت را برای همه دوستانش تعریف میکرد....
حالا این داستان تحریم های اقتصادی و غیره ، صرفنظر به این که چه کشوری تحریم میکند و چه کشوری تحریم میشود ، بازگوی همین طنز در دنیای واقعی است.
آغاز سال ۲۰۲۱ است. سال گذشته ۲۰۲۰ با وجود بیماری کوید ۱۹ ،تقریبا بصورت نیمه مجازی سپری شد. غالب کارها، کنفرانسهای علمی و جلسات فنی بصورت اینترنتی وغیرحضوری برگزار شده است. بیماری کووید هر چند که اثار اقتصادی غیرقابل جبرانی در کشورهای توسعه یافته گذاشته است ولی ، نحوه فکر کردن را بصورت مثبت و واقع گرایانه تری تغییر داده است. درس مهم کووید، توسعه زیرساختهای اینترنت و ارتباطات غیرفیزیکی است.اغلب کارها، خرید، جلسات و پژوهشها و اموزش مجازی و الکترونیکی.
اما فرهنگ زندگی مجازی و استفاده از اینترنت هم بسیار مهم است. امروز علاوه بر وبسایت های تخصصی، اما اپهای ساده ای همچون یوتیوب و یا ویکی پدیا ، یا گوگل و واتساپ و تلگرام و دهها گجت اینترنتی دیگر، بعنوان ابزارهای عالی زندگی روزمره و حتی آموزشی و اقتصادی مطرح هستند...
شاید باورش سخت باشد، ولی اولین ماهواره فضایی در سفر به کره ماه، توسط کامپیوتری کنترل میشد که قدرت تحلیل داده اش از موبایلی که در دستان ماست بسیار و صدها برابر پایین تر بود، چه برسد به کامپیوتر روی میزی در خانه ها. این در مورد تولید و کنترل ذرات زیراتمی در تونلهای شتابدهنده های چند ده کیلومتری الکترون و پروتون هم صادق است. بعنوان مثال محاسبات و تحلیل میدانهای الکترومغناطیسی مگنتها و یا کاویتی ها، در غیاب کامپیوتر در چندین دهه پیش، با قلم و کاغذ انجام میشده است. همیشه پشت کارهای بزرگ، تفکر و اراده متخصصین کار اصلی را انجام میدهد. این را زمانی دریافتم که حدود بیست سال پیش بعد از دوران دانشگاه وارد کارهای تحقیقاتی شتابدهنده های سینکروترون شدم. بسیاری فرمولهای فیزیک و ریاضی ،انتگرالها ،معادلات ماکسول و ریشه های تابع بسل !! که زمانی در دانشگاه در شب امتحان مرور میکردیم، کاربردشان را در ساخت تجهیزات پروژه های عظیم علمی نشان میدادند.پروژه هایی با ظاهری بسیار پیچیده ، ولی واقعیتی ساده بر مبنای فرمولهای فیزیک و ریاضیات. و بعد از ان تنها عمل و تلاش و شکست و باز تلاش و شکست و تلاش و شکست تا موفقیت. در واقع در تمام این پروژه های بزرگ و پشتوانه های علمی و صنعتی کشورها، وجود دانشمندان و جوانان جویای نام و البته دولتهایی مسئول که برکات تکنولوژی و صنعت بومی شده و ملی را برای کشورشان عمیقا درک کرده اند وجود داشته اند.
.........
آن کاخ که با چرخ همی زد پهلو
بر درگه آن شهان نهادندی رو
دیدیم که بر کنگره اش فاخته ای
بنشسته همی گفت که کوکوکوکو
«حکیم عمر خیام»
تجربه جالبی از خیلی وقت پیش وقتی پروژه شتابدهنده سینکروترونی را در خارج از اروپا در دست انجام داشتیم. حدود سال 2007 وقتی خیلی جوانتر بودم، که کارهای راه اندازی مایکروترون را در پروژه ای بنام «شتابدهنده خاورمیانه» اغاز کردیم. برای هر کسی که با کارهای علمی و نحقیقاتی آشنا نباشد، احتمالا فرض بر اینست که در پروژه بین المللی چون این پروژه، محققین و مهندسین پشت کامپیوترهایشان نشسته اند و گاهگاهی به ازمایشگاههای از قبل تجهیز شده میروند و چند دستور یه تکنسین ها میدهند و خدمتکارهایی برایشان چای و قهوه میاورند !!
اما واقعیت کاملا فرق میکند. در آنزمان، من به اتفاق پنج نفر دیگر مسئولیت اصلی طراحی قسمت رینگ شتابدهنده و راه اندازی و مدیفیکاسیون شتابگرهای مایکروترون microtron و بوستر booster را به عهده داشتیم. برای آغاز به کارهای راه اندازی مایکروترون بسی، نیاز به تجهیز آزمایشگاه برق و دیاگنوستیک داشتیم. از راننده مرکزمان خواستم تا مرا به بازار وسایل برقی شهر ببرد. در انجا وسایل ساده ای مثل اچار پیچ گوشتی، هویه برقی، انبر دستی و قیچی سیم ، اهم و ولت متر، فازمتر و جعبه ابزار ساده و. .. خریدیم و به مرکز شتابدهنده برگشتیم. یک اسیلوسکوپ آنالوگ هم از دانشگاه کناریمان قرض گرفتیم. چند وسیله دیگر هم شامل یک مولد پالس signal generator از تجهیزات مستعمل شتابدهنده آلمانی bessy جدا کردم. دو سال بعد وقتی خبرنگار مجله برق و الکترونیک IEEE برای تهیه گزارشی از شتابدهنده امد و با من هم مصاحبه ای کرد، همینها را در مجله نوشت! با همین وسایل ابتدایی کارهای اماده سازی منابع قدرت پالسیhigh voltage modulator ، تجهیزات بیم یابی diagnostics و سایر الکترونیک مایکروترون را اغاز کردیم. اغلب این تجهیزات قدیمی مربوط به سالهای 1980 بودند. بعد از ساخت بسیbessy دو در آلمان، شتابدهنده bessy 1 یک و تجهیزات‌ش به انبار مستعمل فرستادهشدند.....ولی سرانجام درغالب کمک علمی یونسکو، با کشتی به آن مرکز فرستاده شدند.
همکاران من در قسمت خلا vacuum و مکانیک و یا فرکانس رادیویی RF هم با تجهیزات ساده و اولیه ای شروع کردند. اما نتیجه راه اندازی و خروج بیم الکترون ازین شتابگر ۲۲ میلیون الکترون ولتی22MeV بعد از یکسال بود. البته بعد از موفقیت در راه اندازی این شتابدهنده ، کمکهای زیادی بخصوص از طرف اتحادیه اروپا شد تا تجهیزات اندازه گیری مدرن و ... خریداری شود. اما بعنوان تجربه ، هر چند که داشتن تجهیزات و لوازم مدرن در کارهای مهندسی و تحقیقاتی ، بسیار به مدت زمان انجام ان کمک میکند، ولی مهمتر از تجهیزات مدرن، پشتکار و علاقه متخصصین است که باعث پیشرفت و ماندگاری پروژه های علمی تحقیقاتی و صنعتی میشود.
.............
آه کردم؛ چون رسن شد آه من
گشت آویزان رسن در چاه من
آن رسن بگرفتم و بیرون شدم
چاق و زفت و فربه و گلگون شدم
"مولانا"
بهار و زمستان پارسال بالاخره کارهای انتقال و نصب تجهیزاتی قسمت انرژی پایین شتابدهنده «اسپالاسیون اروپا» را به سوئد انجام دادیم. طراحی، ساخت و نصب این قسمت از شتابدهنده بر عهده مرکز ما در این منطقه از اروپا بود. کشور ایتالیا مسیولیت طراحی ، ساخت و نصب قسمت «ایون سورس » شتابدهنده را بر عهده داشت و فرانسه هم قسمت «ار.اف. کیو» را طراحی و ساخت. سایر کشورهای اروپایی هم به نوبه خود قسمتهایی از این پروژه عظیم علمی و تکنولوژی را بر عهده دارند. کارها با کمی تاخیر طبق برنامه پیش میرود، هر چند که مهمان ناخوانده ویروس کوید۱۹ ، همه پروژه ها و حتی زندگی روزمره را دچار تحولات کرده است.
امسال خیلی از کنفرانسهای علمی بصورت مجازی و اینترنتی برگزار شده اند و خواهند شد از جمله کنفرانس شتابدهنده های ۲۰۲۰ در دو هفته پیش. این فرصت خوبی برای محققین در این زمینه است تا از پیشرفتهای صورت گرفته در این زمینه ها مطلع شوند، و بر خلاف سالهای گذشته نیاز به سفر فیزیکی و یا صرف هزینه و .... هم دیگر وجود ندارد.
بطور کلی واقعیت اینست به یمن اینترنت عملا هم دستیابی به منابع علمی برای کشورهای در حال توسعه در مقایسه با بیست یا سی سال پیش بسیار اسان است. همینطور دسترسی به نرم افزارها و غیره اسان است. اما هنوز دستیابی به تکنولوژی اسان نیست ، و ان تنها از طریق تجربه و کار کردن بدست میاید. همه کشورهای صاحب تکنولوژی روزی از صفر شروع کرده اند ، ولی با اراده و حمایت از محققین داخلی توانسته اند به عبور از چالشهای تکنولوژی دست یابند. همصحبتی با محققین دیگر کشورها و نگاهی به تاریخ توسعه کشورهایی نظیر ژاپن، آلمان، چین، ایالات متحده و حتی کشورهای نوظهور ،نشان میدهد که توسعه علمی و تکنولوژیکی از درون این کشورها و با فهم مسئولین و پشتکار محققین ایجاد شده و نه از بیرون به انها داده شده باشد.
........
تابستان گذشته به ایران و تهران هم سفر کردم و لی در مدت کوتاه دو هفته ای نتوانستم به مسجدسلیمان بروم . رفتن به انجا همیشه حس خوبی دارد.
........
از نظر گه گفتشان شد مختلف آن یکی دالش لقب داد این الف
در کف هر کس اگر شمعی بدی اختلاف از گفتشان بیرون شدی
چشم حس همچون کف دستست و بس نیست کف را بر همه او دسترس
چشم دریا دیگرست و کف دگر کف بهل وز دیده دریا نگر
جنبش کفها ز دریا روز و شب کف همی بینی و دریا نه عجب
«مثنوی مولانا داستان شکل پیل»
...مدت زیادیست که چیزی در اینجا ننوشته ام. یک دلیل ان نداشتن وقت کافی برای نوشتن در اینجا بوده است. امسال هم البته مانند سال گذشته برنامه ای برای سفر به ایران ندارم. دلیل ان وضع قوانین جدید در دولت فعلی ایران است که عملا مسافرت ما را بسیار دشوار و یا غیرممکن کرده است.
به جای مسافرت به ایران، البته مسافرتهای مکرری به کشورهای اطراف در اتحادیه داشته ام. وجه جالب اتحادیه اروپا، همین اسانی گشت و گذار و قوانین هوشمند و در عین حال آسان و دوستانه برای ساکنین کشورهای عضو است. ماه گذشته سفر جالبی به کشور سوئد داشتم . هر چند که سفری کاری به مرکز اسپالاسیون اروپا بود، سفری برای همفکری با همکارانمان در انجا در زمینه طراحیهای مهندسی مرکز اسپالاسیون اروپا که در سال ۲۰۲۲ بعنوان بزرگترین مرکز اسپالاسیون در جهان شناخته خواهد شد. از قسمتهای مختلف در حال ساخت ان هم بازدید کردیم. هوا البته در این ماه از سال بقدر کافی سرد بود که مجبور بودی کلاه بر سر بگذاری. سوئد هم مثل همینجا از چند هفته پیش به استقبال سال نوی میلادی رفته اند. و اغلب نشانه های سال نو در خیابانها و خورد و خوراک و مغازه ها به وفور دیده میشد.
——————————
داستان زیبایی از مولانا وقتی مسافری بهمرا ه خرش برای رفع خستگی سفر به خانقاهی وارد شد، خرش را به صاحب خانقاه میسپرد، و شب هنگام...
چون سماع آمد از اول تا کران...مطرب آغازید یک ضرب گران
خر برفت و خر برفت آغاز کرد...زین حرارت جمله را انباز کرد
زین حرارت پای کوبان تا سحر...خر برفت و خر برفت گو ای پسر
چون گذشت آن نوش و جوش و آن سماع....روز گشت و جمله گفتند الوداع
و صبح روز بعد به جستجوی خرش میگردد...
تو نیایی و نگویی مر مرا؟....که خرت را میبرند ای بینوا؟
و جواب صاحب خانقاه:
گفت والله آمدم من بارها ...تا تورا واقف کنم زین کارها
تو همی گفتی که خر رفت ای پسر....از همه گویندگان با ذوقتر