بازنشر/ زندگی‌نامه یکی از مهم‌ترین دانشمندان معاصر علم بسپار، Pierre-Gilles de Genne/ یک زندگی سخت

بسپار/ ایران پلیمر De Genne در 24 اکتبر سال 1932 در پاریس به دنیا آمد. به دلایل مربوط به بهداشت و سلامتی تا سال پنجم تحصیلی به مدرسه نرفت. مادرش به او در خانه درس میداد و او زبان انگلیسی را در سنین کودکی از طریق خواندن کتاب‌های مختلف آموخت. او کودکی خود را در تپه‌های کوهستانی در سال‌های جنگ در منطقه‌ای نزدیک به مرز ایتالیا گذراند. تمامی این منطقه توسط ایتالیایی‌ها اشغال شده بود و یک جامعه یهودی محسوب میشد. این جامعه جنبش‌های مخصوص به خود را داشت ولی اجباری برای شرکت در این فعالیت‌ها برای همه نبود. به جز برنامه‌های اجباری که هر روز عصر در میدان شهر برگزار میشد.

با این وجود زمانی که آلمانی‌ها پس از تسلیم ایتالیا پیشروی را به دست گرفتند، یهودیان از ترس جانشان به کوه‌ها پناه بردند و در معرض سرما و گرسنگی قرار گرفتند. پس از زمان اعلام فرود نیروهای متفقین در Normandy این مقاومت پیروز شد اما سه هفته بعد آلمانی‌ها با اعلام حکومت نظامی بازگشتند.

زمانی که  De Genne دوازده سال داشت، در بارسلونت تنها بود (مادرش از او دور بود و پدرش سه سال قبل در اثر حمله ی قلبی درگذشته بود) و به جز زمان‌های مدرسه تماما در خانه می‌ماند. او حتی وعده‌های غذایی را در مدرسه ای که تحصیل میکرد و توسط آلمان‌ها اشغال شده بود میخورد.

به گفته ی خودش یک روز توسط چهار نگهبان آلمان دستگیر شد که از ورود او به مدرسه جلوگیری کردند و او را با فشار به دیوار چسباندند. به دلیل قرارگیری اسلحه بر سر و بدن او، De Genne فکر کرد که لحظات پایانی زندگی خود را می‌گذراند. ولی در اصل این سربازان می‌خواستند مانع دیدن او از کشته شدن زندانیان با شلیک گلوله دیگر سربازان شوند.

 

[EasyDNNGallery|10195|Width|500|Height|500|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

شکل 1 De Genne در کنار پدر و مادرش

 

De Genne در سال 1945 به پاریس بازگشت. در ابتدا به لطف تحصیلات کلاسیک در لاتین و یونانی ترجیح او به رشته‌های علوم انسانی بود. پس از آن تحت تاثیر برخی از استادان بسیار خوب در Claude-Bernard lycée تصمیم به تحصیل علم گرفت. در سال 1949 مشغول آماده شدن برای آزمون ورودی  NSE که تلفیقی از زیست شناسی، فیزیک و شیمی بود شد. این آماده سازی نقطه ی آغازی برای De Genne محسوب میشد که به او در یافتن ایده کمک کرد. به گفته ی خود او، در آن زمان ایده ی دریافتی او بی ایده ای بود! هنر شکست!

در واقع تحصیلی که او در طی این مدت کرده بود تماما فرانسوی بود. این آموزش تفکر را محدود میکرد و عاری از هرگونه مشاهده بود. از طرف دیگر، از آنجایی که NSE تا حدودی به زیست شناسی مربوط میشد، اساتید آن حوزه ایده‌های بسیار خوبی جهت شرکت در آزمایشگاه‌ها به او دادند. بنابراین، پس از مدتیDe Genne خود را در آزمایشگاه زیست شناسی دریایی در Banyuls یافت. در این آزمایشگاه بود که او احساس کرد می‌تواند هم انتهای اقیانوس‌ها را ببیند و هم غارهای رشته کوه‌های Albères را مورد بررسی قرار دهد.

به گفته ی خودش در این زمان بود که او یاد گرفت هرچیزی را که مشاهده می‌کند نقاشی کند. او این کار را در مورد حیوانات و گیاهان هم حتی انجام می‌داد. این مساله در واقع هنر و قابلیتی بود که به او در برنامه‌های آتی کمک بسیار نمود.

[EasyDNNGallery|10196|Width|500|Height|500|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

شکل 2 De Genne در مدرسه Claude-Bernard lycée سال 1947، ردیف بالا از چپ به راست نفر دوم 

 

در سال 1953، De Genne به یک واحد درسی تابستانی پیوست. این واحد تابستانی در مورد مبانی نظری فیزیک به نام Les Houches بوده و توسط زنی شجاع به نام Cecilia Witt برگزار می‌شد. شجاع از این بابت که در آن زمان موانع بسیار زیادی نظیر قتل عام سال 1914 یا وحشت حاکم در سال‌های دهه ی 1940 سر راه تحصیل علم وجود داشت. در آن زمان بسیاری از محققان به سختی کشته می‌شده یا به مناطقی بسیار دور تبعید می‌شدند. به همین دلیل تدریس فیزیک در دانشگاه‌های فرانسه پس از جنگ بسیار پر چالش بود.

Cecilia Witt در آن زمان دریافته بود که چقدر تحصیل فیزیک برای دانش آموزان و محققان فرانسوی لازم است. به همین دلیل یکی از بزرگترین معماران آن زمان به نام Albert Laprade را راضی کرده تا کلبه ای مخفی و زیبا با منظره ی کوه‌های Mont Blanc در اختیار او قرار دهد تا در آن موجبات آموزش دانش فیزیک را به دانش آموزان و محققان جوان فراهم آورد. از طرف دیگر او بودجه ی مورد نیاز برای انجام این پروژه را به لطف دانشگاه‌ها و افراد خیر خواه فراهم کرده بود. در همان زمان او موفق شد برخی از دانشمندان بزرگ را برای تدریس در این مدرسه متعاقد کند.

علاقمندان به شرکت در این مدرسه تابستانی به این کلبه ی ییلاقی پیوستند. De Genne با دو دانش آموز علاقمند دیگر در خانه ای که به یک فیزیکدان آلمانی معروف به نام Peierls  Rudolfتعلق داشت سکنی گزیدند. این شخص یک مکتب فکری در حوزه ی نظریه‌های کوانتومی جامدات ایجاد کرده بود. به جز صاحب خانه ی او، افراد دیگری که De Genne در این مدرسه تابستانی با آن‌ها در ارتباط بود همگی افراد تاثیرگذار جامعه بوده که بر تفکر و روند زندگی او اثر می‌گذاشتند. یکی از این افراد Shockley یکی از مخترعان ترانزیستور بود. فرد دیگر فیزیکدان سوییسی به نام Wolfgang Pauli بوده که یکی از افراد نظریه پرداز و تاثیرگذار در مکانیک کوانتوم محسوب میشد.

به گفته ی De Genne این مدرسه ی تابستانی منجر به تربیت بسیاری از افرادی شد که به شکل گیری دانش مدرن کمک بسیار شایانی نمودند. این در حالی بود که رفت آمد از مسیرهای فرعی به این کلبه بسیار سخت و پر از گل و لای بود. با وجود شرایط سخت عمیقا افراد حاضر به تحصیل علم تلاش میکردند.

به گفته ی De Genne در طول اقامت او در Ecole Normale سه شخصیت به طور به خصوصی او را تحت تاثیر قرار دادند. اولین نفر Yves Rocard بوده که همیشه نشاط به خصوصی داشته و بسیار شوخ طبع و کنجکاو بوده و در هر دو زمینه ی ستاره شناسی و مکانیک یا فیزیک جو علاقه ی بسیار زیادی داشت. او در جبهه ی مقاومت بسیار فعال بود و به صنعت ساخت و ساز آلمان‌ها در ساخت راکت V2 مشاوره ی زبان انگلیسی میداد.

نفر دوم شخصی به نام Alfred Kastler بوده که بسیار آرام و خوش برخورد بود. او اهل آلزاس بوده و آموزش‌هایی بسیار واضح و ساده ارائه می‌داد که بیشترین سود دهی را به دانش آموزان می‌رساند. این شخص موسس یک مدرسه نوری (Optical school) بوده که در سال 1966 با کمک جایزه ی نوبل بنا نهاده شده بود.

اما نفر سوم تاثیرگذار شخصی بسیار متفاوت محسوب میشد. او که Pierre Aigrain نام داشته یک کارآموز و افسر سابق نیروی دریایی بوده که حین جنگ جهانی دوم ایالت متحده ی آمریکا را ترک کرده بود. او به دلیل ناتوانی در مسائل جنگی به تحصیل و فعالیت در حوزه ی علم روی آورده بود. او یکی از اصلی ترین بنیان‌گذاران مدرسه ی فرانسوی مواد نیمه‌هادی (Semiconductor) که بعدها بسیار حائز اهمیت شد، بود.

De Genne در ابتدای ورودش به آزمایشگاه تازه ساخته شده توسط Pierre Aigrain فعالیت‌های بسیار خوب و پشتکارانه ای را انجام داد. او از دانش خود در زمینه ی بلورهای سیلیکون یا ژرمانیوم  تا دمای 1500 درجه تحت اتمسفر هیدروژن (که امروزه به خوبی در دانش میکروالکترونیک‌ها شناخته می‌شود) استفاده کرد. کوچکترین نشتی از این سامانه می‌توانست انفجار بزرگی ایجاد کند و کل ساختمان را از بین ببرد. با وجود این شرایط De Genne تجربه ی بسیاری کسب کرده و از Pierre Aigrain مسائل بسیاری را آموخت.

در سال 1955 با تجمع فیزیکدانان بی شمار، De Genne تصمیم به ترک Ecole Normale گرفت. در آن زمان او مردد بود که به کدام آزمایشگاه پیشنهادی بپیوندد. لازم به ذکر است که در آن زمان او ازدواج کرده و تشکیل خانواده داده بود و به دلیل مسائل مالی قادر به تامین تمامی مخارج روزمره ی خود نبود. در همین روزها بود که پروفسور  J. Yvon, Saclay حامی دانشمندان به او تلفن زد و برای همکاری با او ابراز تمایل نمود. به همین دلیل چندی نگذشت که De Genne خود را در Commissariat à l'Energie Atomique یا (CEA) یافت که به تازگی در Saclay ساخته شده  بود.

 

[EasyDNNGallery|10197|Width|500|Height|500|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

شکل 3 ازدواج De Genne در Temple de Neuilly در ماه ژوئن سال 1954

 

این تصمیم گیری در آن زمان به نظر De Genne بسیار احمقانه می‌نمود چراکه فکر می‌کرد این تصمیم را از روی ظاهر گرفته است. اما در حقیقت او بسیار خوش شانس بود چراکه Saclay مرکزی برای زندگی محسوب می‌شد که توسط نسلی از دانشمندانی بنا نهاده شده بود که پس از جنگ به آنجا نقل مکان کرده بودند. در همان بدو ورود CEA از سیاست بسیار هوشمندانه ای استفاده کرد تا باعث ماندن دانشمندان در همان مکان بشود.

از بین افراد مشغول به کار در این مرکز، De Genne از افراد محدودی همیشه به صورت ویژه یاد می‌کرد و اذعان داشت که این افراد در زندگی علمی او نقش به خصوصی داشته اند. نفر اول Claude Bloch بوده که متاسفانه در جوانی فوت کرد. این شخص در این مرکز علمی مشغول به تدریس مکانیک کوانتوم بود. شخص بعدی Anatole Abragam نام داشته که رزونانس مغناطیسی درس میداد و Jacques Friedel که مشاور فیزیک جامدات بود. تحقیقات در این مرکز در چهارچوب خاصی انجام می‌شد و De Genne می‌توانست با Bloch، Friedel و Abragam مشورت کرده و نظرات را با یکدیگر مقایسه کند. سرانجام در سال 1957 بود که De Genne تصمیم گرفت در مورد نظریه‌ی پخش نوترون توسط بستر مغناطیسی پروژه‌ای را به انجام برساند.

در سال 1958 برای گذراندن یک سال تحصیلی De Genne به دانشگاه کالیفرنیا، Berkeley پیوست. در ابتدا این دانشگاه، مرکز آموزشی محلی بود ولی از سطح علمی بسیار بالایی برخوردار بود. او در ابتدا فکر می‌کرد که ساعت‌ها و روزهای کاری او در این مکان بسیار اندک است درحالی که در واقعیت او فعالیت‌های مهم بسیار زیادی را انجام میداد.

او در Berkeley با یکی از استادان فیزیک جامدات به نام Charles Kittel کار می‌کرد. این استاد فرد بسیار ویژه‌ای بود و شخصیت منحصر به فردی داشت. به گفته‌ی De Genne مدیریت زمان و استفاده ی بهینه از وقت به وضوح در رفتارهای این شخص دیده می‌شد. به طوریکه در میانه ی ارائه ی بسیاری از دانشجوهایش، اعلام میکرد که این ارائه ارزش ادامه دادن ندارد و دانشجو به خوبی همه ی مطالب را درک نکرده است.

متاسفانه پس از نه ماه زندگی در Berkeley مجبور شد تا به فرانسه بازگردد و خدمت سربازی خود را در جنگ الجزایر بگذراند. در ابتدا او به Brest ملحق شد ولی مدتی بعد برای گذراندن دوره ی کوتاهی به Sahara رفت و اولین آزمایش‌های هسته ای را انجام داد. سپس به پاریس بازگشت تا تحقیقات پایه ای خود را انجام دهد.

به عقیده ی De Genne حفظ خانواده سه نفره ی او در آن سالها بسیار دشوار بود ولی او تمام تلاش خود را در این زمینه انجام میداد و شکایتی نداشت. او حتی از اوقات فراغت خود استفاده میکرد تا در موضوعات تحقیقاتی مختلف تخصص کسب کند. در این دوره از زندگی او 27 ماه بسیار دشوار را با موفقیت پشت سر گذاشت.

در سال 1961 او استاد دانشکده ی جدید Orsay شد تا به تدریس مکانیک کوانتوم بپردازد و تلاش میکرد تا در تحقیقات نظری آن ورود پیدا کند. این فعالیت او همچنان ادامه پیدا میکرد تا اینکه با یکی از دوستان قدیمی اش که در خدمت سربازی آشنا شده بود مواجه شد. دوست او که در یک شرکت خصوصی مشغول به فعالیت بود عنوان کرد که میخواهد در مورد یک نظریه فعالیت تجربی انجام دهد و De Genne با اینکه هیچ تخصصی در این زمینه نداشت قبول کرد که با تشکیل یک گروه تحقیقاتی این کار را انجام دهد. به این ترتیب او یک واحد تحقیقاتی برای انجام فعالیت‌های تجربی راه اندازی نمود. راه اندازی این واحد تحقیقاتی در آن سالها بسیار دشوار بود ولی در نهایت De Genne موفق شد تا با کمک افرادی همچون Perio و Guinier موفق به ساخت واحد آزمایشگاهی مربوطه بشود.

پس از ساخت این مجموعه، De Genne موفق شد چهار محقق بسیار معروف و موفق در این مرکز استخدام کند که همیشه از این اتفاق به خوبی و از آن چهار دانشمند با عنوان “چهار تفنگدار” یاد میکرد. اگرچه این چهار نفر زمینه ی کاری بسیار متفاوتی داشتند. به عنوان مثال یکی از این افراد از دانشگاه Illinois در Urbana آمده بود و در مورد تخریب‌های رادیویی کار میکرد و نسبت به زمینه ی کاری مرکز تحقیقاتی De Genne کاملا بی ربط بود و دیگری از یک شرکت کامپیوتری آمده بود و تحصیلات خود را در Marseille گذرانده بود.

با وجود زمینه‌های کاری متفاوت، De Genne و همکارانش موفق شدند که یک موضوع مشترک کاری بیابند. این موضوع در مورد مطالعه ی مواد “ابر رسانا” (Super Conductor) بود. انقلاب عظیمی که در سال‌های 1957 تا 1960 در مورد مواد پرچگال افتاد، کمک بزرگی به این تحقیقات نمود. سرانجام پس از 50 سال تلاش، این گروه توانستند تنها اندکی در مورد این موضوع اطلاعات کسب کنند. دریافت آن‌ها به این ترتیب بود که مواد ابررسانا مانند فلزات عمل میکنند با این تفاوت که اتلاف جریانی در آن‌ها وجود ندارد.

با راضی کردن تعدادی از نظریه پردازان دوران، De Genne توانست یک واحد تحقیقاتی دیگر در federcr ایجاد کند و برنامه‌های مشترکی در مورد مواد ابررسانا در آن انجام دهد. شرایط کاری در آن سال‌ها بسیار دشوار بوده چراکه رقبای بسیار زیادی در جامعه آن روز وجود داشت که دید خوبی برای انجام فعالیت‌های تحقیقاتی توسط گروهی از افراد جوان نداشتند.

خوشبختانه پس از یک سال بررسی، سرانجام تحقیقات به ثمر رسیده و یکی از دانشمندان این مرکز پس از نوشتن مقاله ای در این باره، به انگلستان رفت تا دستاورهای حاصل شده را ارائه دهد. انگلیسی‌ها به این نتایج علاقه ی بسیار نشان داده و بسیار استقبال نمودند. آن‌ها برای ادامه همکاری با این گروه تحقیقاتی ابراز علاقه  کردند.

پس از این اتفاق، این گروه تحقیقاتی به مدت پنج سال به فعالیت‌های خود ادامه داده و مقالات اصلی و کاربردی در این زمینه منتشر کردند. جالب اینجاست که نام نویسنده ای برای این مقالات نوشته نمیشد و به جای آن عنوان “گروه تحقیقاتی ابررساناهای Orsay” نوشته میشد. البته در برخی از مقالات به منظور شناسانده شدن محققان جوان به جامعه ی علمی نام آن‌ها در قسمت نویسندگان ذکر میشد.

این گروه تحقیقاتی شهرت بسیاری پیدا کرد چراکه در زمینه‌های خاصی ورود پیدا کرده بود. آن‌ها موادی را یافته بودند که در حضور میدان مغناطیسی تنها سطح آن‌ها ابررسانا میشد. این مواد “سطح ابر رسانا” در آن زمان به سوالات بسیار زیدی پاسخ داد.

از سال 1996 تحقیقات در مورد مواد ابر رسانا به سمت مطالعات موادی جهت پیدا کرد. این مطالعات گاهی به دلیل محدود بودن تجهیزات آزمایشگاههای متالورژی محدود میشد. در همین سال‌ها بود که De Genne علاقه پیدا کرد که به زمینه ی دانش شیمی فیزیک ورود پیدا کند. این دانش زمینه ی ورود De Genne به محدوده ی گسترده ای از فعالیت‌های علمی را باز کرد.

پس از اندکی تردید و دو دلی در مورد زمینه ی تحقیقاتی جدید، De Genne تصمیم گرفت تا در مورد مواد بلور مایع تحقیق کند. زمینه ی کاری بلور مایع‌ها موضوعی بود که هیچ ارتباطی به فعالیت‌های قبلی این دانشمند نداشت. مواد بلور مایع که کاربردهای بسیار زیادی به خصوص در نمایشگرها دارند، در آن سالها بسیار مرموز بودند.

در سال 1969، De Genne موفق شد تا هفت گروه تحقیقاتی را راضی کند تا تحقیقات سنتی خود را رها کنند و دانش خود را در جهت درستی اعمال کنند. این هفت گروه تحقیقاتی شامل گروه‌های اپتیک، رزونانس هسته ای، نقص (Defect)، شیمی، اشعه ی X، هیدرودینامیک و نظریه پردازان بودند. با تلاش بسیار De Genne موفق شد تا گروه تحقیقاتی مواد بلور مایع Orsay را راه اندازی نماید. این گروه نیز مقاله‌های خود را بدون نام منتشر می‌کردند تا همه ی اعضا به فعالیت گروهی علاقه نشان دهند.

پس از بلور مایع‌ها، De Genne به فیزیک بسپارها علاقمند شد. این زمینه، موضوع کاری بسیار مناسبی بود ولی در پاریس چندان گسترده نشده بود. به این ترتیب De Genne شروع به فعالیت در این زمینه کرد.

در سال 1971، De Genne در College de france استاد شد. علاوه بر این یک همکار ارشد تحقیقاتی در Strasacol محسوب میشد. این مرکز تحقیقاتی پروژه ای مشترک بین Strasbourg، Saclay و College de france در مورد فیزیک بسپارها محسوب میشد.

در سال 1980، De Genne به حل مشکلات بین سطحی (Interfacial problem) به خصوص دینامیک خیس شدگی (Dynamics of wedding) علاقمند شد. سپس او فعالیت‌هایی در مورد شیمی فیزیک چسبندگی انجام داد.

De Genne به دلیل فعالیت‌های منحصر به فردش موفق به دریافت جایزه‌های بی شماری در طول زندگی خود شد. او جایزه ی Holweck را از جامعه ی فیزیک انگلستان دریافت کرد. جایزه ی Ampere را از آکادمی علوم فرانسه گرفت. او مدال طلای French CNRS را از آن خود کرد. مدال Matteuci را از آکادمی ایتالیا دریافت کرد. جایزه‌های Harvey و Wolf  را جامعه ی اسرائیل به او اهدا کرد. مدال Lorentz از طرف آکادمی هنر و علوم هلند به او تقدیم شد. و در نهایت مهم ترین جوایز بسپاری از طرف جامعه ی علوم آمریکا (ACS) و APS به او داده شد.

علاوه بر تالیف مقالات بسیار ارزشمند و موثر، De Genne در طول زندگی خود کتاب‌های بسیار زیادی را نیز نوشت که به جامعه ی علمی کمک‌های بسیار زیادی نمود. نام این کتاب‌ها در انتهای این متن آمده است.

علاوه بر این، به دلیل تخصص همه جانبه ی De Genne در مراکز مختلفی فعالیت میکرد. او عضو آکادمی علوم فرانسه، آکادمی علوم و هنر هلند، Royal society، آکادمی علوم و هنر آمریکا و آکادمی ملی علوم ایالت متحده ی آمریکا بود.

سرانجام در سال 1991، De Genne موفق به دیافت جایزه ی نوبل در بخش فیزیک شد. او این جایزه را به این دلیل دریافت کرد که روشی را یافته بود که تحت آن میتوانست پدیده ی نظم در سامانه‌های ساده را به سامانه‌های پیچیده بسط دهد. این روش به خصوص در مورد بسپارها و مواد بلور مایع بسیار کارا بود.

سرانجام De Genne در 22 ماه می سال 2007  درگذشت و جامعه‌ی علمی و همسر و هفت فرزندش را در بهت فرو برد.

[EasyDNNGallery|10198|Width|500|Height|500|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

شکل 4 سال 1991، دریافت جایزه ی نوبل توسط De Genne در جمع دوستان و همکارانش

 

فعالیت‌ها و تحقیقات De Genne به محققان عصر حاضر در دانش بسپار به خصوص زمینه ی شیمی فیزیک کمک شایان توجهی نمود. برخی از مقالات بنیادین او اکنون در دانشگاه‌های سراسر دنیا به دانشجویان تدریس می‌شود.

 

کتاب‌ها

[EasyDNNGallery|10199|Width|500|Height|500|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

مطالب عنوان شده مستخرج از کتاب زندگی نامه ی او به نام Pierre Gilles De Genne، زندگی غرق در علم، می باشد.

این مقاله پیشتر در شماره 169ام ماهنامه بسپار به چاپ رسیده است.