در این مقاله به معرفی دکتر کمران وفا می‌پردازیم و مسیر علمی او را تا دستیابی به جایگاه کنونی در دنیای علم مرور می‌کنیم. علایق و کار‌های پژوهشی، جوایز و افتخارات، و نیز دیدگاه‌های او درباره ایران و زندگی دانشگاه‌ی را بررسی خواهیم کرد.

تولد و تحصیلات کمران وفا

دکتر جواد وفا، پدر پروفسور کمران وفا، از افراد تحصیل‌کرده و شناخته‌شده دوران خود بود. پس از کسب لیسانس برای ادامه تحصیل در مقاطع ارشد و دکترا به آمریکا مهاجرت کرد. در آنجا با خواهر یکی از دوستان ایرانی‌اش آشنا شد و ازدواج نمود. این زوج پس از ازدواج به ایران بازگشتند تا زندگی را در وطن ادامه دهند. کمران وفا، فرزند این زوج، در دهم مرداد ۱۳۳۹ خورشیدی در تهران به دنیا آمد و در محله شمیران بزرگ شد. جواد وفا در دوران کودکی فرزندش مناصب مهم دولتی داشت و در آخرین پست مهم خود سفیر ایران در اتحادیه اقتصادی اروپا در بلژیک بود.

مدرسه و علاقه به ریاضی و فیزیک

کمران وفا درباره ریشه علاقه‌اش به فیزیک می‌گوید از زمان کودکی سوالات ساده اما بنیادی در ذهنم شکل می‌گرفت. یکی از سوالات همیشگی‌ام این بود که چرا ماه بر زمین سقوط نمی‌کند. او افزود یک سوال دیگر در کلاس سوم دبستان برایم پیش آمد چرا تنها سه بعد طول، عرض و ارتفاع وجود دارد و بعد‌های بیش‌تری نیست؟ وفا معتقد است همین سوالات ذهن را به مباحث بنیادی فیزیک معطوف کرد، اگرچه اطرافیان او دلواپس سقوط ماه یا تعداد ابعاد نبودند و این پرسش‌ها را بی‌ربط می‌دانستند.

از خاطرات نوجوانی او این است که وقتی با دوستان توپ بازی می‌کرد، یکی از پس‌رعمو‌های بزرگ‌تر را در گوشه‌ای دید که سخت در حال محاسبه محل فرود توپ با روابط ریاضی بود. وفا شیفته این ایده شد که می‌توان با کاغذ و فرمول حرکت یک جسم را پیش‌بینی کرد.

وفا تحصیلات دبیرستان را در مدرسۀ البرز گذراند که آن‌زمان زیر مدیریت دکتر محمدعلی مجتهدی بود. او کیفیت بالای آموزش در این مدرسه را از عوامل برد‌های تحصیلی بعدی خود می‌داند. او می‌گوید یکی از سرگرمی‌های من و دوستان حل مسائل هندسه بیرون از درس و اثبات قضایا بود. گاهی برای اثبات یک قضیه چندین روز وقت می‌گذاشتیم. این درگیری ذهنی شد تا لذت پژوهش علمی و کشف حقایق را بیابد.

مهاجرت به آمریکا و تحصیلات دانشگاهی

کمران وفا در سال ۱۳۵۵ خورشیدی، یکسال پیش از پایان دبیرستان، به آمریکا مهاجرت کرد تا در موسسۀ فناوری ماساچوست تحصیل کند. او از دانشگاه هاروارد نیز پذیرش داشت، اما چون هاروارد دروس انسانی را الزامی می‌دانست و تسلط او بر انگلیسی برای آن کافی نبود، را انتخاب نمود.

ناآشنایی با نظام آموزشی آمریکا و سطح زبان بزرگ‌ترین چالش‌های سال‌های اول مهاجرت بود. با اینکه انگلیسی او در ایران خوب بود، اما برای درک مباحث کلاس‌ها کافی نبود و چند ماه طول کشید تا بتواند به طور کامل درک کند چه می‌گذرد. چالش دیگر انتخاب واحد‌های درسی بود که مسئولیت آن بر عهده خود دانش‌آموز بود و انتخاب دروس را چالش‌برانگیز می‌ساخت.

با اینکه ابتدا به رشته‌های مهندسی برق و اقتصاد علاقه داشت، کم‌کم در به مباحث بنیادی فیزیک جذب شد. کار‌شناسی را در فیزیک و ریاضی تمام کرد، اگرچه بیش‌تر دروس مرتبط با هندسه و ریاضی بود و اطلاعات تخصصی در فیزیک مدرن مانند نسبیت عام، مکانیک کوانتوم و نظریه ریسمان‌ها نداشت.

کمران وفا در زمان دریافت مدال افتخار جزیره الیس در سال ۲۰۱۷

تحصیل در مقطع دکتری در رشته فیزیک

کمران وفا برای ادامه تحصیل در مقطع تکمیلی در دو راهی ریاضی یا فیزیک قرار گرفت. با اینکه در ریاضی توانایی بالا‌تری داشت و مطالعه‌اش راحت‌تر بود، فیزیک را انتخاب کرد زیرا شناخت سازوکار جهان برایش دلنشین‌تر و ارزشمند‌تر از مسائل انتزاعی ریاضی بود.

ریاضی و فیزیک اما جدا از هم نیستند. وی دوره دکتری را نزد یکی از بزرگ‌ترین فیزیکدانان جهان، ادوارد ویتن در دانشگاه پرینستون سپری کرد که به خاطر توانایی‌های ریاضی مشهور است.

از چالش‌های اول دکتری، تلاش برای فهم نظریه می‌دان کوانتومی به زبان ریاضی بود. در زمان استاد ویتن مطالعه نظریه ریسمان را آغاز کرد و با درک اینکه این نظریه می‌تواند فیزیک را دگرگون سازد، وفا را با آن آشنا کرد و به مطالعه آن ترغیب نمود. وفا که می‌خواست کار‌های بزرگ در فیزیک انجام دهد، با انرژی مضاعف به نظریه ریسمان پرداخت.

در همین می‌انه، در همکاری با ویتن به یافته‌های ارزش‌مندی در کرومودینامیک کوانتومی (QCD) دست یافت و در مقالات متعددی منتشر کرد تا اینکه در سال ۱۳۶۳ مدرک دکتری فیزیک را دریافت کرد.

کمران وفا و زاهد حسن، استاد فیزیک دانشگاه پرینستون، برندگان جائزه مصطفی سال ۲۰۲۱

دوران پس از تحصیل

کمران وفا همواره علاقه عمیقی به فرهنگ، شعر و ادب فارسی داشته و تلاش می‌کند زندگی در آمریکا او را از این ریشه جدا نسازد. در سال سوم تحصیل در پرینستون در یک کلاس شعر ایرانی ثبت‌نام کرد که به آشنایی با دختری ایرانی به نام آفرین صدر، دانشجوی مهندسی برق همان دانشگاه، و در نهایت به ازدواج آن‌ها انجامید.

هنگامی که وفا روی رساله دکتری کار می‌کرد، دانشمندان اولین اثبات‌های انقلابی در نظریه ریسمان را ارایه دادند. این رویداد باعث شد وفا مجددا بر این نظریه متمرکز شود. او می‌گوید در سال آخر پرینستون کاملا روی نظریه ریسمان‌ها کار کرده است.

علاقه به ادامه پژوهش روی نظریه ریسمان باعث شد وفا تصمیم بگیرد به عنوان پژوهشگر فوق‌دکتری کار خود را ادامه دهد. پس از پایان دکتری به دانشگاه هاروارد رفت و آنجا به عنوان دستیار آموزشی در دانشکده فیزیک استخدام شد. از آن زمان تا به امروز در این دانشگاه به پژوهش و تدریس مشغول است و اکنون از اساتید نامدار و شناخته‌شده هاروارد محسوب می‌شود. کمران وفا تا امروز با بیش از ۱۵۰ فیزیکدان و ریاضیدان مشهور همکاری کرده که در ادامه به بخشی از دستاورد‌های علمی این فعالیت‌ها اشاره می‌شود.

جوزف پلچینسکی (راست)، کمران وفا (می‌ان) و اندرو استرامینجر در مراسم جائزه سال ۲۰۱۷

پژوهش‌های کمران وفا

کمران وفا در حوزه‌های نظریه ریسمان، گرانش کوانتومی و نظریه می‌دان‌های کوانتومی پژوهش می‌کند. علاقه و تخصص اولیه در ریاضیات و به‌خصوص هندسه باعث شده هندسه دیفرانسیل در کار‌های او نقش پررنگی داشته باشد. او کوشیده تا با کشف هندسه با فیزیک فضا-زمان به نتایج تازه‌ای در نظریه می‌دان‌های کوانتومی و گرانش کوانتومی برسد. این پژوهش‌ها به‌طور متداول مهندسی هندسه نظریه‌های می‌دان کوانتومی نامیده می‌شوند.

قضیه وفا-ویتن

وفا در طول حیات حرفه‌ای با فیزیکدانان و ریاضیدانان بزرگی همکاری داشته است. ادوارد ویتن، که همکاری او و وفا در رساله دکتری وفا تشریح شده، یکی از مشهور‌ترین فیزیکدانان نظری جهان است. آن‌ها در مقاله‌هایی که در نهایت رساله دکتری وفا را ساختند، قضایایی در نظریه کرومودینامیک کوانتومی بیان کردند که امروزه با نام قضیه وفا-ویتن در فیزیک شناخته می‌شود.

ثوابت گوپاکومار-وفا

همکاری‌های وفا با راجش گوپاکومار، فیزیکدان نظری اهل هند، در حوزه توپولوژی منجر به معرفی ثوابت گوپاکومار-وفا شد. این ثوابت در نظریه می‌دان‌های کوانتومی توپولوژیکی کاربرد دارند و در تفسیر دوگانگی ریسمان مورد بهره‌گیری قرار می‌گیرند.

ترکیب ترمودینامیک سیاه‌چاله‌ها و نظریه ریسمان

کمران وفا در همکاری با یک فیزیکدان سرشناس آمریکایی موفق شد مطالعاتی روی آنتروپی سیاه‌چاله داشته باشد و با پشتیبانی این نتایج، حالت‌های خاص موج را در نظریه ابرریسمان تشریح کند.

نظریه

این نظریه یکی از ابداعات مشهور کمران وفاست. حرف در این نظریه مخفف (پدر) است. نظریه یک نظریه ۱۲ بعدی است که می‌توان آن را به نظریه ابرریسمان ۱۰ بعدی نوع IIB فشرد. این نظریه سازگاری‌های بسیاری با مدل استاندارد ذرات دارد و فیزیکدانان اخیرا از آن برای گسترش نظریه وحدت بزرگ بهره برده‌اند. در نظریه وحدت بزرگ، دانشمندان تلاش می‌کنند چهار نیروی بنیادی جهان یعنی نیروی هسته‌ای قوی، نیروی هسته‌ای ضعیف، نیروی گرانش و نیروی الک‌ترومغناطیس را با یکدیگر پیوند دهند.

کمران وفا مشارکت‌هایی در مباحث تقارن آینه‌ای، گرانش ضعیف، نظریه‌های ریسمان توپولوژیکی و کاربرد نظریه ریسمان در سوالات بی‌پاسخ فیزیک ذرات بنیادی نیز داشته است.

استیون هاوکینگ در میهمانی منزل کمران وفا در سال ۲۰۱۶

افتخارات و جوایز کمران وفا

کمران وفا در سال ۲۰۰۳ می‌لادی در هاروارد به مرتبه استاد کامل (پروفسور) رسید. او اکنون صاحب یکی از کرسی‌های تاریخی دانشکده فیزیک هاروارد است. وفا یکی از معدود ایرانیانی است که در آکادمی‌های هنر و علوم آمریکا و آکادمی ملی علوم این کشور عضویت دارد.

وفا در طول این سال‌ها جوایز متعدد دریافت کرده است. از جمله این جوایز می‌توان به مدال دیراک اشاره کرد که هر ساله از طرف جامعه فیزیکدانان بریتانیا و ایرلند به برجسته‌ترین فیزیکدانان نظری جهان اهدا می‌شود. دریافت جائزه بین‌المللی مطالعات فیزیک نظری در ایتالیا نیز در کارنامه وی است. کمران وفا برنده جائزه مصطفی (ص) در ایران شده و کل مبلغ هدیه خود را به گروه‌های عام‌المنفعه گسترش علوم بنیادی ایرانی اهدا نموده است.

عقاید کمران وفا درباره ایران

با توجه به تعداد کم ایرانیان در جامعه فیزیک، او خود را نماینده ایرانی‌ها در میان فیزیکدانان می‌داند و تلاش می‌کند اصالت ایرانی خود را حفظ کرده و آن را به مردم سایر کشور‌ها معرفی کند.

او باور دارد دانشگاه‌های ایرانی در حوزه علوم پایه سطح خوبی دارند و دانشجویان می‌توانند بدون نیاز به تحصیل در دانشگاه‌های تراز یک جهان به موفقیت برسند. پیشن‌هاد می‌کند دانشجویان بیش از محل تحصیل، به علاقه درونی خود برای رشته‌ای که در آن مشغول‌اند اهمیت دهند. همچنین به اساتید پیشن‌هاد می‌کند که دانشجویان را از منظر فکری در سطح خود بپذیرند و کیفیت آموزش را فدای نگارش مقالات و کتاب‌ها نکنند.

جمع‌بندی

در این بیوگرافی مختصر سعی کردیم با کمران وفا، فیزیکدان نظری بزرگ ایرانی-آمریکایی، آشنا شویم. دیدیم کمران وفا کیست و با ماجرای تحصیلات او آشنا شدیم. همچنین به طور خلاصه به پژوهش‌های مشهور او در حوزه نظریه ریسمان، نظریه می‌دان‌های کوانتومی و گرانش کوانتومی اشاره کردیم. آشنایی با افتخارات و جوایز وفا و دیدگاه‌های وی درباره ایران از دیگر مباحث این مقاله بود.