فضانورد باز آلدرین (Buzz Aldrin) در کنار پرچم ایالات متحده روی ماه در طول مأموریت آپولو ۱۱ (Apollo 11)، در سال ۱۹۶۹. (ناسا)
فضانورد باز آلدرین (Buzz Aldrin) در کنار پرچم ایالات متحده روی ماه در طول مأموریت آپولو ۱۱ (Apollo 11)، در سال ۱۹۶۹. (ناسا)

این پیشرفت‌های علمی «ساخت ایالات متحده» بودند؛ آیا ادامه خواهند یافت؟

آمریکا مدت‌هاست در تحقیقات پیشرو بوده است. کاهش بودجه می‌تواند این برتری را به خطر اندازد.

بیشتر عمر طولانی‌ام را صرف مطالعه و تلاش برای درک تاریخ کیهان کرده‌ام. در این مسیر، همواره به یاد داشته‌ام که علم ذاتاً بین‌المللی است: علم مرز نمی‌شناسد. اکتشاف بزرگ بعدی می‌تواند در کانزاس (Kansas)، کوزوو (Kosovo) یا کیوتو (Kyoto) انجام شود.

با این حال، به عنوان یک میهن‌پرست آمریکایی، افتخار می‌کنم که بسیاری از پژوهش‌های علمی مهر «ساخت ایالات متحده» را بر خود دارند. با معیارهای متعدد، این کشور – کشور من – از جنگ جهانی دوم بر تمام شاخه‌های علمی تسلط داشته است: تعداد جوایز نوبل در علوم (نزدیک به ۳۰۰ جایزه، در حالی که بریتانیا با یک سوم این مقدار در رتبه دوم قرار دارد)، تعداد پتنت‌ها (اختراعات) در علوم (که چین به سرعت در حال رسیدن به آن است)، و تعداد بی‌شمار اکتشافات بزرگ. ما آمریکایی‌ها روی ماه قدم گذاشته‌ایم و تکه‌هایی از آن را برای مطالعه بیشتر بازگردانده‌ایم. فلج اطفال را شکست داده‌ایم و HIV را مهار کرده‌ایم.

فقط شاخه کوچک علم من را در نظر بگیرید. من یک ستاره‌شناس هستم، بنابراین در اینجا برخی از چیزهایی که ما در طول شش دهه فعالیت علمی‌ام در مورد منظومه شمسی و کیهان آموخته‌ایم، آمده است:

عکسی از کهکشان JADES-GS-z14-0، دورترین کهکشان کشف‌شده تا کنون.

اغلب لکه‌های رنگی در این عکس فروسرخ که توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب گرفته شده، کهکشان‌ها هستند نه ستاره‌ها. هر کدام می‌توانند میلیاردها ستاره و سیاره را در خود جای دهند. این دورترین کهکشان تأیید شده است، که ۱۳.۵ میلیارد سال پیش – حدود ۲۹۰ میلیون سال پس از مهبانگ – اینگونه به نظر می‌رسید. کهکشان JADES-GS-z14-0.
اغلب لکه‌های رنگی در این عکس فروسرخ که توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب (James Webb Space Telescope) گرفته شده، کهکشان‌ها هستند نه ستاره‌ها. هر کدام می‌توانند میلیاردها ستاره و سیاره را در خود جای دهند. این دورترین کهکشانی است که تا کنون تأیید شده است، و ۱۳.۵ میلیارد سال پیش – یعنی تنها حدود ۲۹۰ میلیون سال پس از مهبانگ (Big Bang) – اینگونه به نظر می‌رسید. کهکشان JADES-GS-z14-0. (منابع: ناسا، آژانس فضایی اروپا (ESA)، آژانس فضایی کانادا (CSA)، برنت رابرتسون (Brant Robertson) از دانشگاه کالیفرنیا سانتا کروز (UC Santa Cruz)، بن جانسون (Ben Johnson) از مرکز اخترفیزیک هاروارد اسمیتسونین (CfA)، ساندرو تاکلا (Sandro Tacchella) از کمبریج، فیل کارگیل (Phill Cargile) از CfA، یوریس ویتستوک (Joris Witstok) از کمبریج، دانشگاه کپنهاگ (University of Copenhagen)، پی. جاکوبسن (P. Jakobsen) از دانشگاه کپنهاگ، آلیسا پیگان (Alyssa Pagan) از STScI، مهدی زمانی (Mahdi Zamani) از ESA/Webb، همکاری JADES)
ناسا، آژانس فضایی اروپا (ESA)، آژانس فضایی کانادا (CSA)، برنت رابرتسون (Brant Robertson) از دانشگاه کالیفرنیا سانتا کروز (UC Santa Cruz)، بن جانسون (Ben Johnson) از مرکز اخترفیزیک هاروارد اسمیتسونین (CfA)، ساندرو تاکلا (Sandro Tacchella) از کمبریج، فیل کارگیل (Phill Cargile) از CfA، یوریس ویتستوک (Joris Witstok) از کمبریج، دانشگاه کپنهاگ (University of Copenhagen)، پی. جاکوبسن (P. Jakobsen) از دانشگاه کپنهاگ، آلیسا پیگان (Alyssa Pagan) از STScI، مهدی زمانی (Mahdi Zamani) از ESA/Webb، همکاری JADES
  • می‌دانیم که زمین تنها یک سوم این زمان را وجود داشته است — و اینکه چقدر طول می‌کشد تا خورشید در حال مرگ، زمین را ببلعد. (به طور اطمینان‌بخش، ۴ تا ۵ میلیارد سال دیگر.)
  • می‌دانیم که ماده معمولی – موادی که انسان‌ها، سیارات و ستارگان را تشکیل می‌دهند – تنها حدود ۵ درصد از کل جرم در کیهان است.
  • می‌دانیم چه چیزی ستارگان را نیرو می‌دهد، و اینکه برخی ستارگان با انفجارهای دیدنی در یک چشم به هم زدن به زندگی خود پایان می‌دهند. در اینجا یک نمونه آورده شده است: سحابی خرچنگ (Crab Nebula)، آنچه از ستاره‌ای که ۱۰۰۰ سال پیش منفجر شد، باقی مانده است، در عکسی فروسرخ که توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب گرفته شده است.
سحابی خرچنگ، باقی‌مانده یک ابرنواختر که در فاصله 6,500 سال نوری در صورت فلکی گاو قرار دارد.
سحابی خرچنگ (Crab Nebula)، باقی‌مانده یک ابرنواختر (supernova remnant) که در فاصله ۶,۵۰۰ سال نوری در صورت فلکی گاو (Taurus) قرار دارد. (ناسا/ESA/CSA/تئا تمیم (Tea Temim)/دانشگاه پرینستون (Princeton University))
ناسا/ESA/CSA/تئا تمیم (Tea Temim)/دانشگاه پرینستون (Princeton University)
  • می‌دانیم که سیاه‌چاله‌ها واقعی هستند؛ برخی از آن‌ها ستارگان مرده‌اند و برخی دیگر، یک میلیون یا بیشتر بار پرجرم‌تر، در مراکز کهکشان‌ها، از جمله کهکشان راه شیری خودمان، قرار گرفته‌اند. نقاط ماژنتا (سرخابی) در تصویر زیر دو سیاه‌چاله را در کهکشان تپسی توروی (Topsy Turvy)، در فاصله حدود ۱۳ میلیون سال نوری از ما، نشان می‌دهند.
نقاط ماژنتا در این تصویر دو سیاه‌چاله را نشان می‌دهند.
نقاط ماژنتا (سرخابی) در این تصویر دو سیاه‌چاله را نشان می‌دهند. (ناسا/JPL-Caltech/IRAP)
ناسا/JPL-Caltech/IRAP
  • می‌دانیم که ستارگان نوترونی – ستارگانی به قدری چگال که یک ذره به اندازه دانه کنجد وزنی بیش از چند هزار فیل خواهد داشت – رایج هستند. تصویر اشعه ایکس زیر توسط مأموریت چاندرا (Chandra) ناسا گرفته شده است. نقاط رنگارنگ متعدد، ستارگان نوترونی یا سیاه‌چاله‌هایی هستند که در یک کهکشان دور مانند کهکشان خودمان قرار دارند.

تصویری از ستارگان نوترونی و سیاه‌چاله‌ها در یک کهکشان دوردست.

سیاه‌چاله‌ها یا ستارگان نوترونی احتمالی. هسته کهکشانی. مناطق قرمز نور ستاره‌ها در کهکشان هستند.
سیاه‌چاله‌ها یا ستارگان نوترونی احتمالی. هسته کهکشانی. مناطق قرمز نور ستاره‌ها در کهکشان هستند. (ناسا/مرکز اشعه ایکس چاندرا (CXC)/دانشگاه لستر (U.Leicester)/دانشگاه لندن (U.London)/آر. سوریا (R.Soria) و کی. وو (K.Wu))
ناسا/مرکز اشعه ایکس چاندرا (CXC)/دانشگاه لستر (U.Leicester)/دانشگاه لندن (U.London)/آر. سوریا (R.Soria) و کی. وو (K.Wu)
  • می‌دانیم که برخی از این ستارگان نوترونی به سرعت یک موتور خودرو می‌چرخند، با نظمی بهتر از بهترین ساعت‌هایی که می‌توانیم بسازیم.
  • می‌دانیم که تمام عناصر شیمیایی چگونه ساخته می‌شوند: هلیوم (helium) در چند دقیقه اول تاریخ طولانی کیهان؛ کربن (carbon) در ستارگانی مانند خورشید؛ و طلا (gold) در انفجارهای ستاره‌ای یا برخورد ستارگان نوترونی.
  • سفیران رباتیک ما در سطح سرخ‌رنگ مریخ به گشت و گذار پرداخته‌اند و ما دره‌های عمیق و آتشفشان‌های عظیم آن را نقشه‌برداری کرده‌ایم. تصویر زیر یک دره در مریخ را نشان می‌دهد که طول آن از قاره ایالات متحده بیشتر است، و به نام والس مارینریس (Valles Marineris) شناخته می‌شود.
موزاییکی از ۱۰۲ تصویر از مدارگرد وایکینگ.
موزاییکی از ۱۰۲ تصویر از مدارگرد وایکینگ (Viking Orbiter). (ناسا/JPL-Caltech)
ناسا/JPL-Caltech
  • ربات‌های آمریکایی ما از هر یک از سیارات منظومه شمسی و بسیاری از قمرهای بی‌شمار آن بازدید کرده‌اند.

تصویری از فوران آتشفشان در قمر آیو (Io).

فوران آتشفشان یخ در آیو، یکی از قمرهای مشتری. ستون آتشفشانی در این عکس مربوط به سال ۱۹۹۷ عمدتاً از یخ تشکیل شده و حدود ۶۰ مایل به فضا گسترش یافته است.
فوران آتشفشان یخ در آیو (Io)، یکی از قمرهای مشتری (Jupiter). ستون آتشفشانی در این عکس مربوط به سال ۱۹۹۷ عمدتاً از یخ تشکیل شده و حدود ۶۰ مایل (۹۶ کیلومتر) به فضا گسترش یافته است. (ناسا-JPL، DLR)
ناسا-JPL، DLR
  • و ما هزاران سیاره را کشف کرده‌ایم که به دور ستاره‌های دیگر می‌چرخند.

همه این دانش را می‌توان «ساخت ایالات متحده» نامید. تمام اینها میراث ما است که با بودجه فدرال ممکن شده است.

در عرض تنها چند ماه، دولت ترامپ تسلط ایالات متحده در علم را که طی چندین دهه ایجاد شده بود، تضعیف کرده است. بودجه فدرالی که آمریکا را به رهبر علمی جهان تبدیل کرده بود، با کاهش‌های فلج‌کننده تهدید می‌شود، نه تنها برای نجوم و علوم فضایی، بلکه برای تحقیقات بنیادی در زمینه انرژی، شیمی، علوم کامپیوتر و پزشکی پیشگیرانه.

به عنوان مثال، بودجه پیشنهادی برای بنیاد ملی علوم (National Science Foundation) را در نظر بگیرید؛ این آژانس فدرال بسیاری از مشارکت‌های ایالات متحده در نجوم (از جمله تحقیقات من) و همچنین پژوهش در فیزیک، شیمی و علوم کامپیوتر را تامین مالی کرده است. سال گذشته، NSF از بیش از ۳۳۰,۰۰۰ دانشمند، دانشجو و معلم حمایت کرد؛ سال آینده، بودجه تنها برای ۹۰,۰۰۰ نفر اجازه می‌دهد. کمک مالی از زیر پای تقریباً یک چهارم میلیون دانشمند، مهندس و دانشمند آینده آمریکایی برداشته خواهد شد.

چرا؟

آیا علم بیش از حد گران است؟ من در برخی از اکتشافات ذکر شده در بالا دخیل بوده‌ام. هزینه کل تمام تحقیقات من، از اولین مقاله‌ام در سال ۱۹۶۱ تا کنون، برای یک مالیات‌دهنده عادی آمریکایی کمتر از یک سنت است. کل بودجه بنیاد ملی علوم برای تمام تحقیقات نجوم، سالانه حدود ۱ دلار برای هر آمریکایی هزینه دارد.

آیا فعالیت‌های علمی پر از هدررفت و کلاهبرداری است، همانطور که برخی در واشنگتن با اصرار ادعا می‌کنند؟ برخی آزمایش‌ها جواب نمی‌دهند – من هم برخی نتایج ناموفق داشته‌ام. اما ما از اشتباهاتمان درس می‌گیریم؛ شکست همیشه هدررفت نیست. و ادعاهای کلاهبرداری گسترده در فعالیت‌های علمی نه تنها کاملاً اثبات نشده‌اند؛ بلکه بی‌معنی هستند. اگر من از ناسا بودجه دریافت کنم، باید برای آن حساب پس بدهم، و مقامات هم در کالج من و هم در ناسا، حساب‌های من را با دقت بررسی می‌کنند.

اگر کاهش چشمگیر بودجه علم و بسیاری از کارهای دیگری که دولت فدرال برای ما انجام می‌دهد، فقط یک هوس است، این هوسی پرهزینه خواهد بود. سرمایه‌گذاری‌ها در تحقیقات پایه یکی از مقرون‌به‌صرفه‌ترین هزینه‌های دولتی در طول زندگی من بوده‌اند. این فقط چیپ‌های کامپیوتری سریع‌تر، پیش‌بینی‌های آب و هوایی بهتر، باتری‌های ارزان‌تر و واکسن‌های قوی‌تر نیستند که علم آمریکایی در آن‌ها پیشگام بوده است. دانشمندان در کالج‌ها و دانشگاه‌های سراسر کشور، دانشمندان و مهندسانی را آموزش داده‌اند که سپس شرکت‌هایی را تاسیس کرده‌اند که اکنون میلیون‌ها نفر را استخدام می‌کنند.

توماس جفرسون (Thomas Jefferson) در آخرین نامه‌ای که نوشت، به ارزش «نور علم» اشاره کرد. دلایل، چه واقعی و چه ادعایی، برای کم‌نور کردن این روشنایی هر چه باشد، ما خطر از دست دادن رهبری در فعالیتی را به جان می‌خریم که ارزش اثبات شده‌ای برای سلامت، رفاه و حس شگفتی ما نسبت به عجایب جهان طبیعی دارد.