بیوگرافی نیما ارکانی حامد؛ نابغه‌ای که به دنبال نظریه‌ای واحد برای همه چیز است
بیوگرافی نیما ارکانی حامد؛ نابغه‌ای که به دنبال نظریه‌ای واحد برای همه چیز است
نیما در شهر هیوستون آمریکا متولد شد و سال‌های کودکی خود را در رفت‌وآمد بین ایران و آمریکا گذراند. یکی از بهترین خاطرات دوران کودکی این فیزیک‌دان، همراهی او با پدرش در کوهنوردی‌های آخر هفته در تهران است که زمینه‌ساز شکل‌گیری علاقه‌ی او به طبیعت بود.
خانواده‌ی نیما در سال ۱۹۷۹ میلادی (۱۳۵۷ شمسی) برای ادامه‌ی زندگی به ایران بازگشتند، اما با وقوع انقلاب فرهنگی و تعطیلی دانشگاه‌ها، پدر نیما که در آن زمان استادِ دانشکده‌ی فیزیک دانشگاه صنعتی شریف بود، مجبور شد همراه با خانواده، خاک ایران را به مقصد کانادا ترک کند. نیمای ۱۰ ساله پس از ورود به خاک کانادا زندگی کاملاً متفاوتی را آغاز کرد.
جهانی فراتر از تصور
نیما پس از اتمام دبیرستان در کانادا، تحصیلات دانشگاهی خود را در دانشگاه تورنتو آغاز و در سال ۱۹۹۳ میلادی مدرک کارشناسی مشترک را در رشته‌های ریاضی و فیزیک نظری از این دانشگاه دریافت کرد. علاقه‌ی بی‌پایانش به فیزیک، او را برای ادامه‌ی تحصیل به دانشگاه کالیفرنیا، برکلی کشاند. نیما در برکلی، تحت نظارت استاد راهنمای خود لارنس هال (Lawrence Hall) به پژوهش روی مباحث پیچیده‌ای مانند ابرتقارن و فیزیک ذرات بنیادی پرداخت.
نیما در سال ۱۹۹۷ از پایان‌نامه‌ی دکترای خود با عنوان «ابرتقارن و سلسله مراتب» دفاع کرد. او در پایان‌نامه‌اش به‌دنبال یافتن پاسخی برای یکی از اساسی‌ترین پرسش‌های فیزیک ذرات بنیادی بود: چگونه می‌توانیم از ابرتقارن به‌عنوان ابزاری برای توضیح تفاوت‌های بزرگ بین مقیاس‌های انرژی در جهان هستی استفاده کنیم؟
جهان را می‌توانیم به شکل یک پازل تصور کنیم که ذرات بنیادی، تکه‌های مختلف این پازل هستند. فیزیک‌دان‌ها برای کامل کردن پازل جهان باید به پرسش‌های بسیاری مانند اینکه «چرا برخی نیروها در طبیعت به‌مراتب قوی‌تر از نیروهای دیگر هستند؟» پاسخ دهند. به‌عنوان مثال، نیروی گرانش بسیار ضعیف‌تر از نیروی الکترومغناطیسی است و فیزیک‌دان‌ها به‌دنبال چرایی آن هستند. به این اختلاف قدرت بین نیروها «سلسه مراتب» می‌گوییم.
نیما در پایان‌نامه‌ی دکترای خود به‌دنبال آن بود که بفهمد چرا برخی نیروها در طبیعت بزرگ‌تر از نیروهای دیگر هستند
نظریه‌ای که می‌تواند این تفاوت را توضیح دهد، ابرتقارن نام دارد. برطبق این نظریه، هر ذره‌ی بنیادی (مانند الکترون یا کوارک‌ها) یک جفت ابرتقارنی دارد که بسیاری از ویژگی‌های آن، به‌جز برخی خواص مانند جرم، مشابه ذره‌ی بنیادی است. ابرتقارن می‌تواند برخی از ویژگی‌های مرموز ماده را در سطح بنیادی توضیح دهد، به‌همین‌دلیل بسیاری از فیزیک‌دان‌ها علاقه‌مند به پژوهش در این زمینه هستند.
نیما در پایان‌نامه‌ی دکترای خود به‌دنبال پاسخِ این پرسش بود که آیا نظریه‌ی ابرتقارن می‌تواند به چرایی تفاوتِ بزرگ بین نیروها پاسخ دهد. ارکانی‌حامد پس از اتمام مقطع دکتری در سال ۱۹۹۷ و دفاع از پایان‌نامه، به‌عنوان پژوهشگر پسادکتری به گروه نظری SLAC در دانشگاه استنفورد پیوست.
در این دوران، نیما به‌همراه همکارانش، ایده‌ی نوآورانه‌ی «ابعاد اضافی بزرگ» (Large Extra Dimension) را مطرح کرد. این نظریه یکی از ایده‌های انقلابی در فیزیک ذرات است که پیشنهاد می‌دهد ابعاد فضایی دیگری وجود دارند که ما آن‌ها را نمی‌بینیم، اما اثرات آن‌ها می‌توانند در سطح میکروسکوپی و در انرژی‌های بالا ظاهر شوند. ابعاد اضافی می‌توانند به‌عنوان ابزاری برای توضیح برخی از اسرار حل‌نشده در فیزیک ذرات، مانند مسئله‌ی سلسله مراتب، مورد استفاده قرار گیرند.
