นีมา อาร์คานี-ฮาเมด นักฟิสิกส์ทฤษฎีผู้บุกเบิกมิติพิเศษและแอมพลิทูฮีดรอน

นีมา อาร์คานี-ฮาเมด (Nima Arkani-Hamed; เกิด 5 เมษายน ค.ศ. 1972) เป็นนักฟิสิกส์ทฤษฎีชาวอิหร่าน-อเมริกัน-แคนาดา ผู้มีบทบาทสำคัญในการวิจัยด้านฟิสิกส์พลังงานสูง, ทฤษฎีสนามควอนตัม, ทฤษฎีสตริง, จักรวาลวิทยา และฟิสิกส์เครื่องเร่งอนุภาค ปัจจุบันเขาเป็นอาจารย์ประจำที่สถาบันเพื่อการศึกษาขั้นสูง (Institute for Advanced Study) ในเมืองพรินซ์ตัน รัฐนิวเจอร์ซีย์ และดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการโปรแกรมสหวิทยาการคาร์ล พี. ไฟน์เบิร์ก (Carl P. Feinberg Cross-Disciplinary Program in Innovation) นอกจากนี้ เขายังเป็นผู้อำนวยการศูนย์ฟิสิกส์พลังงานสูงแห่งอนาคต (Center for Future High Energy Physics - CFHEP) ในกรุงปักกิ่ง ประเทศจีน

ประวัติช่วงต้นและการศึกษา

อาร์คานี-ฮาเมด เกิดที่เมืองฮิวสตัน รัฐเท็กซัส โดยเป็นบุตรของจาฟาร์โกลี "จาฟาร์" อาร์คานี-ฮาเมด และฮามิเดห์ อลาสตี ซึ่งทั้งคู่เป็นนักฟิสิกส์ชาวอิหร่าน บิดาของเขาเคยทำงานในโครงการอะพอลโลของ NASA ในช่วงทศวรรษ 1970 และต่อมาได้สอนวิชาวิทยาศาสตร์โลกและดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัยแมคกิลล์ในเมืองมอนทรีออล

ในปี ค.ศ. 1979 หลังการปฏิวัติอิหร่าน เขาและครอบครัวได้ย้ายกลับไปยังประเทศอิหร่าน อย่างไรก็ตาม การเริ่มต้นของการปฏิวัติวัฒนธรรมอิสลามในปี ค.ศ. 1980 นำไปสู่การปิดมหาวิทยาลัยหลายแห่งทั่วประเทศ บิดาของเขาซึ่งดำรงตำแหน่งประธานภาควิชาฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีชารีฟในกรุงเตหะราน ได้ร่วมลงนามในคำร้องประท้วงการปิดมหาวิทยาลัย ส่งผลให้ครอบครัวของเขาถูกหมายหัวโดยเจ้าหน้าที่รัฐบาลอิสลาม ทำให้พวกเขาต้องหลบซ่อนตัวและใช้เงินเก็บทั้งหมดเพื่อลี้ภัยไปยังประเทศแคนาดา

เส้นทางวิชาการและผลงานวิจัย

อาร์คานี-ฮาเมด สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีร่วมในสาขาคณิตศาสตร์และฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยโตรอนโตในปี ค.ศ. 1993 จากนั้นเข้าศึกษาต่อระดับบัณฑิตศึกษาที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ ภายใต้การดูแลของลอว์เรนซ์ ฮอลล์ โดยเน้นการวิจัยด้านซูเปอร์ซิมเมทรี (Supersymmetry) และฟิสิกส์ของรส (Flavor Physics) และสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกในปี ค.ศ. 1997 ในหัวข้อ Supersymmetry and Hierarchies

ในช่วงการทำวิจัยหลังปริญญาเอกที่กลุ่มทฤษฎี SLAC มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด เขาได้ร่วมงานกับซาวาส ดิมอปูลอส และจอร์จี ดวาลี ในการพัฒนาแนวคิดเรื่อง มิติพิเศษขนาดใหญ่ (Large Extra Dimensions) ซึ่งเป็นข้อเสนอที่พยายามอธิบายว่าเหตุใดแรงโน้มถ่วงจึงมีกำลังอ่อนกว่าแรงพื้นฐานอื่น ๆ อย่างมาก

ด้านการทำงาน อาร์คานี-ฮาเมด เริ่มเป็นอาจารย์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ ในปี ค.ศ. 1999 ก่อนจะย้ายไปเป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดระหว่างปี ค.ศ. 2002 ถึง 2008 และเข้าร่วมสถาบันเพื่อการศึกษาขั้นสูง (IAS) ในปี ค.ศ. 2008

การค้นพบแอมพลิทูฮีดรอน (Amplituhedron)

ตั้งแต่ปี ค.ศ. 2013 อาร์คานี-ฮาเมดได้กลายเป็นผู้นำในการวิจัยเรื่อง แอมพลิทูฮีดรอน ซึ่งเป็นโครงสร้างทางเรขาคณิตที่ช่วยลดความซับซ้อนในการคำนวณการปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคในทฤษฎีสนามควอนตัมบางประเภท โดยการเปลี่ยนการคำนวณที่ซับซ้อนให้กลายเป็นปัญหาทางเรขาคณิต ซึ่งท้าทายแนวคิดดั้งเดิมเกี่ยวกับกาลอวกาศ (Spacetime) และความเป็นเหตุเป็นผล (Locality and Unitarity)

รางวัลและเกียรติยศ

• เหรียญกริบอฟ (Gribov Medal): ได้รับในปี ค.ศ. 2003 จากสมาคมฟิสิกส์ยุโรป
• รางวัลแซคเลอร์ (Sackler Prize): ได้รับในปี ค.ศ. 2008 จากมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟ สำหรับผลงานโดดเด่นในวิทยาศาสตร์กายภาพ
• รางวัล Breakthrough Prize in Fundamental Physics: ได้รับในปี ค.ศ. 2012
• รางวัลซากุไร (Sakurai Prize): ได้รับในปี ค.ศ. 2021 จากสมาคมฟิสิกส์อเมริกัน
• ได้รับเลือกให้เป็นสมาชิกของ American Academy of Arts and Sciences (2009) และ National Academy of Sciences (2017)

ทัศนะส่วนตัว

อาร์คานี-ฮาเมด ระบุว่าตนเองเป็นอเทวนิยม (Atheist) โดยในการบรรยายเรื่อง The Morality of Fundamental Physics ที่มหาวิทยาลัยคอร์เนล เมื่อวันที่ 21 เมษายน ค.ศ. 2016 เขาได้กล่าวว่าเขาไม่เชื่อในพระเจ้า แต่เชื่อในการอุทิศตนเพื่อการเปิดเผยความจริงอันยิ่งใหญ่ของธรรมชาติแทนการบูชาพระเจ้าที่ไม่อาจหยั่งรู้ได้