نیما ارکانی‌حامد؛ نابغه‌ای که به جستوجو نظریه‌ای واحد برای همه چیز است_کویر دانش

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 عرصه‌ساز شکل‌گیری علاقه‌ی او به طبیعت می 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 می بود، ناچار شد همراه با خانواده، خاک ایران را به‌ مقصد کانادا ترک کند. نیمای ۱۰ ساله بعد از ورود به خاک کانادا زندگی کاملاً متغیری را اغاز کرد.

نیما بعد از پایان دبیرستان در کانادا، تحصیلات دانشگاهی خود را در دانشگاه تورنتو اغاز 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 همانند ابرتقارن و فیزیک ذرات بنیادی پرداخت.

نیما در سال ۱۹۹۷ از آخر‌نامه‌ی دکترای خود با گفتن «ابرتقارن و سلسله مراتب» دفاع کرد. او در آخر‌نامه‌اش به‌جستوجو یافتن پاسخی برای یکی از اساسی‌ترین سوال‌های فیزیک ذرات بنیادی می بود: چطور می‌توانیم از ابرتقارن به‌گفتن ابزاری برای توضیح تفاوت‌های بزرگ بین مقیاس‌های انرژی در جهان هستی منفعت گیری کنیم؟

جهان را می‌توانیم به شکل یک پازل فکر کنیم که ذرات بنیادی، تکه‌های گوناگون این پازل می باشند. فیزیک‌دان‌ها برای کامل کردن پازل جهان باید به سوال‌های تعداد بسیاری همانند این که «چرا برخی نیروها در طبیعت به‌مراتب نیرومندتر از نیروهای دیگر می باشند؟» جواب دهند. به‌گفتن مثال، نیروی گرانش زیاد ضعیف‌تر از نیروی الکترومغناطیسی است و فیزیک‌دان‌ها به‌جستوجو چرایی آن می باشند. به این اختلاف قوت بین نیروها «سلسه مراتب» می‌گوییم.

نیما در آخر‌نامه‌ی دکترای خود به‌جستوجو جوابِ این سوال می بود که آیا نظریه‌ی ابرتقارن می‌تواند به چرایی تفاوتِ بزرگ بین نیروها جواب دهد. ارکانی‌حامد بعد از پایان مقطع دکتری در سال ۱۹۹۷ و دفاع از آخر‌نامه، به‌گفتن 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 نقل کرد. این نظریه یکی از ایده‌های انقلابی در فیزیک ذرات است که نظر می‌دهد ابعاد فضایی فرد دیگر وجود دارند که ما آن‌ها را نمی‌بینیم، اما اثرات آن‌ها می‌توانند در سطح میکروسکوپی و در انرژی‌های بالا ظاهر شوند. ابعاد اضافی می‌توانند به‌گفتن ابزاری برای توضیح برخی از اسرار حل‌نشده در فیزیک ذرات، همانند قضیه‌ی سلسله مراتب، مورد منفعت گیری قرار گیرند.