جائزة نوبل للفيزياء: علوم خارقة للعادة

تعود فكرة الصور ثلاثية الأبعاد للمهندس المجري دينيس غابور، فقد كان أول من قام بتركيب مناظر ثلاثية الأبعاد، تبدو فيها الأشكال معلقة في الهواء وتتغير مناظرها بتغيير الزاوية، علماً أن أهمية هذه الصور تفوق الناحية الجمالية، إذ تعتبر طباعتها على العملات الورقية مثلاً وسيلة لحمايتها من التزوير.

أعلنت الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم في ستوكهولم الثلاثاء(8 تشرين الأول/ أكتوبر 2013) فوز العالمين فرانسوا إنغليرت وبيتر هيغز بجائزة نوبل للفيزياء لعام 2013.

كان العالم الألماني فيلهيلم كونراد رونتغن أول من حصل على جائزة نوبل للفيزياء، وكان قد اكتشف الأشعة السينية التي لا يزال الأطباء يستخدمونها حتى يومنا هذا في الكشف عن كسور العظام والتهابات جذور الأسنان، لكن الأشعة قد تتسبب في الإصابة بالسرطان.

اكتشف الفرنسي أنتوان هنري بيكيريل أن ذرات بعض المعادن الثقيلة تنشطر بشكل تلقائي كما هو الحال هنا مع اليورانيوم، كما اكتشف أن أشعة عالية الطاقة تنبعث عن نواة الذرات خلال هذه العملية. ولذلك يُعتبر بيكيريل مكتشف الإشعاع النووي، وقد تعمقت ماري كوري وزوجها بيار كوري أكثر في فحص هذه الظاهرة، فتقاسم الثلاثة جائزة نوبل.

بوسع الأشعة الضوئية أن تقطع قطعة معدن، وقد تمعن ألبيرت آينشتاين في هذه العملية الكهروضوئية، فتوصل إلى التحليل التالي: الضوء والمادة وجهتان لعملة واحدة، يمكن لإحداهما أن تتحول إلى الأخرى والعكس. ويعتبر هذا الاكتشاف الأساس الذي تبنى عليه اليوم الخلايا الشمسية.

يعود فضل وجود الهاتف الذكي والحاسوب الشخصي وجهاز الآيباد للمخترعين الأمريكيين ويليام شوكلي، وجون بردين ووالتر براتين، حيث قاموا بتركيب أول محولات إلكترونية تحول من وضع معلوماتي إلى آخر بسرعة فائقة. علماً بأن وحدات معالجة المعلومات والتي تعتبر بمثابة قلب الحاسوب تتكون من ملايين المحولات. وتقارن هذه الصورة بين حجم الوحدة وحجم العملة المعدنية.

يستخدم الليزر في تشكيل ألعاب ضوئية ملونة، كما يستخدم في قطع المعدن أو في إزالة البقع من البشرة عن طريق الحرق. وحصل الأمريكي تشارلز تاونس والروسيين نيكولاي باسوف وألكسندر بروخوروف على جائزة نوبل لاكتشافهم لظاهرة الليزر.

كان اهتمام العالم الأمريكي هانس بيته، المولود في مدينة ستراسبورغ الفرنسية، منصباً على النجوم وسبب ارتفاع درجات الحرارة عليها، ثم اكتشف أن ذرات الهيدروجين تنصهر في قلب النجوم لتتحول إلى ذرات الهيليوم الأكبر حجماً، وتنبعث جراء عمليه الانصهار تلك كمية كبيرة من الطاقة، ثم يصل بعضها إلى سطح الأرض على شكل أشعة شمسية.

فتح العالم الألماني إرنست روسكا أعيننا على الأشياء المتناهية في الصغر عندما اخترع المجهر الإلكتروني، ما سمح لنا بالتقاط صور تجسيمية لكائنات صغيرة الحجم مثل هذا البرغوث، علماً بأن نسبة التكبير تفوق نسبة تكبير المجهر الضوئي العادي بأكثر من ألف مرة، الأمر الذي يمكننا من رؤية أمور كثيرة كانت ستبقى في الخفاء دون هذا الاختراع المثير.

نعم، النيوترونات موجودة فعلا! هذا ما أثبتته تجارب الأمريكيين ليون ماكس ليدرمان وميلفين شوارتس وجاك شتاينبيرغير داخل مسرع الجسيمات. النيوترونات مكونات خفيفة جداً للمادة، لكن المشكلة أنها لا تكاد تتفاعل بالمادة على كوكبنا، ما يجعل إثبات وجودها علمياً أمراً في غاية الصعوبة.

أسس الأمريكي نورمان رامسي لقياس الوقت الدقيق بفضل تطويره لساعة نووية، تعد الأدق على مستوى العالم، إذ لا يتعدى الفارق بين توقيتها والوقت الفعلي الواحد على خمس وعشرين مليار من الثانية. يذكر أن التوقيت الألماني يعتمد على أربعة ساعات نووية تم تركيبهم في مدينة براونشفايغ.

يلاحظ أن حجم القرص الصلب في الحاسوب في تناقص مستمر، فيما تتزايد مقابل ذلك قدرته على استيعاب المعلومات وتخزينها، ويعود الفضل في ذلك إلى المقاومة المغناطيسية الكبرى، والتي تستخدم في طريقة تركيب وسائل التخزين المعلوماتي. حصل الألماني بيتر غرونبيرغ والفرنسي ألبير فير على جائزة نوبل على اكتشافهما لهذا التأثير.

طور العالم الأمريكي ذو الأصول الصينية تشارلز كوين كاو أسلاك الألياف الزجاجية التي تستخدم في نقل كميات هائلة من المعلومات مثل محتوى صفحات الإنترنت أو المكالمات الهاتفية بشكل سريع ودون تسجيل خسائر، إذ يجري تحويل المعلومات الالكترونية إلى ومضات ضوئية صغيرة يجري تمريرها عبر الأسلاك ثم يُعاد تحويلها إلى إشارات كهربائية عند بلوغها الهدف.

نجح الأمريكيون ساول برلموتر وبراين شميت وأدام ريس في إثبات أن الكون في توسع مستمر، لكن العلم لم يتمكن من تفسير الظاهرة حتى الآن، ومن المؤكد أن جائزة نوبل القادمة ستكون مخصصة لمكتشف سبب هذا التطور المثير.