الأكاديمية السويدية تعلن فوز 3 علماء بجائزة نوبل في الفيزياء
تاريخ النشر: 3rd, October 2023 GMT
أعلنت الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم فوز بيير أجوستيني الفرنسي، وفيرينك كروسز النمساوي، وآن لولييه الفرنسية، بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 2023، ومنحهم الجائزة لأساليبهم التجريبية في توليد نبضات ضوئية من التوثانية لدراسة ديناميات الإلكترون في المادة، بحسب ما ذكرته وكالة «رويترز».
ويجدر الإشارة إلى أن بيير أجوستيني يعمل في جامعة ولاية أوهايو في كولومبوس، الولايات المتحدة الأمريكية، بينما يعمل فيرينك كروسز في معهد ماكس بلانك للبصريات الكمومية في جارشينج ولودفيج ماكسيميليانز-جامعة ميونيخ في ألمانيا، أما آن لولييه فهي تعمل في جامعة لوند في السويد.
وأفادت لجنة جائزة نوبل للفيزياء لعام 2023 بأن العلماء الفائزين بجائزة نوبل حققوا تقدمًا مهما في مجال استكشاف العالم الدقيق للإلكترونات داخل الذرات والجزيئات، بواسطة تجاربهم.
وقدم بيير أجوستيني وفيرينك كراوس وآن لويلير طريقة لتوليد نبضات ضوئية قصيرة جدًا، والتي يمكن استخدامها لقياس العمليات السريعة التي تحدث في حركة الإلكترونات أو تغير الطاقة، وعندما يتعلق الأمر بالأحداث ذات الحركة السريعة، فإنها تحدث بسرعة كبيرة وتتدفق بشكل متسارع، مما يجعلها تبدو كما لو كانت حركة مستمرة عندما يلاحظها الإنسان، تمامًا مثلما يتم رؤية الحركة في الأفلام التي تتكون من صور ثابتة، ولذلك، إذا كنا نرغب في استكشاف الأحداث القصيرة جدًا، فإننا بحاجة إلى تكنولوجيا خاصة.
وفي عالم الإلكترونات، تحدث التغيرات في فترة زمنية قصيرة جدًا تبلغ أجزاء من الأتو ثانية، وهي فترة زمنية قصيرة جدًا لدرجة أن عدد التغيرات في الثانية الواحدة يكون متساويًا لعدد الثواني التي مرت منذ بداية الكون.
وأتاحت تجارب الفائزين إنتاج نبضات ضوئية قصيرة جدًا يمكن قياسها بالأتوثانية، وهذا يشير إلى إمكانية استخدام هذه النبضات لتوفير صور للعمليات التي تحدث داخل الذرات والجزيئات.
استكشافات العلماء الحاصلين علي جائزة نوبلوفي عام 1987، اكتشفت آن لويلر أنه عند إرسال ضوء الليزر تحت الأحمر عبر غاز خامل، يتكون العديد من الدلالات المختلفة للضوء، تُعتبر كل دلالة موجة ضوئية تحتوي على عدد محدد من الدورات لكل دورة في ضوء الليزر.
وتنشأ هذه الدلالات نتيجة تفاعل ضوء الليزر مع الذرات الموجودة في الغاز، حيث يمنح بعض الإلكترونات طاقة إضافية تنبعث بعد ذلك على شكل ضوء، وقامت آن لولييه بمواصلة استكشاف هذه الظاهرة، مما ساهم في تحقيق اختراقات واكتشافات لاحقة في هذا المجال.
وفي عام 2001، تمكن بيير أجوستيني من توليد ودراسة سلسلة من نبضات الضوء المتتالية، حيث استمرت كل نبضة لمدة 250 أتو ثانية فقط، وفي نفس الوقت، كان فيرينك كراوس يعمل على تجربة مختلفة، حيث تمكن من عزل نبضة ضوئية واحدة تستمر لمدة 650 أتو ثانية، وهذه التجارب المبتكرة ساهمت في تطوير المعرفة حول خصائص الضوء وقدرته على الانتقال بسرعة وتفاعل مع الذرات والجزيئات.
وتساهم مساهمات الفائزين في إمكانية التحقيق في العمليات ذات السرعة الفائقة التي كان من المستحيل متابعتها في السابق، وفتحت فيزياء الأتوثانية أبوابًا جديدة أمام عالم الإلكترونات، حيث تمنحنا فرصة فهم الآليات التي تحكم سلوك الإلكترونات، كما أشارت إيفا أولسون، رئيسة لجنة نوبل للفيزياء، فإن هذه الخطوة ستكون نقلة هامة في استخداماتنا واستفادتنا من هذه المعرفة.
وهناك تطبيقات فيزياء الأتوثانية متعددة في مجالات مختلفة، علي سبيل المثال في مجال الإلكترونيات، من الأهمية بمكان فهم سلوك الإلكترونات في المواد والتحكم بها، كما يمكن استخدام نبضات الأتو ثانية لتحديد الجزيئات المختلفة، كما يحدث في التشخيص الطبي.
توفر هذه التقنية إمكانية تحقيق تقدم كبير في مجالات مثل تكنولوجيا المعلومات والطب والمواد الحديثة والكيمياء وغيرها.
المصدر: الوطن
كلمات دلالية: جائزة نوبل نوبل الفيزياء
إقرأ أيضاً:
منها خنزير باربي.. علماء يوثقون كائنات مذهلة بالمحيط الهادئ
ملاحظة المحرر: "نداء الأرض" عبارة عن سلسلة تحريرية من CNN تلتزم بتقديم التقارير حول التحديات البيئية التي تواجه كوكبنا، والحلول لمواجهتها. أبرمت رولكس عبر مبادرة "الكوكب الدائم" شراكة مع شبكة CNN لزيادة الوعي والمعرفة حول قضايا الاستدامة الرئيسية وإلهام العمل الإيجابي
دبي، الإمارات العربية المتحدة (CNN)-- اكتُشفت كائنات غريبة تحت الماء من بينها إسفنج زجاجي، وخنزير بحر وردي اللون، وكائنات شفافة، على عمق 5 آلاف متر تحت سطح المحيط الهادئ في منطقة بكر مخصصة كموقع للتعدين في أعماق البحار للمعادن المهمة والنادرة.
ويتواجد طلب كبير على تلك الموارد الطبيعية لاستخدامها في الألواح الشمسية، وبطاريات السيارات الكهربائية، وغيرها من التقنيات الصديقة للبيئة، والاستخدامات الأخرى.
ووثّقت البعثة الاستكشافية إلى منطقة "كلاريون-كليبرتون"، والتي انتهت في 20 مارس/آذار، واستغرقت 45 يومًا، التنوع البيولوجي في السهل السحيق.
وباستخدام مركبة تُشغَّل عن بُعد، وثّق الفريق الموجود على متن سفينة الأبحاث البريطانية "جيمس كوك" الحياة في أعماق البحار، كما أنّه أخذ عينات للقيام بدراسات مستقبلية.
وقال عالم الأحياء البحرية في مرحلة بعد الدكتوراه بمتحف التاريخ الطبيعي بالعاصمة البريطانية لندن، ريجين درينان: "يمكننا افتراض أنّ العديد من هذه الأنواع ستكون جديدة للعِلم. وفي بعض الأحيان، تكون قد تمت رؤيتها، ومراقبتها، ويُحتَمَل أن تكون معروفة من قبل، ولكن لم يتم جمعها، أو وصفها رسميًا".
كما أضاف: "سيتم إحضار هذه العينات إلى متحف التاريخ الطبيعي في لندن للتعرف عليها ودراستها في السنوات القادمة".
وكانت هذه البعثة هي الثانية التي تجريها مبادرة من المملكة المتحدة تُعرف باسم "التعدين في قاع البحار والقدرة على الصمود أمام التأثير التجريبي"، أو مشروع SMARTEX، والذي يضم متحف التاريخ الطبيعي، والمركز الوطني لعلوم المحيطات، وهيئة المسح الجيولوجي البريطانية، ومؤسسات أخرى.
وتُقدِّر هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية وجود 21.1 مليار طن جاف من العقيدات متعددة المعادن في منطقة "كلاريون كليبرتون"، والتي تحتوي على احتياطيات أكبر للعديد من المعادن المهمة مقارنةً بالاحتياطيات البرية في العالم.
وفي حال اتّبع التعدين في أعماق البحار المسار ذاته لإنتاج النفط البحري، يعني ذلك أنّ أكثر من ثلث هذه المعادن المهمة ستأتي من المناجم في أعماق المحيط بحلول عام 2065، بحسب تقديرات الوكالة الفيدرالية.
ويعتقد العلماء أنّه من غير المرجح أن تتعافى العديد من أشكال الحياة، التي تتخذ من هذه البيئة موطنًا لها، من إزالة العقيدات، ولذا هم يطالبون بحمايتها، وفقًا لمتحف التاريخ الطبيعي.
تنوع الكائنات والصناعةتقع منطقة "كلاريون-كليبرتون" في المياه الدولية، خارج نطاق الولاية القضائية لأي دولة.
أصدرت الهيئة الدولية لقاع البحار، بموجب اتفاقية الأمم المتحدة لقانون البحار، 17 عقدًا لمهمات الاستكشاف.
ومع ذلك، أعربت العديد من البلدان، بما في ذلك المملكة المتحدة، وفرنسا، عن قلقها، ودعمت حظر التعدين في أعماق البحار لحماية النظم البيئية البحرية، والحفاظ على التنوع البيولوجي.
وقد ينتظر ما بين 6 آلاف إلى 8 آلاف نوع من الكائنات الحية من يكتشفها في منطقة "كلاريون-كليبرتون"، بحسب دراسة أُجريت في يونيو/حزيران من عام 2023، ونُشِرت في مجلة "Current Biology".
ويُعد خيار البحر الوردي، المُلقَّب بـ "خنزير باربي"، من أكبر اللافقاريات التي تعيش في قاع البحر العميق.
وإلى جانب مخلوق unicumber الشفاف، يُصنَّف هذا الكائن كنوع من خنازير البحر المُدرجة ضمن عائلة علمية تُدعى Elpidiidae.
وأوضح درينان، الذي لم يشارك في البعثة بشكلٍ مباشر، أنّ "خنزير باربي" يتغذى على كميات صغيرة من المخلفات التي تهبط من سطح الماء إلى قاع البحر، وهي مهمة عندما يأتي الأمر لتدوير المواد العضوية.
والتقطت البعثة أيضًا صورًا لإسفنجيات زجاجية أنيقة على شكل كوب، ويُعتقد أنّها تتمتع بأطول عمر متوقع مقارنةً بأي مخلوق على هذا الكوكب، يبلغ 15 ألف عام.
ولكن لا يعلم فريق البعثة عمر الإسفنج الذي قاموا بتوثيقه.
وأشار متحف التاريخ الطبيعي إلى اعتماد العديد من الكائنات التي تعيش في هذه الأعماق على العقيدات متعددة المعادن، والتي تتشكل تدريجيًا من خلال العمليات الكيميائية التي تتسبب في ترسب المعادن من الماء حول شظايا الأصداف، وأسنان أسماك القرش.
سلطان يسمي أكاديمية العلوم الشرطية «أكاديمية الشارقة للعلوم الشرطية»