تعرف إلى الحاصلين على جوائز نوبل في الفيزياء والطب هذا العام
تاريخ النشر: 3rd, October 2023 GMT
فاز الفرنسي بيار أغوستيني والمجري النمسوي فيرينس كراوس والفرنسية السويدية آن لويلييه، الثلاثاء، بجائزة نوبل للفيزياء، لأبحاثهم المتعلقة بأدوات لاستكشاف الإلكترونات داخل الذرات والجزيئات.
وقالت لجنة التحكيم إن الباحثين الثلاثة مُنحوا الجائزة تقديراً "لطرقهم التجريبية التي تولّد ومضات ضوئية بأتوثانية (جزء من مليار المليار من الثانية) لدراسة ديناميكيات الإلكترون في المادة"، لافتة إلى أن هذه البحوث لها استخدامات محتملة في مجالي الإلكترونيات والتشخيص الطبي.
وأوضح أعضاء اللجنة أن "الأتوثانية قصيرة جداً لدرجة أنّ ثمّة عدداً منها في كل ثانية يوازي عدد الثواني التي مرت منذ نشأة الكون" قبل أكثر من 13 مليار سنة.
ولفتت اللجنة إلى أن الباحثين الثلاثة "أثبتوا طريقة لإنشاء ومضات قصيرة للغاية من الضوء يمكن استخدامها لقياس العمليات السريعة التي تتحرك فيها الإلكترونات أو تُغير الطاقة".
"عالم من الإلكترونات"
وأشارت إلى أن "مساهمات الفائزين مكّنت من التحقيق في عمليات كانت سريعة للغاية وكان من المستحيل متابعتها في السابق".
وقالت رئيسة لجنة نوبل للفيزياء إيفا أولسون في بيان: "يمكننا الآن فتح الباب أمام عالم الإلكترونات. فيزياء الأتوثانية تمنحنا الفرصة لفهم الآليات التي تحكمها الإلكترونات".
وفي عام 1987، اكتشفت لويلييه "أن دلالات مختلفة عدة للضوء نشأت عندما نقلت ضوء الليزر تحت الأحمر عبر غاز خامل"، وفق ما أشارت لجنة نوبل، مضيفة أنها واصلت استكشاف هذه الظاهرة، "ممهدة الطريق لتحقيق اختراقات لاحقة".
في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، عمل أغوستيني وكراوس على تجارب مكّنت من عزل ومضات ضوء استمرت بضع مئات من الأتو ثانية فقط.
وأغوستيني هو أستاذ بجامعة ولاية أوهايو في الولايات المتحدة، بينما يشغل كراوس منصب مدير في معهد ماكس بلانك في ألمانيا.
أما لويلييه، وهي خامس امرأة تفوز بجائزة نوبل الفيزياء منذ عام 1901، فتعمل أستاذة في جامعة لوند في السويد.
"متأثرة للغاية"
وقالت لويلييه للصحفيين إنها كانت تعطي حصة تدريس جامعية عندما تلقت مكالمة هاتفية من الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم، وكان "من الصعب" عليها إنهاء الحصة.
وأضافت: "أنا متأثرة للغاية... ليس هناك الكثير من النساء اللواتي يحصلن على هذه الجائزة، لذا فهي مميزة للغاية".
وكان كراوس ولويلييه من بين الأسماء المتداولة للفوز بالجائزة، بعد أن حصلا على جائزة وولف المرموقة العام الماضي، مع الفيزيائي الكندي بول كوركوم.
وقبل لويلييه، كانت ماري كوري (1903)، وماريا غوبرت ماير (1963)، ودونا ستريكلاند (2018)، وأندريا غيز (2020) النساء الوحيدات اللواتي فزن بالجائزة.
وقالت لويلييه: "في عملي، أرى شيئين، أحدهما أساسي للغاية، وهو أن نراقب الإلكترونات وخصائصها".
وأضافت: "لكن الأمر الثاني أكثر عملية" ويتمثل في أن "الإشعاع الذي ننتجه له منفعة أيضاً في صناعة أشباه الموصلات وفي مجال التصوير".
وعلى صعيد مراقبة الإلكترونات، قالت إنه "في هذا النوع من المسارات، تشبه الإلكترونات موجات المياه، وما نحاول قياسه من خلال تقنيتنا هو موقع قمة الموجة".
وسيتقاسم الثلاثي مكافأة مالية تبلغ 11 مليون كرونة سويدية (حوالي مليون دولار)، وسيتسلمون الجائزة من الملك كارل السادس عشر غوستاف في حفل يقام في ستوكهولم في 10 كانون الأول/ ديسمبر، في يوم ذكرى وفاة العالم ألفريد نوبل الذي أنشأ الجوائز من خلال وصيته الأخيرة في أواخر القرن التاسع عشر.
نوبل للطب
مُنحت جائزة نوبل للطب، الاثنين، للمجرية كاتالين كاريكو والأمريكي درو وايسمان عن اكتشافاتهما في شأن لقاح الحمض النووي الريبوزي المرسال التي كان لها دور أساسي في التوصل إلى اللقاحات المضادة لكوفيد-19.
وأوضحت اللجنة التي تتولى اختيار الفائزين أن الباحثَين أُعطيا الجائزة، "لاكتشافاتهما المتعلقة بتعديلات القواعد النووية التي أتاحت التوصل إلى لقاحات فاعلة ضد كوفيد-19 قائمة على الحمض النووي الريبوزي المرسال".
وأضافت أن "الفائزَين ساهما بوتيرة لم يسبق لها مثيل في التوصل إلى لقاحات في خضمّ أحد أكبر التهديدات لصحة الإنسان في العصر الحديث".
وكانت هذه التكنولوجيا تجريبية قبل تفشي الوباء، لكنها وصلت الآن لملايين الأشخاص حول العالم.
وتجري الآن أبحاث أخرى، بتقنية "أم آر إن إيه" لعلاج أمراض أخرى، بما في ذلك السرطان.
الدكتورة كاريكو والدكتور وايزمان، التقيا في أوائل التسعينيات عندما كانا يعملان في جامعة بنسلفانيا في الولايات المتحدة، وكان اهتمامهما بـ "أم آر إن إيه" يُعتبر في ذلك الوقت غير مهم في العلوم الطبية.
وتعمل هذه التكنولوجيا مثل "المترجم" في الجسم البشري.
فهو تحول لغة الحمض النووي من مجموعة من التعليمات الجينية إلى البروتينات التي تبني وتدير أجسامنا.
تتلخص فكرة لقاحات "أم آر إن إيه" في التسلل إلى هذه العملية، فإذا تمكنت من تطوير "أم آر إن إيه" ينتج أجزاءً من فيروس أو عامل مرضي أو مُعد آخر، فسيتم بناء هذه البروتينات الدخيلة بواسطة الجسم وسيتعلم جهاز المناعة كيفية مكافحتها.
شهدت المراحل المبكرة من الدراسات بعض المشاكل، ولكن من خلال تنقيح وتحسين التقنية، نجح الباحثون في إنتاج كميات كبيرة من البروتين المستهدف دون التسبب في مستويات خطيرة من الالتهابات التي شوهدت في التجارب على الحيوانات.
وقد مهد هذا الطريق لتطوير تكنولوجيا اللقاح لدى البشر.
خلال فترة كوفيد، تم تصنيع لقاحات "أم آر أن إيه" لإنتاج "بروتين سبايك" الخاص بكوفيد.
تعمل كاتالين كاريكو، الآن أستاذة في جامعة سيجيد، في المجر، وما يزال درو وايزمان، أستاذاً في جامعة بنسلفانيا.
وبعد الفيزياء، يُعلن الفائز بجائزة نوبل للكيمياء الأربعاء، بينما سيتم الإعلان عن رابحَي جائزتي الآداب والسلام اللتين تحظيان بمتابعة كبيرة يومي الخميس والجمعة على التوالي. أما جائزة الاقتصاد، التي أنشئت عام 1968، وهي جائزة نوبل الوحيدة التي لم تشملها الوصية التي وضعها نوبل عام 1895، فتختتم موسم نوبل لعام 2023 الاثنين.
المصدر: عربي21
كلمات دلالية: سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي تكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا نوبل فيزياء طب نوبل فيزياء علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا تغطيات سياسة تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا سياسة اقتصاد رياضة صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة جائزة نوبل فی جامعة
إقرأ أيضاً:
كارثة علم الفيزياء.. هل نعيش في فقاعة كونية كبيرة؟
على مدى عقود، ظل ما يسمى "توتر هابل" أحد أعقد الألغاز التي تؤرق علماء الكونيات أثناء محاولتهم قياس سرعة تمدد الكون.
وتعتمد هذه قياسات التي يجريها العلماء لحساب سرعة الكون على تقنيتين رئيسيتين: الأولى تستند إلى بيانات مأخوذة من المراحل المبكرة جدا لتاريخ الكون، مثل إشعاع الخلفية الكونية، في حين ترتكز الثانية على رصد المجرات القريبة والنجوم المتغيرة في الكون المحلي (القريب من مجرتنا).
المدهش والمثير لانتباه العلماء دوما كان أن نتائج الطريقتين تختلف بشكل واضح رغم تكرار التجارب وتحسين دقتها، إذ يقاس تمدد الكون بما يُعرف بـ"ثابت هابل-ليميتر"، وهو مقياس يحدد السرعة التي تتباعد بها المجرات عن بعضها البعض.
وعند حساب هذا الثابت استنادا إلى البيانات الكونية القديمة، تُقدّر القيمة بنحو 244 ألف كيلومتر في الساعة لكل مليون فرسخ فلكي (ما يعادل نحو 3.2 ملايين سنة ضوئية).
أما إذا استُند إلى قياسات المجرات الأقرب إلينا في الزمان والمكان، فإن القيمة ترتفع إلى 264 ألف كيلومتر تقريبا لنفس المسافة.
هذا الفارق -الذي لا يمكن تفسيره بسهولة- يفتح باب التساؤلات حول ما إذا كنا نواجه حدودا في فهمنا لطبيعة الكون أم أننا على أعتاب اكتشافات جديدة تغير قواعد الفيزياء كما نعرفها.
وتقدم دراسة جديدة، عُرضت خلال اجتماع الجمعية الفلكية الملكية لعام 2025 في مدينة دورام البريطانية، فرضية جريئة، تقول إننا، نحن والكوكب الأرضي، بل مجرتنا درب التبانة، نعيش داخل "فقاعة كونية" ضخمة، قد تكون السبب في أننا نُلاحظ توسعا أسرع للكون محليا مقارنة بما يُحسب من النموذج الكوني التقليدي.
إعلانويفترض الباحثون أن قُطر هذه الفقاعة يساوي حوالي مليار سنة ضوئية، وكثافتها أقل بنحو 20% من متوسط كثافة الكون ككل.
وبحسب الدراسة، يؤدي وجودنا في مركز الفراغ إلى تدفق المادة خارجه نحو الخارج، وهذا يجعل سرعتنا النسبية (أي السرعة داخل الفقاعة مقارنة ببقية الكون) أكبر، فيعطي ذلك انطباعا بتوسع محلي أسرع، إلا أن السرعة في الأصل متطابقة بين الكون المبكر والمحلي.
يوضح الدكتور إندرانيل بانيك، من جامعة بورتسموث في تصريح حصلت الجزيرة نت عليه نسخة منه: "أحد الحلول المحتملة لهذا التناقض (يقصد توتر هابل) هو أن مجرتنا قريبة من مركز فراغ محلي كبير".
ويضيف: "سيؤدي ذلك إلى سحب المادة بفعل الجاذبية نحو الجزء الخارجي عالي الكثافة من الفراغ، وهذا يؤدي إلى أن يصبح الفراغ أكثر فراغا مع مرور الوقت، ومع هذا التوجه، ستكون سرعة الأجسام بعيدا عنا أكبر مما لو لم يكن الفراغ موجودا. وهذا يُعطي انطباعا بمعدل تمدد محلي أسرع".
ويوضح بانيك أنه من تلك النقطة، فإن "توتر هابل ظاهرة محلية إلى حد كبير".
أصداء الانفجار العظيموجدت هذه الفرضية الجديدة دعما بسبب الاتفاق مع ما يسميه العلماء "التذبذبات الصوتية الباريونية"، ولفهمها تخيل الكون في لحظاته الأولى (قبل 13.8 مليار سنة) كـ"حساء ساخن وكثيف" مليء بالجسيمات دون الذرية، بما في ذلك فوتونات الضوء.
في ذلك الوقت، كانت هناك موجات صوتية تنتشر عبر هذا الخليط بسبب التفاعلات بين المادة والضوء، مثل التموجات في بركة ماء.
وبعد حوالي 380 ألف سنة من الانفجار العظيم، برد الكون بما يكفي لكي يطلق الضوء بحرية (وهو ما نراه اليوم كالخلفية الإشعاعية الكونية)، وعند هذه اللحظة، توقفت هذه الموجات الصوتية، لكن "الأصداء" أو الآثار المتبقية لهذه التموجات بقيت محفوظة في توزيع المجرات.
ويستخدم العلماء هذه الأصداء الكونية لمقارنة المسافة بين المجرات لأنها تترك ما يشبه البصمة في العلاقة بين المسافة وما يسمى بالانزياح الأحمر، لكن إذا كنا داخل فراغ كوني ضخم، فإن ذلك يجعل بيانات لتذبذبات الصوتية الباريونية "منحنية" قليلا مقارنة بالتوقعات العادية.
وبحسب الدراسة، فإن هذا الانحناء في البيانات قد لوحظ بالفعل في دراسات الكون المحلي، وبدراسة قياسات لتذبذبات الصوتية الباريونية المتاحة على مدار الـ20 عاما الماضية، أظهر الفريق البحثي أن نموذج الفقاعة أكثر احتمالا بحوالي 100 مليون مرة من نموذج اللافقاعة.
توتر هابل هو كارثة علم الكونيات الحالية، لأن ثابت هابل يسري حكمه على كل ما هو كوني، فهو يحدد المعدل الذي يتوسع من خلاله الكون، وبالتالي يرشدنا إلى معرفة عمره، ويرسم الجدول الزمني لتتالي الأحداث فيه وصولا إلى حجمه الحالي والمستقبلي.
كما أنه يساعد العلماء على تقدير المسافات إلى الأجرام الأخرى في جميع أنحاء الكون. إلى جانب ذلك، فإن قيمة ثابت هابل تساعد العلماء على فهم خصائص الطاقة المظلمة والمادة المظلمة، وهما مكونان غامضان يمثلان 95% من تركيب هذا الكون، لا يعرف العلماء عنهما إلا أقل القليل.
إعلانوالخلل في ذلك معضلة، حيث أدى إلى انقسام في المجتمع العلمي بين مَن يرى أن المشكلة في البيانات أو الإحصاءات أو الأساليب المستخدمة لقياس الثابت، وبين مَن يعتقد أن الخلل امتد إلى النظرية نفسها أو قُل النموذج والأساس النظري الذي تعتمد عليه تلك القياسات أو حتّى فيزياء الكونيات من الأساس، التي تبني نفسها على نتائج النظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين.
ويعد "بافيل كوروبا"، الأستاذ بمعهد هيلمهولتز للإشعاع والفيزياء النووية بجامعة بون الألمانية، واحدا من أولئك الذين يعتقدون أن الخلل يكمن في الأساس النظري، وبالتالي هو أحد العلماء الذين يكرسون أنفسهم لحلٍّ لهذه الكارثة، عبر وضع نظرية بديلة.
وأوضح كوروبا في تصريحات للجزيرة نت أنه "يمكن تفسير توتر هابل عبر دراسة اختلاف كثافة المجرات، فمجرتنا توجد في منطقة من الكون ذات كثافة مجرية منخفضة نسبيا".
وتأتي فكرة كوروبا التفسيرية هذه في إطار دراسة نشرها في 2023 بصحبة فريق من الباحثين في دورية "مونثلي نوتيس" التابعة للجمعية الفلكية الملكية، وتشير الورقة إلى أننا نسكن داخل فقاعة كونية هائلة، بما يتفق مع افتراض الدراسة الأخيرة.
تحديات ليست بالسهلةالفرضية الجديدة التي تعتمد عليها الدراسة الجديدة تواجه لا شك تحديات كبيرة، فهي تتعارض مع مبدأ أساسي في النموذج القياسي لعلم الكونيات، أو اختصارا "لامدا سي دي إم".
ويفترض هذا النموذج أن الكون أشبه ما يكون بحساء متجانس، موزع بشكل متساو ومتشابه في كل الاتجاهات إذا نظرنا له على مقاييس ضخمة جدا (مليارات السنين الضوئية)، بمعنى أنه لا يوجد مكان "خاص" أو منطقة فارغة تماما وأخرى ممتلئة جدا.
وبالتالي، لو كان هناك فراغ ضخم جدا حولنا، فهذا يعني أن الكون غير متجانس على مقياس كبير، ومن ثم فإذا صحت الفرضية الجديدة، فإن العلماء بالتبعية سيكونون بحاجة لإعادة النظر في أسس علم الكونيات، التي بنيت عليها النظريات المعاصرة، وهذا ما يؤكد علماء مثل كوروبا ضرورة حدوثه.
مسؤول أممي يرجح عودة ملايين الأفغان لبلادهم ويحذر من التداعيات