3 أغسطس,2016

العالم المصري الشهير أحمد زويل الذي توفي الثلاثاء 2 أغسطس (آب) 2016، عن عمر يناهز السبعين عامًا، يطلق عليه في الأوساط العلمية اسم «أبو الفيمتوثانية»، فلماذا هذا اللقب؟ وما هي أبرز إسهاماته العلمية؟

فيمتوثانية

في عام 1999، تمكن أحمد زويل من الفوز بجائزة نوبل في الكيمياء بسبب أعماله المتعلقة بالفيمتوثانية، ليصبح أول عالم عربي يحصل على جائزة نوبل في التاريخ. وتعد الفيمتوثانية هي مجال العمل الرئيسي له، باعتباره رائدًا من رواد كيمياء الفيمتو، بل هو مكتشف هذا العلم.

ويقصد بكيمياء الفيمتو دراسة التفاعلات الكيميائية في خلال أزمنة تصل إلى فيمتوثانية. عند استخدام تقنية الليزر فائق السرعة (يتكون من ومضات ليزر فائقة القصر)، فإنها تسمح بوصف ردود الفعل على مقاييس زمنية قصيرة جدًّا، قصيرة بما يكفي لتحليل الحالة الانتقالية في تفاعلات كيميائية مختارة.

بدأ عمل زويل في هذا المجال بسؤال: ما مدى السرعة التي يعاد من خلالها انتشار الطاقة الموجودة داخل جزيء كبير معزول مثل النفثالين بين جميع الحركات الذرية؟

زويل وفريقه آنذاك كان عليهم بناء جهاز يحتوي على حجرة مخلخلة الهواء مخصصة للجزيئات التي تخرج من مصدر معين، مثل أشعة جزيئية موازية تسير بسرعة تفوق سرعة الصوت. ويتمثل التحدي في بناء ليزر عالي السرعة لاستخدامه مع هذا الشعاع الجزيئي، بحيث نكون قادرين على تصوير حركة الجزيئات والحركات التي تتم بداخلها.

وقام الفريق بعملية تداخل بين الأشعة الجزيئية، ونظام الليزر بيكو ثانية. بدأ الهدف من المشروع بأنهم أرادوا القياس المباشر لمعدل إعادة توزيع ذبذبات الطاقة للجزيء المعزول، باستخدام الليزر بيكو ثانية.

فريق العمل بقيادة زويل أراد أن يشاهد عملية إعادة توزيع الطاقة داخل الجزيئات من ولادة الجزيء حتى موته. في هذه التجربة كان جزيء الأنثراسين المعزول يتميز بنظام طاقة غير متوقع، ومخالف لما هو سائد في الأوساط العلمية. خلال عملية إعادة توزيع الطاقة بين ذرات هذا الجزيء، كانت الذرات تتأرجح بشكل متماسك «coherent» ذهابًا وإيابًا. لم يكن هناك أي عملية تحلل، ولكن كان هناك عملية إعادة ولادة، وكانت كل الجزيئات تنتقل بشكل متماسك في مرحلة معينة.

في أي جزيء كبير، فإن كل حركة الذبذبات تكون مثل البندول، ولكن هناك العديد من الحركات لمكونات الجزيء نتيجة كثرة عدد الذرات به. إذا كانت هذه الحركات غير متماسكة، فإن الملاحظات والنتائج كانت ستختلف كثيرًا.

وكشفت نتائج هذه التجربة عن أهمية التماسك، وكيفية وجوده في الأنظمة الجزيئية المعقدة. وكان العثور على التماسك هو أمر مهم، حيث أظهر أنه من خلال الحركات العشوائية المتوقعة في الجزيئات، يمكن أن تتواجد حركة مرتبة ومنظمة وليست عشوائية. هذا على الرغم من وجود ما يسمى «بالوعة الحرارة أو Heat Sink»، والتي يمكن أن تدمر هذا التماسك وتعمل على استنزاف الطاقة.

ولم يتمكن العلماء مسبقًا من مشاهدة عملية التماسك هذه داخل الجزيئات، هذا الأمر لم يكن نتيجة لعدم وجود ظاهرة التماسك نفسها، ولكن بسبب عدم وجود تحقيقات علمية سليمة.

إنجازات أخرى

جدير بالذكر أن زويل شارك في نشر قرابة 600 ورقة بحثية مختلفة طوال فترة حياته، سواء بمفرده أو مع علماء آخرين. وقد شارك زويل حوالي 150 عالمًا آخر في نشر أوراق بحثية مختلفة. كما نشر زويل 16 كتابًا له.

زويل كان له الفضل في تطوير حقل بحثي جديد يطلق عليها اسم المجهر الإلكتروني رباعي الأبعاد. فاكتشاف الإلكترون قبل أكثر من قرن، وتمكن العلماء من إدراك طبيعته المزدوجة «الموجية والجسيمية» تسبب في ولادة واحد من أهم اثنين من أدوات التصوير في العالم: المجهر الإلكتروني.

قدرة المجهر الإلكتروني في التعامل مع الأبعاد الثلاثية الأبعاد «3D» للهياكل على مستوى الذرة، يواصل التأثير في مختلف المجالات، بما في ذلك علوم المواد، وعلم الأحياء. لكن زويل ساهم في إدخال البعد الرابع للزمن في المجهر الإلكتروني. اليوم، المجهر الإلكتروني فائق السرعة «4D UEM» تمكن من إعطاء قدرة تصويرية وتحليلية أعلى بمقدار 10 مرات أفضل من الميكروسكوبات الإلكترونية التقليدية، التي تقتصر على مدى كفاءة كاميرا فيديو في عملية التسجيل.

أعماله السياسية

في خطابٍ ألقاه بجامعة القاهرة يوم 4 يونيو (حزيران) 2009، أعلن الرئيس الأمريكي باراك أوباما عن برنامج جديد للمبعوثين العلميين فوق العادة «Science Envoy program» كجزء مما أسماه «بداية جديدة بين الولايات المتحدة، والمسلمين حول العالم». وفي يناير (كانون الثاني) 2010، أصبح أحمد زويل، وإلياس زرهوني، وبروس ألبرتس، المبعوثين العلميين الأمريكيين الأوائل للإسلام، وقاموا بزيارة عدة بلدان مسلمة معظمها من شمال أفريقيا، وجنوب شرق آسيا.

وردًّا على سؤال حول ما تردد من أنه قد يخوض الانتخابات الرئاسية المصرية في 2011، قال أحمد زويل: «أنا رجل صريح… ليس لدي أي طموح سياسي، كما أكدت مرارًا وتكرارًا أني أريد فقط خدمة مصر في مجال العلوم وأن أموت كعالم»، وهو ما حدث بالفعل.

وخلال ثورة 25 يناير (كانون الثاني) 2011، وما رافقها من احتجاجات، أعلن زويل عن عودته إلى البلاد. وقال إنه سينضم إلى لجنة للإصلاح الدستوري إلى جانب أيمن نور، منافس مبارك في الانتخابات الرئاسية عام 2005. وقد ذكر عن زويل في وقت لاحق أن كان «شخصية محترمة تعمل كوسيط بين نظام الحكم العسكري بعد تنحي مبارك، وبين الجماعات الثورية الشبابية مثل حركة شباب 6 أبريل، وأنصار محمد البرادعي».

جوائز وتكريمات

في عام 1999، أصبحت زويل ثالث مواطن مصري يحصل على جائزة نوبل. وقدمت الجائزة لزويل عن بحث له بعنوان «كيمياء الفيمتو: ديناميكيات النطاق الذري للروابط الكيميائية عن طريق الليزر فائق السرعة». فوزه هذا جاء بعد فوز الرئيس المصري أنور السادات عام 1978 بجائزة نوبل للسلام، ونجيب محفوظ عام 1988 في الأدب.

وتشمل الجوائز الدولية الأخرى جائزة وولف في الكيمياء عام 1993، والتي منحت له من مؤسسة وولف، وميدالية تولمان عام 1997، وجائزة ولش روبرت عام 1997، وميدالية أوثمر الذهبية في عام 2009، ووسام بريستلي من الجمعية الكيميائية الأمريكية، وميدالية ديفي من الجمعية الملكية في عام 2011.

انتخب زويل عضوًا خارجيًّا في الجمعية الملكية «ForMemRS» في عام 2001. وفي عام 1999، حصل على وسام مصري والمتمثل في قلادة النيل.

منح زويل الدكتوراه الفخرية من جامعة لوند في السويد عام 2003، وهو عضو في الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم. ومنحت جامعة كامبردج لزويل الدكتوراه الفخرية في العلوم في عام 2006. وفي أكتوبر (تشرين الأول) 2006، تلقى زويل جائزة العالم ألبرت أينشتاين في العلوم لتطويره وإنشائه غير المسبوق لمجال جديد في الكيمياء، وهو علم كيمياء الفيمتو، ومساهماته المؤثرة والثورية في مجال البيولوجيا الفيزيائية، وخلق طرق جديدة لفهم أفضل للسلوك الوظيفي الخاص بالنظم البيولوجية من خلال وضع تصور مباشر لهم في الأبعاد الأربعة للمكان والزمان.

وفي مايو (أيار) 2008، تلقى زويل دكتوراه فخرية من جامعة كومبلوتنسي في مدريد. وفي فبراير (شباط) 2009، حصل زويل على الدكتوراه الفخرية في الفنون والعلوم من الجامعة الأردنية. وفي مايو (أيار) 2010، حصل على دكتوراه في الآداب الإنسانية من الجامعة الجنوبية الغربية. وفي أكتوبر (تشرين الأول) 2011، حصل على الدكتوراه الفخرية في العلوم من جامعة غلاسكو الإسكتلندية. كما حصل على جائزة الملك فيصل في عام 1989. وسميت مدينة زويل للعلوم والتكنولوجيا باسمه تكريمًا له.