عشرة فائزين بجائزة نوبل في الفيزياء، وما اكتشفوه بالفعل
منذ عام 1901، مُنحت جائزة نوبل في الفيزياء لـ 227 شخصًا. معظمهم معروفون، إن كانوا معروفين على الإطلاق، بالاكتشاف الخاطئ. إليك ما فعله عشرة منهم بالفعل - ولماذا كان ذلك مهمًا.
ترك ألفريد نوبل تعليمات في وصيته عام 1895 لتمويل جائزة لمن "قام بأهم اكتشاف أو اختراع" في الفيزياء. مُنحت الجائزة الأولى عام 1901، لفيلم رونتجن لاكتشافه الأشعة السينية. ومنذ ذلك الحين، مُنحت لـ 227 شخصًا، وتقرأ القائمة كخريطة تقريبية لكيفية بناء العالم الحديث: الطاقة النووية، الليزر، الترانزستور، نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) كلها تعود أصولها إلى الفيزياء الحائزة على الجوائز.
معظم الحائزين على الجوائز ليسوا أسماء مألوفة، والذين هم كذلك غالبًا ما يُذكرون لسبب خاطئ. أينشتاين هو أوضح مثال: يرتبط شعبيًا بالنظرية النسبية، لكن شهادة نوبل الخاصة به عام 1921 تذكر التأثير الكهروضوئي - اكتشاف أن الضوء يصل في حزم منفصلة من الطاقة، وليس موجة مستمرة - لأن النظرية النسبية كانت لا تزال تعتبر غير مثبتة بما فيه الكفاية من قبل اللجنة في ذلك الوقت. فازت ماري كوري بجائزتها عام 1903، قبل ثماني سنوات من حصولها على جائزة نوبل ثانية في الكيمياء، مما جعلها أول شخص يفوز بالجائزة مرتين.
تتمتع الجائزة أيضًا بنقطة عمياء موثقة جيدًا. أجرت تشين-شيونغ وو تجربة عام 1956 التي أثبتت أن التكافؤ لا يُحفظ في التفاعلات النووية الضعيفة - ذهبت جائزة نوبل عام 1957 إلى النظريين اللذين طلبا منها اختبار ذلك، وليس إليها. اكتشفت جوسلين بيل بورنيل أول نجم نابض كطالبة دراسات عليا عام 1967؛ ذهبت جائزة نوبل عام 1974 لهذا الاكتشاف إلى مشرفها. تُناقش كلتا الحالتين على نطاق واسع في تاريخ العلوم كأمثلة على كيفية قيام الجائزة، في بعض الأحيان، بمنح الفضل للنظري وليس للمجرب الذي قام بالعمل.
عادةً ما يعني قراءة الفيزياء وراء أي من هذا أحد أمرين: فصل في كتاب مدرسي مكتوب لشخص يدرس الموضوع بالفعل، أو سيرة ذاتية طويلة بما يكفي لتغطية حياة كاملة، لا يمس جزء صغير منها الاكتشاف نفسه. لا يوجد الكثير مكتوب لقارئ يريد اللحظة الفعلية - ما تم اختباره، وما أثبته، ولماذا اختلف العالم بعد ذلك - في طول قصة قصيرة.
لماذا لا تتطابق قائمة الحائزين على الجوائز تمامًا مع قائمة الأشخاص الذين جعلوا الفيزياء تحدث
يعود جزء من الفجوة إلى قواعد الجائزة نفسها. تُحفظ الترشيحات مختومة لمدة خمسين عامًا قبل نشرها، ولا يمكن منح أي جائزة بعد وفاة الحائز على الجائزة، ولا يمكن لأكثر من ثلاثة أشخاص مشاركة جائزة عام واحد - وهو سقف صارم يصبح مشكلة حقيقية عندما يتضمن الاكتشاف فريقًا أكبر، أو عندما كان الفضل نفسه متنازعًا عليه في ذلك الوقت. من بين الفيزيائيين الذين فازوا منذ عام 1901، ثلاث نساء فقط: ماري كوري عام 1903، ماريا غوبرت-ماير عام 1963، ودونا ستريكلاند عام 2018 - فجوة مدتها خمسة وخمسون عامًا بين الثانية والثالثة. وجدت التحليلات الإحصائية لتاريخ الجائزة أن النمط من غير المرجح أن يُفسر بالصدفة وحدها، وهذا جزء من سبب معاملة حالات مثل وو وبيل بورنيل في تاريخ العلوم ليس كإغفالات معزولة ولكن كأمثلة على نقطة عمياء هيكلية في كيفية قيام الجائزة، في بعض الأحيان، بمنح الفضل لاكتشاف ما.
عشر من هذه القصص، مصورة
تُروى عشر من هذه القصص في Wonder Science، إحدى مكتبات WonderBooks الاثنتي عشرة، كقصص قصيرة مصورة - اكتشاف واحد، جلسة واحدة، صفحة من الصوت المروي بجانب النص. إليك ما تدور حوله كل قصة، بترتيب منح الجائزة.
1. ألبرت أينشتاين — 1921
مُنحت له عن التأثير الكهروضوئي — اكتشاف أن الضوء يتصرف كحزم منفصلة من الطاقة، وليس عن عمله في النسبية الذي يُذكر به غالبًا.
2. ماري كوري — 1903
مُنحت لها عن أبحاثها في النشاط الإشعاعي، بالاشتراك مع بيير كوري وهنري بيكريل — قبل ثماني سنوات من حصولها على جائزة نوبل الثانية، في الكيمياء، مما جعلها أول شخص يفوز بالجائزة مرتين.
3. نيلز بور — 1922
مُنح له عن نموذجه لكيفية ترتيب الإلكترونات داخل الذرة، والذي وفّق بين عقود من النتائج التجريبية المتضاربة.
4. ماكس بلانك — 1918
مُنح له عن اكتشاف أن الطاقة تنبعث وتمتص في حزم ثابتة بدلاً من تيار مستمر — الفكرة التي فتحت مجال فيزياء الكم.
5. إروين شرودنغر — 1933
مُنح له عن معادلة موجية تصف احتمالية وجود جسيم، بدلاً من موضعه الدقيق — إحدى الأدوات التأسيسية لميكانيكا الكم.
6. بول ديراك — 1933
مُنح له عن معادلة تجمع بين ميكانيكا الكم والنسبية الخاصة وتنبأت بوجود المادة المضادة قبل سنوات من رصدها.
7. إنريكو فيرمي — 1938
مُنح له عن عمله الذي أظهر عناصر مشعة جديدة تنتج عن قصف النيوترونات، وهو أساس الفيزياء النووية.
8. جيمس تشادويك — 1935
مُنح له عن اكتشاف النيوترون — الجسيم المحايد كهربائيًا الموجود في نواة كل ذرة تقريبًا.
9. دونا ستريكلاند — 2018
مُنحت لها عن تطوير طريقة لتوليد نبضات ليزر عالية الشدة وقصيرة جدًا، تُستخدم الآن في جراحة العيون التصحيحية والتصنيع الدقيق.
10. أندريا غيز — 2020
مُنحت لها عن الأدلة الرصدية لوجود ثقب أسود فائق الكتلة في مركز مجرة درب التبانة.
الأسئلة الشائعة
من فاز بجائزة نوبل في الفيزياء أكثر من مرة؟
لم يفز أي فرد بجائزة الفيزياء مرتين. ماري كوري هي الشخص الوحيد الذي فاز بجائزتي نوبل في علوم مختلفة - الفيزياء عام 1903 والكيمياء عام 1911 - لكن جائزتها الثانية لم تكن جائزة في الفيزياء بحد ذاتها.
لماذا فازت عدد قليل جدًا من النساء بجائزة نوبل في الفيزياء؟
فازت ثلاث نساء فقط بها منذ عام 1901: ماري كوري (1903)، ماريا غوبرت-ماير (1963) ودونا ستريكلاند (2018). تشير الدراسات الإحصائية لتاريخ الجائزة إلى تحيز حقيقي وقابل للقياس بدلاً من الصدفة، ويتفاقم ذلك بسبب حالات مثل تشين-شيونغ وو وجوسلين بيل بورنيل، حيث ذهبت الجائزة إلى النظريين الذين اقترحوا اختبارًا بدلاً من الفيزيائية التي نفذته.
هل يمكن لعالم أن يفوز بجائزة نوبل بعد وفاته؟
لا - لا تسمح قوانين مؤسسة نوبل بالجوائز بعد الوفاة، وهو أحد الأسباب الهيكلية التي جعلت بعض الاكتشافات الكبرى لم تتلق الجائزة حتى عندما كان إسهام المكتشف معترفًا به على نطاق واسع خلال حياته.