مصطفى 1
09-14-2009, 04:37 PM
( فيرمي)
إنريكو فيرمي (29 أكتوبر 1901 - 28 نوفمبر 1954) فيزيائي إيطالي أمريكي حصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1938، وكان ضمن الفريق الذي أنتج أول مفاعل نووي و أول القنبلة الذرية، وقام بإرساء نظرية الكم Quantum Theory.
كان فيرمي أستاذًا للطبيعة في جامعة روما، شديد الحماس لكشف أسرار الذرة، وذاع صيته في الأوساط العلمية لبحوثه المدققة التي كشف فيها عن العنصر رقم (93) في الجدول الدوري للعناصر الذي رتبه العالم الروسي مندليف عام 1869. وكان العنصر رقم (92هو اليورانيوم الذي أصبح فيما بعد ملء الأسماع لأنه كان سببًا في إنهاء الحرب. وكان مجال البحث الذي شغل به كثير من العلماء هو تحويل عنصر إلى آخر، كما كان الأمر في القرون السابقة عندما حاولوا تحويل الرصاص إلى ذهب، فذهبت كل محاولاتهم سدى. وقتئذ كانت ماري كوري قد كشفت عن عنصر «الراديوم» المشع، وعرف أنه بسبب هذه الخاصية، يعتبر مناسبًا للتحول إلى عنصر آخر. لكن جامعة روما لم تكن تستطيع أن تتحمل تكاليف شراء جرام واحد من الراديوم، ليجري عليه فيرمي أبحاثه، إذ كان المطلوب (34) ألف دولار.لكنه لم يتوقف وأجرى محاولاته على الغاز المشع الرادون الذي يتكون من تحلل الراديوم، وهو غاز يتوفر من مصادر طبيعية أخرى، إذ قام بوضعه داخل أنبوب اختبار مع مسحوق آخر، فوجده يطلق إشعاعات لعدة أيام ثم يتوقف، فكان هذا دليلاً على تحلله. واستنتج فيرمي أن أنبوبه يعمل كبندقية لإطلاق «النيوترونات» التي لا تحمل أي شحنات كهربية، ولذلك أسموها المحايدات، وكان عليه أن يبحث عن عناصر أخرى يواصل عليها تجاربه. ووجد ضالته بعد عنت في عنصر الفلورين الذي أعطى إشعاعًا قويًا، فتحول إلى قذف عنصر اليورانيوم - الذي يحمل الرقم (92) في جدول العناصر - فوجد أنه يعطي أكثر من عنصر مشع فظن أنه تحول إلى عنصر جديد غير معروف.
هرب فيرمي من يد الفاشية واستبداد النازية إلى أمريكا، فتلقفته جامعة كولومبيا في نيويورك، إذ كانت سمعته قد سبقته بأنه مكتشف العنصر رقم (93)، وكتبت صحيفة نيويورك تايمز قصة الإيطالي الذي حاول تحطيم ذرة اليورانيوم، فاكتشف عنصرًا جديدًا، وقتئذ لم يكن البحث العلمي قد عرف أن العنصر الواحد يمكن أن يكون له ثلاث صور متحدة في الخواص الظاهرية ولها خواص أخرى، وهو ما أطلقوا عليه النظائر Isotopes. وتبين أن العنصر (93) ليس غير نظير من نظائر العنصر (92) اليورانيوم، ولذلك فرقوا بينها بأوزانها الذرية، فكانت (يو 234، يو 235، يو 238). ووجد أن أكثر هذه النظائر قابلية للانشطار عندما يقذف بالنيوترونات هو النظير (يو 235)، لكن كانت العقبة أن نسبته ضئيلة في خام اليورانيوم ولا تتجاوز (0.7)%، الأمر الذي يعوق استخدامه بحالته الطبيعية، ويلزم رفع هذه النسبة إلى حوالي 4% أو 5% فيما يعرف بعملية «التخصيب النووي أو التثرية» Enrichment، وذلك حتى يسهل توجيه النيوترونات إليه في الآلات التي تقوم بذلك، والتي كانت معروفة منذ عام 1929 باسم المعجل الرحوي (السيكلوترون) Cyclotron، الذي صممه الأمريكي إرنست لورانس، لكي تكتسب الذرات عجلة تسارع بقوى طرد مركزية في مسارات المعجل الحلزونية. لكن مقتضيات الحرب، لم تكن تناسب الولايات المتحدة الأمريكية لبناء معجل، ولا كان لديها قدر كاف من خام اليورانيوم. ولكن لأن الأمر أصبح مبشرًا بقرب تحقيق النجاح، بعدما اقترح فيرمي إمكان الاستغناء عن المعجل الرحوي بما أسماه «الركام» Pile، فقد قام أسطول من الطائرات بنقل قدر كاف من خام اليورانيوم من كندا والكونغو البلجيكي (زائير حاليًا)، ووضع تحت تصرف فيرمي الذي شرع مع زميله المهاجر المجري (الهنغاري) زيلارد Szilard في بناء ركام تجريبي ليكون بديلاً للمعجل الرحوي.
* مواجهة الركام بذكاء
كانت الفكرة الذكية للركام، هي طوق النجاة الذي أنقذ أبحاث فيرمي، حيث عمد وزميله إلى صف طبقات من اليورانيوم بعضها فوق بعض بحيث تتخللها طبقات أخرى من الجرافيت لتهدئ من سرعة انطلاق النيوترونات عندما تنقسم ذرات اليورانيوم. لكن هذا لم يكن أكثر من انقسام معملي، بينما طموح فيرمي يهدف إلى جعله انقسامًا متسلسلاً في توالٍ، ليتحقق ما قاله أينشتاين عن انطلاق الطاقة من المادة في عام 1905، فيما عرف بالنظرية النسبية الخاصة.
وقد زكى هذا التوجه ما حملته الأخبار من أن هتلر أصدر أوامره إلى جميع العلماء للعمل في بحوث تقسيم الذرة لاستخدامها في الحرب. فشد فيرمي الرحال إلى العاصمة واشنطن، في محاولة لإقناع أي من المسئولين بجدوى تبني فكرة أن تفجير كمية من اليورانيوم يمكن أن تكون قوتها أكثر آلاف المرات من أي مفجر آخر. وهداه تفكيره مع زميله المجري إلى أن أنسب من يدق جرس الإنذار للمسئولين هو أينشتاين نفسه، نظرًا لمكانته العلمية وصلاته الواسعة، فضلاً عن أنه على دراية بما كان يجري في ألمانيا من بحوث في المجال نفسه. فأعد فيرمي رسالة يحث فيها الرئيس الأمريكي فرانكلين روزفلت على تبني بحوث تفجير الذرة وما وصلت إليه من مرحلة حاسمة وعرضها عليه، وقد وقع أينشتين الرسالة في أغسطس 1939، بعد أن أضاف إليها فقرة ذكية، نوهت بأن الألمان قد أوقفوا بيع اليورانيوم إلى الدول الأخرى، دلالة على تقدم بحوثهم عن الذرة، وختم الرسالة بقوله «إن الإنسان لأول مرة في التاريخ، سوف يستخدم الطاقة التي لا تأتي من الشمس».
وعلى الفور قرر الرئيس روزفلت تشكيل لجنة «شئون اليورانيوم»، وبعدها أخذت البحوث الذرية في الولايات المتحدة مسارًا جديدًا، وحشد رهط العلماء الذين تركوا أوروبا هربًا من ديكتاتورية النازي، لاستكمال بحوثهم، بدعم مكثف من السلطات الأمريكية. كان من هؤلاء: أوتو هان الألماني، ونيلز بور الدانمركي، وجيمس شادويك البريطاني، وأوتو فريش وأندرسون السويسريان، وإميليو سيجريه الإيطالي، وإيرين جوليو الفرنسية وليز ميتنر النمساوية. وكل منهم له باع في بحوث الكيمياء والطبيعة الذرية، ولكن كان أكثرهم حماسًا هو «فيرمي» لأنه كان قاب قوسين أو أدنى من تقسيم الذرة بفكرة الركام.
* مفترق طرق
في 7 ديسمبر 1941، حدث تحول جذري في مسار الحرب، عندما قامت اليابان بقصف ميناء بيرل هاربر الأمريكي دون سابق إنذار وفي عملية مباغتة ناجحة، انتهت بتحطيم الجزء الأكبر من قطع الأسطول الرابض في مياه المحيط الهادي. كان ذلك بمنزلة صفعة قاتلة لهيبة أمريكا التي كان دورها مقصورًا على دعم الحلفاء، فكانت النتيجة الحتمية، إعلان أمريكا الحرب على اليابان، فسارعت ألمانيا وإيطاليا بإعلان الحرب عليها. وعلى إثر ذلك احتدم السباق بين الجبهتين المتقاتلين، للوصول لأسرار السلاح الذري، لكن الولايات المتحدة الأمريكية كانت قد قطعت شوطًا بعيدًا. وكانت نقطة الانطلاق أمام لجنة أبحاث اليورانيوم، هي محاولة تحطيم ذرات اليورانيوم 235، فضلاً عن أنه في عام 1941 نجح العالم الأمريكي إدوين ماكميلان في تخليق نظير اليورانيوم «يو 239»، والذي انتهى بعد سلسلة تفاعلات إشعاعية ليصبح البلوتونيوم 239، وتأكد إمكان انشطار ذراته إذا قذفت بالنيوترنات ذات السرعات البطيئة، ولاح بريق الأمل في ابتكار سلاح يمكن أن يحول دفة الحرب. لذلك اتخذت الحكومة الأمريكية قرارًا بضرورة الحفاظ على سرية الأبحاث الذرية، وشكلت لجنة عسكرية على رأسها الجنرال ليسلي جروفز L.Groves لتنظيمها وضمان سريتها، وأخذت اللجنة اسما كوديا هو مشروع مانهاتن. وقد وضعت اللجنة العسكرية أمامها عدة أهداف رئيسية لتحقيق مهمتها، منها تركيزالبحوث العلمية في جامعة واحدة، بدلاً من تعددها، واختارت جامعة شيكاغو لكي يتجمع فيها كل العلماء الأوربيين والأمريكيين، لمواصلة أبحاثهم عن استخدام الطاقة من ذرات اليورانيوم. وفي الوقت نفسه التمويه على مهمتهم، لكي لا يكشفها آلاف الطلبة والأساتذة، والعمل على توفير خام اليورانيوم من مصادره الطبيعية في كندا والكونغو، لتجميع قدر كاف لمواصلة الأبحاث، وكذلك الخامات المساعدة مثل الجرافيت النقي والبورون والكادميوم، ونقل المعامل التي بدأت فيها عمليات فصل نظير اليورانيوم 235، لإنتاج البلوتونيوم اللازم لإجراء أول انشطار نووي متسلسل. وعلى الفور تم نقل ركام «فيرمي» التجريبي من جامعة كولومبيا إلى جامعة شيكاغو، ليبدأ عمله في صالة كانت مخصصة للرقص، كما انتشرت حول الجامعة، المعامل والمخازن اللازمة لتجميع اليورانيوم والجرافيت النقي والكادميوم.
ولتصور مدى الحماس في العمل فإن التحكم في الانشطار المتسلسل كان يتم بربط قضبان الكادميوم داخل أكوام اليورانيوم والجرافيت بالحبال، بحيث يمكن شدها للخارج أو للداخل للتحكم في معدل الانشطار. وعندما صدرت الأصوات من عدادات جايجر قرب الركام، كان ذلك علامة على حدوث الانشطار، ونجاح عملية التحكم فيه على الرغم من أنها كانت تبدو بدائية.
* الملاح وصل
تم ذلك بعد مرور أقل من شهرين على بداية العمل، وفي يوم 2 ديسمبر 1942 على وجه التحديد، تحقق الأمل المنشود الذي تأكد بالارتفاع الهائل في درجة الحرارة داخل الركام. وكان هذا النجاح هو باكورة نتائج مشروع مانهاتن، وغمرت الفرحة العلماء، فأبرقوا إلى الحكومة رسالة شفرية نصها: «الملاح الإيطالي وصل إلى الدنيا الجديدة». وأصبح يوم 2 ديسمبر 1942 هو المولد الحقيقي أو بالأحرى «الأكاديمي» لعصر الذرة وسيطرة العلماء على طاقتها. وعلى الفور، بدأتطوير ركام فيرمي، ببناء مفاعل تتوافر فيه إمكانات أكثر دقة، أعطى الاسم الكودي «اكس - 10» (x -10)، لكي يتم فيه تشعيع أو تثرية (Enrichment) اليورانيوم، لإنتاج البلوتونيوم، وجهزت مضخات المياه لتبريد الحرارة العالية التي تصدر منه. وفي الوقت الذي باشر فيه العلماء عملهم في جامعة شيكاغو، اشترى الجنرال «جروفز» ثلاث مساحات فسيحة في ثلاث ولايات مختلفة بعيدة عن العمران، وشرع في إقامة مدن سرية وتجهيزها، ووضع الخطط اللازمة لتوفير وسائل العمل والإعاشة والإخفاء والتأمين والترفيه اللازمة.
كانت أولى هذه المدن في ولاية تنيسي بجوار قرية اسمها أوك ريدج Oak Ridge وسط الولايات المتحدة، وأقيمت حولها مجموعة من المصانع اللازمة تحت اسم وهمي هو: «شركة كلينتون الهندسية» (Clinton Engineering Co)، وكانت مهمتها فصل اليورانيوم 235 من اليورانيوم 238 بعملية التثرية. ولتصور ضخامة أداء هذه المصانع، تجدر الإشارة إلى أن أحدها كلف تصنيع مغناطيس كبير الحجم، وزنه يماثل وزن سفينة كبيرة، والطاقة الكهربائية، التي استخدمها مصنع آخر، كانت تعادل الطاقة التي تستهلكها مدينة نيويورك بكاملها، وكان يعد أكبر المصانع الأمريكية قاطبة. وقد واصل العالم الأمريكي «لورانس» العمل في هذه المصانع حتى توافرت الكمية اللازمة من اليورانيوم 235، بفصله من اليورانيوم 238 بدرجة التثرية المناسبة لتصنيع القنبلة الذرية.
كما أقيمت ثانية المدن السرية في ولاية واشنطن بجوار نهر كولومبيا، في منطقة ليس بها غير قريتين صغيرتين. وقد أقيم في القرية الأولى ركام يتكون من ثلاثة أكوام ضخمة لتحويل اليورانيوم 235 إلى بلوتونيوم. بينما أقيم في القرية الثانية معسكر كبير يتسع لإقامة ستين ألفا من العاملين وأسرهم، تحت مسمى وهمي هو «شركة هانفورد الهندسية». وقد عمل هذا الجمع الكبير تحت إجراءات أمن صارمة. وما إن انتهى بناء الركام الضخم حتى أخلي معسكر العاملين وقاية لهم من الإشعاع، وللسبب نفسه أحيط الركام بجدران خرسانية سميكة، مبطنة بألواح الصلب، لمنع تسرب الإشعاع خارجه. وكان هذا أول استخدام للدروع الواقية من الإشعاع لأن الأمر أصبح مختلفًا عمّا كان عليه الركام التجريبي الصغير في شيكاغو. ولم يكن يسمح للانشطار أن يكتمل في الركام، ويوقف بدفع قضبان الكادميوم للتحكم فيه فور ظهور دلائل نجاح الانشطار. كما كانت أكوام الركام الثلاثة مقامة إلى جوار نهر، وعملت مضخات كبيرة لسحب المياه منه، لتبريد أكوام الركام، ثم تحويل المياه للتدفق بعد التبريد إلى المنخفضات المحيطة بالمنطقة لتصبح بحيرات صناعية.
أما ثالثة المدن السرية، فقداكتملت في منطقة جبلية بعيدة عن العمران في شمال نيومكسيكو، وكانت أقرب قرية إليها تقع على بعد 80 كيلومترًا، وأعدت المباني اللازمة لإقامة لفيف العلماء في موقع أطلق عليه اسم لوس الاموس Los Alamos، وقد طليت المنشآت باللون الأخضر لكي لا تفرقها الطائرات عن الأعشاب المحيطة بها، وفرضت عليها إجراءات أمن صارمة على مدى سنتين ونصف السنة، حيث تجمع فيها نجوم العلماء وكان أحدهم فيرمى. وكان تجمع هذه العقول الفذة، في «لوس الاموس» دلالة على أن المسرح الأمريكي أصبح مهيأ لصنع أول قنبلة ذرية، بتكامل العمل مع ما تم في المدن السرية الأخرى. وبنجاح فصل اليورانيوم 235، وإقامة الركامات الثلاثة، وإنتاج قدر كاف من البلوتونيوم،
أصبحت المهمة الباقية هي الإعداد لتجربة أول تفجير ذري، تتويجًا لمجهودات غير عادية استمرت على مدى ست سنوات، وأنفق عليها ما يربو على ملياري دولار. وكان لابد من الابتعاد عن «لوس الاموس» مسافة تقرب من (350) كيلو مترًا، في مكان يعرف باسم صحراء الامجوردو، حيث أقيم برج مرتفع من الصلب، وجهز بمعدات لرفع القنبلة الذرية إلى قمته، وكانت القنبلة التجريبية تحوي كيلوجرامًا واحدًا من اليورانيوم 235. وفي فجر يوم 16 يوليو 1945 أسقطت القنبلة من فوق البرج، فانطلقت الطاقة منها بعد جزء من الثانية. وخلال لحظات اختفى البرج، مع هدير انفجار مخيف، وضوء أكثر سطوعًا من الشمس. وبعد نصف دقيقة هبت عاصفة هوائية أزاحت قمم الجبال المجاورة، بينما ارتفعت في السماء سحابة كثيفة حتى ارتفاع (12) كيلومترا. وخلف الانفجار فجوة في الصحراء قطرها يقرب من كيلومتر، وتحولت مساحات كبيرة من الرمال إلى زجاج، وقدرت قوة الانفجار بأنها تعادل تفجير (20.000) طن من مادة (ت.ن.ت). ولقد بهر العلماء الذين كانوا يرقبون الانفجار من معسكرهم البعيد، وعبر أكثرهم عن أنهم لم يكونوا يتوقعون أن تكون الطاقة المتولدة بهذا القدر من القوة، وأن تكون نتائجها بهذه البشاعة، وتأكدوا أن البشرية دخلت عصرًا جديدًا، وعلى الفور كلفت الحكومة الأمريكية عددًا من العسكريين الإعداد لتوجيه ضربة انتقامية لليابان، ردًا على مذبحة «بيرل هاربر».
* القنبلة الذرية
في يوم 26 يوليو 1945، وجهت أمريكا إنذارًا إلى اليابان بأن تستسلم خلال يومين، وقد رفض رئيس وزرائها هذا المطلب، فأتى الرد وفي الساعة الثامنة والربع من صباح يوم 6 أغسطس 1945اى بعد عشرة أيام من الإنذار بالاستسلام، استيقظ العالم على كارثة تفجير القنبلة الذرية الأولى، التي حملتها إحدى قاذفات السلاح الجوي الأمريكي من طراز ب - 29، وأسقطتها فوق مدينة هيروشيما اليابانية. ولم تمض غير ثلاثة أيام حتى ألقيت القنبلة الثانية فوق مدينة نجاساكي، وكانت كوارثها أشد وطأة وأكثر بشاعة، وعلى الفور أعلنت اليابان الاستسلام.
--------------------------------------------------------
*لانداو*
ليف لانداو عالم فيزياء روسي ولد 22 يناير 1908 في مدينة باكو بأذربيجان . وتوفي 1 أبريل عام 1968 ، وله أبحاث عديدة في الفيزياء النظرية . وتشتمل اعماله بحوث في ميكانيكا الكم وتطبيق نظرية الكم على المغناطيسية وظاهرتي الميوعة الفائقة و التوصيل الفائق ، كما له اعمال في فيزياء البلازما والنيوترينو. على جائزة نوبل للفيزياء عام 1962 عن جهوده وصيغه الرياضي لتفسير ظاهرة الميوعة الفائقة ، واكتشفت هذه الظاهرة عند تبريد غاز الهيليوم helium-II عند درجة حرارة تحت 17و2 كلفن (أي تحت −270.98 تحت الصفر المئوي ).
-----------------------------------------------------------------------------
*كاكو*
. ميتشيو كاكو هو عالم مختص بمجال الفيزياء النظرية، ومتخصص في نظرية الحقل الوتري (بالإنجليزية: String field theory)، أيضا يشتغل كعالم مستقبليات.
كاكو ولد في سان جوزيه بولاية كاليفورنيا الأمريكية في 24 يناير ، 1947 من والدين يابانيين مهاجرين إلى الولايات المتحدة.
كاكو يعشق تبسيط الفيزياء للجميع، ولذلك فإنه مضيف لبرنامجيين إذاعيين, وكتبه دائما من أعلى الكتب مبيعا.
----------------------------------------------
* طومسون*
جوزيف جون طومسون عالم إنجليزي ولد في السابع والعشرين من أكتوبر 1856 م بالقرب من مدينة مانشستر اﻹنجليزية، وتفوق في دراسته منذ الصغر حتى أنه التحق بكلية الهندسة بجامعة فيكتوريا وهو في الرابعة عشر من عمره، ثم حصل على منحة من جامعة كامبريدج حيث تخصص في حقل الفيزياء النظرية.
ثم اتجه طومسون للعمل في معمل كافنديش العريق، وفي عام 1884 م تم تعيينه رئيساً لمعمل كافنديش وهو في الثامنة والعشرين من عمره، وقد ترأس المعمل لمدة 34 عاما حتى خلفه تلميذه النيوزلندي ارنست رذرفورد.
يعتبر اكتشافه للإلكترون أفضل بحوثه على اﻹطلاق وأكثرها شهرةً وتأثيراً، حيث قادته تجاربه على أشعة المهبط ( أو أشعة الكاثود) إلى اكتشاف الخواص اﻷساسية للإلكترون. حيث قام بتعريض غاز مخلخل لتيار كهربائي فرق جهده حوالي 10,000 فولت تحت ضغط منخفض يتراوح من 0.001 إلى 0.0001 مم/زئبق فلاحظ انطلاق أشعة من الكاثود(المهبط)إلي الآنود (المصعد) وهي أشعة غير منظورة لكنها تحدث توهج على جدار أنبوبة التفريغ، و أثبت أن أشعة المهبط ليست أشعة ولكنها سيل متصل من الجسيمات سالبة الشحنة تتأثر بالمجالين الكهربي والمغناطيسي وتنحرف طبقاً لشحنتهما. كما تمكن من حساب كتلة تلك الجسيمات وسرعتها، لذا فقد اشتهر بلقب ""أبو الإلكترون"".
حصل طومسون على جائزة نوبل عام 1906 م لاكتشافه الإلكترون، ثم ترك العمل في معمل كافنديش قرب نهاية الحرب العالمية الأولى و ترأس كلية ترينيتي في كامبريدج، وظل هناك حتى توفي 1940 م عن عمر يناهز الرابعة والثمانين
-----------------------------------------------------
*رذرفورد*
ولد العالم النيوزلندي إرنست رذرفورد في مدينة نيلسون عام 1871 و تلقى تعليمه هناك، ثم التحق بجامعة ويلنجتون و تخصص في الرياضيات و الفيزياء.
نال بعد ذلك منحة دراسية من جامعة كامبريدج في إنجلترا، ثم انتقل للعمل في معمل كافيندش العريق تحت إشراف العالم الكبير جوزيف ثومسون مكتشف الإلكترون، و هناك اهتم بدراسة الأشعة الصادرة من عنصر الراديوم.
ثم انتقل إلى كندا للعمل في جامعة ماك جيل و توصل إلى مكونات الإشعاع الصادر من الراديوم، و بين أنه يتكون من ثلاثة مكونات:
أشعة ألفا: و هي جسيمات موجبة الشحنة قصيرة المدى تتكون من أنوية ذرة الهيليوم (أي 2 بروتون و 2 نيوترون) تنبعث من الجسم المشع أثناء تحلل ذراته.
أشعة بيتا: و هي جسيمات سالبة الشحنة و مداها أكبر من أشعة ألفا. و تتألف جسيمات بيتا من إلكترونات سريعة - تقارب سرعتها سرعة الضوء- تنبعث من نواة الذرة تنتج من تحلل نيوترونات النواة و هي ليست الإلكترونات الخارجية التي تدور حول النواة.
أشعة جاما: و هي موجات كهرومغناطيسية تنبعث من الجسم المشع ذات تردد عالٍِِِ و مدى كبير جداَ و لها قدرة على النفاذ في المواد لدرجة أنها تحتاج إلى بضعة أمتار من الخرسانة لإيقافها.
وبتلك الاكتشافات الكبيرة، فإن رذرفورد يعتبر واضع أساس نظرية النشاط الإشعاعي.
غادر رذرفورد كندا ليعود مجددا إلى إنجلترا و ينتقل إلى جامعة مانشستر عام 1907. و هناك قام باستكمال بحوثه على المواد المشعة حيث قام بسلسلة من التجارب لدراسة التصادم بين أشعة ألفا و العناصر المختلفة، و أدت تلك التجارب إلى معرفة مكونات الذرة و وضع نموذج رذرفورد الذري الذي شرح فيه تصوراَ عاما لشكل الذرة و بين أنها تتكون من نواة موجبة الشحنة و إلكترونات خارجية تدور حولها.
ثم في عام 1919 بدأ رذرفورد سلسلة أخرى من التجارب قذف فيها أنوية ذرات العناصر بجسيمات ألفا مما حولها لعناصر أخرى نتيجة تغير التركيب الذري لها. حصل ارنست رذرفورد على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1908 لجهوده في مجال النشاط الإشعاعي، كما حصل على لقب "فارس" عام 1914 كما عين رئيسا لمعمل كافنديش خلفا للعالم جوزيف ثومسون، و حصل على لقب "بارون" عام 1931 تقديراَ لإسهاماته العظيمة. تحصل كذلك على وسام فرنكلن سنة 1924 .
توفي العالم إرنست رذرفورد عام 1937 عن عمر يناهز 66 عاماَ في كامبريدج.
-------------------------------------------------------
* جاليليو*
جاليليو جاليلي ،(15 فبراير 1564 - 8 يناير 1642)،(بالإنجليزية: Galileo Galilei) عالِم فلكي وفيلسوف وفيزيائي إيطالي، ولد في بيزا في إيطاليا. أبوه هو فينسينزو جاليلي وأمه هي جوليا دي كوزيمو أماناتي وأنجب من مارينا جامبا ثلاثة أطفال دون زواج هم فيرجينا (لقبت بعد ذلك بالأخت ماريا) ولدت عام 1600 و ماتت عام 1634، فينسنزو ولد عام 1606 ومات عام 1646، ليفيا (ولقبت بعد ذلك بالأخت أركنجيلا) ولدت عام 1601 وماتت عام 1649. نشر نظرية كوبرنيكوس ودافع عنها بقوة على أسس فيزيائية، فقام أولا بإثبات خطأ نظرية أرسطو حول الحركة، وقام بذلك عن طريق الملاحظة والتجربة
* حياته و إنجازاته
كان ماهرا في الرياضيات والموسيقى، لكنه كان رقيق الحال، لذلك اعتزم ألا يعمل ابنه في أي عمل من الأعمال التي لا تكسب صاحبها مالا، ومن ثم أرسله إلى جامعة بيزا لدراسة الطب. ووصل جاليليو وهو ما يزال طالبا لتحقيق أول مكتشفاته عندما أثبت أنه لاعلاقة بين حركات الخطار (البندول) وبين المسافة التي يقطعها في تأرجحه، سواء طالت المسافة أو قصرت. واهتم بعد ذلك بدراسة الهندسة إلى جانب الطب، وبرع فيها حتى بدأ يلقي المحاضرات على الطلاب بعد ثلاث سنوات فقط. وفي ذلك الوقت كان العلماء يظنون أنه لو ألقي من ارتفاع ما بجسمين مختلفي الوزن فإن الجسم الأثقل وزنا يصل إلى الأرض قبل الآخر. لكن جاليليو أثبت بالنظرية الرياضية خطأ هذا الاعتقاد، ثم اعتلى برج بيزا وألقى بجسمين مختلفي الوزن فاصطدما بالأرض معا في نفس اللحظة. وأوضح أيضا خطأ عدة نظريات رياضية أخرى. وانتقل جاليليو بعد ذلك إلى مدينة بادوفا بجمهورية البندقية و في جامعتها بدأ يلقي محاضراته في الرياضيات، وكان في هذا الوقت قد نال نصيبه من الشهرة. وفي بادوا اخترع أول محرار (ترمومتر) هندسي.
كان ممن اتبع طرق التجريبية في البحوث العلمية. وبحث في الحركة النسبية، وقوانين سقوط الأجسام، وحركة الجسم على المستوى المائل والحركة عند رمي شيء في زاوية مع الأفق واستخدام البندول في قياس الزمن.
في سنة 1609 بدأ جاليليو يصنع منظاراً بوضع عدستين في طرفي إنبوبة من الرصاص، وكان أفضل بكثير من الذي صنعه ليبرشي. بعد ذلك انكب جاليليو على منظاره يحسن من صناعته، وراح يبيع ماينتج منه بيديه، وصنع المئات وأرسلها إلى مختلف بلاد أوروبا، وكان لنجاحه صداه في جمهورية البندقية، ففي تلك الأيام كان كل فرد يعتقد أن الأرض مركز الكون، وأن الشمس وغيرها من الكواكب تدور حولها، وكان الطريق اللبني يعتبر حزمة من الضوء في السماء، وأن القمر مسطح الشكل. ولكن عندما نظر جاليليو من خلال عدسات منظاره لم يجد شيئا من هذا كله صحيحا، فقد رأى أن في القمر مرتفعات، وأن الشمس تنتقل على محاورها، وأن كوكب المشتري له أقمار، مثلها مثل القمر الذي يدور حول الأرض، ورأى أن الطريق اللبني ليس مجرد سحابة من الضوء إنما هو يتكون من عدد لا حصر له من النجوم المنفصلة والسديم.
وكتب كتابا تحدث فيه عن ملاحظاته ونظرياته، وقال أنها تثبت الأرض كوكب صغير يدور حول الشمس مع غيره من الكواكب، وشكا بعض أعدائه إلى سلطات الكنيسة الكاثوليكية بأن بعض بيانات جاليليو تتعارض مع أفكار وتقارير الكتاب المقدس، وذهب جاليليو إلى روما للدفاع عن نفسه وتمكن بمهارته من الإفلات من العقاب لكنه انصاع لأمر الكنيسة بعدم العودة إلى كتابة هذه الأفكار مرة أخرى، وظل ملتزما بوعده إلى حين، لكنه كتب بعد ذلك في كتاب آخر بعد ست عشرة سنة نفس الأفكار، وأضاف أنها تتعارض مع شيء مما في الكتاب المقدس. وفي هذه المرة أرغمته الكنيسة على أن يقرر علانية أن الأرض لاتتحرك على الإطلاق وأنها ثابتة كما يقول علماء عصره. ولم يهتم جاليليو لهذا التقرير العلني.
* نهايته
ظل جاليليو منفيا في منزله حتى وافته المنية في 8 يونيو 1642، وتم دفن جثمانه في فلورانسا. و قدمت الكنيسة اعتذارا لجاليليو عام 1983.
----------------------------------------------------------------
*فاراداي*
مايكل جيمز فرداي (1791 - 1867) هو عالم كيمائي وفيزيائي إنجليزي. وهو من المشاركين في علم المجال الكهرومغناطيسي والكهروكيميائي. لقد درس فرداي المجال المغناطيسي على موصل يحمل تيار كهربائي مستمر وبذلك وضع أسس الكهرومغناطيسية. وهو مكتشف نظرية الحث الكهرومغناطيسي Inductance والنفادية المغناطيسية Diamagnetism وقوانين التحليل الكهربائي. وهو القائل بأن المغناطيسية تؤثر على الأشعة الضوئية ووضع أسس الربط بين هذين الظاهرتين. يعد إختراعه للأجهزة الكهرومغناطيسية بداية لتكنولوجيا المواتير الكهربائية. وبذلك يصير أول من جعل الكهرباء شئ عملي لاستخدام التكنولوجي.
وأما فرداي كعالم كيميائي فهو أول من إكتشف البنزين. ودرس مسألة هيدرات الغاز وأخترع آلة حرق البنزين وهو من أطلق ألفاظ المصعد و المهبط Anode And Cathode وقطب وأيون. رغم أن مايكل فرداي لم يدرس الرياضيات في المدارس غير القليل منها إلا أنه كان عالماً فذاً حيث صٌنف أنه من أعظم العلماء في التاريخ. ففي نظام الوحدات الدولي SI Units نقوم بحساب قيمة المكثف و نقيسه بوحدة الفاراد Farad على إسمه أي مايكل فرداي. و كذلك هناك ثابت فرداي أيضاً سمي على إسمه و الذي يساوي 96,485 كولومب وهو شحنة المول الواحد من الإلكترونات. كما سمي بإسمه قانون فرداي للحث أو الـInduction الذي يقول بأن تغير المغناطيسية في الزمن ينشئ قوى كهربية محركة. كان فرداي هو أول من نال منصب Fullerian Professor of Chemistry في المؤسسة الملكية الكبرى ببريطانيا. كان فرداي مسيحياً متديناً وكان عضواً في كنيسة ساندمنيان.
* حياته
ولد فرداي في نيونجتون بتس. وكان أبوه جيمز عضواً في كنيسة ساندمنيان. ولم تكن أسرته ميسورة الحال و قد كان واحداً من أربع إخوة فلم يتلقى إلا النذر اليسير من التعليم الأساسي فعلم نفسه بنفسه. لما بلغ فرداي الرابعة عشر من عمره أرسل ليعمل كمجلد للكتب عند جورج روبي بائع الكتب. و خلال سبع سنوات قضاها في هذا العمل كان قد قرأ العديد من الكتب من ضمنها كتاب "تحسين العقل" لمؤلفه إسحاق وات. و بحماسته قام بتطبيق ما ذكره المؤلف في كتابه. و هذال مما جعله شغفاً بالعلم محباً له خاصةً علم الكهرباء. و كان متأثراً بكتاب "كلام في الكيمياء" لمؤلفه جين مارست.
عندما بلغ العشرين من عمره, وكان ذلك في عام 1812, وفي أواخر عهده بمتجر الكتب حضر بعض المحاضرات للكيميائي همفري دافي بالمؤسسة الملكية كما حضر أيضاً للأستاذ جون تاتوم. وبعد عدة محاضرات أرسل فرداي لهمفري دافي كتاباً من ثلاثمائة صفحة فيه تلخيص ما قاله دافي في محاضراته. وقد كان رد دافي سريعاً وفخوراً بمايكل فرداي. و في بعض التجارب التي أجرها دافي على النيتروجين ترايكلورايد حدثت إنفجارات أدت في مرة إلى أن قطع إصبعان لدافي وفي مرة آخرى فقد إحدى عينيه. وبعد أن فقد إحدى عينيه قام بإستدعاء مايكل فرداي لكي يكون مساعد شخصي له. و حينما طرد جون باين المساعد بالمؤسسة الملكية قام دافي بتعيين مايكل فرداي مساعداً مكانه وكان ذلك في 1 مارس 1813.
حسب طبقية المجتمع الإنجليزي لم يكن مايكل فرداي يعد رجلاً نبيلاً. وحينما أراد دافي أن يذهب في جولة حول قارة أوروبا رفض خادمه أن يذهب معه. فإختار دافي أن يأخذ مايكل فرداي معه في هذه الرحلة كمساعد علمي وطلب منه أن يكون خادماً له حتى يجد دافي خادماً آخر حين يصل إلى باريس. و إضطر فرداي أن يلعب دور المساعد والخادم في هذه الرحلة. وأما زوجة دافي فكانت تعامل فرداي معاملة سيئة ومنعته من السفر معهم في العربة وجعلته يأكل مع الخدم. وهذا قد أصاب فرداي بحزن شديد جعله يفكر في العودة إلى لندن و إعتزال العلم. لقد ظن فرداي أن هذه الرحلة شؤم عليه إلا أنه قد استفاد منها استفادة عظيمة لمقابلته لنخبة كبيرة من العلماء وتعلمه من أفكارهم.
* زواجه
تزوج مايكل فرداي من سارة برنارد في الثاني من يونيو عام 1821 و لكنهما لم ينجبا أبناءاً.
* مناصبه
أختير عضواً في المجتمع الملكي عام 1824. و مديراً للمعمل عام 1825. و في عام 1833 نال لقت فولير Fullerian professor of chemistry مع عدم إلزامه بإلقاء المحاضرات.
* الكيمياء
إن أولى التجارب التي قام بها فرداي في الكيمياء كانت عندما كان مساعداً لهمفاري دافي. قام فرداي بعمل دراسة متخصصة على الكلورين. و إكتشف اثنان من كلوريد الكاربون. و قام بعمل تجارب على ظاهرة إنتشار الغازات وهي ظاهرة أول من سجلها كان جون دالتون و أول من لاحظ أهميتها الفيزيائية كان توماس جرهام و جوزيف لوسمدت. و نجح في تحويل بعض الغازات إلى سوائل. و درس سبائك الحديد. و قام بعمل أنواع من الزجاج لبعض الأغراض في الرؤية. و المنوذج الذي قام به فرداي في الزجاج الثقيل أصبح بعد ذلك ذا أهمية كبيرة تاريخياً إذ أنه هو الذي إستعمله فرداي لمعرفة العلاقة بين الضوء و المغناطيسية و كذلك لأنه يعد أول شئ ينفر من المغناطيس بدلاً من أن ينجذب إليه. و قد سعى فرداي إلى أن يضع أسس علمية لعلم الكيمياء. لقد إخترع فرداي غرفة حرق البنزين و التي تعد مصدر للحرارة. و قد سعى فرداي في دراسة الكيمياء و إكتشف مواد كيميائية مثل البنزين و إكتشف أرقام الأكسدة Oxidation Numbers و إستطاع تحويل بعض الغازات إلى سوائل. في عام 1820 إكتشف فرداي التركيبات المتألفة من الكربون و الكلورين C2Cl6 و C2Cl4 و نشر أبحاثاً عن ذلك في السنوات التالية. و عرف التركيب الكيميائي لكلورين هيدرات الغاز التي إكتشفها أستاذه دافي عام 1810.
كان فرداي هو أول من سجل ظاهرة ما يسمى اليوم بالجسيمات الصغيرة المعدنية ****llic nanoparticles. في عام 1847 إكتشف أن الخصائص البصرية للمبعثر الغروي للذهب gold collids تختلف عن تلك التي في أكثر المعادن. ويعد هذا الأمر بداية ونواة لعلم المنمنمات nanoscience
إنريكو فيرمي (29 أكتوبر 1901 - 28 نوفمبر 1954) فيزيائي إيطالي أمريكي حصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1938، وكان ضمن الفريق الذي أنتج أول مفاعل نووي و أول القنبلة الذرية، وقام بإرساء نظرية الكم Quantum Theory.
كان فيرمي أستاذًا للطبيعة في جامعة روما، شديد الحماس لكشف أسرار الذرة، وذاع صيته في الأوساط العلمية لبحوثه المدققة التي كشف فيها عن العنصر رقم (93) في الجدول الدوري للعناصر الذي رتبه العالم الروسي مندليف عام 1869. وكان العنصر رقم (92هو اليورانيوم الذي أصبح فيما بعد ملء الأسماع لأنه كان سببًا في إنهاء الحرب. وكان مجال البحث الذي شغل به كثير من العلماء هو تحويل عنصر إلى آخر، كما كان الأمر في القرون السابقة عندما حاولوا تحويل الرصاص إلى ذهب، فذهبت كل محاولاتهم سدى. وقتئذ كانت ماري كوري قد كشفت عن عنصر «الراديوم» المشع، وعرف أنه بسبب هذه الخاصية، يعتبر مناسبًا للتحول إلى عنصر آخر. لكن جامعة روما لم تكن تستطيع أن تتحمل تكاليف شراء جرام واحد من الراديوم، ليجري عليه فيرمي أبحاثه، إذ كان المطلوب (34) ألف دولار.لكنه لم يتوقف وأجرى محاولاته على الغاز المشع الرادون الذي يتكون من تحلل الراديوم، وهو غاز يتوفر من مصادر طبيعية أخرى، إذ قام بوضعه داخل أنبوب اختبار مع مسحوق آخر، فوجده يطلق إشعاعات لعدة أيام ثم يتوقف، فكان هذا دليلاً على تحلله. واستنتج فيرمي أن أنبوبه يعمل كبندقية لإطلاق «النيوترونات» التي لا تحمل أي شحنات كهربية، ولذلك أسموها المحايدات، وكان عليه أن يبحث عن عناصر أخرى يواصل عليها تجاربه. ووجد ضالته بعد عنت في عنصر الفلورين الذي أعطى إشعاعًا قويًا، فتحول إلى قذف عنصر اليورانيوم - الذي يحمل الرقم (92) في جدول العناصر - فوجد أنه يعطي أكثر من عنصر مشع فظن أنه تحول إلى عنصر جديد غير معروف.
هرب فيرمي من يد الفاشية واستبداد النازية إلى أمريكا، فتلقفته جامعة كولومبيا في نيويورك، إذ كانت سمعته قد سبقته بأنه مكتشف العنصر رقم (93)، وكتبت صحيفة نيويورك تايمز قصة الإيطالي الذي حاول تحطيم ذرة اليورانيوم، فاكتشف عنصرًا جديدًا، وقتئذ لم يكن البحث العلمي قد عرف أن العنصر الواحد يمكن أن يكون له ثلاث صور متحدة في الخواص الظاهرية ولها خواص أخرى، وهو ما أطلقوا عليه النظائر Isotopes. وتبين أن العنصر (93) ليس غير نظير من نظائر العنصر (92) اليورانيوم، ولذلك فرقوا بينها بأوزانها الذرية، فكانت (يو 234، يو 235، يو 238). ووجد أن أكثر هذه النظائر قابلية للانشطار عندما يقذف بالنيوترونات هو النظير (يو 235)، لكن كانت العقبة أن نسبته ضئيلة في خام اليورانيوم ولا تتجاوز (0.7)%، الأمر الذي يعوق استخدامه بحالته الطبيعية، ويلزم رفع هذه النسبة إلى حوالي 4% أو 5% فيما يعرف بعملية «التخصيب النووي أو التثرية» Enrichment، وذلك حتى يسهل توجيه النيوترونات إليه في الآلات التي تقوم بذلك، والتي كانت معروفة منذ عام 1929 باسم المعجل الرحوي (السيكلوترون) Cyclotron، الذي صممه الأمريكي إرنست لورانس، لكي تكتسب الذرات عجلة تسارع بقوى طرد مركزية في مسارات المعجل الحلزونية. لكن مقتضيات الحرب، لم تكن تناسب الولايات المتحدة الأمريكية لبناء معجل، ولا كان لديها قدر كاف من خام اليورانيوم. ولكن لأن الأمر أصبح مبشرًا بقرب تحقيق النجاح، بعدما اقترح فيرمي إمكان الاستغناء عن المعجل الرحوي بما أسماه «الركام» Pile، فقد قام أسطول من الطائرات بنقل قدر كاف من خام اليورانيوم من كندا والكونغو البلجيكي (زائير حاليًا)، ووضع تحت تصرف فيرمي الذي شرع مع زميله المهاجر المجري (الهنغاري) زيلارد Szilard في بناء ركام تجريبي ليكون بديلاً للمعجل الرحوي.
* مواجهة الركام بذكاء
كانت الفكرة الذكية للركام، هي طوق النجاة الذي أنقذ أبحاث فيرمي، حيث عمد وزميله إلى صف طبقات من اليورانيوم بعضها فوق بعض بحيث تتخللها طبقات أخرى من الجرافيت لتهدئ من سرعة انطلاق النيوترونات عندما تنقسم ذرات اليورانيوم. لكن هذا لم يكن أكثر من انقسام معملي، بينما طموح فيرمي يهدف إلى جعله انقسامًا متسلسلاً في توالٍ، ليتحقق ما قاله أينشتاين عن انطلاق الطاقة من المادة في عام 1905، فيما عرف بالنظرية النسبية الخاصة.
وقد زكى هذا التوجه ما حملته الأخبار من أن هتلر أصدر أوامره إلى جميع العلماء للعمل في بحوث تقسيم الذرة لاستخدامها في الحرب. فشد فيرمي الرحال إلى العاصمة واشنطن، في محاولة لإقناع أي من المسئولين بجدوى تبني فكرة أن تفجير كمية من اليورانيوم يمكن أن تكون قوتها أكثر آلاف المرات من أي مفجر آخر. وهداه تفكيره مع زميله المجري إلى أن أنسب من يدق جرس الإنذار للمسئولين هو أينشتاين نفسه، نظرًا لمكانته العلمية وصلاته الواسعة، فضلاً عن أنه على دراية بما كان يجري في ألمانيا من بحوث في المجال نفسه. فأعد فيرمي رسالة يحث فيها الرئيس الأمريكي فرانكلين روزفلت على تبني بحوث تفجير الذرة وما وصلت إليه من مرحلة حاسمة وعرضها عليه، وقد وقع أينشتين الرسالة في أغسطس 1939، بعد أن أضاف إليها فقرة ذكية، نوهت بأن الألمان قد أوقفوا بيع اليورانيوم إلى الدول الأخرى، دلالة على تقدم بحوثهم عن الذرة، وختم الرسالة بقوله «إن الإنسان لأول مرة في التاريخ، سوف يستخدم الطاقة التي لا تأتي من الشمس».
وعلى الفور قرر الرئيس روزفلت تشكيل لجنة «شئون اليورانيوم»، وبعدها أخذت البحوث الذرية في الولايات المتحدة مسارًا جديدًا، وحشد رهط العلماء الذين تركوا أوروبا هربًا من ديكتاتورية النازي، لاستكمال بحوثهم، بدعم مكثف من السلطات الأمريكية. كان من هؤلاء: أوتو هان الألماني، ونيلز بور الدانمركي، وجيمس شادويك البريطاني، وأوتو فريش وأندرسون السويسريان، وإميليو سيجريه الإيطالي، وإيرين جوليو الفرنسية وليز ميتنر النمساوية. وكل منهم له باع في بحوث الكيمياء والطبيعة الذرية، ولكن كان أكثرهم حماسًا هو «فيرمي» لأنه كان قاب قوسين أو أدنى من تقسيم الذرة بفكرة الركام.
* مفترق طرق
في 7 ديسمبر 1941، حدث تحول جذري في مسار الحرب، عندما قامت اليابان بقصف ميناء بيرل هاربر الأمريكي دون سابق إنذار وفي عملية مباغتة ناجحة، انتهت بتحطيم الجزء الأكبر من قطع الأسطول الرابض في مياه المحيط الهادي. كان ذلك بمنزلة صفعة قاتلة لهيبة أمريكا التي كان دورها مقصورًا على دعم الحلفاء، فكانت النتيجة الحتمية، إعلان أمريكا الحرب على اليابان، فسارعت ألمانيا وإيطاليا بإعلان الحرب عليها. وعلى إثر ذلك احتدم السباق بين الجبهتين المتقاتلين، للوصول لأسرار السلاح الذري، لكن الولايات المتحدة الأمريكية كانت قد قطعت شوطًا بعيدًا. وكانت نقطة الانطلاق أمام لجنة أبحاث اليورانيوم، هي محاولة تحطيم ذرات اليورانيوم 235، فضلاً عن أنه في عام 1941 نجح العالم الأمريكي إدوين ماكميلان في تخليق نظير اليورانيوم «يو 239»، والذي انتهى بعد سلسلة تفاعلات إشعاعية ليصبح البلوتونيوم 239، وتأكد إمكان انشطار ذراته إذا قذفت بالنيوترنات ذات السرعات البطيئة، ولاح بريق الأمل في ابتكار سلاح يمكن أن يحول دفة الحرب. لذلك اتخذت الحكومة الأمريكية قرارًا بضرورة الحفاظ على سرية الأبحاث الذرية، وشكلت لجنة عسكرية على رأسها الجنرال ليسلي جروفز L.Groves لتنظيمها وضمان سريتها، وأخذت اللجنة اسما كوديا هو مشروع مانهاتن. وقد وضعت اللجنة العسكرية أمامها عدة أهداف رئيسية لتحقيق مهمتها، منها تركيزالبحوث العلمية في جامعة واحدة، بدلاً من تعددها، واختارت جامعة شيكاغو لكي يتجمع فيها كل العلماء الأوربيين والأمريكيين، لمواصلة أبحاثهم عن استخدام الطاقة من ذرات اليورانيوم. وفي الوقت نفسه التمويه على مهمتهم، لكي لا يكشفها آلاف الطلبة والأساتذة، والعمل على توفير خام اليورانيوم من مصادره الطبيعية في كندا والكونغو، لتجميع قدر كاف لمواصلة الأبحاث، وكذلك الخامات المساعدة مثل الجرافيت النقي والبورون والكادميوم، ونقل المعامل التي بدأت فيها عمليات فصل نظير اليورانيوم 235، لإنتاج البلوتونيوم اللازم لإجراء أول انشطار نووي متسلسل. وعلى الفور تم نقل ركام «فيرمي» التجريبي من جامعة كولومبيا إلى جامعة شيكاغو، ليبدأ عمله في صالة كانت مخصصة للرقص، كما انتشرت حول الجامعة، المعامل والمخازن اللازمة لتجميع اليورانيوم والجرافيت النقي والكادميوم.
ولتصور مدى الحماس في العمل فإن التحكم في الانشطار المتسلسل كان يتم بربط قضبان الكادميوم داخل أكوام اليورانيوم والجرافيت بالحبال، بحيث يمكن شدها للخارج أو للداخل للتحكم في معدل الانشطار. وعندما صدرت الأصوات من عدادات جايجر قرب الركام، كان ذلك علامة على حدوث الانشطار، ونجاح عملية التحكم فيه على الرغم من أنها كانت تبدو بدائية.
* الملاح وصل
تم ذلك بعد مرور أقل من شهرين على بداية العمل، وفي يوم 2 ديسمبر 1942 على وجه التحديد، تحقق الأمل المنشود الذي تأكد بالارتفاع الهائل في درجة الحرارة داخل الركام. وكان هذا النجاح هو باكورة نتائج مشروع مانهاتن، وغمرت الفرحة العلماء، فأبرقوا إلى الحكومة رسالة شفرية نصها: «الملاح الإيطالي وصل إلى الدنيا الجديدة». وأصبح يوم 2 ديسمبر 1942 هو المولد الحقيقي أو بالأحرى «الأكاديمي» لعصر الذرة وسيطرة العلماء على طاقتها. وعلى الفور، بدأتطوير ركام فيرمي، ببناء مفاعل تتوافر فيه إمكانات أكثر دقة، أعطى الاسم الكودي «اكس - 10» (x -10)، لكي يتم فيه تشعيع أو تثرية (Enrichment) اليورانيوم، لإنتاج البلوتونيوم، وجهزت مضخات المياه لتبريد الحرارة العالية التي تصدر منه. وفي الوقت الذي باشر فيه العلماء عملهم في جامعة شيكاغو، اشترى الجنرال «جروفز» ثلاث مساحات فسيحة في ثلاث ولايات مختلفة بعيدة عن العمران، وشرع في إقامة مدن سرية وتجهيزها، ووضع الخطط اللازمة لتوفير وسائل العمل والإعاشة والإخفاء والتأمين والترفيه اللازمة.
كانت أولى هذه المدن في ولاية تنيسي بجوار قرية اسمها أوك ريدج Oak Ridge وسط الولايات المتحدة، وأقيمت حولها مجموعة من المصانع اللازمة تحت اسم وهمي هو: «شركة كلينتون الهندسية» (Clinton Engineering Co)، وكانت مهمتها فصل اليورانيوم 235 من اليورانيوم 238 بعملية التثرية. ولتصور ضخامة أداء هذه المصانع، تجدر الإشارة إلى أن أحدها كلف تصنيع مغناطيس كبير الحجم، وزنه يماثل وزن سفينة كبيرة، والطاقة الكهربائية، التي استخدمها مصنع آخر، كانت تعادل الطاقة التي تستهلكها مدينة نيويورك بكاملها، وكان يعد أكبر المصانع الأمريكية قاطبة. وقد واصل العالم الأمريكي «لورانس» العمل في هذه المصانع حتى توافرت الكمية اللازمة من اليورانيوم 235، بفصله من اليورانيوم 238 بدرجة التثرية المناسبة لتصنيع القنبلة الذرية.
كما أقيمت ثانية المدن السرية في ولاية واشنطن بجوار نهر كولومبيا، في منطقة ليس بها غير قريتين صغيرتين. وقد أقيم في القرية الأولى ركام يتكون من ثلاثة أكوام ضخمة لتحويل اليورانيوم 235 إلى بلوتونيوم. بينما أقيم في القرية الثانية معسكر كبير يتسع لإقامة ستين ألفا من العاملين وأسرهم، تحت مسمى وهمي هو «شركة هانفورد الهندسية». وقد عمل هذا الجمع الكبير تحت إجراءات أمن صارمة. وما إن انتهى بناء الركام الضخم حتى أخلي معسكر العاملين وقاية لهم من الإشعاع، وللسبب نفسه أحيط الركام بجدران خرسانية سميكة، مبطنة بألواح الصلب، لمنع تسرب الإشعاع خارجه. وكان هذا أول استخدام للدروع الواقية من الإشعاع لأن الأمر أصبح مختلفًا عمّا كان عليه الركام التجريبي الصغير في شيكاغو. ولم يكن يسمح للانشطار أن يكتمل في الركام، ويوقف بدفع قضبان الكادميوم للتحكم فيه فور ظهور دلائل نجاح الانشطار. كما كانت أكوام الركام الثلاثة مقامة إلى جوار نهر، وعملت مضخات كبيرة لسحب المياه منه، لتبريد أكوام الركام، ثم تحويل المياه للتدفق بعد التبريد إلى المنخفضات المحيطة بالمنطقة لتصبح بحيرات صناعية.
أما ثالثة المدن السرية، فقداكتملت في منطقة جبلية بعيدة عن العمران في شمال نيومكسيكو، وكانت أقرب قرية إليها تقع على بعد 80 كيلومترًا، وأعدت المباني اللازمة لإقامة لفيف العلماء في موقع أطلق عليه اسم لوس الاموس Los Alamos، وقد طليت المنشآت باللون الأخضر لكي لا تفرقها الطائرات عن الأعشاب المحيطة بها، وفرضت عليها إجراءات أمن صارمة على مدى سنتين ونصف السنة، حيث تجمع فيها نجوم العلماء وكان أحدهم فيرمى. وكان تجمع هذه العقول الفذة، في «لوس الاموس» دلالة على أن المسرح الأمريكي أصبح مهيأ لصنع أول قنبلة ذرية، بتكامل العمل مع ما تم في المدن السرية الأخرى. وبنجاح فصل اليورانيوم 235، وإقامة الركامات الثلاثة، وإنتاج قدر كاف من البلوتونيوم،
أصبحت المهمة الباقية هي الإعداد لتجربة أول تفجير ذري، تتويجًا لمجهودات غير عادية استمرت على مدى ست سنوات، وأنفق عليها ما يربو على ملياري دولار. وكان لابد من الابتعاد عن «لوس الاموس» مسافة تقرب من (350) كيلو مترًا، في مكان يعرف باسم صحراء الامجوردو، حيث أقيم برج مرتفع من الصلب، وجهز بمعدات لرفع القنبلة الذرية إلى قمته، وكانت القنبلة التجريبية تحوي كيلوجرامًا واحدًا من اليورانيوم 235. وفي فجر يوم 16 يوليو 1945 أسقطت القنبلة من فوق البرج، فانطلقت الطاقة منها بعد جزء من الثانية. وخلال لحظات اختفى البرج، مع هدير انفجار مخيف، وضوء أكثر سطوعًا من الشمس. وبعد نصف دقيقة هبت عاصفة هوائية أزاحت قمم الجبال المجاورة، بينما ارتفعت في السماء سحابة كثيفة حتى ارتفاع (12) كيلومترا. وخلف الانفجار فجوة في الصحراء قطرها يقرب من كيلومتر، وتحولت مساحات كبيرة من الرمال إلى زجاج، وقدرت قوة الانفجار بأنها تعادل تفجير (20.000) طن من مادة (ت.ن.ت). ولقد بهر العلماء الذين كانوا يرقبون الانفجار من معسكرهم البعيد، وعبر أكثرهم عن أنهم لم يكونوا يتوقعون أن تكون الطاقة المتولدة بهذا القدر من القوة، وأن تكون نتائجها بهذه البشاعة، وتأكدوا أن البشرية دخلت عصرًا جديدًا، وعلى الفور كلفت الحكومة الأمريكية عددًا من العسكريين الإعداد لتوجيه ضربة انتقامية لليابان، ردًا على مذبحة «بيرل هاربر».
* القنبلة الذرية
في يوم 26 يوليو 1945، وجهت أمريكا إنذارًا إلى اليابان بأن تستسلم خلال يومين، وقد رفض رئيس وزرائها هذا المطلب، فأتى الرد وفي الساعة الثامنة والربع من صباح يوم 6 أغسطس 1945اى بعد عشرة أيام من الإنذار بالاستسلام، استيقظ العالم على كارثة تفجير القنبلة الذرية الأولى، التي حملتها إحدى قاذفات السلاح الجوي الأمريكي من طراز ب - 29، وأسقطتها فوق مدينة هيروشيما اليابانية. ولم تمض غير ثلاثة أيام حتى ألقيت القنبلة الثانية فوق مدينة نجاساكي، وكانت كوارثها أشد وطأة وأكثر بشاعة، وعلى الفور أعلنت اليابان الاستسلام.
--------------------------------------------------------
*لانداو*
ليف لانداو عالم فيزياء روسي ولد 22 يناير 1908 في مدينة باكو بأذربيجان . وتوفي 1 أبريل عام 1968 ، وله أبحاث عديدة في الفيزياء النظرية . وتشتمل اعماله بحوث في ميكانيكا الكم وتطبيق نظرية الكم على المغناطيسية وظاهرتي الميوعة الفائقة و التوصيل الفائق ، كما له اعمال في فيزياء البلازما والنيوترينو. على جائزة نوبل للفيزياء عام 1962 عن جهوده وصيغه الرياضي لتفسير ظاهرة الميوعة الفائقة ، واكتشفت هذه الظاهرة عند تبريد غاز الهيليوم helium-II عند درجة حرارة تحت 17و2 كلفن (أي تحت −270.98 تحت الصفر المئوي ).
-----------------------------------------------------------------------------
*كاكو*
. ميتشيو كاكو هو عالم مختص بمجال الفيزياء النظرية، ومتخصص في نظرية الحقل الوتري (بالإنجليزية: String field theory)، أيضا يشتغل كعالم مستقبليات.
كاكو ولد في سان جوزيه بولاية كاليفورنيا الأمريكية في 24 يناير ، 1947 من والدين يابانيين مهاجرين إلى الولايات المتحدة.
كاكو يعشق تبسيط الفيزياء للجميع، ولذلك فإنه مضيف لبرنامجيين إذاعيين, وكتبه دائما من أعلى الكتب مبيعا.
----------------------------------------------
* طومسون*
جوزيف جون طومسون عالم إنجليزي ولد في السابع والعشرين من أكتوبر 1856 م بالقرب من مدينة مانشستر اﻹنجليزية، وتفوق في دراسته منذ الصغر حتى أنه التحق بكلية الهندسة بجامعة فيكتوريا وهو في الرابعة عشر من عمره، ثم حصل على منحة من جامعة كامبريدج حيث تخصص في حقل الفيزياء النظرية.
ثم اتجه طومسون للعمل في معمل كافنديش العريق، وفي عام 1884 م تم تعيينه رئيساً لمعمل كافنديش وهو في الثامنة والعشرين من عمره، وقد ترأس المعمل لمدة 34 عاما حتى خلفه تلميذه النيوزلندي ارنست رذرفورد.
يعتبر اكتشافه للإلكترون أفضل بحوثه على اﻹطلاق وأكثرها شهرةً وتأثيراً، حيث قادته تجاربه على أشعة المهبط ( أو أشعة الكاثود) إلى اكتشاف الخواص اﻷساسية للإلكترون. حيث قام بتعريض غاز مخلخل لتيار كهربائي فرق جهده حوالي 10,000 فولت تحت ضغط منخفض يتراوح من 0.001 إلى 0.0001 مم/زئبق فلاحظ انطلاق أشعة من الكاثود(المهبط)إلي الآنود (المصعد) وهي أشعة غير منظورة لكنها تحدث توهج على جدار أنبوبة التفريغ، و أثبت أن أشعة المهبط ليست أشعة ولكنها سيل متصل من الجسيمات سالبة الشحنة تتأثر بالمجالين الكهربي والمغناطيسي وتنحرف طبقاً لشحنتهما. كما تمكن من حساب كتلة تلك الجسيمات وسرعتها، لذا فقد اشتهر بلقب ""أبو الإلكترون"".
حصل طومسون على جائزة نوبل عام 1906 م لاكتشافه الإلكترون، ثم ترك العمل في معمل كافنديش قرب نهاية الحرب العالمية الأولى و ترأس كلية ترينيتي في كامبريدج، وظل هناك حتى توفي 1940 م عن عمر يناهز الرابعة والثمانين
-----------------------------------------------------
*رذرفورد*
ولد العالم النيوزلندي إرنست رذرفورد في مدينة نيلسون عام 1871 و تلقى تعليمه هناك، ثم التحق بجامعة ويلنجتون و تخصص في الرياضيات و الفيزياء.
نال بعد ذلك منحة دراسية من جامعة كامبريدج في إنجلترا، ثم انتقل للعمل في معمل كافيندش العريق تحت إشراف العالم الكبير جوزيف ثومسون مكتشف الإلكترون، و هناك اهتم بدراسة الأشعة الصادرة من عنصر الراديوم.
ثم انتقل إلى كندا للعمل في جامعة ماك جيل و توصل إلى مكونات الإشعاع الصادر من الراديوم، و بين أنه يتكون من ثلاثة مكونات:
أشعة ألفا: و هي جسيمات موجبة الشحنة قصيرة المدى تتكون من أنوية ذرة الهيليوم (أي 2 بروتون و 2 نيوترون) تنبعث من الجسم المشع أثناء تحلل ذراته.
أشعة بيتا: و هي جسيمات سالبة الشحنة و مداها أكبر من أشعة ألفا. و تتألف جسيمات بيتا من إلكترونات سريعة - تقارب سرعتها سرعة الضوء- تنبعث من نواة الذرة تنتج من تحلل نيوترونات النواة و هي ليست الإلكترونات الخارجية التي تدور حول النواة.
أشعة جاما: و هي موجات كهرومغناطيسية تنبعث من الجسم المشع ذات تردد عالٍِِِ و مدى كبير جداَ و لها قدرة على النفاذ في المواد لدرجة أنها تحتاج إلى بضعة أمتار من الخرسانة لإيقافها.
وبتلك الاكتشافات الكبيرة، فإن رذرفورد يعتبر واضع أساس نظرية النشاط الإشعاعي.
غادر رذرفورد كندا ليعود مجددا إلى إنجلترا و ينتقل إلى جامعة مانشستر عام 1907. و هناك قام باستكمال بحوثه على المواد المشعة حيث قام بسلسلة من التجارب لدراسة التصادم بين أشعة ألفا و العناصر المختلفة، و أدت تلك التجارب إلى معرفة مكونات الذرة و وضع نموذج رذرفورد الذري الذي شرح فيه تصوراَ عاما لشكل الذرة و بين أنها تتكون من نواة موجبة الشحنة و إلكترونات خارجية تدور حولها.
ثم في عام 1919 بدأ رذرفورد سلسلة أخرى من التجارب قذف فيها أنوية ذرات العناصر بجسيمات ألفا مما حولها لعناصر أخرى نتيجة تغير التركيب الذري لها. حصل ارنست رذرفورد على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1908 لجهوده في مجال النشاط الإشعاعي، كما حصل على لقب "فارس" عام 1914 كما عين رئيسا لمعمل كافنديش خلفا للعالم جوزيف ثومسون، و حصل على لقب "بارون" عام 1931 تقديراَ لإسهاماته العظيمة. تحصل كذلك على وسام فرنكلن سنة 1924 .
توفي العالم إرنست رذرفورد عام 1937 عن عمر يناهز 66 عاماَ في كامبريدج.
-------------------------------------------------------
* جاليليو*
جاليليو جاليلي ،(15 فبراير 1564 - 8 يناير 1642)،(بالإنجليزية: Galileo Galilei) عالِم فلكي وفيلسوف وفيزيائي إيطالي، ولد في بيزا في إيطاليا. أبوه هو فينسينزو جاليلي وأمه هي جوليا دي كوزيمو أماناتي وأنجب من مارينا جامبا ثلاثة أطفال دون زواج هم فيرجينا (لقبت بعد ذلك بالأخت ماريا) ولدت عام 1600 و ماتت عام 1634، فينسنزو ولد عام 1606 ومات عام 1646، ليفيا (ولقبت بعد ذلك بالأخت أركنجيلا) ولدت عام 1601 وماتت عام 1649. نشر نظرية كوبرنيكوس ودافع عنها بقوة على أسس فيزيائية، فقام أولا بإثبات خطأ نظرية أرسطو حول الحركة، وقام بذلك عن طريق الملاحظة والتجربة
* حياته و إنجازاته
كان ماهرا في الرياضيات والموسيقى، لكنه كان رقيق الحال، لذلك اعتزم ألا يعمل ابنه في أي عمل من الأعمال التي لا تكسب صاحبها مالا، ومن ثم أرسله إلى جامعة بيزا لدراسة الطب. ووصل جاليليو وهو ما يزال طالبا لتحقيق أول مكتشفاته عندما أثبت أنه لاعلاقة بين حركات الخطار (البندول) وبين المسافة التي يقطعها في تأرجحه، سواء طالت المسافة أو قصرت. واهتم بعد ذلك بدراسة الهندسة إلى جانب الطب، وبرع فيها حتى بدأ يلقي المحاضرات على الطلاب بعد ثلاث سنوات فقط. وفي ذلك الوقت كان العلماء يظنون أنه لو ألقي من ارتفاع ما بجسمين مختلفي الوزن فإن الجسم الأثقل وزنا يصل إلى الأرض قبل الآخر. لكن جاليليو أثبت بالنظرية الرياضية خطأ هذا الاعتقاد، ثم اعتلى برج بيزا وألقى بجسمين مختلفي الوزن فاصطدما بالأرض معا في نفس اللحظة. وأوضح أيضا خطأ عدة نظريات رياضية أخرى. وانتقل جاليليو بعد ذلك إلى مدينة بادوفا بجمهورية البندقية و في جامعتها بدأ يلقي محاضراته في الرياضيات، وكان في هذا الوقت قد نال نصيبه من الشهرة. وفي بادوا اخترع أول محرار (ترمومتر) هندسي.
كان ممن اتبع طرق التجريبية في البحوث العلمية. وبحث في الحركة النسبية، وقوانين سقوط الأجسام، وحركة الجسم على المستوى المائل والحركة عند رمي شيء في زاوية مع الأفق واستخدام البندول في قياس الزمن.
في سنة 1609 بدأ جاليليو يصنع منظاراً بوضع عدستين في طرفي إنبوبة من الرصاص، وكان أفضل بكثير من الذي صنعه ليبرشي. بعد ذلك انكب جاليليو على منظاره يحسن من صناعته، وراح يبيع ماينتج منه بيديه، وصنع المئات وأرسلها إلى مختلف بلاد أوروبا، وكان لنجاحه صداه في جمهورية البندقية، ففي تلك الأيام كان كل فرد يعتقد أن الأرض مركز الكون، وأن الشمس وغيرها من الكواكب تدور حولها، وكان الطريق اللبني يعتبر حزمة من الضوء في السماء، وأن القمر مسطح الشكل. ولكن عندما نظر جاليليو من خلال عدسات منظاره لم يجد شيئا من هذا كله صحيحا، فقد رأى أن في القمر مرتفعات، وأن الشمس تنتقل على محاورها، وأن كوكب المشتري له أقمار، مثلها مثل القمر الذي يدور حول الأرض، ورأى أن الطريق اللبني ليس مجرد سحابة من الضوء إنما هو يتكون من عدد لا حصر له من النجوم المنفصلة والسديم.
وكتب كتابا تحدث فيه عن ملاحظاته ونظرياته، وقال أنها تثبت الأرض كوكب صغير يدور حول الشمس مع غيره من الكواكب، وشكا بعض أعدائه إلى سلطات الكنيسة الكاثوليكية بأن بعض بيانات جاليليو تتعارض مع أفكار وتقارير الكتاب المقدس، وذهب جاليليو إلى روما للدفاع عن نفسه وتمكن بمهارته من الإفلات من العقاب لكنه انصاع لأمر الكنيسة بعدم العودة إلى كتابة هذه الأفكار مرة أخرى، وظل ملتزما بوعده إلى حين، لكنه كتب بعد ذلك في كتاب آخر بعد ست عشرة سنة نفس الأفكار، وأضاف أنها تتعارض مع شيء مما في الكتاب المقدس. وفي هذه المرة أرغمته الكنيسة على أن يقرر علانية أن الأرض لاتتحرك على الإطلاق وأنها ثابتة كما يقول علماء عصره. ولم يهتم جاليليو لهذا التقرير العلني.
* نهايته
ظل جاليليو منفيا في منزله حتى وافته المنية في 8 يونيو 1642، وتم دفن جثمانه في فلورانسا. و قدمت الكنيسة اعتذارا لجاليليو عام 1983.
----------------------------------------------------------------
*فاراداي*
مايكل جيمز فرداي (1791 - 1867) هو عالم كيمائي وفيزيائي إنجليزي. وهو من المشاركين في علم المجال الكهرومغناطيسي والكهروكيميائي. لقد درس فرداي المجال المغناطيسي على موصل يحمل تيار كهربائي مستمر وبذلك وضع أسس الكهرومغناطيسية. وهو مكتشف نظرية الحث الكهرومغناطيسي Inductance والنفادية المغناطيسية Diamagnetism وقوانين التحليل الكهربائي. وهو القائل بأن المغناطيسية تؤثر على الأشعة الضوئية ووضع أسس الربط بين هذين الظاهرتين. يعد إختراعه للأجهزة الكهرومغناطيسية بداية لتكنولوجيا المواتير الكهربائية. وبذلك يصير أول من جعل الكهرباء شئ عملي لاستخدام التكنولوجي.
وأما فرداي كعالم كيميائي فهو أول من إكتشف البنزين. ودرس مسألة هيدرات الغاز وأخترع آلة حرق البنزين وهو من أطلق ألفاظ المصعد و المهبط Anode And Cathode وقطب وأيون. رغم أن مايكل فرداي لم يدرس الرياضيات في المدارس غير القليل منها إلا أنه كان عالماً فذاً حيث صٌنف أنه من أعظم العلماء في التاريخ. ففي نظام الوحدات الدولي SI Units نقوم بحساب قيمة المكثف و نقيسه بوحدة الفاراد Farad على إسمه أي مايكل فرداي. و كذلك هناك ثابت فرداي أيضاً سمي على إسمه و الذي يساوي 96,485 كولومب وهو شحنة المول الواحد من الإلكترونات. كما سمي بإسمه قانون فرداي للحث أو الـInduction الذي يقول بأن تغير المغناطيسية في الزمن ينشئ قوى كهربية محركة. كان فرداي هو أول من نال منصب Fullerian Professor of Chemistry في المؤسسة الملكية الكبرى ببريطانيا. كان فرداي مسيحياً متديناً وكان عضواً في كنيسة ساندمنيان.
* حياته
ولد فرداي في نيونجتون بتس. وكان أبوه جيمز عضواً في كنيسة ساندمنيان. ولم تكن أسرته ميسورة الحال و قد كان واحداً من أربع إخوة فلم يتلقى إلا النذر اليسير من التعليم الأساسي فعلم نفسه بنفسه. لما بلغ فرداي الرابعة عشر من عمره أرسل ليعمل كمجلد للكتب عند جورج روبي بائع الكتب. و خلال سبع سنوات قضاها في هذا العمل كان قد قرأ العديد من الكتب من ضمنها كتاب "تحسين العقل" لمؤلفه إسحاق وات. و بحماسته قام بتطبيق ما ذكره المؤلف في كتابه. و هذال مما جعله شغفاً بالعلم محباً له خاصةً علم الكهرباء. و كان متأثراً بكتاب "كلام في الكيمياء" لمؤلفه جين مارست.
عندما بلغ العشرين من عمره, وكان ذلك في عام 1812, وفي أواخر عهده بمتجر الكتب حضر بعض المحاضرات للكيميائي همفري دافي بالمؤسسة الملكية كما حضر أيضاً للأستاذ جون تاتوم. وبعد عدة محاضرات أرسل فرداي لهمفري دافي كتاباً من ثلاثمائة صفحة فيه تلخيص ما قاله دافي في محاضراته. وقد كان رد دافي سريعاً وفخوراً بمايكل فرداي. و في بعض التجارب التي أجرها دافي على النيتروجين ترايكلورايد حدثت إنفجارات أدت في مرة إلى أن قطع إصبعان لدافي وفي مرة آخرى فقد إحدى عينيه. وبعد أن فقد إحدى عينيه قام بإستدعاء مايكل فرداي لكي يكون مساعد شخصي له. و حينما طرد جون باين المساعد بالمؤسسة الملكية قام دافي بتعيين مايكل فرداي مساعداً مكانه وكان ذلك في 1 مارس 1813.
حسب طبقية المجتمع الإنجليزي لم يكن مايكل فرداي يعد رجلاً نبيلاً. وحينما أراد دافي أن يذهب في جولة حول قارة أوروبا رفض خادمه أن يذهب معه. فإختار دافي أن يأخذ مايكل فرداي معه في هذه الرحلة كمساعد علمي وطلب منه أن يكون خادماً له حتى يجد دافي خادماً آخر حين يصل إلى باريس. و إضطر فرداي أن يلعب دور المساعد والخادم في هذه الرحلة. وأما زوجة دافي فكانت تعامل فرداي معاملة سيئة ومنعته من السفر معهم في العربة وجعلته يأكل مع الخدم. وهذا قد أصاب فرداي بحزن شديد جعله يفكر في العودة إلى لندن و إعتزال العلم. لقد ظن فرداي أن هذه الرحلة شؤم عليه إلا أنه قد استفاد منها استفادة عظيمة لمقابلته لنخبة كبيرة من العلماء وتعلمه من أفكارهم.
* زواجه
تزوج مايكل فرداي من سارة برنارد في الثاني من يونيو عام 1821 و لكنهما لم ينجبا أبناءاً.
* مناصبه
أختير عضواً في المجتمع الملكي عام 1824. و مديراً للمعمل عام 1825. و في عام 1833 نال لقت فولير Fullerian professor of chemistry مع عدم إلزامه بإلقاء المحاضرات.
* الكيمياء
إن أولى التجارب التي قام بها فرداي في الكيمياء كانت عندما كان مساعداً لهمفاري دافي. قام فرداي بعمل دراسة متخصصة على الكلورين. و إكتشف اثنان من كلوريد الكاربون. و قام بعمل تجارب على ظاهرة إنتشار الغازات وهي ظاهرة أول من سجلها كان جون دالتون و أول من لاحظ أهميتها الفيزيائية كان توماس جرهام و جوزيف لوسمدت. و نجح في تحويل بعض الغازات إلى سوائل. و درس سبائك الحديد. و قام بعمل أنواع من الزجاج لبعض الأغراض في الرؤية. و المنوذج الذي قام به فرداي في الزجاج الثقيل أصبح بعد ذلك ذا أهمية كبيرة تاريخياً إذ أنه هو الذي إستعمله فرداي لمعرفة العلاقة بين الضوء و المغناطيسية و كذلك لأنه يعد أول شئ ينفر من المغناطيس بدلاً من أن ينجذب إليه. و قد سعى فرداي إلى أن يضع أسس علمية لعلم الكيمياء. لقد إخترع فرداي غرفة حرق البنزين و التي تعد مصدر للحرارة. و قد سعى فرداي في دراسة الكيمياء و إكتشف مواد كيميائية مثل البنزين و إكتشف أرقام الأكسدة Oxidation Numbers و إستطاع تحويل بعض الغازات إلى سوائل. في عام 1820 إكتشف فرداي التركيبات المتألفة من الكربون و الكلورين C2Cl6 و C2Cl4 و نشر أبحاثاً عن ذلك في السنوات التالية. و عرف التركيب الكيميائي لكلورين هيدرات الغاز التي إكتشفها أستاذه دافي عام 1810.
كان فرداي هو أول من سجل ظاهرة ما يسمى اليوم بالجسيمات الصغيرة المعدنية ****llic nanoparticles. في عام 1847 إكتشف أن الخصائص البصرية للمبعثر الغروي للذهب gold collids تختلف عن تلك التي في أكثر المعادن. ويعد هذا الأمر بداية ونواة لعلم المنمنمات nanoscience