تيودور هينش.. أحد رواد التحليل الطيفي باستخدام الليزر

تيودور هينش.. أحد رواد التحليل الطيفي باستخدام الليزر

ولد الفيزيائي تيودور فولفغانغ هينش الذي اطلق عليه ايضا اسم تيدهينش في 30 تشرين الاول عام 1941 في مدينة هايد لبيرغ الالمانية، وحصل على شهادة الدكتوراه عام 1969 في جامعة روبريشت كارلز في هايدلبيرغ

وبعد حصوله على منحة دراسية مشتركة من الهيئة الالمانية للتبادل العلمي وحلف شمال الاطلسي توجه الى ارثر شافلوف في جامعة ستانفورد في ولاية كاليفورنيا الاميركية، وكان هينش قد تعرف على شافلوف حامل جائزة نوبل للفيزياء عام 1981. قام هينش بالتعاون مع شافلوف باجراء الابحاث في مجال فيزياء الليزر، كما عمل تيودور كباحث مساعد في الجامعة بصفة مؤقتة. لم يمض سوى عامين فقط حتى حصل هينش على كرسي دراسي في الجامعة نفسها، ومن اشهر الطلبة الذين درسوا عنده كارل فيمان الذي حصل على شهادة الدكتوراه عام 1977 في جامعة ستانفورد على جائزة نوبل للفيزياء عام 2001، ومن طلبته الاخرين ستيف جونز الذي يدير اليوم شركة الكومبيوتر العملاقة Apple بعد اقامته في اميركا التي دامت 16 سنة عاد هينش عام 1986 الى المانيا ليشغل منصب مدير معهد ماكس بلانك لابحاث البصريات الكمية فضلا عن عمله كبروفيسور في جامعة لودفيغ ماكيميليان في مدينة ميونغ.

وريث انشتاين
يشعر هينش بانه وريث البرت انشتاين الذي وضع في عام 1905 نظريته المشهورة (فرضية الكموم الضوئية) حجر الاساس لتطوير الاختصاص الذي يعمل هينش به اليوم.
يتيح هينش المجال لدراسة التغير الكبير الذي طرأ على الفيزياء الحديثة قياسا الى ايام انشتاين، فبينما كان انشتاين نموذجا للعالم العبقري الذي غير صورة العالم تغييرا جذريا في غرفة الدراسة يوجد تحت تصرف تيودور هينش مدير معهد ماكس بلانك لعلم البصريات الكوانتي في غارشينغ قرب ميونيغ عشرات الباحثين ومعدات قيمتها ملايين اليوروات وهو يطبق اسلوباً حديثا في البحث العلمي يعتمد على عدم المركزية الشديدة وعلى المحادثات الخلاقة في مجموعات صغيرة، اضافة الى ذلك لديه شغف بالالعاب والحيل التقنية.
كان تيد كما يسميه زملاؤه، ياتي الى المؤتمرات العلمية ومعه كاميرا رقمية في الوقت الذي لم يكن سوى عدد قليل جدا من الناس يعرفون كيفية استعمالها.
وبرز ايضا كمصور افلام فيديو حيث صور في احد الافلام غبيرات نبتة كف الدب وهي ترقص على انغام موسيقى (باليه جيزيل) وعبر بذلك عن المبدأ المسمى (فخ باول) (حيث تثبت الجزيئات الذرية المشحونة كهربائيا بواسطة حقل الكتروني).
يحتوي مختبره الخاص الصغير في جامعة ميونيخ على اجهزة الليزر والمجاهر والشاشات وادوات التوصيل الكهربائي وهي معدات اشترى البروفسور هنيش بعد حصوله على شهادة الدكتوراه في هايدلبرغ وذهابه الى جامعة ستانفورد في كاليفورنيا، ان السوائل الملونة تصبح عند تسليط اشعة ليزر مكثفة عليها منابع ليزرية ملونة، وعلى اثر ذلك قام على الفور بشراء جميع انواع (جيلو) من البودينغ (النشاء) الرجراج ثم سلط عليه اشعة ليزر املا في الحصول على منابع ضوئية ملونة.
بالرغم من عدم نجاح التجربة لكن هنيش لم يتأثر بمثل هذه المحاولات الخائبة فقد ظل وفيا لشعاره (الوقوع بسرعة في الخطا) وتابع اجراء التجارب مع مواد اخرى، لا بل ثم اختياره 1973 لقاء تجاربه غير التقليدية ليكون عالم العام في كاليفورنيا.
ان حقيقة كون المحاولات الفاشلة ظاهريا هي التي تؤدي غالبا الى التوصل الى حلول ابداعية انما هي الى حد ما من العناصر المكونة لعلم البصريات الكواتين.
لقد وضع هنيش وزميله جون هول الذي يدرس في جامعة كولورادو، كيف يروض المرء هذا الضوء الليزري.

انجازات عظيمة
لقد حقق هينش انجازات رائدة في السبعينيات حيث بين كيف يستطيع المرء كبح الذرات وبالتالي تبريدها بواسطة اشعة الليزر، وبذلك وضع المقدمات اللازمة لانتاج ما يسمى (مكثفات بذره - انشتاين) من ذرات شديدة البرودة كما قاس تيودور الخطوط الطيفية للضوء المنطلق من ذرة هيدروجين بدقة هائلة بلغت 15 رقما بعد الفاصلة، وقدم بذلك ادق اختبار حتى الان لثوابت طبيعية محددة.
ان القدرة الكبيرة لدى هينش على الاختراع والابداع تتجلى في (المشط الترددي) الذي طوره عام 1997، في السابق كانت ترددات الليزرات المنفردة (التي ندركها ؟؟؟) لا يمكن قياسها الا بصورة غير مباشرة عن طريق طول موجتها لكن هذه الطريقة كانت بالنسبة للمتطلبات الحديثة غير دقيقة بما فيه الكفاية، لذلك اخترع تيد نوعا من علبة تخفيظ للسرعة للضوء، القطعة الاساسية في الجهاز هي ليزر مرجعي يتم فيه حبس نبضة ضوئية بواسطة اربع مرايا كما في قفص وقذفها ذهابا وايابا مليار مرة في الثانية لكن واحدا من هذه المرايا يتمتع بشيء من الشفافية، يفضل منظومة من الخدع الذكية يمكن تغيير الجهاز بحيث تفلت بعد كل مليون ذبذبة للتردد الليزري نبضة ضوئية واحد الى الخارج، اي ان النبضة متكثفة مع التردد الحقيقي لليزر كالمسننات في عملية السرعة، اذ من الممكن القيام في الخارج بعد ما يجري في الداخل مخفضا مليون مرة (كلما خرجت نبضة يقابلها حدوث مليون ذبذبة).

جائزة نوبل
حصل هينش على جائزة نوبل للفيزياء عام 2005 مع زميلين له روي غلاوبر واضع اسس نظرية علم البصريات الكمية، وجون هوك حصل تيودور على الجائزة لتطويره لما يسمى (المشط الترددي . ج الصباح