دكتور محمد ثروت مخترع "الأوتو ثانية" لـ"العين الإخبارية": بدأت التطبيق.. واقتربت من تحقيق الإنجاز الكبير
قبل نحو 6 أعوام، وتحديدا عام 2016، سجلت موسوعة جينيس للأرقام القياسية زمن "الأوتو ثانية"، بوصفة أسرع ليزر ضوئي في العالم.
ومنذ ذلك التاريخ، يسعى محمد ثروت حسن، الذي يعمل أستاذا للفيزياء والضوء بجامعة أريزونا بالولايات المتحدة الأمريكية، لنقل هذا الإنجاز من نطاق النظرية إلى التطبيق، وهو ما تكلل مؤخرا بنجاحه في استخدام هذا الزمن لجعل الزجاج موصلا للكهرباء، وهو العمل الذي تم توثيقه في دراسة نشرتها دورية "نيتشر فونتكس" في 20 ديسمبر/ كانون الأول الماضي.
وقبل الانتقال إلى التطبيق، يشرح "حسن" في تصريحات خاصة لـ"العين الإخبارية"، الأصول النظرية لهذا الإنجاز، قائلا: "في عام 1984 نجح العالم المصري الراحل الدكتور أحمد زويل في استخدام الليزر لقياس حركة الجزيئات في التفاعلات الكيميائية، وأثمر ذلك عن تطوير الميكروسكوب رباعي الأبعاد الذي يعمل بسرعة (الفيمتو ثانية)، وأصبح هذا الميكرسكوب أساسا للعديد من التطبيقات، وتسلمت الراية من د.زويل لمحاولة الوصول إلى سرعة في شعاع الليزر تفوق الفيمتو ثانية، فوصلت إلى زمن (الأوتو ثانية) عام 2016، وبدأت بعد ذلك رحلة التطبيقات".
ويتكون شعاع الليزر من مجموعة نبضات، ويؤثر المدى الزمني للنبضة على سرعة التقاط الصورة، فكلما كان قصيرا، ساعد على زيادة السرعة، ومن ثَم تصوير الأجسام الأصغر والأسرع.
واستطاع د.زويل الوصول لمدى زمني قليل للنبضة بسرعة "الفيمتو ليزر"، وهي مليون مليار جزء من الثانية، والتطوير الذي أنجزه "ثروت"، هو الوصول لزمن (الأوتو ليزر) الذي يفوق الفيمتو ألف مرة، أي ما يعادل مليار من مليار جزء من الثانية.
والإنجاز الكبير الذي يسعى له "حسن" هو تطوير الميكروسكوب رباعي الأبعاد ليعمل بسرعة "الأوتو ثانية"، ليحقق نقلة كبيرة تفوق الميكرسكوب الذي يعمل بزمن "الفيمتو ثانية "، والذي أنجزه الدكتور زويل عام 2006.
ويقول حسن: "الميكروسكوبات الإلكترونية قبل إنجاز الدكتور زويل كانت نوعين، أحدهما يمسح سطح المادة المراد رؤيتها ويسمى (الميكروسكوب الإلكتروني الماسح) وآخر نافذ يسمى (الميكروسكوب الإلكتروني النافذ)، ووظيفته محاولة رؤية ما تحت السطح. ما أنجزه د. زويل هو تجاوز رؤية سطح المادة وما تحت السطح، إلى تصوير حركة الجزيئات والذرات داخل المادة، باستخدام شعاع الليزر في سرعة (الفيمتو ليزر)، وما أسعى إليه هو تطوير هذا الميكروسكوب ليعمل بسرعة (الأوتو ثانية)".
وفي رحلته نحو تطوير هذا الميكرسكوب، والذي يتوقع حسن أن ينتهي منه نهاية العام الجاري، نجح في توظيف زمن " الأوتو ثانية" في أول تطبيق، وهو الذي تم الإعلان عنه في دورية "نيتشر فونتكس".
ويقول "حسن" عن هذا التطبيق: "باستخدام ليزر الأوتو ثانية تمكنا- ليس فقط من رصد حركة الإلكترونات داخل الزجاج- بل والتحكم في خواصها لتحويل الزجاج من مادة عازلة إلى مادة موصلة للتيار الكهربائي".
ويأمل حسن أن يكون نجاحهم في هذا الإنجاز التطبيقي على النطاق المعملي حافزا للشركات، للانتقال به إلى المرحلة الصناعية، حيث يمكن أن يكون له انعكاس في تطوير الحاسب الآلي الضوئي والهواتف النقالة التي ستفوق سرعتها السرعة الحالية 100 مليون مره، كما يمكن أن يكون له انعكاسا على إمكانية نقل المعلومات باستخدام شعاع الليزر، وهو ما من شأنه أن يزيد سرعة الاتصالات بين الدول، وسرعة الاتصال بين الأرض والأقمار الصناعية.
وعن الفرق بين إنجازه وإنجاز الدكتور زويل، يقول حسن: "العلم لا ينافس بعضه، ولكنه حلقة ممتدة بدأها الدكتور زويل بالريادة في كيمياء الفيمتو ثانية، والتي كانت ثورة في مجال البحث العلمي وكان لها تأثير في العلم بإتاحة تصوير حركة الجزيئات والذرات، وما حققناه ومجموعتي البحثية بإتاحة تصوير الإلكترونات بالليزر يعد أيضا نقله نوعية ومتوقع أن يكون له نفس التأثير لتصوير حركة الجزيئات، وربما يأخذنا إلى مناطق أخرى أكبر وأعمق داخل المادة".
وعن إمكانية أن يؤهله هذا الإنجاز لجائزة نوبل مثل الدكتور زويل، يضيف: "العالم لا يعمل للحصول على جائزة، فالدكتور زويل أنجز اختراع الفيمتو ثانية عام 1984، وجاءت الجائزة عام 1999، بعد أن بدأت إدارة الجائزة ترصد تأثير ما أنجزه على مجتمع البحث العلمي، وانعكاسه على مزيد من التطبيقات، وما حققناه لا يقل أهمية، ولا يوجد ما يمنع من تحقيق هذا الإنجاز ".
aXA6IDMuMTM1LjE4OS4yNSA=
جزيرة ام اند امز
