ثورة علمية جديدة يقودها مصري.. عالم فيزياء يخترع ميكروسكوب ذري يلاحق الإلكترون لأول مرة في التاريخ.. اختراعه يفيد العلوم النووية والطبية.. وجائزة نوبل تنتظر محمد حسن
أصبح العالم المصري في الفيزياء، محمد حسن، حديث العالم حاليًا، بعد اختراعه لأسرع ميكروسكوب يصور الإلكترون - جزء صغير من الذرة- حيث طور الميكروسكوب لالتقاط صور ثابتة لإلكترون متحرك لأول مرة في التاريخ، مما يفتح الباب لتقدم كبير بالفيزياء والكيمياء والهندسة الحيوية وغيرها من المجالات، ما يؤهله لنيل جائزة نوبل جديدة لمصر.
العالم المصري محمد حسن يلاحق الإلكترون
وتمكن العالم المصري في الفيزياء محمد حسن من ملاحقة الإلكترون وهو يجري سريعًا، من خلال الميكروسكوب الجديد الذي عمل على تطويره، وهذا الاختراع يمثل ثورة علمية في مجال الفيزياء، حيث يمثل الميكروسكوب طفرة علمية أكثر أهمية من اختراع الـ "فيمتو ثانية"، ويستفيد منه عدة مجالات ومنها المجالات النووية والطبية وفي الفيزياء والكيمياء، والعديد من التطبيقات الأخرى.
احتفت جامعة أريزونا الأمريكية بالعالم المصري محمد حسن وفريقه البحثي، وقالت عنه، عبر موقع الجامعة الرسمي، "تخيل أنك تمتلك كاميرا قوية للغاية بحيث يمكنها التقاط صور ثابتة لإلكترون متحرك، جسم يتحرك بسرعة كبيرة لدرجة أنه يمكنه الدوران حول الأرض عدة مرات في الثانية الواحدة. لقد طور الباحثون في جامعة أريزونا أسرع مجهر إلكتروني في العالم يمكنه القيام بذلك."
الميكروسكوب شديد الدقة والسرعة يمكن من فهم الفيزياء
وسيؤدي تطوير الميكروسكوب الذري شديد الدقة والسرعة إلى تقدم كبير في مجالات الفيزياء والكيمياء والهندسة الحيوية وعلوم المواد وغيرها، حيث قال العالم المصري محمد حسن، أستاذ الفيزياء والعلوم البصرية المشارك بجامعة أريزونا: "عندما تحصل على أحدث إصدار من الهاتف الذكي، فإنه يأتي مع كاميرا أفضل، ويشبه هذا الميكروسكوب الإلكتروني النافذ، كاميرا قوية جدًا في أحدث إصدار من الهواتف الذكية؛ حيث يسمح بالتقاط صور لأشياء لم نتمكن من رؤيتها من قبل مثل الإلكترونات."
وأضاف العالم محمد حسن "نأمل من خلال هذا الميكروسكوب أن يتمكن المجتمع العلمي من فهم الفيزياء الكمومية، وراء كيفية تصرف الإلكترون وكيف يتحرك".
مجلة العلوم المتقدمة تشيد باختراع محمد حسن
ويقود العالم المصري محمد حسن فريقا من الباحثين في جامعة ألبرتا في الفيزياء والعلوم البصرية، التي نشرت مقالة بحثية عن اختراع محمد حسن بعنوان "المجهر الإلكتروني الأتو ثانية..." في مجلة "العلوم المتقدمة Science Advances"، مشيرة إلى أن العالم محمد حسن عمل جنبًا إلى جنب، مع نيكولاي جولوبيف، أستاذ مساعد في الفيزياء؛ وداندان هوي، المؤلف المشارك والباحث السابق في البصريات والفيزياء، والذي يعمل في معهد شيان للبصريات وميكانيكا الدقة، التابع للأكاديمية الصينية للعلوم؛ وحسين القطان، المؤلف المشارك وخريج جامعة ألبرتا وأستاذ مساعد في الفيزياء في جامعة الكويت؛ ومحمد سناري، طالب دراسات عليا يدرس البصريات والفيزياء.
وكشفت المجلة العلمية أن "الميكروسكوب الإلكتروني النافذ هو أداة يستخدمها العلماء والباحثون لتكبير الأشياء حتى ملايين المرات، من حجمها الفعلي من أجل رؤية تفاصيل صغيرة جدًا، بحيث لا يمكن للميكروسكوب الضوئي التقليدي اكتشافها.
أما عمل الميكروسكوب الجديد فتؤكد المجلة العلمية الأمريكية أنه "بدلًا من استخدام الضوء المرئي، يوجه المجهر الإلكتروني النافذ حزمًا من الإلكترونات عبر أي عينة يتم دراستها، ويتم التقاط التفاعل بين الإلكترونات والعينة بواسطة العدسات، ويتم اكتشافه بواسطة مستشعر الكاميرا من أجل إنشاء صور مفصلة للعينة."
اختراع محمد حسن يكشف نبضات الإلكترون
كانت الميكروسكوبات الإلكترونية فائقة السرعة تعمل، في السابق، عن طريق إصدار سلسلة من نبضات الإلكترون بسرعات تصل إلى بضعة أتو ثانية، والأتو ثانية هي واحد على كوينتيليون من الثانية، وتخلق النبضات بهذه السرعات سلسلة من الصور- مثل الإطارات في الفيلم- لكن العلماء ما لا يزالون يفتقدون التفاعلات والتغيرات في الإلكترون؛ التي تحدث بين هذه الإطارات.
ومن أجل رؤية إلكترون متجمد في مكانه، قام باحثو جامعة أريزونا لأول مرة بتوليد نبضة إلكترونية واحدة في الأتو ثانية، وهي بنفس سرعة حركة الإلكترونات، ما يعزز الدقة الزمنية للميكروسكوب، مثل الكاميرا عالية السرعة التي تلتقط الحركات التي كانت لتكون غير مرئية لولا ذلك.
واستند العالم المصري محمد حسن وزملاؤه في عملهم على الإنجازات التي حققها (بيير أجوستيني، وفيرينك كراوس، وآن لويليير)، الحائزون على جائزة نوبل في الفيزياء عام 2023، بعد توليد أول نبضة من الأشعة فوق البنفسجية القصيرة جدًا لدرجة أنه يمكن قياسها بالأتوثانية.
العالم المصري يطور اختراع أصحاب جوائز نوبل
وباستخدام هذا العمل كقاعدة أساسية، طور محمد حسن ومجموعته البحثية بجامعة أريزونا ميكروسكوب يتم فيه تقسيم ليزر قوي وتحويله إلى قسمين (نبضة إلكترونية سريعة جدًا، ونبضتان ضوئيتان فائقتا السرعة)، وتغذي نبضة الضوء الأولى، المعروفة باسم نبضة المضخة، العينة بالطاقة؛ وتتسبب في تحرك الإلكترونات أو الخضوع لتغيرات سريعة أخرى.
وتعمل نبضة الضوء الثانية، والتي تسمى أيضًا نبضة البوابة الضوئية، مثل البوابة من خلال إنشاء نافذة زمنية قصيرة يتم فيها توليد نبضة إلكترونية واحدة ذات بوابة في الأتو ثانية. وبالتالي فإن سرعة نبضة البوابة تملأ دقة الصورة. من خلال مزامنة النبضتين بعناية، زيتحكم الباحثون في وقت فحص نبضات الإلكترون للعينة لمراقبة العمليات فائقة السرعة على المستوى الذري.
وقال العالم محمد حسن عن الميكروسكوب الجديد "عمل على تحسين الدقة الزمنية داخل الميكروسكوبات الإلكترونية، وكان متوقعًا منذ فترة طويلة وكان محور اهتمام العديد من مجموعات البحث، لأننا جميعًا نريد أن نرى حركة الإلكترون"
كما أوضح محمد حسن أنه "تحدث هذه الحركات في أجزاء من الثانية. ولكن الآن، وللمرة الأولى، أصبحنا قادرين على تحقيق دقة زمنية في أجزاء من الثانية باستخدام ميكروسكوب نقل الإلكترون الخاص بنا، وأطلقنا عليه اسم "التحليل الذري". وللمرة الأولى، يمكننا أن نرى قطعًا من الإلكترون وهي تتحرك".
العالم يهتم بأبحاث العالم المصري محمد حسن وفريقه البحثي
وأثار اختراع العالم المصري محمد حسن وفريقه البحثي في جامعة أريزونا اهتمام العديد من الجهات البحثية في العالم، ونشطاء مواقع التواصل الاجتماعي الذين اعتبروا اختراع العالم المصري محمد حسن ثورة جديدة في مجال العلوم الطبيعية والفيزياء يقودها العالم المصري محمد حسن، استاذ الفيزياء المشارك بجامعة أريزونا، والحاصل على الدكتوراة في الفيزياء عام 2013، بمعهد ماكس بلانك للبصريات الكمومية - جامعة لودفيج ماكسيميليان في ميونيخ.
يذكر أن العالم المصري محمد حسن يعمل في مجال الفيزياء الذرية والجزيئية والبصرية وفيزياء المادة المكثفة، ولدية العديد من الأبحاث في "تحقيق الدقة الزمنية في الأتو ثانية في المجهر الإلكتروني من خلال توليد نبضات إلكترونية في الأتو ثانية وإنشاء مجال" المجهر الإلكتروني "، الذي سيتم استخدامه لتسجيل أفلام الحركة الإلكترونية والذرية أثناء العمل.
وحصل العالم المصري محمد حسن على العديد من الجوائز في مجال الأبحاث الفيزيائية، ومنها جائزة القوات الجوية للمحققين الشباب عام 2019، وجائزة منحة مؤسسة جوردون وبيتي مور عام 2018، وزميل أبحاث ماكس بلانك عام 2009.
نقدم لكم من خلال موقع (فيتو)، تغطية ورصد مستمر علي مدار الـ 24 ساعة لـ أسعار الذهب، أسعار اللحوم ، أسعار الدولار ، أسعار اليورو ، أسعار العملات ، أخبار الرياضة ، أخبار مصر، أخبار اقتصاد ، أخبار المحافظات ، أخبار السياسة، أخبار الحوادث، ويقوم فريقنا بمتابعة حصرية لجميع الدوريات العالمية مثل الدوري الإنجليزي ، الدوري الإيطالي ، الدوري المصري، دوري أبطال أوروبا ، دوري أبطال أفريقيا ، دوري أبطال آسيا ، والأحداث الهامة و السياسة الخارجية والداخلية بالإضافة للنقل الحصري لـ أخبار الفن والعديد من الأنشطة الثقافية والأدبية.
