قصة اكتشاف كيمياء الفيمتو

---

في عام 1999م تم كشف النقاب عن أحدث اختراع في عالم الكيمياء بواسطة الدكتور أحمد زويل ، وهو اختراع كاميرا تعمل بأشعة الليزر تقوم بتصور أدق حركة للذرات أثناء التفاعلات الكيميائية ، وقد كان هذا الاختراع حلم لكثير من علماء الكيمياء منذ حوالي مائة عام .نبذة عن زويل :
ولد الدكتور أحمد حسن زويل بمدينة دمنهور بمصر في 26 فبراير 1946م ، وقد كان والده موظف حكومي بسيط ، انتقلت أسرة زويل بعد ذلك إلى مدينة دسوق التي تقع بالقرب من محافظة الإسكندرية ثم التحق بكلية العلوم جامعة الإسكندرية ، بعد التخرج عُين زويل معيد بالكلية عام 1967م ، ثم حصل على درجة الماجستير من نفس الجامعة عن أبحاث خاصة بالضوء .وحصل زويل بعد ذلك على منحة دراسية في الولايات المتحدة للحصول على درجة الدكتوراة من جامعة بنسلفانيا في علوم الليزر ، ثم انتقل لجامعة كاليفورنيا بين الفترة من عامي (1974م – 1976م

ثم معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا.فاز زويل بجائزة نوبل في الكيمياء عام 1999م ، وهو أول عربي يحصل على تلك الجائزة عن أبحاثه في علم كيمياء الفيمتو ، وفي نفس العام حصل على أعلى وسام شرف مصري وهو قلادة النيل ، كما تم تعيينه في المجلس الرئاسي الإستشاري في البيت الأبيض عام 2009م في عهد الرئيس باراك أوباما ، كما نشر الدكتور زويل نحو 600 مقال علمي و16 كتابًا منها كتاب عصر العلم عام 2005م ، وتوفي زويل عام 2016م بالولايات المتحدة على أثر إصابته بمرض السرطان ، وتم دفنه بمصر .كيمياء الفيمتو :
حرص علماء الكيمياء منذ القدم على متابعة التفاعلات الكيميائية بأكبر قدر من التفاصيل ، هذا ما عمل عليه زويل فقد استطاع تصوير الحركة البطيئة للذرات والجزيئات أثناء التفاعلات الكيميائية ، ليرى ما يحدث فعليًا أثناء كسر وإنشاء الروابط الكيميائية .التقنية التي استخدمها زويل هي ما يمكن أن يطلق عليه أسرع كاميرا في العالم ، تستخدم ومضات الليزر في مدة قصيرة جدًا من الزمن لتسجيل ردود فعل الذرة أثناء التفاعل ، تلك الفترة الزمنية متناهية الصغر أطلق عليها فيمتو ثانية ، وهي تعادل 0.0000000000000  من الثانية ، وقد أطلق على تلك الأبحاث كيمياء الفيمتو .في الماضي منذ عام 1903م استطاع العالم سفانتي أرهينيوس الحائز أيضا على جائزة نوبل في الكيمياء ، البناء على أبحاث العالم فانت هوف الحاصل أيضًا على نفس الجائزة التعبير بصيغة بسيطة عن سرعة رد فعل الذرات أثناء التفاعل بسبب تعرضها لدرجات الحرارة ، ولكن تلك الصيغة كانت تعبر عن مجموعة من الجزيئات في وقت واحد وأطلق عليها النظم المجهرية .وكانت تلك النظم طويلة نسبيًا وفي عام 1930م استطاع العالمان إتس. إيرينج وإم.بولاني صياغة نظرية تقوم على ردود الفعل في النظم المجهرية من الجزيئات الفردية ، وكانت الافتراضات النظرية مبنية على افتراض أن حالة الانتقال تتم بسرعة فائقة ، وتم وضع نظام زمني افتراضي يقاس بسرعة اهتزازه الذرة ، ولكن إجراء التجارب في هذا الزمن المتناهي الصغر كان يعتبر شيء مستحيل .ولكن في نهاية الثمانينات أجرى زويل سلسلة من التجارب كان من شأنها ولادة مجال جديد في الكيمياء يدعى كيمياء الفيمتو ، وهذا ينطوي على استخدام كاميرا عالية السرعة لتصوير المسار الفعلي للتفاعلات الكيميائية ومحاولة التقاط صور للذرات في حالة تحركها ، اعتمدت الكاميرا على استخدام تكنولوجيا الليزر الجديدة ، لتصدر ومضات كل بضع عشرات من الفيمتو ثانية ، وهو الوقت الذي تستغرقه الذرات داخل الجزيء لأداء اهتزازه واحدة وهو عادة من 10-100 فيمتو ثانية .واختراع تلك الكاميرا يعني الوصول لنهاية الطريق في هذا المجال ، حيث أنه لا يوجد تفاعلات كيميائية تتم بشكل أسرع من زمن الفيمتو ثانية ، وقد تم استخدام هذه الكاميرا لمراقبة الحركة البطيئة لما يتم بالضبط أثناء التفاعل الكيميائي ، ومن ثم تم فهم صيغة أرينيوس التي أكتشفها فانت هوف وحصل عنها على جائزة نوبل .