تشارلز كولسون

كان تشارلز ألفريد كولسون، زميل الجمعية الملكية وزميل الجمعية الملكية في إدنبرة (13 ديسمبر 1910 - 7 يناير 1974)، عالم رياضيات تطبيقية وكيميائي نظري بريطاني . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

كان العمل العلمي الرئيسي لكولسون رائداً في تطبيق نظرية الكم للتكافؤ على مشاكل التركيب الجزيئي والديناميكيات والتفاعلية . كما كان واعظاً علمانياً ميثودياً ، وعمل في مجلس الكنائس العالمي من عام 1962 إلى عام 1968 ، وكان رئيساً لمنظمة أوكسفام من عام 1965 إلى عام 1971.

كان والدا تشارلز كولسون وشقيقه التوأم الأصغر جون ميتكالف كولسون من التربويين المنحدرين من منطقة ميدلاندز. وُلد التوأمان عندما كان والدهما، ألفريد، مديرًا لكلية دادلي التقنية ومشرفًا على مدرسة الأحد الميثودية، وكانت والدتهما، آني سينسير هانكوك ^{[ 5 ]} ، مديرة مدرسة تيبتون الابتدائية القريبة. كان منزل والدي كولسون متدينًا على المذهب الميثودي. ^{[ 1 ]}

عندما بلغ الأخوان كولسون العاشرة من عمرهما، عُيّن والدهما مشرفًا على الكليات التقنية في جنوب غرب إنجلترا، وانتقلت العائلة إلى بريستول . وعندما بلغ تشارلز الثالثة عشرة من عمره، حصل على منحة دراسية في كلية كليفتون ^{[ 6 ]} في بريستول، والتي كانت تُولي اهتمامًا كبيرًا للعلوم والرياضيات.

أكسبه نجاح كولسون الأكاديمي في كليفتون منحة دراسية في الرياضيات إلى كلية ترينيتي، كامبريدج في عام 1928. ^{[ 2 ]}

كما تفوق شقيقه جون في المدرسة، وأصبح فيما بعد أستاذاً للهندسة الكيميائية في جامعة نيوكاسل ، ومؤلفاً لسلسلة رئيسية من النصوص في الهندسة الكيميائية. ^{[ 7 ]}

في كامبريدج، درس كولسون أولاً الرياضيات (الامتحان الثلاثي) . وحصل على منحة دراسية عليا من الكلية خلال دراسته، ونال مرتبة الشرف الأولى في امتحانات الجامعة عام ١٩٣١. وواصل دراسته ليخوض امتحان الفيزياء (الجزء الثاني) بعد عام، وحصل على مرتبة الشرف الأولى مرة أخرى. وحصل على العديد من الجوائز من الكلية والجامعة خلال فترة دراسته الجامعية. وكان من بين أساتذته اللورد رذرفورد ، وجيه جيه طومسون ، وإيه إس بيسيكوفيتش ، والسير آرثر إدينغتون ، وجي إتش هاردي ، وجيه إي ليتلوود ، وإف بي رامزي ، وإبينزر كانينغهام . ^{[ ٢ ]}

في عام 1932، بدأ كولسون دراساته العليا مع آر إتش فاولر ، ثم انتقل إلى السير جون لينارد جونز ، وحصل على درجة الدكتوراه عام 1936 عن بحثه في البنية الإلكترونية للميثان. وبحلول ذلك الوقت، كان قد نشر 11 بحثًا. واستمر كباحث زميل في جامعة كامبريدج لمدة عامين آخرين.

حصل كولسون على اعتماد كواعظ علماني عام 1929، لكنه صرّح بأن تدينه كان شكليًا حتى حدثٍ معين عام 1930، وصفه في خطبة موثقة ألقاها في العام التالي. تأثرت معتقداته الدينية ^{[ 2 ]} بالفيزيائي السير آرثر إدينغتون ، واللاهوتي تشارلز رافين ، وبشكل خاص ^{[ 8 ]} بألكسندر وود، زميل كلية إيمانويل ، والخبير في علم الصوتيات ^{[ 9 ]} ، والداعي للسلام ^{[ 10 ]} ، والمرشح البرلماني عن حزب العمال .

على الصعيد الاجتماعي، كانت إيلين فلورنس بوريت تدرس في كامبريدج لتصبح معلمة عندما كان تشارلز طالبًا جامعيًا. التقيا في اجتماعات الميثوديين بالجامعة. ^{[ 2 ]} تزوجا عام 1938، وأنجبا أربعة أطفال، ولدين وبنتين.

في عام ١٩٣٩، عُيّن كولسون محاضرًا أول في الرياضيات في كلية جامعة دندي. إداريًا، كانت هذه الكلية لا تزال جزءًا من جامعة سانت أندروز. كان كولسون رافضًا للخدمة العسكرية لأسباب ضميرية خلال الحرب العالمية الثانية . وقد تحمل عبئًا كبيرًا من العمل، حيث كان يُدرّس الرياضيات والفيزياء والكيمياء. وكان إي. تي. كوبسون رئيسًا للقسم في الحرم الجامعي الرئيسي في سانت أندروز. تعاون كولسون مع سي. إي. دنكانسون في كلية جامعة لندن، واستقدم جورج ستانلي راشبروك من كامبريدج، وعمل فنيًا كمشرف على أطروحته للدكتوراه، وكتب الطبعة الأولى من كتاب "الأمواج" . ^{[ ١١ ]}

في عام 1941 تم انتخابه زميلًا في الجمعية الملكية في إدنبرة ، وفي عام 1950 زميلًا في الجمعية الملكية في لندن . ^{[ 5 ]}

في عام 1945، أصبح كولسون محاضرًا في الكيمياء الفيزيائية بجامعة أكسفورد ، ملحقًا بكلية الجامعة ، وفي الوقت نفسه، كان يحمل زمالة مُنحت من قِبل شركة إمبريال للصناعات الكيميائية . ^{[ 12 ]} من بين طلاب كولسون في أكسفورد:

• إتش. كريستوفر لونغيت-هيغينز ، الذي أصبح فيما بعد أستاذاً في كامبريدج، ثم في إدنبرة.
• جون مادكس ، الذي ذهب مع كولسون إلى كلية كينجز في لندن، اتجه إلى النشر وحصل على لقب فارس.
• روي ماكويني ، الذي أصبح فيما بعد أستاذاً في شيفيلد ثم في بيزا.
• ويليام إي. (بيل) موفيت ، الذي أصبح فيما بعد عضوًا في هيئة التدريس بقسم الكيمياء في جامعة هارفارد.

في عام 1947، قبل كولسون منصب أستاذ كرسي الفيزياء النظرية في كلية كينجز بلندن . وصفه خبرٌ نُشر في مجلة نيتشر بأنه "من بين أبرز الباحثين في بريطانيا العظمى في الجانب الموجي الميكانيكي من نظرية الكم". وأشاد الخبر باتساع نطاق اهتماماته التي شملت تأثير الإشعاع على البكتيريا ونظرية السوائل والمحاليل، بالإضافة إلى معالجة المدارات الجزيئية للجزيئات والأيونات الصغيرة، وطرق التقريب اللازمة للجزيئات العضوية الكبيرة لدراسة أطوال الروابط في الكورونين وموصلية الجرافيت، والتفاعلية الكيميائية، ومعالجة دوال توزيع الزخم وملامح خطوط كومبتون، و"سمعته الطيبة المستحقة لتشجيعه اللطيف والمفيد للباحثين الشباب". ^{[ 13 ]}

في البداية، خُصصت لمجموعة كولسون مكاتب في الطابق العلوي من مبنى (يُصعد إليه عبر درج خشبي متداعٍ) يُطل على شارع ستراند، ما كان يُوفر لهم ميزة كبيرة عند مرور المواكب الرسمية في يوم عمدة لندن والمناسبات الملكية. في عام ١٩٥٢، انتقلت المجموعة إلى مكاتب في قسم الفيزياء الجديد، حيث تخللتها مكاتب قسم الفيزياء الحيوية ومجموعات تجريبية أخرى. ومع التطورات في مجال الحوسبة التي فتحت آفاقًا جديدة أمام علماء الفيزياء النظرية، إلى جانب التطورات في أساليب المختبرات، شهد القسم بأكمله حالة من الازدهار الفكري في خمسينيات القرن العشرين.

في وصفه للافتتاح الرسمي لقسم الفيزياء الجديد، كتب موريس ويلكنز : "يتناول الفريق النظري تطبيقات ميكانيكا الموجة والميكانيكا الإحصائية ... نظرية الرابطة الكيميائية ... مسائل التفاعل الكيميائي ... استقرار البنى البلورية، والخصائص البيولوجية للمركبات المسببة للسرطان والجزيئات الأخرى، والخصائص الكهربائية والمغناطيسية للمعادن، ... خصائص الإلكتروليتات والمحاليل الغروية، بما في ذلك ... الرحلان الكهربائي ... وقد نُشر أكثر من مائة بحث خلال السنوات الخمس الماضية." ^{[ 14 ]}

تألفت مجموعة كولسون من: (1) طلاب دراسات عليا أجروا أبحاثًا حول البنية الإلكترونية ونظرية التكافؤ، لنيل درجة الدكتوراه تحت إشراف كولسون المباشر، (2) طلابًا يدرسون الدكتوراه في الديناميكا الحرارية الإحصائية تحت إشراف فريد بوث، ولاحقًا في الفيزياء النووية تحت إشراف لويس إلتون ثم الدكتور بيرسي، (3) طلابًا يدرسون الماجستير في مواضيع الرياضيات التطبيقية، على أن يتبعها الدكتوراه تحت إشراف مشرف آخر في قسم الرياضيات، و(4) باحثين زائرين، بعضهم يشغل مناصب أكاديمية وصناعية رفيعة. وشمل طلاب الدكتوراه في نظرية التكافؤ: سيمون ج. ألتمان، ومايكل ب. بارنيت ، وآجي بوزمان، وبيتر ج. ديفيز، وهاري هـ. غرينوود، وبيتر هيغز ، وجوليان جاكوبس، ورولاند لوفيفر، وجورج ليستر، وجون مادكس ، ونورمان هـ. مارش، وروبرت تايلور. درس الميكانيكا الإحصائية كلٌ من جيفري ف. تشيستر، وجون إندربي ، وأليك غينز، وآلان ب. ليديارد . ومن بين الطلاب الذين التحقوا بقسم الرياضيات: غودفري لانس، وإريك ميلنر ، وجيفري سيويل. وقد ألّف هؤلاء مجتمعين ما يقارب 30 كتابًا في السنوات اللاحقة. ومن بين الزوار الذين أقاموا لعدة أشهر: البروفيسورة إنغا فيشر-هيالمارس من جامعة ستوكهولم، والدكتور جون فان دير فالس من شركة شل للنفط، والدكتور جوب دير هير من جامعة أمستردام.

في عام ١٩٥٢، عُيّن كولسون أستاذاً للرياضيات في جامعة أكسفورد ، وحصل على كرسي راوس بول، كما نال زمالة كلية وادهام . وكان هذا المنصب يشغله سابقاً عالم الرياضيات والفيزياء الفلكية إي. أ. ميلن ، وخلفه روجر بنروز . وقد عبّر في محاضرته الافتتاحية عن رؤيته للرياضيات التطبيقية قائلاً: "إنها مغامرة فكرية تجمع بين الخيال الإبداعي ومعايير الجمال والملاءمة الأصيلة؛ إذ تتضافر هذه العناصر لتمنحنا فهماً أعمق لطبيعة العالم الذي نحن أنفسنا، وعقولنا، جزءٌ منه".

كان كولسون نشطًا في تأسيس المعهد الرياضي ، وسرعان ما أصبح مديرًا له. على موقع المعهد الإلكتروني ^{[ 15 ]،} وُصف كولسون بأنه "رجل أنجز في حياته ضعف ما ينجزه أي أكاديمي عادي... كان يتمتع بموهبة العرض الواضح وكان... لا يكلّ في عمله، ليس فقط من أجل العلوم والرياضيات، بل أيضًا من أجل الناس، سواء كانوا سودًا أو بيضًا، صغارًا أو كبارًا".

في عام 1972، تم تعيين كولسون في كرسي الكيمياء النظرية الذي تم إنشاؤه حديثًا. ^{[ 16 ]}

كتب كولسون عدة كتب. وكان كتاب "التكافؤ " ^{[ 17 ]} ، الذي نُشر لأول مرة عام 1952 وأُعيد إصداره بعد وفاته، الأكثر تأثيراً. كما كتب كولسون أعمالاً مبسطة عن التركيب الذري والجزيئي.

• الأمواج (1941) ^{[ 18 ]}
• الكهرباء (1948)
• مكانة العلم كقوة متماسكة في المجتمع الحديث (1951)
• المسيحية في عصر العلم (1953)

كان كولسون عضواً مؤسساً في مجلس إدارة مجلة الفيزياء الجزيئية وأول محرر لها. ^{[ 19 ]}

إلى جانب أعماله العلمية، كان كولسون مسيحيًا ملتزمًا، وعمل واعظًا محليًا في الكنيسة الميثودية . ^{[ 20 ]} ألّف كتابي "العلم والتكنولوجيا والمسيحية" (1953) و "العلم والمعتقد المسيحي" (1955)، جامعًا بين آرائه العلمية والدينية. ويُنسب إليه ابتكار عبارة "إله الثغرات" . ^{[ 21 ]} كان كولسون يؤمن بأن الإيمان الديني ضروري للاستخدام المسؤول للعلم. كان مسالمًا ومعترضًا ضميريًا على الخدمة العسكرية ، لكنه دافع عن تطوير الطاقة النووية . شجع العلماء على المساهمة في تحسين إنتاج الغذاء في العالم النامي . ترأس منظمة أوكسفام من عام 1965 إلى عام 1971. ^{[ 1 ] [ 22 ]} كان التأثير الديني الأوسع لتشارلز على عامة الناس من خلال برامجه الإذاعية على هيئة الإذاعة البريطانية (BBC) . في هذه المواقف، وفي تفاعله العام مع الناس، كان يعبر عن تدينه بطريقة لطيفة وأحيانًا فكاهية، على سبيل المثال، عندما ادعى في محاضرته الافتتاحية في كلية كينغز أنه تلقى بريدًا موجهًا إليه بصفته أستاذًا للفيزياء اللاهوتية.

بعد فترة من تدهور صحته، توفي كولسون أثناء نومه في الساعات الأولى من صباح 7 يناير 1974. ^{[ 4 ]} كان يبلغ من العمر 63 عامًا وكان يعيش في أكسفورد في ذلك الوقت. ^{[ 23 ]}

• نظرية كولسون-فيشر
• أوزان تشيرجوين-كولسون
• قاعدة بنت
• نظرية الرابطة التكافؤية
• المدار الجزيئي
• قائمة علماء العلوم والدين
• قائمة الكيميائيين

• لينيت، جيه دبليو (مارس 1975). "تشارلز كولسون 1910-1974". الكيمياء في بريطانيا : 109.

• أوكونور، جون جيه؛ روبرتسون، إدموند إف ، "تشارلز كولسون" ، أرشيف ماك تيوتور لتاريخ الرياضيات ، جامعة سانت أندروز
• تشارلز كولسون في مشروع علم الأنساب الرياضي
• فيديو لمحاضرة ألقتها آنا سيمويس بعنوان "الكتب المدرسية كبيانات: سي إيه كولسون بعد لينوس باولينج وروبرت إس موليكن "