معهد ماكس بلانك للكيمياء

معهد ماكس بلانك للكيمياء ( معهد أوتو هان ؛ بالألمانية : Max Planck Institut für Chemie - Otto Hahn Institut ) هو معهد بحثي غير جامعي يقع في مدينة ماينز بألمانيا. وهو أحد معاهد ماكس بلانك الـ 85 التابعة لجمعية ماكس بلانك (بالألمانية: Max-Planck-Gesellschaft ). وكان سلفه معهد القيصر فيلهلم للكيمياء الذي تأسس عام 1911 في برلين .

يهدف المعهد إلى فهم شامل للعمليات الكيميائية في نظام الأرض ، ولا سيما في الغلاف الجوي والمحيط الحيوي . وتتناول الأبحاث طيفًا واسعًا من التفاعلات بين الهواء والماء والتربة والحياة والمناخ عبر تاريخ الأرض وصولًا إلى عصر الأنثروبوسين الذي يهيمن عليه النشاط البشري . يتألف المعهد من أربعة أقسام علمية (كيمياء الهباء الجوي، وكيمياء الغلاف الجوي، وجيوكيمياء المناخ، وكيمياء الأطوار المتعددة) بالإضافة إلى مجموعات بحثية أخرى. ويرأس كل قسم مديره.

يتألف المعهد من أربعة أقسام علمية ومجموعات بحثية إضافية.

• قسم كيمياء الهباء الجوي: يهدف قسم كيمياء الهباء الجوي ، بقيادة المدير يافانغ تشنغبي، إلى تطوير فهم آلي وتنبؤ كمي لعمليات الهباء الجوي وتأثيراته في نظام الأرض، والنهوض بالنظرية الأساسية للكيمياء الفيزيائية للجسيمات النانوية والقطرات الميكروية. ويدمج القسم الملاحظات الميدانية، وتطوير الأجهزة، والتجارب المختبرية، ومحاكاة النماذج، والتعلم الآلي لتحديد الأسئلة العلمية الرئيسية، واختبار الفرضيات، والنهوض بالنظرية. مجموعات البحث:
  • الهباء الجوي UTLS (فرانزيسكا كولنر)
  • حرائق الغابات وآثارها (تشاوكون ما)
  • نمذجة التقييم المتكامل (وينجون مينغ)
  • التجارب الميدانية للهباء الجوي (يوهانس شنايدر)
  • نظرية النانو والنمذجة (هوان يانغ)

• قسم كيمياء الغلاف الجوي: يركز قسم كيمياء الغلاف الجوي، بقيادة المدير إريك أ. كورت، على دراسة الأوزون وغيره من المؤكسدات الضوئية في الغلاف الجوي، وتفاعلاتها الكيميائية، ودوراتها العالمية. يستخدم الباحثون في هذا القسم دراسات مخبرية حركية وكيميائية ضوئية، بالإضافة إلى قياسات في الموقع وعن بُعد . كما يطور القسم نماذج عددية لوصف العمليات المناخية والكيميائية في الغلاف الجوي، ومحاكاة التفاعلات الجوية المعقدة، واختبار النظرية من خلال حملات قياس (أرضية أو بحرية أو جوية أو فضائية). مجموعات البحث:
  • العمليات التفاعلية (جون كراولي)
  • التحليل الطيفي البصري (هورست فيشر)
  • القياسات الجذرية (هارتويغ هاردر)
  • الأنواع العضوية التفاعلية (جوناثان ويليامز)
  • النمذجة العددية (أندريا بوزر)

• قسم الكيمياء الجيولوجية للمناخ: يستكشف المدير جيرالد هـ. هوغ وفريقه نظام المناخ والمحيطات والغلاف الجوي على نطاق زمني سنوي وصولاً إلى جيولوجي. ويُولي القسم اهتمامًا خاصًا بالعصر السينوزوي (آخر 65 مليون سنة). ويدرسون التغيرات في عمليات التغذية الراجعة الداخلية، مثل التفاعلات بين المحيط والغلاف الجوي، ونقل الحرارة في المحيطات، وحالة المغذيات فيها. علاوة على ذلك، يدرس العلماء العمليات البيوجيوكيميائية في المحيطات القطبية ودورها في تنظيم تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي _بين العصور الجليدية والفترات الأكثر دفئًا. ولذلك، يفحصون السجلات الجيولوجية مثل الرواسب من المحيط المفتوح والتكوينات الكهفية. ويُشغّل القسم اليخت الشراعي البحثي "يوجين سيبولد" . مجموعات البحث:
  • الكيمياء الحيوية النظائرية (ستيفن جالر)
  • الكيمياء الجيولوجية للنظائر العضوية (ألفريدو مارتينيز غارسيا)
  • علم الأحياء الدقيقة القديمة (رالف شيبيل)
  • الكيمياء الجيولوجية لنظائر الغازات غير العضوية (هوبرت فونوف)
• قسم الكيمياء متعددة الأطوار: يُعنى هذا القسم، بقيادة المدير أولريش بوشل، بدراسة العمليات متعددة الأطوار على المستوى الجزيئي وتأثيرها على النطاقين الكلي والعالمي. وفيما يتعلق بأبحاث نظام الأرض والمناخ، يركز القسم على الهباء الجوي البيولوجي والعضوي، وتفاعلات الهباء الجوي مع السحب، وعمليات التبادل السطحي للغلاف الجوي. أما في مجال علوم الحياة والصحة، فيدرس الباحثون تغيرات جزيئات البروتين الكبيرة، وتلوث الهواء، وكيفية تأثير ذلك على ردود الفعل التحسسية والأمراض. مجموعات البحث:
  • التحليلات الجزيئية الحيوية (جانين فروهليتش)
  • الملوثات العضوية والتعرض لها (جيرهارد لاميل)
  • التفاعلات بين الغلاف الجوي والمحيط الحيوي في منطقة الأمازون (برونو باكيس ميلر)
  • التفاعلات والتكامل متعدد النطاقات (أولريش بوشل)
  • الحركية الكيميائية وآليات التفاعل (توماس بيركيمير)
• مجموعات بحثية أخرى: يقوم توماس فاغنر وفريقه البحثي للأقمار الصناعية بتحليل بيانات الأقمار الصناعية لاستخلاص استنتاجات حول الغازات النزرة في طبقتي التروبوسفير والستراتوسفير . وتقود تينا لوديك مجموعة بحثية تحمل اسم إيمي نوثر في المعهد. ويركز الفريق على دراسة بداية وتطور استهلاك اللحوم لدى أشباه البشر الأوائل باستخدام طريقة لتحليل نظائر النيتروجين في مينا الأسنان.

تأسس المعهد باسم معهد القيصر فيلهلم للكيمياء في برلين داهليم عام ١٩١١. وكان إرنست بيكمان (١٨٥٣-١٩٢٣) أول مدير له، والذي ترأس أيضًا قسم الكيمياء غير العضوية والفيزيائية. أما قسم الكيمياء العضوية، فقد ترأسه ريتشارد ويلستاتر (١٨٧٢-١٩٤٢)، الحائز على جائزة نوبل في الكيمياء عام ١٩١٥ لأبحاثه حول أصباغ النباتات. وأدى العمل الجماعي لأوتو هان (١٨٧٩-١٩٦٨)، وليز مايتنر (١٨٧٨-١٩٦٨) ، وفريتز ستراسمان (١٩٠٢-١٩٨٠) إلى اكتشاف الانشطار النووي في ديسمبر ١٩٣٨. وتولى أوتو هان إدارة المعهد من عام ١٩٢٨ إلى عام ١٩٤٦، وحصل على جائزة نوبل في الكيمياء عام ١٩٤٤.

خلال الحرب العالمية الثانية، وتحديداً عام 1944، تعرض مبنى المعهد لأضرار بالغة نتيجة الغارات الجوية، بما في ذلك غارة جوية في 15 فبراير استهدفت تعطيل العمل على برنامج الأسلحة النووية الألماني . ^{[ 1 ]} تم تخزين كل ما لم يُدمر في مصنع نسيج مغلق في تايلفينجن، فورتمبيرغ ( ألباستادت الحالية )، حيث واصل المعهد العمل الذي بدأه في برلين لفترة من الزمن.

بعد الحرب العالمية الثانية، انتقل المعهد إلى حرم جامعة يوهانس غوتنبرغ في ماينز عام ١٩٤٩. وفي عام ١٩٤٨، أُعيد تنظيم جمعية القيصر فيلهلم وتغيير اسمها إلى جمعية ماكس بلانك ، كما أُعيد تسمية المعهد ليصبح معهد ماكس بلانك للكيمياء (١٩٤٩). ^{[ ٢ ]} وللتكيف مع المتطلبات العلمية المتغيرة، شهدت أنشطة المعهد البحثية تغييرات عديدة على مر السنين. فبعد أن كان يُمارس الكيمياء الكلاسيكية في السنوات الأولى، ركز لاحقًا على الكيمياء الإشعاعية ، والكيمياء الكونية ، والفيزياء النووية ، وقياس الطيف الكتلي . ويركز معهد ماكس بلانك للكيمياء حاليًا على فهم علمي متكامل للعمليات الكيميائية في نظام الأرض، من المستوى الجزيئي إلى المستوى العالمي.

• ريتشارد ويلستاتر ، مدير من عام 1912 حتى عام 1916. في عام 1915، حصل على جائزة نوبل في الكيمياء لأبحاثه في أصباغ النباتات، وخاصة الكلوروفيل . اكتشف، من بين أمور أخرى، أن بنية الصبغة الخضراء تُظهر تشابهاً كبيراً مع بنية صبغة الهيموجلوبين في الدم الأحمر .
• أوتو هان ، مدير قسم الأبحاث الإشعاعية من عام 1912 حتى عام 1948، والمدير العام للمعهد من عام 1928 حتى عام 1946. أدى البحث المشترك الذي أجراه أوتو هان، وليز مايتنر ، وفريتز ستراسمان ، وأوتو روبرت فريش حول العناصر العابرة لليورانيوم إلى اكتشاف الانشطار النووي عام 1938. وفي عام 1945، حصل أوتو هان على جائزة نوبل تقديرًا لهذا الاكتشاف.
• بول جيه كروتزن ، مدير قسم كيمياء الغلاف الجوي من عام 1980 حتى عام 2000، حصل على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1995 لأبحاثه حول تكوين وتدمير الأوزون في الغلاف الجوي .

يوظف المعهد ما يقرب من 300 موظف موزعين على أربعة أقسام: كيمياء الهباء الجوي، وكيمياء الغلاف الجوي، وجيوكيمياء المناخ، وكيمياء الأطوار المتعددة. ^{[ 3 ]}

تقدم كلية بول كروتزن للدراسات العليا (PCGS) التابعة لمعهد ماكس بلانك للكيمياء، والمؤرشفة بتاريخ 25 يونيو 2020 على موقع Wayback Machine، برنامج دكتوراه في كيمياء وفيزياء الغلاف الجوي، وفيزياء البيئة، والجيوفيزياء. يهدف البرنامج إلى تمكين طلاب الدكتوراه من توسيع معارفهم ومهاراتهم بما يتجاوز موضوع بحثهم، وذلك من خلال حضور محاضرات وورش عمل ودورات في تنمية المهارات الشخصية، بالإضافة إلى ندوة سنوية لطلاب الدكتوراه، ومدارس صيفية. تأسست الكلية من قبل جمعية ماكس بلانك في يناير 2003، وتتعاون بشكل وثيق مع جامعة ماينز (معهد فيزياء الغلاف الجوي)، وجامعة هايدلبرغ (معهد فيزياء البيئة)، وجامعة فرانكفورت (معهد علوم الغلاف الجوي والبيئة).

يُعدّ مركز ماكس بلانك للدراسات العليا (MPGC) قسمًا افتراضيًا يضم معهد ماكس بلانك لأبحاث البوليمرات ، ومعهد ماكس بلانك للكيمياء، وأربع كليات تابعة لجامعة يوهانس غوتنبرغ في ماينز، وقد أُنشئ خصيصًا للمشاريع متعددة التخصصات. ويُقدّم المركز برنامج دكتوراه في هذه المواضيع البحثية للمرشحين من جميع أنحاء العالم.

• تجمع شراكة أبحاث الأرض والنظام الشمسي (ESRP) نخبة الباحثين من مختلف التخصصات لفهم كيفية عمل الأرض كنظام معقد، ولتحسين القدرة على التنبؤ بآثار الأنشطة البشرية. وتضم هذه الشراكة معاهد ماكس بلانك للكيمياء الحيوية الجيولوجية في يينا، والكيمياء في ماينز، والجيولوجيا البشرية في يينا، والأرصاد الجوية في هامبورغ، وأبحاث النظام الشمسي في غوتينغن. وقد شهد القرن الماضي تغيرات ملحوظة في المناخ وجودة الهواء والتنوع البيولوجي وتوافر المياه. ومن المتوقع حدوث المزيد من هذه التغيرات، وربما بوتيرة أسرع. ولإيجاد حلول للتحديات التي تفرضها هذه التغيرات، تدرس شراكة أبحاث الأرض والنظام الشمسي التفاعلات المعقدة والتأثيرات المتبادلة بين الأرض والمحيط والغلاف الجوي والمحيط الحيوي والبشر، ميدانيًا ومخبريًا وعبر النماذج.
• مرصد أتو: يرمز "أتو" إلى مرصد الأمازون ذي البرج العالي. انطلق هذا المشروع الألماني البرازيلي المشترك عام 2009. وتتولى البروفيسورة الدكتورة سو ترومبور من معهد ماكس بلانك للكيمياء الحيوية الجيولوجية في يينا التنسيق الألماني. يهدف البرج إلى تحقيق اكتشافات رائدة تُشكل أساسًا لنماذج مناخية مُحسّنة. يبلغ ارتفاع البرج 325 مترًا، ما يُوسّع نطاق طبقة الحدود على مستوى سطح الأرض، ويُوفّر معلومات مُستقاة من حوالي 100 كيلومتر مربع من أكبر منطقة غابات في العالم. يُعدّ مرصد أتو نظيرًا لبرج زوتو الذي اكتمل بناؤه عام 2006 في سيبيريا. وقد دُمج مرصد أتو ضمن هيكل قائم من أبراج قياس برازيلية أصغر حجمًا.
• هالو: هالو - طائرة الأبحاث عالية الارتفاع وبعيدة المدى ، هي طائرة أبحاث مخصصة لأبحاث الغلاف الجوي ومراقبة الأرض تابعة للمجتمع العلمي الألماني. يتم تمويل هالو من قبل الوزارة الاتحادية للتعليم والبحث العلمي، وجمعية هيلمهولتز، وجمعية ماكس بلانك.
• مشروع كاريبك: أبحاث تكوين الغلاف الجوي العالمي وتغير المناخ، الحل الأوروبي لرصد الغلاف الجوي العالمي. كاريبك مشروع علمي مبتكر لدراسة ورصد العمليات الكيميائية والفيزيائية الهامة في الغلاف الجوي للأرض. تُجرى قياسات دقيقة وشاملة خلال رحلات جوية طويلة المدى. منذ أكتوبر 2015، انتقل مشروع كاريبك إلى معهد كارلسروه للتكنولوجيا ومعهد الأرصاد الجوية وأبحاث المناخ - قسم الغازات النزرة في الغلاف الجوي والاستشعار عن بعد.

يوفر المعهد أربع قواعد بيانات تقدم معلومات حول: 1) المواد المرجعية ذات الأهمية الجيولوجية والبيئية (GeoReM)، ^{[ 4 ]} 2) مقاطع الامتصاص للأشعة فوق البنفسجية/المرئية، ^{[ 5 ]} و3) ثوابت قانون هنري. ^{[ 6 ]}

• نوريس، روبرت س. (2002). السباق نحو القنبلة: الجنرال ليزلي ر. غروفز، الرجل الذي لا غنى عنه في مشروع مانهاتن . ساوث رويالتون، فيرمونت: دار ستيرفورث للنشر. ISBN 1-58642-039-9. OCLC 48544060 . 

• 100 عام من معهد كايزر فيلهلم / معهد ماكس بلانك للكيمياء (معهد أوتو هان) - من ذوي الخبرة في مجال الهندسة، أنا تأليف مديري معاهد ماكس بلانك للكيمياء من هورست كانط وكارستن رينهارت، أرشيف دير ماكس بلانك جيسيلشافت، برلين 2012، ISBN 978-3-927579-26-2، عبر الإنترنت، PDF
• معهد كايزر فيلهلم / معهد ماكس بلانك للكيمياء (معهد أوتو هان)، (معهد ماكس بلانك للكيمياء) (CPTS). في: إيكارت هينينج، ماريون كاظمي: Handbuch zur Institutsgeschichte der Kaiser-Wilhelm-/ Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften 1911–2011 – Daten und Quellen ، Berlin 2016, 2 Teilbände, Teilband 1: Institute und Forschungsstellen A–L (على الإنترنت، PDF، 75 ميجابايت) الصفحة 321–356 (معهد Chronologie beider)
• Denkorte – Max-Planck-Gesellschaft und Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft, Brüche und Kontinuitäten 1911-2011 ، 2010 Sandstein Verlag Dresden and Max-Planck-Gesellschaft، ISBN 978-3-942422-01-7، S.258–265.

• الصفحة الرئيسية لمعهد ماكس بلانك للكيمياء
• الصفحة الرئيسية لجمعية ماكس بلانك

49°59′31″ شمالاً 8°14′19″ شرقاً / 49.99194° شمالاً 8.23861° شرقاً / 49.99194; 8.23861