روبرت ف. كريستي

كان روبرت فريدريك كريستي (14 مايو 1916 - 3 أكتوبر 2012) فيزيائيًا نظريًا كنديًا أمريكيًا، ولاحقًا عالمًا في الفيزياء الفلكية، وكان من بين آخر الناجين الذين عملوا في مشروع مانهاتن خلال الحرب العالمية الثانية . شغل لفترة وجيزة منصب الرئيس بالنيابة لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك).

تخرج كريستي من جامعة كولومبيا البريطانية (UBC) في ثلاثينيات القرن العشرين، حيث درس الفيزياء، ثم التحق بجامعة كاليفورنيا في بيركلي ، على خطى جورج فولكوف الذي كان يسبقه بسنة، حيث قُبل كطالب دراسات عليا على يد روبرت أوبنهايمر ، أبرز علماء الفيزياء النظرية في الولايات المتحدة آنذاك. حصل كريستي على درجة الدكتوراه عام 1941 ^{[ 1 ]} وانضم إلى قسم الفيزياء في معهد إلينوي للتكنولوجيا .

في عام 1942، انضم إلى مشروع مانهاتن في جامعة شيكاغو ، حيث استقطبه إنريكو فيرمي للمشاركة في بناء أول مفاعل نووي ، بعد أن أوصى به أوبنهايمر كمصدر نظري. وعندما أسس أوبنهايمر مختبر لوس ألاموس التابع لمشروع مانهاتن عام 1943، كان كريستي من أوائل المنضمين إلى فريق النظرية. يُنسب إلى كريستي عمومًا الفضل في اكتشاف إمكانية ضغط كتلة صلبة دون حرجة من البلوتونيوم بشكل انفجاري إلى حالة فوق الحرجة ، وهو تبسيط كبير للمفاهيم السابقة للانفجار الداخلي التي كانت تتطلب أغلفة مجوفة. ولهذا الاكتشاف، يُشار غالبًا إلى نموذج البلوتونيوم ذي النواة الصلبة باسم " حفرة كريستي ".

بعد الحرب، انضم كريستي لفترة وجيزة إلى قسم الفيزياء بجامعة شيكاغو قبل أن يُستقطب إلى هيئة التدريس في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) عام 1946 عندما قرر أوبنهايمر أنه من غير العملي بالنسبة له استئناف أنشطته الأكاديمية. وبقي كريستي في كالتك طوال مسيرته الأكاديمية، حيث شغل منصب رئيس القسم، ونائب الرئيس، والقائم بأعمال الرئيس. في عام 1960، وجّه كريستي اهتمامه إلى الفيزياء الفلكية، فابتكر بعضًا من أوائل النماذج الحسابية العملية لتذبذبات النجوم. ونال كريستي عن هذا العمل ميدالية إدينغتون من الجمعية الفلكية الملكية عام 1967. وفي ثمانينيات وتسعينيات القرن العشرين، شارك كريستي في لجنة قياس الجرعات التابعة للمجلس الوطني للبحوث، وهي مبادرة موسعة لفهم التعرض الإشعاعي الفعلي الناتج عن القنابل التي أُلقيت على اليابان، وبناءً على هذه المعرفة، فهم المخاطر الطبية للتعرض الإشعاعي بشكل أفضل.

وُلد روبرت فريدريك كوهين في 14 مايو 1916 في فانكوفر، كولومبيا البريطانية ، ^{[ 2 ]} وهو ابن مويس جاك كوهين، مهندس كهربائي، وزوجته هاتي ألبرتا (اسمها قبل الزواج ماكاي)، وهي مُعلمة. سُمّي روبرت تيمنًا بعمّه الأكبر روبرت وود، وفريدريك تيمنًا بفريدريك ألكسندر كريستي، الزوج الثاني لجدته لأمه. كان لديه أخ أكبر يُدعى جون، وُلِد عام 1913. غيّر مويس اسم العائلة إلى كريستي بموجب وثيقة رسمية في 31 أغسطس 1918. في 4 نوفمبر، تعرّض مويس لصعقة كهربائية عرضية أثناء عمله. ^{[ 3 ]} توفيت هاتي بعد خضوعها لعملية جراحية لاستئصال الغدة الدرقية عام 1926. تولّى روبرت وود وجدتهما ألبرتا ماكاي وعمتهما الكبرى مود ماكاي رعاية كريستي وشقيقه. ^{[ 4 ]}

تلقى كريستي تعليمه في مدرسة ماغي الثانوية ، وتخرج عام 1932 محققًا أعلى درجة في امتحانات مقاطعة كولومبيا البريطانية . حصل على الميدالية الأكاديمية للحاكم العام ، والأهم من ذلك، نظرًا لظروف عائلته المادية الصعبة، حصل على منحة دراسية كاملة في جامعة كولومبيا البريطانية . في حفل توزيع الجوائز، التقى بالفائزة بالمركز الثاني، داغمار إليزابيث فون ليفن، التي ارتبط بها عاطفيًا خلال دراسته في الجامعة. ^{[ 5 ]} حصل على درجة البكالوريوس في الرياضيات والفيزياء مع مرتبة الشرف الأولى عام 1935، ودرجة الماجستير عام 1937، ^{[ 6 ] [ 7 ]} حيث كتب أطروحة بعنوان "التقاط الإلكترون وتكوين الأيونات السالبة في الأكسجين". ^{[ 8 ]}

قُبل جورج فولكوف ، صديق كريستي الذي كان يسبقه بسنة في جامعة كولومبيا البريطانية، كطالب دراسات عليا في جامعة كاليفورنيا، بيركلي ، على يد روبرت أوبنهايمر ، الذي كان يرأس أنشط مدرسة للفيزياء النظرية في الولايات المتحدة آنذاك. وقد ألهم هذا كريستي للتقدم بطلب إلى جامعة كاليفورنيا أيضًا. قُبل كريستي وحصل على منحة دراسية لسنته الأولى. في بيركلي، تقاسم شقة مع فولكوف، وروبرت كورنوغ ، وكين ماكنزي ، وزوجة ماكنزي، لين ماكنزي. ^{[ 9 ]} في أطروحته، طلب منه أوبنهايمر دراسة الميزوترونات ، وهي جسيمات دون ذرية تُسمى اليوم الميونات، والتي اكتُشفت مؤخرًا في الأشعة الكونية . سُميت بهذا الاسم لأنها كانت أثقل من الإلكترونات وأخف من البروتونات . وبمساعدة شويتشي كوساكا، أجرى كريستي حسابات تفصيلية لدوران الجسيم . نشر بحثين حول الميزوترونات مع كوساكا في مجلة Physical Review ، ^{[ 10 ] [ 11 ]} والتي شكلت أساس أطروحته لنيل درجة الدكتوراه في الفلسفة عام 1941. ^{[ 12 ]}

كان بإمكان كريستي التخرج عام ١٩٤٠، لكنه لم يكن مؤهلاً للعمل كمساعد تدريس، مما كان سيجعله عاطلاً عن العمل وبلا دخل. ^{[ ١٣ ]} في عام ١٩٤١، وجد له أوبنهايمر وظيفة في قسم الفيزياء بمعهد إلينوي للتكنولوجيا (IIT). ^{[ ١٤ ]} في مايو ١٩٤١، تزوج من داغمار فون ليفن. أنجبا ولدين: توماس إدوارد (تيد)، المولود عام ١٩٤٤، ^{[ ١٥ ]} وبيتر روبرت، المولود عام ١٩٤٦. ^{[ ١٦ ]} كان معهد إلينوي للتكنولوجيا يدفع لكريستي ٢٠٠ دولار شهريًا مقابل التدريس ٢٧ ساعة أسبوعيًا لمدة ١١ شهرًا سنويًا. ولمواكبة التطورات في الفيزياء، حضر ندوات في جامعة شيكاغو . ^{[ ١٤ ]} لفت هذا انتباه يوجين ويغنر ، الذي وظفه بنفس الراتب الذي كان يدفعه له معهد إلينوي للتكنولوجيا، ولكن كمساعد باحث بدوام كامل، بدءًا من يناير ١٩٤٢. ^{[ ١٧ ]}

وصل إنريكو فيرمي وفريقه من جامعة كولومبيا إلى جامعة شيكاغو في يناير 1942 ضمن جهودٍ لتركيز أعمال مشروع مانهاتن المتعلقة بالمفاعلات النووية في مختبر المعادن الجديد . ^{[ 18 ]} رتب فيرمي مع ويغنر انضمام كريستي إلى مجموعته، ^{[ 19 ]} التي كانت تُشيّد مفاعلًا نوويًا ، أطلق عليه فيرمي اسم "الركيزة"، في ملعب الاسكواش أسفل ملعب ستاغ في جامعة شيكاغو. بدأ البناء في 6 نوفمبر 1942، وكان كريستي حاضرًا عندما وصل مفاعل شيكاغو بايل-1 إلى حالة التشغيل الحرجة في 2 ديسمبر. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

في أوائل عام 1943، انضم كريستي إلى مختبر لوس ألاموس التابع لأوبنهايمر في نيو مكسيكو، ^{[ 22 ]} حيث حصل على الجنسية الأمريكية في عام 1943 أو 1944. ^{[ 23 ] [ 24 ]} كلف هانز بيث ، رئيس قسم T (النظري)، فيزيائييه بالمساعدة في مشاريع المختبر. وبفضل خبرته في مجال المفاعلات، كُلِّف كريستي بمساعدة مجموعة دونالد دبليو كيرست المعنية بمفاعل الماء المغلي. ^{[ 25 ]} كان مفاعل الماء المغلي مفاعلًا متجانسًا مائيًا، صُمِّم كأداة مخبرية لاختبار حسابات الكتلة الحرجة وتأثير مواد التشويش المختلفة . وكان أول مفاعل يستخدم اليورانيوم المخصب كوقود، وأول مفاعل يستخدم وقودًا سائلًا على شكل كبريتات اليورانيوم القابلة للذوبان في الماء. قدّر كريستي أن الأمر سيتطلب 600 غرام (21 أونصة) من اليورانيوم-235 النقي ، وهو رقم عدّله لاحقًا إلى 575 غرامًا (20.3 أونصة) . عندما وصل المفاعل إلى حالة التشغيل الحرجة في 9 مايو 1944، بكمية 565 غرامًا (19.9 أونصة) ، زادت دقة أرقام كريستي من ثقة المختبر في حسابات قسم T. ^{[ 26 ]}   

أدى اكتشاف مجموعة إميليو سيغري في أبريل ومايو 1944 لمستويات عالية من البلوتونيوم-240 في البلوتونيوم المُنتَج في المفاعلات النووية إلى ضرورة وجود سلاح نووي من نوع الانفجار الداخلي ، إلا أن الدراسات أشارت إلى صعوبة تحقيق ذلك. ^{[ 27 ]} وبحلول أغسطس 1944، أُجريت الحسابات اللازمة لكيفية عمل الانفجار الداخلي الكروي المثالي؛ لكن المشكلة تكمن في كيفية تطبيقه عمليًا في ظل وجود النفاثات والتفتت . عمل كريستي في مجموعة T-1 التابعة لرودولف بيرلز ، والتي درست نظرية الانفجار الداخلي. واقترح إمكانية استخدام نواة بلوتونيوم صلبة تُشكّل كتلة حرجة عند ضغطها. كان هذا تصميمًا شديد التحفظ، حلّ مشكلة النفاثات بالقوة الغاشمة. عُرف هذا التصميم باسم " حفرة كريستي " أو "أداة كريستي"، حيث كانت كلمة "أداة" كناية مجازية عن القنبلة. ^{[ 28 ]} مع ذلك، كانت الحفرة الصلبة أقل كفاءة بطبيعتها من الحفرة المجوفة، وتطلبت مُبادرًا نيوترونيًا مُعدَّلًا لبدء التفاعل المتسلسل. ^{[ 29 ]} عمل كريستي مع كلاوس فوكس ، وبول شتاين، وهانز بيث لتطوير تصميم مُبادر مناسب، عُرف باسم "القنفذ". ^{[ 30 ]} استُخدمت حفر كريستي في كلٍّ من "الأداة" المستخدمة في تجربة ترينيتي النووية، و" الرجل البدين " المستخدم في القصف الذري لناغازاكي . ^{[ 6 ]}

في وقت لاحق من حياته، وافق كريستي على إجراء عدد من المقابلات الشفوية والمرئية التي ناقش فيها دوره في مشروع مانهاتن واهتماماته اللاحقة. ^{[ 31 ] [ 32 ]}

بعد انتهاء الحرب، قبل كريستي منصب أستاذ مساعد في جامعة شيكاغو، براتب قدره 5000 دولار سنويًا، أي ضعف ما كان يتقاضاه قبل الحرب. عاد إلى شيكاغو في فبراير 1946، لكن كان من الصعب العثور على سكن مناسب في فترة ما بعد الحرب مباشرة، فتقاسم كريستي وعائلته قصرًا مع إدوارد تيلر وعائلته. ^{[ 33 ]}

قبل الحرب، كان أوبنهايمر يقضي جزءًا من كل عام في التدريس بمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك). وكان كريستي أحد طلاب أوبنهايمر في بيركلي، الذين كانوا يسافرون سنويًا إلى باسادينا، كاليفورنيا ، لمواصلة الدراسة معه. ^{[ 34 ]} بعد الحرب، قرر أوبنهايمر أنه مع مسؤولياته الإضافية، لم يعد بإمكانه الاستمرار في هذا الترتيب. لذلك، طلب تشارلز لوريتسن ، رئيس مختبر دبليو كي كيلوج للإشعاع في كالتك، من أوبنهايمر ترشيح فيزيائي نظري ليحل محله. رشّح أوبنهايمر كريستي. ثم تواصل ويلي فاولر مع كريستي عارضًا عليه وظيفة بدوام كامل في كالتك براتب 5400 دولار سنويًا، فقبل كريستي العرض. وبقي في كالتك طوال مسيرته الأكاديمية. لكن من عيوب العمل في كالتك أن لا لوريتسن ولا فاولر كانا فيزيائيين نظريين، مما أدى إلى عبء عمل ثقيل على كريستي. وقد تم الاعتراف بذلك من خلال زيادة الأجور إلى 10000 دولار سنوياً في عام 1954. ^{[ 35 ]}

انضم كريستي إلى أوبنهايمر ولوريتسن وروبرت باخر ، الذي انضم إلى هيئة التدريس في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) عام 1949، في مشروع فيستا ، وهي دراسة تفصيلية أُجريت عام 1951 حول كيفية الدفاع عن أوروبا الغربية ضد الاتحاد السوفيتي . ^{[ 36 ]} شعر كريستي بالضيق الشديد من نتيجة جلسة الاستماع الأمنية لأوبنهايمر عام 1954. عندما التقى تيلر، الذي شهد ضد أوبنهايمر، في لوس ألاموس عام 1954، رفض كريستي مصافحة تيلر علنًا. ^{[ 37 ]} "كنت أنظر إلى أوبنهايمر كإله"، كما تذكر لاحقًا، "وكنت متأكدًا من أنه لم يكن شخصًا خائنًا". ^{[ 2 ]} وعندما سُئل عن علاقته بتيلر عام 2006، قال كريستي:

كنت أراه بين الحين والآخر، لكن علاقتنا ظلت فاترة. ومنذ ذلك الحين، اختلفت معه في عدة أمور، منها على سبيل المثال مبادرة الدفاع الاستراتيجي . صحيح أنني اختلفت معه، لكنني لم أجادل معه علنًا، لأن تيلر يعمل على مستوى مختلف تمامًا عن مستواي. فهو مقرب من الرؤساء، أما أنا فلا. وكما قلت، أنا أختلف معه سرًا فقط، وهذا هو الوضع. ^{[ 38 ]}

في عام 1956، كان كريستي أحد علماء معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) الذين دعوا علنًا إلى حظر التجارب النووية في الغلاف الجوي. وقد وضعت معاهدة الحظر الجزئي للتجارب النووية لعام 1963 ، التي دافع عنها كريستي، حدًا لأحد أكثر مشاريعه تميزًا. فقد عمل مع فريمان دايسون على مشروع أوريون ، وهو تصميم مركبة فضائية تعمل بالقنابل الذرية. ^{[ 36 ]}

خلال إجازة تفرغ علمي في جامعة برينستون عام 1960، بدأ كريستي بحثًا حول المتغيرات القيفاوية والمتغيرات الأصغر حجمًا من نوع RR Lyrae ، وهما فئتان من النجوم المتغيرة شديدة اللمعان . في ذلك الوقت، كان سبب تغير سطوعها لغزًا محيرًا. استخدم كريستي معرفته بديناميكا الموائع الناتجة عن الانفجار الداخلي، والتي اكتسبها في مختبر لوس ألاموس خلال الحرب، لتفسير هذه الظاهرة. وقد نال بذلك ميدالية إدينغتون من الجمعية الفلكية الملكية عام 1967، تقديرًا لإسهاماته في الفيزياء الفلكية النظرية. ^{[ 36 ]}

عُيّن كريستي نائبًا للرئيس وعميدًا لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) عام 1970. ^{[ 39 ]} في عهد كريستي والرئيس هارولد براون، وسّع المعهد نطاق العلوم الإنسانية وأضاف الاقتصاد لإتاحة الفرصة (أو ربما لإلزام الطلاب - إذ كان يُشترط على طلاب البكالوريوس دراسة 25% من وحداتهم الدراسية في العلوم الإنسانية) لتوسيع آفاقهم التعليمية. عيّن براون ديفيد موريسرو نائبًا للرئيس للشؤون المالية، وقادا معًا المعهد خلال فترة السبعينيات الصعبة ماليًا. قُبلت أولى الطالبات كطالبات بكالوريوس في خريف عام 1970. ^{[ 40 ]}

عندما رفعت جينيجوي لابيل ، التي عُيّنت عام 1969 لكنها رُفض تثبيتها عام 1974، دعوى قضائية لدى لجنة تكافؤ فرص العمل ، ضغطت كريستي من أجل تسوية القضية ومنح لابيل التثبيت الوظيفي. أصدرت اللجنة حكمًا ضد معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا عام 1977، مضيفةً أنها تقاضت أجرًا أقل من زملائها الذكور. حصلت لابيل على التثبيت الوظيفي عام 1979. ^{[ 40 ]}

في عام 1970، ارتبط عاطفياً بإنجي-جوليانا ساكمان ، وهي زميلة له في الفيزياء تصغره بستة وعشرين عاماً. ^{[ 41 ]} انفصل عن داغمار في أوائل عام 1971، ^{[ 39 ]} وتزوج جوليانا في 4 أغسطس 1973. ^{[ 42 ]} أنجبا ابنتين، إيليا جوليانا ليلي كريستي، المولودة عام 1974، وألكسندرا روبرتا (أليكسا) كريستي، المولودة عام 1976. ^{[ 43 ]}

تولى كريستي منصب الرئيس بالإنابة لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) لفترة وجيزة عام 1977 عندما غادر براون ليصبح وزيرًا للدفاع . عاد كريستي إلى التدريس بعد أن أصبح مارفن إل. غولدبيرغر رئيسًا عام 1978. أصبح أستاذًا للفيزياء النظرية في المعهد عام 1983، وأستاذًا فخريًا في المعهد عام 1986. ^{[ 36 ]}

توفي كريستي في 3 أكتوبر 2012. وترك وراءه زوجته جوليانا، وابنتيه إيليا وأليكسا، وابنيه بيتر وتيد. ^{[ 2 ]} ودُفن في مقبرة ماونتن فيو في ألتادينا، كاليفورنيا . ^{[ 44 ]}

• كريستي، إي. جوليانا (2013). تحقيق النادر: رحلة روبرت ف. كريستي في الفيزياء وما وراءها . سنغافورة: وورلد ساينتيفيك. ISBN 978-981-4460-24-8.
• هوديسون، ليليان ؛ هنريكسن، بول دبليو؛ ميد، روجر أ؛ ويستفال، كاثرين ل. (1993). التجميع الحرج: تاريخ تقني لمختبر لوس ألاموس خلال سنوات أوبنهايمر، 1943-1945 . نيويورك: مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 0-521-44132-3. OCLC 26764320 . 
• رودس، ريتشارد (1986). صناعة القنبلة الذرية . نيويورك: سايمون وشوستر. ISBN 978-0-684-81378-3. OCLC 13793436 . 

• مقابلة صوتية أجراها مارتن شيروين مع روبرت كريستي عام 1983 ضمن برنامج "أصوات مشروع مانهاتن".
• "روبرت كريستي يروي قصة حياته" . شبكة القصص . مؤرشف من الأصل في 2 مارس 2014. تم الاطلاع عليه في 23 فبراير 2014 .
• مقابلة مع روبرت ف. كريستي، قسم التاريخ الشفوي في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، أرشيف معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا.
• روبرت ف. كريستي يتحدث عن برنامج INSPIRE-HEP