يفغيني زافويسكي

يفغيني كونستانتينوفيتش زافويسكي ( بالروسية : Евгений Константинович Завойский ؛ 28 سبتمبر 1907 - 9 أكتوبر 1976) كان فيزيائيًا سوفيتيًا اشتهر باكتشافه الرنين المغناطيسي الإلكتروني عام 1944. ^{[ 1 ] [ 2 ]} ويُرجح أنه لاحظ الرنين المغناطيسي النووي عام 1941، قبل فيليكس بلوخ وإدوارد ميلز بورسيل بفترة طويلة ، لكنه رفض النتائج لعدم إمكانية تكرارها. ^{[ 3 ] [ 4 ]} كما يُنسب إلى زافويسكي تصميم كاميرا التألق الضوئي للكشف عن العمليات النووية عام 1952، واكتشاف الرنين المغناطيسي الصوتي في البلازما عام 1958.

وُلد زافويسكي عام 1907 في موهيليف-بوديلسكي ، وهي بلدة تقع جنوب الإمبراطورية الروسية (تقع الآن في مقاطعة فينيتسا ، أوكرانيا ). كان والده، قسطنطين إيفانوفيتش، طبيبًا عسكريًا، بينما كانت والدته، إليزافيتا نيكولايفنا، مُدرّسة. في عام 1910، انتقلت عائلة زافويسكي إلى قازان ، وهي مدينة جامعية روسية رئيسية، سعيًا وراء تعليم أفضل ورفاهية أكبر لأبنائهم الخمسة. هناك، حصل قسطنطين إيفانوفيتش على وظيفة مرموقة وشقة واسعة، جهّزها بالأدوات والكتب اللازمة لإجراء تجارب منزلية مع أبنائه. وكان يفغيني، على وجه الخصوص، شغوفًا بالكهرومغناطيسية. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

جلبت ثورة أكتوبر عام 1917 أوقاتًا عصيبة. توفي قسطنطين إيفانوفيتش عام 1919 من الإرهاق، فانتقلت العائلة إلى بلدة ريفية صغيرة للنجاة من المجاعة. ثم عادوا إلى قازان عام 1925. وفي عام 1926، التحق يفغيني بكلية الفيزياء في جامعة قازان . وبحلول ذلك الوقت، كان مهندسًا هاويًا ذا خبرة، إذ كان قد صنع أجهزة استقبال راديو خاصة به، وكان لديه العديد من الأفكار لاختراعات وقياسات جديدة. ^{[ 5 ]} برز زافويسكي كطالب وباحث موهوب. أُرسل إلى سانت بطرسبرغ لمواصلة دراسته، وبعد عودته إلى قازان، عمل في مختبر التذبذبات بجامعة قازان. وبعد حصوله على درجة الدكتوراه عام 1933، أصبح رئيسًا للمختبر. ^{[ 6 ]} شملت مجالات بحثه توليد الموجات فائقة القصر؛ ودراسة آثارها الفيزيائية والكيميائية على المادة، بما في ذلك تأثيرها على إنبات البذور؛ والبحث في تأثير التجديد الفائق . كان موضوع إنبات البذور انعكاساً لتلك الفترة الصعبة التي كان على العلماء فيها محاولة مساعدة الاقتصاد الروسي الذي كان يتعافى من سنوات الحروب. ^{[ 7 ]}

بدأ زافويسكي دراسات منهجية حول تفاعل الموجات الكهرومغناطيسية مع المادة عام 1933. وشكّل فريقًا من الباحثين التجريبيين والنظريين الموهوبين من خلفيات متنوعة، ضمّ بوريس كوزيريف، وأ. ف. نيسميلوف، ولاحقًا سيمين ألتشولر . كما زار العديد من المختبرات في المدن الروسية الكبرى، ووجد أن التقنيات التجريبية في هذا المجال البحثي كانت غير متطورة. وقد أبدى استياءً بالغًا من ضعف حساسية الكشف، وبذل جهدًا كبيرًا لتحسينها باستخدام كواشف ودوائر إلكترونية أفضل. ^{[ 8 ]}

كان زافويسكي مهتمًا للغاية بالنتائج الرائدة التي حققها إيزيدور إسحاق رابي عام 1938 حول تفاعل الحزم الجزيئية مع الموجات الكهرومغناطيسية في مجال مغناطيسي ثابت، أي الرنين المغناطيسي النووي (NMR). ^{[ 9 ]} بعد ثماني سنوات، في عام 1946، قام فيليكس بلوخ وإدوارد ميلز بورسيل بتطوير هذه التقنية لاستخدامها على السوائل والمواد الصلبة، وهو ما نالا عنه جائزة نوبل في الفيزياء عام 1952. ^{[ 10 ]} حاول زافويسكي أيضًا الكشف عن الرنين المغناطيسي النووي في المواد الصلبة والسائلة حوالي عامي 1940-1941. كان لديه نظام كشف حساس بما يكفي وتمكن من الحصول على إشارات الرنين. ومع ذلك، من المحتمل أن الشرط الصارم للتجانس المكاني للمجال المغناطيسي لم يتحقق. ^{[ 3 ]} كانت الإشارات غير مستقرة وضعيفة التكرار، وبالتالي تم تجاهلها. توقف العمل بسبب الحرب العالمية الثانية ولم يُستأنف. ^{[ 6 ] [ 11 ]}

بدلاً من ذلك، ركز زافويسكي، ابتداءً من عام 1943، على الرنين المغناطيسي الإلكتروني (EPR)، الذي يتطلب تجانسًا أقل بكثير للمجال المغناطيسي. من ناحية أخرى، يتطلب هذا النوع من الرنين إلكترونيات كشف أكثر حساسية، لكن زافويسكي كان مُلمًا بهذا المجال. على وجه الخصوص، استبدل الكشف الحراري (الكالوريمتري) الذي ابتكره سي. جيه. غورتر بتقنية إلكترونية أكثر حساسية تعتمد على تيار الشبكة . تمثلت إحدى التحسينات الإضافية في إضافة مجال مغناطيسي متناوب صغير إلى المجال المغناطيسي الساكن الرئيسي. أدى ذلك إلى زيادة حساسية الكشف بشكل كبير، وسمح بتضخيم إشارة الرنين بسهولة وإخراجها مباشرةً إلى راسم الإشارة . في عام 1944، تم الكشف عن إشارات الرنين المغناطيسي الإلكتروني في العديد من الأملاح، بما في ذلك كلوريد النحاس المائي (CuCl₂ _· 2H₂O ₎ ، وكبريتات النحاس ، وكبريتات المنغنيز . ^{[ 6 ] [ 12 ]} كانت النتائج ثورية، ولم يتقبلها في البداية حتى العلماء السوفييت (بمن فيهم بيوتر كابيتسا ). تبددت الشكوك عندما زار زافويسكي موسكو، وقام بتجميع مطياف رنين مغناطيسي إلكتروني من الصفر، وأعاد إنتاج نتائجه هناك. ^{[ 3 ]} في عام 1945، دافع زافويسكي عن تأهيله العلمي في مجال ظاهرة الرنين المغناطيسي الإلكتروني. ^{[ 4 ] [ 13 ] [ 14 ]}

كان زافويسكي أستاذاً محبوباً ركّز على العروض التوضيحية بدلاً من النظريات. وقد عرض بنفسه ظواهر تبريد مختلفة، مثل تصلّب المادة وتحطّمها عند التجمّد. كادت إحدى تجاربه أن تؤدي إلى اعتقاله من قبل الشرطة الداخلية. فقد أظهر زافويسكي تداخل الضوء المستقطب في بلورة ثنائية المحور ، مما نتج عنه صورة تشبه الصليب المعقوف محاطة بدائرة، عُرضت على الشاشة أمام جمهور غفير. وسرعان ما صودرت البلورات المستخدمة في العرض التوضيحي، وخضعت للتحليل من قبل لجنة خاصة، بحثاً عن صلة بين التجربة وألمانيا النازية، ولم يُحسم الأمر إلا بعد سلسلة من الرسائل من العلماء. ^{[ 15 ]}

في عام 1947، وبدعوة من إيغور كورتشاتوف ، انتقل زافويسكي من قازان إلى موسكو للعمل في معهد أكاديمية العلوم السوفيتية ، الذي أصبح فيما بعد معهد الطاقة الذرية . ثم نُقل إلى موقع أرزاماس-16 السري ، وشارك في مشروع القنبلة الذرية السوفيتية . بعد عودته إلى معهد الطاقة الذرية، عمل على أجهزة كشف العمليات فائقة السرعة، وفي عام 1952 طوّر كاميرا إضاءة جديدة لكشف العمليات النووية. ^{[ 13 ]} ابتداءً من عام 1958، درس البلازما والظواهر المتعلقة بالاندماج النووي ، واكتشف الرنين المغناطيسي الصوتي في البلازما في العام نفسه. ^{[ 6 ] [ 14 ]}

أبعده مرض خطير عن العلم عام 1972. ^{[ 13 ]} توفي زافويسكي عام 1976 في موسكو. ^{[ 6 ]}

حصل زافويسكي على جائزة ستالين (1949)، وجائزة لينين (1957)، ولقب بطل العمل الاشتراكي (1969)، بالإضافة إلى وسامين من وسام لينين . وفي 23 أكتوبر 1953، أصبح عضوًا منتسبًا في أكاديمية العلوم بالاتحاد السوفيتي ، وفي 26 يونيو 1964 انتُخب أكاديميًا . ^{[ 3 ] [ 16 ] [ 17 ]}

في عام 1977، بعد عام من وفاته، اعترفت الجمعية الدولية لفيزياء الإلكترون-بروتون باكتشافه لهذه الظاهرة، كما أنشأت "جائزة زافويسكي". ^{[ 11 ]} وفي عام 1984، سُمّي معهد قازان للفيزياء باسم زافويسكي. ^{[ 6 ] [ 18 ]}

تلقى زافويسكي 46 ترشيحًا لجائزة نوبل بين عامي 1958 و 1974، منها 41 ترشيحًا في الفيزياء و 5 ترشيحات في الكيمياء. ^{[ 19 ]}

• بوريس إ. كوتشيلاييف (1995). بداية الرنين البارامغناطيسي . وورلد ساينتيفيك. ISBN 981-02-2114-2.

• مختبر يفغيني زافويسكي التذكاري، مؤرشف بتاريخ ٢١ سبتمبر ٢٠٠٨ في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) .