مقدمة
هربرت فروليش (9 ديسمبر 1905 – 23 يناير 1991) كان عالم فيزياء بريطانيًا من أصل ألماني. اشتهر بإسهاماته الهامة في الفيزياء النظرية، وخاصة في مجالات الفيزياء الصلبة والموصلية الفائقة.
نشأته وتعليمه
ولد هربرت فروليش في ألمانيا في عام 1905. تلقى تعليمه في جامعات ألمانيا، وحصل على الدكتوراه في الفيزياء من جامعة ميونيخ في عام 1930. بعد حصوله على الدكتوراه، عمل فروليش في عدة جامعات ألمانية قبل أن يهاجر إلى بريطانيا في عام 1933 بسبب صعود الحزب النازي.
حياته المهنية
في عام 1927، التحق فروليش بجامعة لودفيغ ماكسيميليان في ميونخ. بدأت مسيرته المهنية في بريطانيا في جامعة بريستول، حيث عمل محاضرًا في الفيزياء. ثم انتقل إلى جامعة ليفربول، حيث أصبح أستاذًا للفيزياء النظرية في عام 1948. بقي فروليش في جامعة ليفربول حتى تقاعده في عام 1975. خلال فترة عمله في ليفربول، أسس فروليش مدرسة قوية للفيزياء النظرية، وأشرف على العديد من الطلاب الذين أصبحوا فيما بعد علماء بارزين.
كان فروليش زميلًا في الجمعية الملكية (FRS)، وهي زمالة تُمنح للعلماء المتميزين في المملكة المتحدة ودول الكومنولث.
إسهاماته العلمية
قدم هربرت فروليش إسهامات كبيرة في عدة مجالات في الفيزياء النظرية، بما في ذلك:
- الموصلية الفائقة: يعتبر فروليش من الرواد في تطوير نظرية الموصلية الفائقة. اقترح آلية لتفسير الموصلية الفائقة تعتمد على تفاعل الإلكترونات مع الفونونات (اهتزازات الشبكة الذرية) في المادة. هذه الآلية، المعروفة باسم تفاعل فروليش، أصبحت أساسًا لنظرية BCS للموصلية الفائقة، والتي فازت بجائزة نوبل في الفيزياء عام 1972.
- الديالكتريك: قدم فروليش مساهمات كبيرة في فهم الخواص العازلة للمواد. طور نظرية إحصائية للديالكتريك، والتي تفسر سلوك المواد العازلة تحت تأثير المجالات الكهربائية.
- الفيزياء الحيوية: في أواخر حياته المهنية، اهتم فروليش بتطبيق مفاهيم الفيزياء على الأنظمة الحيوية. اقترح أن بعض الأنظمة الحيوية، مثل الخلايا، يمكن أن تظهر سلوكًا متماسكًا ومنظمًا بسبب التفاعلات الكهربائية بين الجزيئات. هذه الأفكار، على الرغم من أنها مثيرة للجدل، حفزت البحث في مجال الفيزياء الحيوية.
- الإلكترونات القطبية (Polarons): قام فروليش بعمل رائد في دراسة الإلكترونات القطبية، وهي عبارة عن إلكترونات محاطة بتشوه في الشبكة الأيونية للبلورة بسبب تفاعلها مع الأيونات.
بالإضافة إلى هذه المجالات الرئيسية، قدم فروليش إسهامات في مجالات أخرى مثل نظرية المجال الكمي، وفيزياء البلازما، والديناميكا الإحصائية.
نظرية الموصلية الفائقة لفروليش
تعتبر نظرية فروليش للموصلية الفائقة من أبرز إنجازاته. تعتمد هذه النظرية على فكرة أن الإلكترونات في بعض المواد يمكن أن تتفاعل مع اهتزازات الشبكة الذرية (الفونونات) بطريقة تؤدي إلى تكوين أزواج من الإلكترونات المترابطة، تُعرف باسم أزواج كوبر. هذه الأزواج من الإلكترونات يمكن أن تتحرك عبر المادة دون مقاومة، مما يؤدي إلى الموصلية الفائقة.
على الرغم من أن نظرية فروليش لم تكن كاملة، إلا أنها قدمت الأساس النظري لنظرية BCS الأكثر شمولاً، والتي تفسر الموصلية الفائقة في العديد من المواد.
تأثير فروليش
كان لعمل هربرت فروليش تأثير كبير على تطور الفيزياء الحديثة. ساهمت أفكاره في فهمنا للموصلية الفائقة، والخصائص العازلة للمواد، والظواهر الفيزيائية في الأنظمة الحيوية. ألهمت أبحاثه العديد من العلماء، ولا تزال ذات صلة حتى اليوم.
بالإضافة إلى إسهاماته العلمية، كان فروليش معلمًا وملهمًا للعديد من الطلاب والباحثين. كان يتمتع بقدرة فريدة على شرح المفاهيم الفيزيائية المعقدة بطريقة واضحة ومفهومة، وكان يشجع طلابه على التفكير النقدي والإبداعي.
جوائز وتكريمات
تقديراً لإسهاماته العلمية، حصل هربرت فروليش على العديد من الجوائز والتكريمات، بما في ذلك:
- انتخابه زميلاً في الجمعية الملكية (FRS).
- ميدالية جوثري من معهد الفيزياء.
- جائزة ماكس بورن من معهد الفيزياء والجمعية الفيزيائية الألمانية.
وفاته
توفي هربرت فروليش في 23 يناير 1991 عن عمر يناهز 85 عامًا. ترك وراءه إرثًا علميًا غنيًا، ومدرسة قوية للفيزياء النظرية، وعددًا كبيرًا من الطلاب والباحثين الذين تأثروا بأفكاره وعمله.
خاتمة
كان هربرت فروليش عالم فيزياء متميزًا قدم إسهامات كبيرة في الفيزياء النظرية، وخاصة في مجالات الموصلية الفائقة والخصائص العازلة للمواد. كان لعمله تأثير كبير على تطور الفيزياء الحديثة، ولا يزال يلهم العلماء والباحثين حتى اليوم. لقد ترك إرثاً علمياً غنياً ومدرسة قوية للفيزياء النظرية.