الشهر: أكتوبر 2022

“تم منح جائزة نوبل في الأدب لعام 2022 للمؤلفة الفرنسية آني إرنو Annie Ernaux للشجاعة والفطنة الحادة التي اكتشفت بها جذور الاغتراب والقيود الجماعية للذاكرة الشخصية.”

صرحت الأكاديمية السويدية المانحة لنوبل

من هي آني إرنو الفائزة بجائزة نوبل الأدب 2022؟

تم منح جائزة نوبل في الأدب لعام 2022 للمؤلفة الفرنسية آني إرنو Annie Ernaux فمن هي؟ ولدت الكاتبة الفرنسية (آني ارنو- Annie Ernaux) عام 1940 ونشأت في بلدة (يفيتوت- Yvetot) الصغيرة (بنورماندي- Normandy)، لأبوين من الطبقة العاملة لديهم محل بقالة ومقهى.

ورغم تواضع بيئتها إلا أنها كانت طموحة لأن أبويها انتشلوا أنفسهم من حافة النجاة البروليتارية إلى الحياة البرجوازية الأسهل نسبيًا. درست في جامعات (روان- Rouen) ثم في (بوردو-Bordeaux) لتصبح معلمة. وحصلت على درجة جامعية أعلى في الأدب الحديث عام (1971) وبدأت مسيرتها الأدبية في عام 1974 برواية (Cleaned Out – نٌظفت) عن سيرتها الذاتية.

وقد ابتعدت منذ البداية عن الخيال وركزت على واقعها الشخصي، حيث جمعت بين التجارب التاريخية والفردية. كما يتابع كتابتها عدد كبير من القراء، وتتم مراجعتها في معظم الصحف المحلية والوطنية في فرنسا. فضلاً عن كونها موضوعًا للعديد من الكتب والمقابلات والبرامج الإذاعية والتلفزيونية والمؤلفات الأكاديمية الدولية الكبيرة والصغيرة.

“نحن نركز على الأدب والجودة الأدبية، وليس على الشؤون الدولية الجارية لكن من المؤلم أن كاتبة معروفة بعملها حول الإجهاض قد تم اختيارها في العام الذي ألغت فيه المحكمة العليا في الولايات المتحدة قانون رو ضد وايد” (الخاص بحق الإجهاض للنساء)

الأكاديمية السويدية المانحة لنوبل

لماذا منحت نوبل في الأدب لعام 2022 للمؤلفة الفرنسية آني إرنو

اشتهرت فرنسا في الستينيات برموز التحرير: باردو وفوكو وانتفاضة الطلاب ومع ذلك كان ما يقرب من نصف البلاد يعيش مع التهديد المستمر بالحمل غير المرغوب فيه، وهو كابوس مرعب حيث كانت موانع الحمل غير قانونية وكذلك الإجهاض. في أواخر عام 1963، كانت آني أرنو الأولى في عائلتها التي تلتحق بالجامعة وعلى بعد أشهر من التخرج اكتشفت أنها حامل كتاب (يحدث-happening) الذي نُشر في فرنسا عام 2000 وباللغة الإنجليزية بعد ذلك بعام، يعد مذكرات عن معاناة النساء للإجهاض دون الموت أو السجن.

وتم تحويله لفيلم عام 2021 فاز بالجائزة الأولى في مهرجان البندقية السينمائي وكان أكثر فعالية في نقل رسالة ارنو الأخيرة في ضوء التراجع المستمر عن حقوق المرأة: منع الإجهاض يضع النساء في خطر مميت.

منذ سبعينيات القرن الماضي، نشرت Arnoux ما يقرب من عشرين كتابا، تحتوي على مذكرات من حياتها كفتاة وامرأة عن خلال تباينات قوية تتعلق بالجنس واللغة والطبقة وتغطي مراهقتها وعلاقاتها الأسرية والأمراض وشؤون الحب وعملها واقعي للغاية لدرجة أن النقاد والناشرين الناطقين باللغة الإنجليزية يصنفون كتابتها مذكرات رغم أنها تصر دائمًا على أنها تحوي الواقع والخيال.

وتمت ترجمة العديد من أعمالها إلى اللغة الإنجليزية، وتم ترشيحها لجائزة البوكر الدولية لعام 2019 عن كتابها (السنوات- The years) كما حصلت على جائزة رينودو الأدبية عام 1984.

لذا فإن سعيها الدؤوب وتركيزها الفائق على قضايا الأسرة والطبقة والمساواة بين النساء والرجال والتعبير عن المرأة بين ذكرياتها وواقعنا المعاصر قد منحها أسبقية على منافسيها الأكثر شهرة وتأثيرًا سياسيًا.

التغلب على المنافسين الأكثر شهرة!

ضمن مرشحي نوبل لهذا العام الكاتب البريطاني الأشهر سلمان رشدي باعتباره المرشح المفضل للفوز بنوبل في الأدب لعام 2022 استنادًا إلى مواقع التوقعات على الإنترنت ثم الروائيين العظام:

خافيير مارياس أحد أبرز وجوه الأدب المعاصر باللغة الإسبانية والذي فارق الحياة في عيادة بالعاصمة الإسبانية إثر التهاب رئوي “تسبب به وباء كوفيد-19” موخرًا.

وهيلاري مانتيل الفائزة مرتين بجائزة بوكر الأدبية البريطانية العريقة عن كتابين من سلسلة كتبها التي تُرجمت إلى 41 لغة. كما حظى آخر جزء من هذه السلسة بإشادة النقاد، وتشكلت يوم صدوره طوابير من القرّاء أمام المكتبات لشرائه. لكنها توفيت ايضًا هذا العام، وغرّدت مؤلفة سلسلة كتب هاري بوتر (جيه كيه رولينج) إنّ مانتيل كانت عبقرية. وكتب حساب جائزة بوكر الأدبية البريطانية في تويتر نعيًا لها قائلًا: “إنّ جميع القيّمين على الجائزة حزينون جداً لوفاة هيلاري مانتيل”.

حملات دعم سلمان رشدي

في أعقاب الهجوم على الكاتب البريطاني (سلمان رشدي- Salman Rushdie) في 12 أغسطس، ومحاولات طعنه عندما كان على وشك إلقاء محاضرة في معهد (تشوتاكوا-Chautauqua) نيويورك، بدأت العديد من المؤسسات والجمعيات الأكاديمية في مطالبة لجنة نوبل بالأكاديمية السويدية لمنحه جائزة نوبل في الأدب لهذا العام.

ومن بين المؤلفين الذين طالبوا بالاعتراف برشدي الفيلسوف الفرنسي (برنارد هنري ليفي- Bernard-Henri Lévy) ووزيرة الثقافة الفرنسية (فرانسواز نيسن- Françoise Nyssen)، والكتاب البريطانيان (إيان ماك إيوان- Ian McEwan) و(نيل جايمان- Neil Gaiman)، والكاتبان الهنديان (كافري نامبيسان- Kavery Nambisan) و(أًدل جوساوالا- Adil Jussawalla) والكاتبة الكندية (مارغريت أتوود- Margaret Atwood).

“يظهر لنا سلمان رشدي حقيقة أنه إذا لم ندافع عن حرية التعبير، فنحن نعيش في طغيان”.

(مارغريت أتوود- Margaret Atwood)

كما وضح الصحفي الأمريكي (ديفيد ريمنيك- David Remnick) سبب استحقاق رشدي لجائزة نوبل قائلا:

“بصفته فنانًا أدبيًا فإن رشدي يستحق بشدة جائزة نوبل، ولا تتعزز القضية إلا من خلال دوره كمدافع بلا هوادة عن الحرية ورمزًا للمرونة. ولا يمكن لمثل هذه البادرة أن تعكس موجة الرجعية التي اجتاحت العالم. وبعد كل خياراتها المحيرة فإن الأكاديمية السويدية لديها فرصة الرد على بشاعة حكم الإعدام الرسمي الصادر ضد سلمان بجائزة مرموقة لتوبيخ جميع رجال الدين والمستبدين والديماغوجية -بما في ذلك الغرب- الذين يحفزون أتباعهم نحو قمع الحريات الإنسانية وحرية التعبير. إن محنة رشدي تذكرنا بأننا لم نتحرر أبدًا، لكن الوصول يستحق الثمن.”

من هو سلمان رشدي؟

اشتهر الكاتب سلمان رشدي بروايته المثيرة للجدل عام 1988، (آيات شيطانية- Satanic Verses). وقد أصدر بشأنها فتوى بوجوب قتل الكاتب من المرشد الأعلى الإيراني آية الله الخميني. لذا يدرج سنويًا في قائمة توقعات جائزة نوبل، حيث عبر الصحفي جيف سيمون من جريدة The Buffalo News عن إمكانية فوز رشدي بالجائزة المرموقة قائلاً:

“جائزة نوبل لرشدي لن تكون فقط رسالة مجيدة من حضارتنا إلى كل من يشجب (الكلمة الحرة)؛ بل سيكون في الواقع وسيلة لاسترداد جائزة نوبل للآداب في وقت الحاجة، والآن تخيل فقط ما قد يعنيه ذلك إذا قرروا منح جائزة نوبل له فهو يعيش ويعمل حاليًا في أمريكا ولكنه رمز حضاري للشجاعة المطلوبة في كثير من الأحيان للكلمة المكتوبة في هذا العالم”

يشتهر رشدي بأعماله الأدبية مثل (أطفال منتصف الليل- Midnight’s Children) (1981)، و(تنهد المور الأخير- The Moor’s Last Sigh) (1995)، و(شاليمار المهرج- Shalimar the Clown) (2005)، و(جوزيف أنطون: مذكرات- Joseph Anton: A Memoir) (2012)، سردًا لحياته في أعقاب الأحداث التي أعقبت الآيات الشيطانية، منذ ذلك الحين أصبح رمزًا لـ “حرية التعبير” في عالم الأدب.

تمنح الجائزة الأكاديمية السويدية سنويا وتبلغ قيمتها 10 ملايين كرونة سويدية (914704 دولار/حوالي مليون دولار)، برأيك من يستحق الجائزة أكثر، ومن من كتاب العرب يستحق الجائزة؟

باستخدام التجارب الرائدة، أظهر كلا من آلان أسبكت وجون كلاوزر وأنتون زيلينجر، الحائزين على جائزة نوبل في الفيزياء 2022، إمكانية التحقيق والتحكم في الجسيمات الموجودة في حالات التشابك. حيث ما يحدث لجسيم واحد في زوج متشابك يحدد ما يحدث للآخر حتى لو كان أحدهما بعيدًا عن الآخر على نحو كبير جدًا. فما طوره العلماء الحائزين على نوبل في الفيزياء 2022 للأدوات التجريبية بمثابة الأساس لعصر جديد من تكنولوجيا الكم.

قوة التشابك الكمي هو سر نوبل في الفيزياء 2022

لا تمثل ميكانيكا الكم مجرد نظرية أو قضية فلسفية! بل هناك بحث وتطوير مكثف للاستفادة من الخصائص الخاصة بأنظمة الجسيمات الفردية. كل ذلك يصب في مصلحة بناء حواسيب كمية وتحسين القياسات وبناء شبكات كمية وإنشاء اتصال آمن مُشفر كميًا. وتعتمد الكثير من التطبيقات على تقنية الكم، إذ تسمح لجسيمين أو أكثر بالوجود في حالة متشابكة وذلك بغض النظر عن مدى تباعد كلا منهما عن الآخر. يُعرف ذلك باسم «التشابك-Entanglement» والذي أثار جدل واسع في ميكانيكا الكم منذ أن صيغت النظرية.

تحدث ألبرت أينشتاين عن تلك الحركة الخفية عن بُعد. كما قال إروين شرودنجر إنها أهم سمة لميكانيكا الكم. وهذا العام استكشف الفائزون بجائزة نوبل في الفيزياء 2022 هذه الحالات الكمية المتشابكة. ووضعت تجاربهم الأساس للثورة القائمة حاليًا في تكنولوجيا الكم.

ما هو التشابك الكمي؟

حين يتشابك جسيمان كميًا، يمكن للشخص الذي يقيس خاصية لجسيم واحد أن يحدد على الفور نتيجة قياس مكافئ للجسيم الآخر. يحدث الأمر دون الحاجة إلى التحقق، فهو مضمون. وقد يكون ذلك عجيب على مسامعك بالبداية! لكن إذا فكرنا في الكرات بدلاً من الجسيمات. فيمكننا تخيل تجربة يتم فيها إرسال كرة سوداء في اتجاه ما وكرة بيضاء في الاتجاه المعاكس. ويمكن للمراقب الذي يمسك كرة ويرى أنها بيضاء أن يعرف على الفور أن الكرة التي تحركت في الاتجاه الآخر سوداء.

فما يجعل ميكانيكا الكم مميزة هو أن مكافئتها للكرات ليس لها حالات محددة حتى يتم قياسها. قد يبدو الأمر كما لو أن كلتا الكرتين ذو لون رمادي، حتى ينظر شخص ما إلى أخر. بعد ذلك، يمكن أن يأخذ بشكل عشوائي كل الأسود الذي يمكن لزوج الكرات الوصول إليه أو يمكن أن يظهر أنه أبيض. فتتحول الكرة الأخرى على الفور إلى اللون المعاكس.

ولكن كيف يمكن معرفة أن الكرات لم يكن لها لون محدد من البداية؟ حتى لو بدت رمادية اللون، فربما كانت تحتوي على ملصق مخفي بالداخل. يشير إلى اللون الذي يجب أن تصبح عليه عندما ينظر إليها شخص ما.

هل هناك لون ما من الأساس في حالة غياب المراقبة؟

كي نفهم الأمر، يمكن مقارنة الأزواج المتشابكة لميكانيكا الكم بآلة ترمي كرات ذات ألوان متناقضة في اتجاهات متعاكسة نحو طفلين وهما بوب وأليس. وعندما يمسك “بوب” الكرة ويرى أنها سوداء، يعرف على الفور أن “أليس” قد التقطت كرة بيضاء.

نظريًا، عند استخدام المتغيرات الخفية بدلًا من الألوان المحددة من البداية، بدا أن الكرات تحتوي دائمًا على معلومات خفية حول اللون الذي يجب إظهاره لبوب أو أليس. وعلى الرغم من ذلك، تقول ميكانيكا الكم أن الكرات كانت رمادية اللون بشكل ما، إلى أن نظر إليها أحدهما. وعندما تحولت إحداهما إلى اللون الأبيض بنظر أليس إليها، أصبحت الأخرى سوداء. وتفترض مبرهنة بيل لعدم التساوي أن هناك تجارب يمكن أن تفرق بين هذه الحالات. ولكن ما سنراه لاحقًا، أن تلك التجارب أثبتت أن وصف ميكانيكا الكم هو الصحيح وليس مبرهنة بيل.

سبب منح جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2022

يُعدّ جزء مهم مما تمت مكافأة العلماء الثلاثة عليه بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 2022 هو الإطاحة بمبرهنة عدم التساوي لبيل. إذ تسمح مبرهنة عدم التساوي لبيل بإمكانية التفريق بين “اللا تحديد المسبق للجسيمات في ميكانيكا الكم” من جهة و”الوصف البديل باستخدام تعليمات سرية أو متغيرات خفية” من جهة أخرى. حيث أظهرت التجارب أن الطبيعة تتصرف كما تنبأت ميكانيكا الكم وليس كما توضح المبرهنة. فالكرات رمادية اللون، وبدون معلومات سرية، والمصادفة وحدها هي التي تحدد اللون الأسود والأبيض في التجربة. أي أنه لا توجد حالة أساسية محددة للون الكرات قبل إطلاقها!

طرق جديدة من خلال الحالات الكمية

يمكننا من خلال الحالات الكمية المتشابكة إيجاد طرق جديدة لتخزين المعلومات ونقلها ومعالجتها. وتحدث أشياء مثيرة للاهتمام إذا كانت الجسيمات في زوج متشابك وتتحرك في اتجاهين متعاكسين. فإذا التقى أحدهما بجسيم ثالث بطريقه تصبح متشابكة معهم. ثم يدخلون مع بعضهم في حالة مشتركة جديدة. فيفقد الجسيم الثالث هويته، لكن خصائصه الأصلية انتقلت الآن إلى الجسيم المنفرد من الزوج الأصلي.

هذه الطريقة لنقل حالة كمية غير معروفة من جسيم إلى آخر تسمى النقل الآني الكمي. كان هذا النوع من التجارب أجراه أنتون زيلينجر وزملاؤه في عام 1997. ومن اللافت للنظر أن النقل الآني الكمي هو الطريقة الوحيدة لنقل المعلومات الكمية من نظام لآخر دون أن يفقد أي جزء منها. حيث من المستحيل تمامًا قياس جميع خصائص النظام الكمي ثم إرسال المعلومات إلى المستلم الذي يريد إعادة بناء النظام. وذلك لأن النظام الكمي يمكن أن يحتوي على عدة نسخ من كل خاصية في وقت واحد، حيث يكون لكل نسخة احتمالية معينة للظهور أثناء القياس. وبمجرد إجراء القياس، تبقى نسخة واحدة فقط، وهي النسخة الذي قرأتها أداة قياس. لقد اختفى الآخرون ومن المستحيل معرفة أي شيء عنهم. وعلى الرغم من ذلك، يمكن نقل الخصائص الكمية غير المعروفة تمامًا باستخدام النقل الآني الكمي وتظهر سليمة وكاملة دون فقدان في جسيم آخر، مع ملاحظة أنها تُدمر في الجسيم الأصلي.

هل أمكننا تطبيق الانتقال الآني عمليًا؟

بمجرد عرض الانتقال الآني بشكل تجريبي، كانت الخطوة التالية هي استخدام زوجين من الجسيمات المتشابكة. فإذا تم تجميع جسيم واحد من كل زوج معًا بطريقة معينة، فيمكن للجسيمات غير المضطربة في كل زوج أن تتشابك على الرغم من عدم ملامستها أبدًا لبعضها البعض. تم توضيح تبادل التشابك هذا لأول مرة في عام 1998 من قبل مجموعة أنتون زيلينجر البحثية.

تمكن الفريق من إرسال أزواج الفوتونات المتشابكة وجزيئات الضوء في اتجاهين متعاكسين من خلال الألياف الضوئية لتعمل كإشارات في شبكة كمية. ويتيح التشابك بين الزوج من تمديد المسافات في مثل هذه الشبكة. فهناك حد للمسافة التي يمكن أن ترسل فيها الفوتونات عبر الألياف الضوئية قبل امتصاصها أو فقدان خصائصها. كما يمكن تضخيم الإشارات الضوئية العادية. لكن هذا لم يحدث مع الأزواج المتشابكة. إذ يجب على المضخم أن يلتقط ويقيس الضوء الذي يكسر التشابك. ومع ذلك، فإن تبادل التشابك يعني أنه من الممكن إرسال الحالة الأصلية إلى أبعد من ذلك، وبالتالي نقلها عبر مسافات أطول مما كان ممكنًا.

أجسام تتشابك دون اتصال!

ينبعث زوجان من الجسيمات المتشابكة من مصادر مختلفة. حيث يتم تجميع جسيم واحد من كل زوج معًا بطريقة خاصة تجعلهم متشابكين مع بعضهم البعض، ثم يتشابك الجسيمان الآخران (مثل 1 و 4 في الرسم التخطيطي) أيضًا. على هذا النحو، يمكن أن يتشابك جسيمان لم يكونا على اتصال مطلقًا.

من التناقض إلى اللا مساواة

أينشتاين أخطأ

نحن نسلم بأنه لا يمكن أن يتأثر شيء ما بحدث يقع في مكان آخر دون أن تصل إليه أي إشارة أولًا؟ كما لا يمكن للإشارة أن تنتقل أسرع من الضوء. هذا المبدأ، الذي يسميه الفيزيائيون بالمحلية، كان يُنظر إليه منذ فترة طويلة على أنه افتراض أساسي حول قوانين الفيزياء. لكن ميكانيكا الكم دائمًا مبهرة وعجيبة! فقال ألبرت أينشتاين أن ميكانيكا الكم تسمح “بعمل مخيف عن بعد” -وهو التشابك الكمي-، على حد تعبير أينشتاين. في ميكانيكا الكم، لا يبدو أن هناك حاجة لإشارة لتوصيل الأجزاء المختلفة لنظام ما. حيث أن التشابك الكمي كسر تصور لازمية وجود إشارة وأن تكون أسرع من الضوء، لإنه بالفعل يحدث بسرعة كبيرة. وهذا التناقض مع المحلية محير بالنسبة لإينشتاين وغيره، نظرًا لعدم معرفة ماهية هذا التشابك.

قدم أينشتاين وزملائه منطقهم في عام 1935، بأنه لا يبدو أن ميكانيكا الكم تقدم وصفًا كاملاً للواقع. وذلك أصبح يسمى بمفارقة EPR -الاسم من عدد الأحرف الأولى من أسماء الباحثين-. كما وضحوا أن هناك «متغيرات خفية محلية-local hidden variables».

ما هي المتغييرات الخفية؟

لنفرض أن لديك زوج من الإلكترونات والذي إجمالي دورانهما يساوي صفر وذلك يعني أنه عند قياس دوران أي منهم على طول محور معين سيؤول لنتائج معاكسه للآخر، نظرًا لدورانهما عكس بعضهم البعض. وعلى الرغم من أن الدوران الكلي له قيمة محددة لكن الدوران الفردي لكل إلكترون غير محدد.

الآن لنفرض أنك فصلت هذه الإلكترونات المتشابكة ونقلتها إلى مختبرات بعيدة عن بعضها وأن فرقًا من العلماء في هذه المختبرات يمكنها إجراء قياسات الدوران. فعندما يقيس كلا الفريقين على طول نفس المحور، فإنهما يحصلان على نتائج معاكسة بنسبة 100٪ أيضًا.

يقترح أينشتاين أنه يمكن أن يأتي كل زوج من الإلكترونات مع مجموعة مرتبطة من “المتغيرات الخفية” -كما وضحنا- التي تحدد دوران الجسيمات على طول جميع المحاور في وقت واحد. لكن هذه المتغيرات الخفية غائبة عن الوصف الكمي للحالة المتشابكة، حيث يمكن للمتغيرات الخفية أن تفسر لماذا تؤدي قياسات المحور نفسه دائمًا إلى نتائج معاكسة دون أي انتهاك للمحلية -والمحلية توضح أنه لا يوجد شيء أسرع من الضوء-، قياس إلكترون واحد لا يؤثر على الآخر ولكنه يكشف فقط عن القيمة الموجودة مسبقًا لمتغير خفي.

بيل يستبعد المتغييرات الخفية

أثبت الفيزيائي جون بيل أنه يمكن استبعاد المتغيرات الخفية المحلية أي استبعاد الموقع تمامًا، عن طريق قياس دوران الجسيمات المتشابكة على طول محاور مختلفة. إذ أنه أليس من الممكن أن يكون السبب في النتائج المعاكسة دائمًا هم الأشخاص ذاتهم، ففي المثال السابق علماء المختبر هم المتحكمين في الدوران وقد يتفقوا على قياسات معينة. كما وضح اختلاف عالم الكم عن العالم الكلاسيكي، وأن ميكانيكا الكم غير متوافقة مع المتغييرات الخفية المحلية، لإن التشابك الكمي كسر مبدأ المحلية في العالم الكلاسيكي. ووضح كل ما ذكرناه من خلال مبرهنته عدم التساوي أو عدم المساواة والتي تبيّن أن جميع النظريات ذات المتغيرات الخفية، يكون الارتباط بين نتائج القياسات أقل من قيمة معينة أو مساوي لها على الأكثر. وهذا ما يسمى عدم التساوي لبيل. وعلى الرغم من ذلك، يمكن لميكانيكا الكم أن تنتهك المبرهنة والتنبؤ بقيم أعلى للارتباط بين النتائج مما هو ممكن من خلال المتغيرات الخفية.

تجارب لاختبار عدم التساوي لبيل

أصبح جون كلاوزر مهتمًا بأساسيات ميكانيكا الكم عندما كان طالبًا في الستينيات، ولم يستطع التخلص من فكرة جون بيل بمجرد أن قرأ عنها. في نهاية المطاف، تمكن هو وباحثين آخرين من تقديم اقتراح لنوع واقعي من التجارب يمكن استخدامه لاختبار عدم التساوي لبيل.

تتضمن التجربة إرسال زوج من الجسيمات المتشابكة في اتجاهين متعاكسين. في الممارسة العملية، يتم استخدام الفوتونات التي لها خاصية تسمى الاستقطاب. فعندما تنبعث الجسيمات، يكون اتجاه الاستقطاب غير محدد، وكل ما هو مؤكد هو أن للجسيمات استقطاب متوازي.

يمكن التحقق من ذلك باستخدام مرشح يسمح بالاستقطاب الموجه في اتجاه معين. هذا هو التأثير المستخدم في العديد من النظارات الشمسية، والذي يحجب الضوء الذي تم استقطابه في مستوى معين.

إذا تم إرسال كلا الجسيمين في التجربة نحو المرشحات التي يتم توجيهها في نفس المستوى على نحو عمودي، وانزلق أحدهما عندئذٍ سيمر الآخر أيضًا. إذا كانوا في زوايا قائمة لبعضهم البعض، فسيتم إيقاف أحدهم بينما يمر الآخر. الحيلة هي القياس باستخدام المرشحات الموضوعة في اتجاهات مختلفة بزوايا منحرفة، إذ يمكن أن تختلف النتائج بعد ذلك. فمثلًا، أحيانًا ينزلق كلاهما وأحيانًا واحدًا فقط وأحيانًا لا شيء. يعتمد عدد المرات التي يمر فيها كلا الجسيمين عبر المرشح على الزاوية بين المرشحات.

فتؤدي ميكانيكا الكم إلى ارتباط بين القياسات. تعتمد احتمالية الحصول على جسيم واحد على زاوية المرشح، التي اختبرت استقطاب شريكه على الجانب الآخر من الإعداد التجريبي. هذا يعني أن نتائج كلا القياسين في بعض الزوايا، تنتهك تساوي بيل ولها ارتباط أقوى مما لو كانت النتائج محكومة بمتغيرات خفية وتم تحديدها مسبقًا عند انبعاث الجسيمات.

انتهاك عدم التساوي

بدأ جون كلاوزر على الفور العمل على إجراء هذه التجربة. قام ببناء جهاز يُصدر فوتونين متشابكين في وقت واحد، وكل منهما باتجاه مرشح يختبر استقطابهما. في عام 1972، مع طالب الدكتوراه ستيوارت فريدمان (1944-2012)، كان قادرًا على إظهار نتيجة تمثل انتهاكًا واضحًا لعدم التساوي لبيل واتفق مع تنبؤات ميكانيكا الكم.

في السنوات اللاحقة، واصل جون كلاوزر وغيره من الفيزيائيين مناقشة التجربة وحدودها. كان أحدها أن التجربة كانت عمومًا غير صحيحة. حيث تم أيضًا ضبط القياس مسبقًا مع وجود المرشحات عند زوايا ثابتة. لذلك كانت هناك ثغرات، حيث يمكن للمراقب أن يشكك في النتائج وأنه ماذا لو الإعداد التجريبي بطريقة ما اختار الجسيمات التي تصادف أن يكون لها ارتباط قوي ولم تكتشف الجسيمات الأخرى؟ إذا كان الأمر كذلك، فقد لا تزال الجسيمات تحمل معلومات خفية.

كان القضاء على هذه الثغرة بالذات أمرًا غاية في الصعوبة. لأن الحالات الكمية المتشابكة هشة للغاية ويصعب إدارتها، ومن الضروري التعامل مع الفوتونات الفردية. بعدها قام طالب الدكتوراه الفرنسي آلان أسبكت ببناء نسخة جديدة من الإعداد قام بتحريرها على عدة تكرارات. في تجربته، تمكن من تسجيل الفوتونات التي مرت عبر المرشح وتلك التي لم تمر. هذا يعني أنه تم اكتشاف المزيد من الفوتونات وكانت القياسات أفضل.

في النهاية، كان قادرًا أيضًا على توجيه الفوتونات نحو مرشحين مختلفين تم ضبطهما في زوايا مختلفة. تمثلت البراعة في الآلية التي غيرت اتجاه الفوتونات المتشابكة بعد تكوينها وانبعاثها من مصدرها. كانت المرشحات على بعد ستة أمتار فقط، لذا يجب أن يحدث التبديل في بضعة أجزاء من المليار من الثانية. إذا كانت المعلومات حول أي فوتون سيصل إليه، أثرت في كيفية انبعاثه من المصدر، فلن تصل إلى هذا المرشح. ولا يمكن أن تصل المعلومات المتعلقة بالمرشحات الموجودة على جانب واحد من التجربة إلى الجانب الآخر وتؤثر على نتيجة القياس هناك.

بهذه الطريقة، أغلق آلان أسبكت ثغرة مهمة وقدم نتيجة واضحة جدًا، وهي أن ميكانيكا الكم صحيحة ولا توجد متغيرات خفية.

شرح لتجارب كلا من جون كلوزر وآلان أسبكت وأنتون زيلينجر بالرسوم

• استخدم جون كلاوزر ذرات الكالسيوم التي يمكن أن تصدر فوتونات متشابكة بعد أن أضاءها بضوء خاص. أقام مرشحًا على كلا الجانبين لقياس استقطاب الفوتونات، وبعد سلسلة من القياسات، كان قادرًا على إظهار أنها انتهكت عدم التساوي لبيل.

• طور آلان أسبكت هذه التجربة، باستخدام طريقة جديدة لإثارة الذرات بحيث تنبعث منها فوتونات متشابكة بمعدل أعلى. يمكنه أيضًا التبديل بين الإعدادات المختلفة، لذلك لن يحتوي النظام على أي معلومات مسبقة يمكن أن تؤثر على النتائج.

• أجرى أنتون زيلينجر في وقت لاحق المزيد من الاختبارات حول عدم التساوي لبيل. حيث قام بإنشاء أزواج متشابكة من الفوتونات عن طريق تسليط ليزر على بلورة خاصة. واستخدم أرقامًا عشوائية للتبديل بين إعدادات القياس. استخدمت إحدى التجارب إشارات من مجرات بعيدة للتحكم في المرشحات والتأكد من أن الإشارات لا يمكن أن تؤثر على بعضها البعض.

في النهاية

وضعت هذه التجارب والتجارب المماثلة التي سبقتها الأساس للبحث المكثف الحالي في علم المعلومات الكمي. حيث تتيح لنا القدرة على معالجة الحالات الكمية وإدارتها والوصول إلى أدوات ذات إمكانات غير متوقعة. هذا هو أساس الحساب الكمي ونقل وتخزين المعلومات الكمية وخوارزميات التشفير الكمي. الأنظمة التي تحتوي على أكثر من جسيمين وكلها متشابكة وقيد الاستخدام الآن، وكان أنتون زيلينجر وزملاؤه أول من استكشفها.

فتعمل هذه الأدوات المحسنة بشكل متزايد على تقريب التطبيقات الواقعية من أي وقت مضى. حيث تم الآن إظهار حالات الكم المتشابكة بين الفوتونات التي تم إرسالها عبر عشرات الكيلومترات من الألياف الضوئية وبين قمر صناعي ومحطة على الأرض.

يمكنك أيضًا قراءة: ما هو الانتقال الآني الكمي؟

المصدر: موقع جائزة نوبل.

لطالما كانت الإنسانية مفتونة بأصولها. من أين أتينا، وما علاقتنا بمن سبقنا؟ ما الذي يجعلنا، كإنسان عاقل، مختلفين عن أشباه البشر الآخرين؟ هذا ما حاز عليه سافانتي بابو Svante Pääbo جائزة نوبل في الطب 2022 .

ما الذي قدمه Svante Pääbo ليحصل على جائزة نوبل في الطب 2022 ؟

من خلال بحثه الرائد، أنجز Svante Pääbo شيئًا يبدو مستحيلًا وهو تسلسل جينوم إنسان نياندرتال، أحد أقارب البشر المنقرضين في الوقت الحاضر. كما قام باكتشاف مثير لنوع بشري غير معروف سابقًا، وهو الدينيسوفا. الأهم من ذلك أن Pääbo قد وجد أيضًا أن نقل الجينات قد حدث من أشباه البشر المنقرضة الآن إلى الإنسان العاقل بعد الهجرة من إفريقيا منذ حوالي 70 ألف عام. هذا التدفق القديم للجينات إلى البشر المعاصرين له صلته الفسيولوجية اليوم وأدلته المنعكسة علينا، على سبيل المثال التأثير على كيفية تفاعل جهاز المناعة لدينا مع العدوى.

أدى بحث Pääbo الأساسي إلى ظهور مجال علمي جديد تمامًا وهو علم الحفريات القديمة. فمن خلال الكشف عن الاختلافات الجينية التي تميز جميع البشر الأحياء عن أشباه البشر المنقرضة، توفر اكتشافاته الأساس لاستكشاف ما يجعلنا بشرًا فريدين!

من أين أتينا؟

إن مسألة أصلنا وما الذي يجعلنا متفردين قد شغلت البشرية منذ العصور القديمة. ومن هنا برزت أهمية علم الحفريات وعلم الآثار لقدرتهما دراسة التطور البشري. وقد قدمت الأبحاث دليلاً على أن الإنسان الحديث تشريحياً، Homo sapiens، ظهر لأول مرة في إفريقيا منذ حوالي 300 ألف عام، في حين أن أقرب أقربائنا المعروفين، إنسان نياندرتال، تطور خارج إفريقيا وسكان أوروبا وغرب آسيا من حوالي 400 ألف عام حتى 30 ألف عام مضت، وعند هذه النقطة انقرضوا.

مقترح: هل استطاع إنسان النياندرتال التكلم مثلنا؟ – موقع الأكاديمية بوست (elakademiapost.com)

منذ حوالي 70 ألف عام، هاجرت مجموعات من الإنسان العاقل من إفريقيا إلى الشرق الأوسط، ومن هناك انتشروا إلى بقية العالم. وهكذا تعايش الإنسان العاقل والنياندرتال في أجزاء كبيرة من أوراسيا لعشرات الآلاف من السنين. ولكن ماذا نعرف عن علاقتنا مع البشر البدائيين المنقرضين؟ وهل يمكننا الوصول إلى القرائن والأدلة من المعلومات الجينومية؟

بحلول نهاية التسعينيات، كان الجينوم البشري بأكمله تقريبًا قد تم تحديد تسلسله. وكان هذا إنجازًا كبيرًا، مما سمح بإجراء دراسات لاحقة للعلاقة الجينية بين مختلف المجموعات البشرية. ومع ذلك، فإن دراسات العلاقة بين البشر الحاليين والنياندرتال المنقرضين تتطلب تسلسل الحمض النووي الجيني للعينات القديمة. مما جعلها مهمة تبدو مستحيلة!

حياة مهنية وشغف بلا حدود وراء نوبل في الطب 2022

في بداية حياته المهنية، انبهر Svante Pääbo بإمكانية استخدام الأساليب الجينية الحديثة لدراسة الحمض النووي لإنسان نياندرتال. ومع ذلك، سرعان ما أدرك التحديات التقنية الصعبة، لأنه مع مرور الوقت يصبح الحمض النووي هالكًا كيميائيًا ويتحلل إلى أجزاء قصيرة. بعد آلاف السنين، لم يتبق سوى كميات ضئيلة من الحمض النووي، وما تبقى ليومنا هذا أصبح ملوث بشكل كبير بأحماض نووية من البكتيريا والبشر المعاصرين. بدأ Pääbo في تطوير طرق لدراسة الحمض النووي من إنسان نياندرتال كطالب ما بعد الدكتوراه مع ألان ويلسون، وهو رائد في مجال علم الأحياء التطوري، وقد استمر مسعاه لعدة عقود.

في عام 1990، تم تعيين بابو في جامعة ميونيخ، حيث واصل عمله كأستاذ على الحمض النووي القديم. وقرر تحليل الحمض النووي من ميتوكوندريا إنسان نياندرتال، والميتوكوندريا هي عضيات في الخلايا التي تحتوي على الحمض النووي الخاص بها. لا يحتوي جينوم الميتوكوندريا إلا على جزء بسيط من المعلومات الجينية في الخلية لصغر حجمه، ولكنه موجود بآلاف النسخ، مما يزيد من فرص النجاح. وبفضل أساليبه، تمكن Pääbo من ترتيب منطقة من الحمض النووي للميتوكوندريا من قطعة عظم عمرها 40 ألف عام. وهكذا، ولأول مرة، تمكنا من الوصول إلى تسلسل جيني لبشري منقرض يقرب إلى فصيلتنا. وأظهرت المقارنات مع البشر المعاصرين والشمبانزي أن إنسان نياندرتال كان متميزًا وراثيًا.

تسلسل جينوم الإنسان البدائي

نظرًا لأن تحليلات جينوم الميتوكوندريا الصغير أعطت معلومات محدودة فقط، فقد اتخذ Pääbo الآن التحدي الهائل المتمثل في تحديد تسلسل الجينوم النووي لإنسان نياندرتال.

في ذلك الوقت، عُرضت عليه فرصة إنشاء معهد ماكس بلانك في لايبزيغ بألمانيا. في المعهد الجديد، قام Pääbo وفريقه بالتركيز على تحسين طرق عزل وتحليل الحمض النووي من بقايا العظام القديمة. واستغل فريق البحث التطورات التقنية الجديدة، والتي جعلت تسلسل الحمض النووي عالي الكفاءة.

أشرك Pääbo أيضًا العديد من المتعاونين المهمين من ذوي الخبرة في علم الوراثة السكانية وتحليل التسلسل المتقدم، وكانت جهوده ناجحة. فقد أنجز Pääbo ما يبدو مستحيلًا وتمكن من نشر أول تسلسل جينوم لإنسان نياندرتال في عام 2010. وقد أظهرت التحليلات المقارنة أن أحدث سلف مشترك لإنسان نياندرتال والإنسان العاقل عاش منذ حوالي 800 ألف عام.

أصبح بإمكان Pääbo وزملاؤه الآن معرفة العلاقة بين إنسان نياندرتال وبشر العصر الحديث من أجزاء مختلفة من العالم. وقد أظهرت التحليلات المقارنة أن تسلسلات الحمض النووي من إنسان نياندرتال كانت أكثر تشابهًا مع تسلسلات من البشر المعاصرين الذين نشأوا من أوروبا وآسيا أكثر من البشر المعاصرين القادمين من إفريقيا. هذا يعني أن النياندرتال والإنسان العاقل تزاوجوا خلال آلاف السنين من التعايش. وفي البشر المعاصرين من أصل أوروبي أو آسيوي، يظهر ما يقرب من 1-4٪ من الجينوم من إنسان نياندرتال.

اكتشاف بشر دينيسوفا المثير

في عام 2008، تم اكتشاف جزء من عظم إصبع عمره 40 ألف عام في كهف دينيسوفا في الجزء الجنوبي من سيبيريا. وقد احتوت العظمة على حمض نووي محفوظ جيدًا بشكل استثنائي، فقام فريق بابو بترتيب تسلسله. وتسببت النتائج في إثارة ضجة كبيرة!

كان تسلسل الحمض النووي فريدًا عند مقارنته بجميع التسلسلات المعروفة من إنسان نياندرتال والإنسان الحالي. فعرف Pääbo أنه قد اكتشف أحد أشباه البشر غير المعروف سابقًا، فأطلق عليه اسم دينيسوفا Denisova. وأظهرت المقارنات مع تتابعات البشر المعاصرين من أجزاء مختلفة من العالم أن تدفق الجينات قد حدث أيضًا بين Denisova و Homo sapiens النوع العاقل. وشوهدت هذه العلاقة لأول مرة في السكان في ميلانيزيا وأجزاء أخرى من جنوب شرق آسيا، حيث يحمل الأفراد ما يصل إلى 6 ٪ من الحمض النووي للدينيسوفا.

لقد وَلّدَت اكتشافات بابو فهماً جديداً لتاريخنا التطوري. ففي الوقت الذي هاجر فيه الإنسان العاقل من إفريقيا، كان ما لا يقل عن مجموعتين من أشباه البشر المنقرضين يسكنان أوراسيا. وقد عاش إنسان نياندرتال في غرب أوراسيا، بينما سكن إنسان دينيسوفا الأجزاء الشرقية من القارة. وأثناء توسع الإنسان العاقل خارج إفريقيا وهجرتهم شرقاً، لم يصادفوا وتزاوجوا مع إنسان نياندرتال فحسب، بل وأيضاً مع إنسان دينيسوفان.

علم الأحياء القديمة وأهميته في جائزة نوبل في الطب 2022

أنشأ Svante Pääbo من خلال بحثه الرائد فرعًا علميًا جديدًا تمامًا، وهو علم الأحياء القديمة. فبعد الاكتشافات الأولية، أكملت مجموعته تحليلات العديد من سلاسل الجينوم الإضافية من أشباه البشر المنقرضة. وقد أنشأت اكتشافات Pääbo موردًا فريدًا يستخدمه المجتمع العلمي على نطاق واسع لفهم التطور البشري والهجرة بشكل أفضل. وتشير الأساليب القوية الجديدة لتحليل التسلسل إلى أن أشباه البشر القدماء ربما اختلطوا أيضًا مع الإنسان العاقل في إفريقيا. ومع ذلك، لم يتم حتى الآن تحديد تسلسل جينومات من أشباه البشر المنقرضة في إفريقيا بسبب التهالك المتسارع للحمض النووي القديم في المناخات الاستوائية.

لكن، بفضل اكتشافات Svante Pääbo، نفهم الآن أن التسلسلات الجينية القديمة من أقاربنا المنقرضين تؤثر على فسيولوجيا البشر في الوقت الحاضر. أحد الأمثلة على ذلك هو نسخة دينيسوفان من الجين EPAS1، والتي تمنح ميزة للبقاء على ارتفاعات عالية، وهي شائعة بين التبتيين في الوقت الحاضر. ومن الأمثلة الأخرى جينات الإنسان البدائي التي تؤثر على استجابتنا المناعية لأنواع مختلفة من العدوى.

ما الذي جعلنا بشرًا مميزين عن غيرنا من أنواع بشرية؟

تميز الإنسان العاقل بقدرته الفريدة على إنشاء ثقافات معقدة وابتكارات متقدمة وفنون تصويرية، فضلاً عن قدرته على عبور المياه المفتوحة والانتشار إلى جميع أنحاء كوكبنا. وقد عاش إنسان نياندرتال أيضًا في مجموعات، وكان لديه أدمغة كبيرة. فقد استخدموا أدوات أيضًا، لكنها لم تتطور إلا قليلاً خلال مئات الآلاف من السنين. كانت الاختلافات الجينية بين الإنسان العاقل وأقرب أقربائنا المنقرضين غير معروفة حتى تم التعرف عليهم من خلال عمل بابو الأساسي. ويركز البحث المستمر المكثف لبابو على تحليل الآثار الوظيفية لهذه الاختلافات مع الهدف النهائي المتمثل في شرح ما يجعلنا بشرًا فريدًا. كل هذا جعل من بابو مرشحًا مثاليًا للفوز بجائزة نوبل في الطب 2022.

مقترح: تاريخ الإنسان العاقل، كيف وصلنا إلى ما نحن عليه اليوم؟ – موقع الأكاديمية بوست (elakademiapost.com)

المصدر:
البيان الصحفي لجائزة نوبل