نالها "فيلهلم رونتجن" في الفيزياء.. ماذا اكتشف أوّل فائزٍ بجائزة نوبل؟

أسابيع قليلة تفصلنا عن بدء موسم جائزة نوبل، وهناك علماء كُثر من مكتشفي موجات الجاذبية، مؤهلون للفوز بالجائزة لهذا العام، ولكن، هل تساءلت يوماً ما الذي فعله أول فائز بجائزة نوبل ليستحقها؟

الفائز الأول بالجائزة كان فيلهلم رونتجن، حيث فاز بجائزة نوبل الأولى في الفزياء في العام 1901 بعدما منحها إياه ملك السويد، وذلك لاكتشافه نوعاً جديداً وغامضاً من الأشعة.

ففي نهاية القرن التاسع عشر، حل مكان هاجس السحر الذي كان يسيطرعلى المجتمع حينها، أن يعمل كل شيء بالكهرباء والمغناطيس، وذلك بحسب ما أوضحه فيديو أكاديمية Vikki الذي نشره موقع Science Alert.

حيث كان واحد من أكثر المفاهيم الجديدة المثيرة للانتباه في ذلك الوقت هو أشعة الكاثود التى شكلت حزمة من الإلكترونات في الفراغ، وكيف من الممكن تحويلها باستخدام المغناطيس.

وفى ظل الإعجاب الشديد الذي سيطر على الجميع بتلك الحزم القليلة من الكهرباء، قرر رونتجنن أن يعبث بها، إذ وضع أنبوبة فارغة تحتوي على أشعة الكاثود في صندوق مغلق وأضاء المصباح ليرى ماذا سيحدث.

وتفاجأ رونتجن بخروج نوع من أنواع الطاقة من الصندوق ليُضيئ شاشة الكرتون الفلورسنت الموضوعة خلفه، وقتها اتضح له أنه اكتشف نوعاً جديداً شهيراً من الأشعة يمكنه المرور عبر الأجسام.

ولأنه لم يكن يعلم اسم تلك الأشعة التي انبعثت من الصندوق، فكان الاسم الذي أطلقه عليها هو -أظنك قد خمنت اسمها- أشعة إكس.

وبعد ذلك، قام رونتجن وزوجته آنا باختبار كل أنواع المواد مع هذه الأشعة الغامضة، قبل أن يكتشفوا في النهاية أن أشعة أكس لا تخترق كل أنواع المواد، فوجد أنها لا تمر عبر العظام على سبيل المثال.

كيف ولماذا نتجت أشعة إكس بتلك الطريقة؟

أشعة الكاثود هى حزمة من الإلكترونات عالية الطاقة داخل زجاجة فارغة محكمة الغلق، وعندما تصطدم الإلكترونات بالزجاجة، تنتج ذرات تؤدى إلى خروج جسيمات من الضوء معروفة باسم الفوتونات.

وتأتي الفوتونات -التي لم يعرِفها رونتجن في ذلك الوقت- في أطوال موجية مختلفة تعكس طاقتها، فعلى سبيل المثال تمتلك الفوتونات الزرقاء ضعف الطاقة الموجوة في الفوتونات الحمراء.

لكن إذا زدت من التيار الكهربائي لأشعة الكاثود بشكل كاف، فإن الإلكترونات ستصطدم بالزجاجة مع كمية كبيرة من الطاقة مما سيجعلها تطلق الفوتونات الأكثر نشاطاً وهي أشعة إكس.

بالطبع أنت على دراية جيدة باستخدامنا لأشعة إكس في الطب اليوم، لكن منذ اكتشافها عام 1895، كانت تستخدم في اكتشاف اللولب المزدوج للحمض النووي واكتشاف تركيبة الكريستال.