هانس بيته: الرجل الذي شرح ضوء الشمس

في عام 1938، توصل لاجئ يبلغ من العمر اثنين وثلاثين عاماً يعمل في جامعة كورنيل إلى معرفة مصدر ضوء النجوم. دورة الكربون والنيتروجين والأكسجين (CNO) - أي تحفيز الكربون لاندماج الهيدروجين وتحويله إلى هيليوم - حسمت المصدر الرئيسي للطاقة للنجوم الأثقل في التسلسل الرئيسي، وأكسبته في النهاية جائزة نوبل. بعد أربع سنوات، كان الرجل نفسه في صحراء نيو مكسيكو، يدير القسم الذي يحسب مقدار ما ستدمره القنبلة الذرية من مدينة. قضى هانس بيته (Hans Bethe) بقية حياته الطويلة جداً محاولاً إعادة الاكتشاف الثاني إلى تحت السيطرة.

من ستراسبورغ إلى سومرفيلد

ولد في 2 يوليو 1906 في ستراسبورغ، التي كانت آنذاك جزءاً من الألزاس واللورين الألمانية، لأبوين هما آنا كون (Anna Kuhn) وألبريشت بيته (Albrecht Bethe)، أستاذ علم وظائف الأعضاء. التحق بجامعة فرانكفورت في عام 1924 وحصل على الدكتوراه في ميونيخ عام 1928 تحت إشراف أرنولد سومرفيلد (Arnold Sommerfeld)، أعظم مشرف على علماء الفيزياء النظرية في ذلك العصر، بأطروحة حول نظرية حيود الإلكترون في البلورات. بدأت الإنتاجية فوراً ولم تتوقف حقاً: صيغة بيته لفقدان طاقة الجسيمات المشحونة أثناء مرورها عبر المادة في عام 1930، وفرضية بيته (Bethe ansatz) - وهي طريقة لإيجاد حلول دقيقة لنماذج الكم متعددة الأجسام والتي لا تزال مركزية في الفيزياء الرياضية - في عام 1931.

في عام 1933، تم فصله من جامعة توبنغن بسبب أصوله اليهودية. ذهب إلى إنجلترا، وفي عام 1935 انتقل إلى جامعة كورنيل في إيثاكا، نيويورك، براتب قدره 3000 دولار. بقي هناك لمدة سبعين عاماً. تزوج من روز إيفالد (Rose Ewald) في 13 سبتمبر 1939، وأصبح مواطناً أمريكياً في عام 1941، وكتب لاحقاً إلى سومرفيلد: "أنا أشعر في أمريكا وكأنني في منزلي أكثر مما كنت عليه في ألمانيا. كما لو أنني ولدت في ألمانيا عن طريق الخطأ، ولم أصل إلى وطني الحقيقي إلا في سن الثامنة والعشرين."

لماذا تلمع النجوم

كان التخليق النووي النجمي هو معضلة العقد، وقد حل بيته الجزء الصعب منها. شرحه لدورة الكربون والنيتروجين والأكسجين وضح كيف تحول النجوم الضخمة الكتلة إلى إشعاع، وبالتبعية لماذا السماء مليئة بالضوء بدلاً من الرماد. تم الاعتراف بهذا الإنجاز بجائزة نوبل في الفيزياء عام 1967، بعد ما يقرب من ثلاثين عاماً من حدوثه.

لوس ألاموس

من عام 1942 إلى 1945، ترأس بيته القسم النظري في لوس ألاموس، وهي المجموعة المسؤولة عن تحويل الفيزياء إلى أسلحة. قام رجاله بحساب الكتلة الحرجة لليورانيوم-235، وطوروا نظرية القنبلة الانفجارية، وعملوا على بادئات النيوترونات وانتشار الإشعاع. بالتعاون مع ريتشارد فاينمان (Richard Feynman)، وضع صيغة بيته-فاينمان لتقدير القوة الانفجارية لسلاح الانشطار. كان تبريره هو نفسه الذي استخدمه معظم زملائه، ولم يقم أبداً بتجميله: "كان لابد من صنع القنبلة الانشطارية، لأن الألمان كانوا يفترض أنهم يصنعونها."

كانت القنبلة الهيدروجينية مختلفة، ولم يكن مرتاحاً لها أبداً. في عام 1968، وصف منطقه بصدق غير عادي: "إذا لم أعمل على القنبلة، فسيفعل شخص آخر ذلك - وقد اعتقدت أنني إذا كنت موجوداً في لوس ألاموس فقد أظل قوة من أجل نزع السلاح." وعندما سئل عن من هو والد هذا الشيء، قدم الإجابة الحاسمة: "أولام (Ulam) هو الأب، لأنه قدم البذرة، وتيلر (Teller) هو الأم، لأنه بقي مع الطفل. أما بالنسبة لي، فأعتقد أنني القابلة."

اثنتا عشرة معادلة

ثم، في عام 1947، جاء الحساب الذي لا يزال الزملاء يصفونه بشيء قريب من الرهبة. وجد المجربون شذوذاً صغيراً في مستويات طاقة الهيدروجين - إزاحة لامب (Lamb shift) - لم تكن النظرية الحالية قادرة على استيعابه. قام بيته بحسابه في ورقة بحثية من ثلاث صفحات تحتوي على اثنتي عشرة معادلة رياضية، مما يثبت أن اللانهائيات التي تعاني منها الديناميكا الكهربائية الكمية يمكن التعامل معها وأن النظرية سليمة أساساً. وصفها فاينمان بأنها "أهم اكتشاف في تاريخ نظرية الديناميكا الكهربائية الكمية". ووصفها بول ديراك (Paul Dirac) بأنها "أهم حساب في الفيزياء منذ عقود". تبدأ الديناميكا الكهربائية الكمية الحديثة، وهي النظرية الأكثر اختباراً بدقة في العلم، من هناك.

الجدال الطويل

بعد أن ساعد في بناء الأسلحة، قضى بيته خمسة عقود في الجدال ضدها. قاد حملة ضد التجارب النووية مع ألبرت أينشتاين (Albert Einstein) من خلال لجنة علماء الذرة الطارئة، وعمل مع الإدارات الأمريكية المتعاقبة، مما ساعد في تحقيق معاهدة حظر التجارب النووية الجزئي لعام 1963 ومعاهدة الصواريخ المضادة للصواريخ الباليستية لعام 1972. لقد كان نوعاً خاصاً من النشاط البيثي - تقني، صبور، يتم إجراؤه من خلال أوراق اللجنة وحسابات القوة بدلاً من البيانات، وفعال لنفس ذلك السبب. بقي في كورنيل طوال الوقت كأستاذ الفيزياء باسم جون ويندل أندرسون (John Wendell Anderson)، ونشر أبحاثاً حتى تسعينيات عمره.

لماذا يطلق على هانس اسم عبقري

الجودة المحددة هنا هي القدرة على حل المشكلات على نطاق صناعي: القدرة على أخذ وضع فيزيائي لم يختزله أحد إلى أرقام - نجم، موجة صدمة، خط طيفي شاذ - وإنتاج الرقم. أطلق عليه طالبه في الدكتوراه فريمان دايسون (Freeman Dyson) لقب "أعظم حلال للمشكلات في القرن العشرين". ورقة إزاحة لامب هي المعرض: ثلاث صفحات، اثنتا عشرة معادلة، إنقاذ الديناميكا الكهربائية الكمية، واثنان من أبرز علماء الفيزياء الأحياء يصفانها بأنها أهم حساب في عقود. قلة قليلة جداً من الناس ساهموا على أعلى مستوى في فيزياء الحالة الصلبة، ونظرية التفاعل النووي، والفيزياء الفلكية، وتصميم الأسلحة، ونظرية المجال الكمي؛ بيته فعل كل الخمسة.

الحجة المضادة الصادقة هي أن بيته لم يكن ثورياً. لم يؤسس أي إطار ولم يقلب أي صورة للعالم؛ لقد عمل داخل ميكانيكا الكم كما تركها بورن (Born) وهايزنبرج (Heisenberg) وداخل الديناميكا الكهربائية الكمية كما تركها ديراك (Dirac)، وإنجازاته المميزة هي حسابات داخل نظريات أشخاص آخرين، مهما كانت رائعة. يشير المشككون من نوع مختلف إلى السجل الأخلاقي: لقد جعل القنبلة تعمل ثم قضى خمسين عاماً في ممارسة الضغط ضد عواقبها، وتفسيره الخاص - بأن شخصاً آخر كان سيفعل ذلك على أي حال، وأنه يمكن أن يكون قوة لنزع السلاح من الداخل - هو الدفاع القياسي لكل عالم أسلحة أراد ذلك في كلا الاتجاهين. عرف بيته ذلك. إن رفضه للأبوة للقنبلة الهيدروجينية، وإصراره على كلمة "قابلة"، يقرأ مثل رجل يحتفظ بحساباته الخاصة.

الإرث

تراكمت الأوسمة على مدى ستة عقود: ميدالية هنري دريبر (Henry Draper Medal) في عام 1947، وعضوية أجنبية في الجمعية الملكية في عام 1957، وميدالية فرانكلين (Franklin Medal) في عام 1959، وميدالية إدينغتون (Eddington Medal) وجائزة إنريكو فيرمي (Enrico Fermi Award) في عام 1961، وجائزة رومفورد (Rumford Prize) في عام 1963، وجائزة نوبل في عام 1967، والميدالية الوطنية للعلوم في عام 1975، وميدالية لومونوسوف الذهبية (Lomonosov Gold Medal) في عام 1989، وميدالية أورستيد (Oersted Medal) في عام 1993، وميدالية بروس (Bruce Medal) في عام 2001، وميدالية بنجامين فرانكلين (Benjamin Franklin Medal) بعد وفاته في عام 2005. توفي في إيثاكا في 6 مارس 2005، عن عمر يناهز الثمانية والتسعين عاماً، بعد أن عاش أطول من كل من عمل معهم تقريباً، وبعد أن شرح، على طول الطريق، سبب وجود ضوء النهار.