إيمانويل بلوخ (Immanuel Bloch): الرجل الذي بنى بلورات من الضوء

تخيّل علبة بيض مصنوعة من أشعة الليزر، مبرَّدة إلى بضعة أجزاء من المليار من الدرجة فوق الصفر المطلق، وفي كل تجويف منها ذرّة واحدة تستريح. علبة البيض هذه هي أداة المختبر عند إيمانويل بلوخ (Immanuel Bloch)، وبفضلها يبني الفيزيائيون، ذرّةً بعد ذرّة، نماذج لمواد لا يستطيع أي حاسوب على وجه الأرض حسابها. وفي 1 أكتوبر 2026 سمّته مؤسسة وولف حائزاً على الجائزة في الفيزياء «لإنجازاته الرائدة ذات التطبيقات الواسعة في التحكم في الأنظمة الذرية فائقة البرودة»، مناصفةً مع جون يي (Jun Ye).

قرية ألمانية وصندوق إلكترونيات

وُلد بلوخ في 16 نوفمبر 1972 في فولدا، في ما كان يُعرف حينها بألمانيا الغربية، ونشأ في قرية صغيرة. كان والده كيميائياً ووالدته معلمة. وفي طفولته شدّته الحواسيب والإلكترونيات قبل الفيزياء. درس في جامعة بون وتخرّج عام 1995، مع فترة بحثية في ستانفورد، ونال الدكتوراه عام 2000 من جامعة لودفيغ ماكسيميليان في ميونيخ على يد تيودور هنش (Theodor Hänsch)، الذي سيفوز بجائزة نوبل في الفيزياء عام 2005. وكانت أطروحته عن ليزرات الذرّات والتماسك الطوري لمكثّفات بوز-آينشتاين، وهي سحب من الذرات بلغت من البرودة حدّاً جعلها تتصرف كموجة واحدة.

من السائل فائق الميوعة إلى العازل

في الحادية والثلاثين صار أستاذاً في جامعة ماينتس، وكان قد شارك قبل ذلك في نشر تجربة في ميونيخ عام 2002 غيّرت وجه الميدان. فالذرات المحبوسة في شبكة من الضوء كانت تتدفق بحرية حين يكاد التفاعل بينها ينعدم، وهي حالة تُسمّى السائل فائق الميوعة. وحين شُدِّدت الشبكة فجأة، تجمّدت الذرات في أماكنها، ذرّة واحدة في كل موضع، كسيارات عالقة في اختناق مروري. هذا هو الانتقال من السائل فائق الميوعة إلى عازل موت، ورؤيته بذرات يمكن التحكم بها كانت أول محاكاة كمومية حقيقية. لقد أثبت أن غازاً من الذرات يستطيع أن يؤدي دور الإلكترونات في المادة الصلبة، وأن مفاتيح التحكم باتت في يد المجرِّب.

منذ عام 2008 أو 2009 يدير بلوخ قسماً في معهد ماكس بلانك للبصريات الكمومية في غارشينغ قرب ميونيخ، ويشغل كرسياً في الجامعة. ويقود تسع مجموعات بحثية، وهو الناطق باسم مركز ميونيخ لعلوم التقنية الكمومية.

رؤية ذرّة واحدة

ثم طوّرت مجموعته مجاهر الغاز الكمومي التي تلتقط صوراً للذرات المفردة داخل الشبكة وتتيح للفيزيائيين تحريكها واحدةً تلو الأخرى. وبها درس الفريق التموضع متعدد الأجسام، والعوازل الفرميونية من نوع موت، والجزيئات القطبية فائقة البرودة. وهو يصف فيزياء الأجسام المتعددة بأنها أشبه بأوركسترا يعزف فيها كل واحد نغمة مختلفة. أما دافعه فيصفه ببساطة: الرغبة في تجربة شيء جديد لم يفعله أحد من قبل، ومتابعة شغفه، على حدّ تعبيره ذات مرة.

التكريمات

ميدالية أوتو هان عام 2002، وجائزة لايبنتس عام 2004، وجائزة الجمعية الفيزيائية الأوروبية للإلكترونيات الكمومية عام 2011، وجائزة كوربر الأوروبية للعلوم عام 2013، وجائزة هارفي من التخنيون في إسرائيل عام 2015، وميدالية شترن-غيرلاخ عام 2024، وقادت كلها إلى جائزة وولف. تبلغ قيمة الجائزة مئة ألف دولار، ويُقام حفل التسليم في الكنيست في يونيو 2027.

لماذا يُلقَّب إيمانويل بلوخ بالعبقري

حوّل بلوخ غموض النظرية الكمومية إلى عتاد ملموس. فقبله كانت فيزياء الجسيمات المتفاعلة الكثيرة مسألة تختنق أمامها الحواسيب التقليدية؛ وبعده صارت مسألة يمكن إعدادها في حجرة مفرَّغة ومراقبتها. لم يخترع قوانين ميكانيكا الكم، لكنه بنى المسرح الذي يمكن أن تُعرَض عليه، وها هو جيل كامل من الفيزيائيين يتعلم حرفته عليه.