كونستانتين نوفوسيلوف: جائزة نوبل في سلة المهملات

كان أحد الزملاء في مختبر مانشستر يقوم بتنظيف عينات الغرافيت عن طريق شطرها بشريط لاصق، ثم يرمي الشريط المستخدم. التقط نوفوسيلوف الشريط الملقى، ووجد رقائق لا تزال ملتصقة به، وكان لديه جهاز يعمل في غضون ساعة. كتب لاحقاً: "مهما كان التأثير صغيراً، كان من الواضح أننا عثرنا على شيء كبير جداً". بعد ست سنوات، في سن الخامسة والثلاثين، أصبح أصغر حائز على جائزة الفيزياء منذ عام 1973.

نيجني تاجيل

ولد كونستانتين سيرجيفيتش نوفوسيلوف (Konstantin Sergeevich Novoselov) - الذي يُلقب بـ كوستيا (Kostya) - في 23 أغسطس 1974 في نيجني تاجيل، وهي مدينة صناعية ثقيلة في جبال الأورال كانت مصانعها تنتج عربات السكك الحديدية والدبابات. كان والده مهندساً في أحد هذه المصانع، وكانت والدته تدرس اللغة الإنجليزية. نشأ وهو يقوم بتجارب التحليل الكهربائي والأشغال المعدنية، وشارك في أولمبياد الفيزياء.

فيستيك وتشيرنوجولوفكا

في عام 1991 التحق بمعهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا (Phystech)، واختار كلية الفيزياء والإلكترونيات الكمومية، وحصل على درجة الماجستير في عام 1997. حدث تدريبه العملي في مكان آخر: في معهد تكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة في تشيرنوجولوفكا، حيث تعلم مطيافية النفق تحت إشراف تجريبيين بما في ذلك يورا دوبروفسكي (Yura Dubrovskii). هذا الأمر أكثر أهمية مما يبدو. ما اكتسبه نوفوسيلوف في تلك السنوات لم يكن نظرية بل زوجاً من اليدين - القدرة على تصميم وتصنيع وقياس جهاز بسرعة، وهي المهارة التي تدور حولها القصة بأكملها لاحقاً.

من نيميخن إلى مانشستر

في عام 1999 انضم إلى مختبر أندريه جيم (Andre Geim) للمجال المغناطيسي العالي في نيميخن. كانت أطروحته للدكتوراه، التي منحتها جامعة رادبود في عام 2004، حول تطوير وتطبيقات مسابير هول المجهرية الوسطية، تحت إشراف جان كيس مان (Jan Kees Maan) وجيم. عندما انتقل جيم إلى جامعة مانشستر في عام 2001، تبعه نوفوسيلوف دون تردد، إلى مختبر كان فارغاً بشكل أساسي وكان لا بد من تجميعه من لا شيء. أنتج الزوجان أيضاً، على طول الطريق، مادة لاصقة محاكية حيوياً مصممة على غرار قدم أبو بريص - وهو تذكير بأن عمل الغرافين جاء من مجموعة تعاملت مع المشاكل التي تبدو تافهة بجدية.

الشريط

كانت نتيجة الغرافين، بحسب رواية نوفوسيلوف نفسه، عرضية تقريباً. كان الفريق يطارد ترانزستور تأثير المجال المعدني المصنوع من الغرافيت. أنتجت عادة أوليج شكلياريفسكي (Oleg Shkliarevskii) في تنظيف الغرافيت عن طريق شطره بشريط لاصق نفايات تبين أنها هي التجربة. في غضون أشهر كان هناك أول جهاز غرافين، تم فهرسته كعينة ZYH-K51، وفي عام 2004 جاءت الورقة البحثية في مجلة ساينس (Science) - "تأثير المجال الكهربائي في أغشية الكربون الرقيقة ذرياً" - التي أسست مجالاً جديداً. ما قاموا بعزله كان الغرافين: طبقة كربون ذرية واحدة قائمة بذاتها، حيث تتصرف الإلكترونات كفرميونات ديراك عديمة الكتلة، وتتحرك كما لو لم تكن لها كتلة على الإطلاق. ينسب نوفوسيلوف الفضل إلى المنظر ديما خميلنيتسكي (Dima Khmelnitsky) في شرح ما يعنيه الطيف الخطي بالنسبة لهم.

الجائزة وما بعدها

ذهبت جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2010 إلى جيم ونوفوسيلوف "للتجارب الرائدة المتعلقة بمادة الغرافين". في سن الخامسة والثلاثين كان أصغر حائز على جائزة الفيزياء منذ برايان جوزيفسون (Brian Josephson) في عام 1973. وصلت الأوسمة بالتسلسل: قائد وسام أسد هولندا في عام 2010، وزميل في الجمعية الملكية في عام 2011، ولقب فارس في تكريمات السنة الجديدة لعام 2012، وميدالية ليفرولم وحرية مدينة مانشستر في عام 2013، وميدالية أونساجر في عام 2014، وانتخابه كعضو أجنبي مشارك في الأكاديمية الوطنية الأمريكية للعلوم في عام 2019 وعضواً أجنبياً في الأكاديمية الصينية للعلوم في عام 2023. أصبح أستاذاً في لانجوورثي في مانشستر في عام 2013 وأول مدير لمعهد الغرافين الوطني، وساعد في دفع "رائد الغرافين" للمفوضية الأوروبية بقيمة مليار يورو. إنتاجه على نطاق صناعي - 475 ورقة بحثية تمت مراجعتها من قبل الأقران بحلول يناير 2024، ومكانة ثابتة بين أكثر الباحثين استشهاداً في العالم. انتقلت أبحاثه منذ ذلك الحين إلى ما هو أبعد من الورقة الواحدة إلى الهياكل غير المتجانسة لفان دير فالس: أكوام من مواد ثنائية الأبعاد مختلفة يتم تجميعها طبقة تلو الأخرى، وهي في الواقع طريقة لتصميم المواد الصلبة حسب الطلب. في عام 2019 انضم إلى جامعة سنغافورة الوطنية، وهو أول حائز على جائزة نوبل يقوم بذلك، وفي عام 2021 شارك في تأسيس معهد المواد الذكية الوظيفية هناك مع أنطونيو كاسترو نيتو (Antonio Castro Neto)، بتمويل قدره 200 مليون دولار لمدة عشر سنوات. في عام 2026 أصبح رئيساً لجامعة كونستركتور في بريمن. في عام 2022 وقع على الرسالة المفتوحة للعلماء الروس التي تدين غزو أوكرانيا.

الحبر والغرافين

هو أيضاً ممارس جاد للرسم بالحبر والخط الصيني التقليدي، تدرب على يد الفنان تشنغ شنغلونغ (Zheng Shenglong)، وعُرضت أعماله دولياً؛ إحدى لوحاته موجودة في مجموعة شي جين بينغ (Xi Jinping). في عام 2015، عند إعادة افتتاح معرض ويتورث للفنون، تعاون مع الفنانة كورنيليا باركر (Cornelia Parker): تنفس نوفوسيلوف على مستشعر غاز الغرافين، مما أدى إلى إطلاق عرض ألعاب نارية محمل بشظايا نيزك. كان الغرافين الموجود في المستشعر مأخوذاً من رسومات أصلية لبليك، وكونستابل، وبيكاسو، وتيرنر، وجيرتين - رقائق أقل من مائة ميكرومتر، بحيث ظلت الأعمال نفسها سليمة. عرض لوحات حبر مملوءة بالغرافين في فيينا كونتمبراري في عام 2017 وقام برعاية معرض في بينالي البندقية لعام 2025. وصفه للسبب واضح بشكل غير عادي: "يفكر الفنانون والعلماء خارج الصندوق… يحدد العلماء بعد ذلك عناصر مشتركة عبر الظواهر لوصف القوانين العامة، بينما يدرس الفنانون عادة الأفراد بدلاً من الحشود. نحن مجرد وجهين لنفس العملة."

لماذا يُطلق على كونستانتين اسم عبقري

الجودة المعرفية المعروضة ليست قوة رياضية بل التعرف على الشذوذ، مقترنة بسرعة تجريبية استثنائية. كان بإمكان أي شخص في ذلك المبنى أن يلتقط الشريط المستخدم. ما يميز نوفوسيلوف هو أنه رأى شيئاً مهمل كونه تجربة، وأن تدريبه في تشيرنوجولوفكا ونيميخن سمح له بتحويل الحدس إلى جهاز يعمل في غضون ساعة. جملته الخاصة هي الحجة الكاملة: "مهما كان التأثير صغيراً - كان من الواضح أننا عثرنا على شيء كبير جداً". إن إدراك أن إشارة صغيرة هي حقيقة كبيرة وليست ضجيجاً هو أندر شيء في الفيزياء التجريبية، والمجال الذي أعقب ذلك هو مقياس لمدى صوابه.

تستحق القضية المعاكسة العرض. الجائزة مشتركة، وكان جيم الشخصية الأكبر سناً وكان مشرفاً على الدكتوراه الخاصة به؛ من الخارج، لا يمكن تقسيم الفضل بشكل نظيف بين الأستاذ وما بعد الدكتوراه. ينسب نوفوسيلوف نفسه الكثير من المحتوى الفكري إلى أماكن أخرى - إلى جيم، الذي يقول إنه تعلم منه "روح العلم" و"اهتماماً هوسياً بالتفاصيل"، وإلى خميلنيتسكي لشرح ما تعنيه البيانات. والنتيجة الساحقة الواحدة هي أساس أضيق للكلمة من مجموعة النظريات التي تمتد مدى الحياة. والجدير بالذكر أن نوفوسيلوف يستخدم "عبقري" بنفسه فقط للتجارب والأفكار، ولا يستخدمها أبداً للأشخاص. وفقاً لاستخدامه الخاص، كانت العبقرية هي التجربة.

الإرث

يحمل الجنسيتين الروسية والبريطانية، وهو متزوج من إيرينا باربولينا (Irina Barbolina) ولديه ابنتان. المادة التي سحبها من قطعة قمامة هي الآن صناعة بحثية عالمية، والطريقة - التقشير الميكانيكي بشريط لاصق - بسيطة بما يكفي لتكرارها على أي طاولة عمل تقريباً. هذا هو أغرب جزء في القصة: واحدة من أكثر تجارب الفيزياء تأثيراً في القرن يمكن القيام بها بسعر لفة شريط. شخص واحد فقط فكر في النظر.