ارينيوس ، سفانت

عالم فيزيائي كيميائي سويدي

في قرية صغيرة في ضواحي مدينة اوبسالا السويدية ولد سفانت ارينيوس عام 1859. اجاد القراءة وهو في الثالثة من عمره.

بدأ دراسته الابتدائية في المدرسة التابعة لكنيسة اوبسالا، لكنه ما لبث ان هرب من تلك المدرسة بسبب جوز الاساتذة، فالحقه والده بالمدرسة الرسمية. بعد نيله الشهادة الثانوية التحق سفانت بجامعة اوبسالا الذي اصبح والده احد مسؤوليها.

وفي الجامعة كان سفانت الاول في صفه. فامتحانات الفصول الأربعة التحضيرية من الدراسة الجامعية انهاها في الصف الثالث. تقديرا لتفوقه ارسله والده الى باريس لإتقان اللغة الفرنسية بانتظار انتهاء الفصل الرابع.

وبعد عودته التحق بقسم الفيزياء الذي انهى دراسته فيه بتفوق في 1881.

لم يجد سفانت في جامعة اوبسالا أستاذا يشرف على اطروحة الدكتوراه. التي اختار موضوعها بنفسه، لذلك انتقل الى ستوكهولم ليقوم بأبحاثه تحت اشراف الاستاذ اريك ادلوند. وقد اعجب ادلوند بنشاط سفانت فجعله مساعدا له، يقوم ببعض الاختبارات أثناء المحاضرات ويساعده في البحث ضمن موضوع الاطروحة.

كان أول بحث علمي نشره ارينيوس حول البرق والرعد، مبرهنا مصدرهما وكيفية تكونهما.

ولم يكن الامر غريبا بالنسبة لشخص متعدد الاهتمامات كأرينيوس الذي كان يلقى احيانا محاضرات في جمعيات أمستردام العلمية حول مسائل من ضمن علم الفلك ورغم كل ذلك ظلت دراسة العناصر الفلفانية وطريقة تحويل التفاعلات الكيميائية الى طاقة كهربائية محور أبحاث ارينيوس.

وبعد سنتين من الاختبارات المتتالية توصل ارينيوس الى نتائج قيمة، فقد برهن بان للماء تأثيرا على موصلية المحاليل المائية. وقد كتب مقالتين عمليتين حول هذه النتائج تحت عنوان "دراسة موصلية الإلكترونات" و "نظرية الألكتروليت الكيميائية" نشرتها أكاديمية العلوم السويدية في 1884 بعد مناقشتهما والموافقة على مضمونهما. وشكل مضمون هاتين المقالتين موضوع أطروحة ارينيوس التي تقدم بها الى جامعة اوبسالا في ربيع 1884 والتي لاقت معارضة اثنين من أعضاء لجنة المناقشة. وهكذا لم تمنحه اللجنة لقب دكتور في الفيزياء. لكن ارينيوس الواثق من نتائج أبحاثه لم يتأخر بآراء هذين العالمين وارسل نسخا عن مقالاته الى كل من رودولف كلاوزيوس في بون، لوتار ماير في نيوبغن، وليهلم اوستوالد في ريغا وفانت هوف في أمستردام، فارسل جميع هؤلاء تقييما ايجابيا لأبحاثه وقد شكلت تلك الرسائل باكورة علاقة ارينيوس بهؤلاء العلماء وخاصة اوستوالد.

وكان من اعجاب اوستوالد بنتائج ارينيوس ان زار اوبسالا عام 1884 لمناقشة العلماء الذين رفضوا نظرية ارينيوس ولدعوة هذه الأخير للعمل في ريغا.

في الوقت نفسه ارسل العالم اوتوبيتر سون من ستوكهولم تقييما لأبحاث ارينيوس كتب فيه :

"تنطوي البحاث ارينيوس على نتائج قيمة لدرجة ان لجنة التحكيم لو منحت صاحبها ارفع علامة لكان ذلك غير كاف".

وقد كان لآراء هذين العالمين العظيمين تأثيرها على ادارة الجامعة مما جعلها تعيد النظر في مناقشة أطروحة ارينيوس وتمنحه لقب دكتور في الفيزياء ورتبة أستاذ مساعد في أواخر عام 1884. لكن ارينيوس الذي عانى من رفض اساتذة جامعة اوبسالا لنظريته الجديدة قرر العودة الى ستوكهولم لمتابعة أبحاثه حول الموصلية الكهربائية للألكترونيات في مختبر استاذه ادلوند. وما ان استقر ارينيوس في ستوكهولم حتى بلغه نعي والده فعاد الى اوبسالا حيث وجد ان والده قد تركه له ارثا كبيرا يسمح له بالانصراف كليا للبحث العلمي.

في خريف 1885 عاد ارينيوس ليتابع أبحاثه عند ادلوند، الذي استحصل له على منحة تخوله السفر الى الخارج والاطلاع على الابحاث التي يقوم بها كبار العلماء الأوروبيين. وهكذا توجه مطلع 1886 الى ريف ليقوم بأبحاث مشتركة مع صديقه اوستوالد حول الموصلية الكهربائية لمحاليل الحوامض ومزائجها بحضور سوائل غير موصلة للكهرباء وحول تأثير الحوامض على سرعة تصبن استيتات الايتيل.

في اواسط عام 1886 انتقل ارينيوس الى مدينة فيورتسبورغ للقيام ببعض الأبحاث في مختبر عام الكهرباء لمعرفة ما اذا كان هناك من وجود لأيونات في الوسط الغازي ولتحديد دور الماء في عملية الانحلال الالكتروليتي. وفي مختبر كولراوش تعرف ارينيوس ببولترنرنس. احد العاملين في المختبر، الذي اهتم بأبحاث ارينيوس وراح يطورها الى ان توصل عام 1889 الى نظريته الشهيرة حول القوة المحركة الكهربائية في محاليل الالكتروليتات المائية.

اواخر 1886 وانطلاقا من أبحاث فانت هوف، توصل ارينيوس الى وضع نظرية جديدة حول نسبة انحلال الإلكترونات. نشر مضمونها في "مجلة الكيمياء الفيزيائية" الالمانية عام 1887.

وفي مطلع عام 1888 توجه ارينيوس الى أمستردام لزيارة فانت هوف الذي كان من اوائل الذين ايدوا نظرية الانحلال الكتروليتي. وعرج في طريقه على مدينة كيال للقاء ماكس بلانك والتشاور معه حول عدم جدوى تطبيق قانون غولدبرغ وفاغ على توازن الانحلال.

وفي أمستردام قام ارينيوس وفانت هوف بأبحاث مشتركة لكن اوستوالد كان سابقا، اذ نشر في ذلك الوقت بحثا ضمنه نفس النتائج التي توصل اليها العالمان السويدي والهولندي، مما جعل العلماء الثلاثة اكثر ثقة بنتائجهم.

بعد انتهائه من أبحاثه مع فانت هوف، انتقل ارينيوس الى ليبزيغ ليلتقي مجددا صديقه الحميم اوستوالد الذي أصبح رئيسا لمعهد الكيمياء الفيزيائية في ليبزيغ، حيث كان يعمل عدد من الشباب الذين اصبحوا فيما بعد من مشاهير الكيمياء الفيزيائية، مثل " ولترنرنست" واضع اسسن نظرية الارتشاح الغشائي في الاعمدة الفلفانية" ارسنت بكمن. مصمم اجهزة تحديد الوزن الجزيئي للأجسام المختلفة والترمومتر المعروف باسمه الذي لا يزال يستعمل حتى يومنا هذا في المختبرات الفيزكيميائية. وغيورغ بريديغ الذي حدد ثوابت انحلال الحوامض العضوية وغيرهم.

في ليبزيغ قام ارينيوس بأبحاث جديدة حول تحديد القدرة الحرارية للأغلال وتأثير الحرارة على تغيير موصلية محاليل الالكتروليتات المختلفة. كما قام بأثبات نظريته القائلة بان حرارة تعادل الحوامض والقواعد تساوي كمية ثابتة (13800 كلوري).

ويعتبر ارينيوس أول من تحدث عن طاقة تنشيط التفاعلات الكيميائية، وقد قام بوضع معادلة تربط "ثابتة توازن التفاعل الكيميائي" بطاقة تنشيطية وحرارته. وتعرف اليوم هذه المعادلة باسم معادلة ارينيوس التي تشكل أحد أسس الكيمياء الفيزيائية.

وفي أواخر عام 1888 عاد ارينيوس الى وطنه السويد ليدرس مشكلة الكهرباء الجوية وعملية تكون الصاعقة، فكتب مقالا في هذا الشأن اعتبر فيه الاشعة ما فوق البنفسجية التي ترسلها الشمس الى الارض مصدر تأين الجو وظهور الشحنات الكهربائية. وفي الوقت نفسه قام عالم الارصاد الجوية الالماني بيتسولد بطرح نظرية مشابهة. ولهذا السبب تحمل نظرية تفسير طبيعة الكهرباء الجوية اليوم اسم (بيتسولد – ارينيوس).

بالرغم من التقدير الذي نالته أبحاث ارينيوس في مختلف انحاء اوروبا ظل العلماء السويديون غير مقتنعين بأهميتها وصحتها. ولذلك كان لابد لأرينيوس من العودة الى المانيا للعمل عند صديقه اوستوالد الذي ساعده في الحصول على مركز أستاذ مساعد في معهد الكيمياء الفيزيائية. ولم يستطع ارينيوس الذي أحب السويد البقاء بعيدا عن مسقط راسه لذلك عاد في السنة التالية الى اوبسالا باحثا عن عمل، فاتخذه همرستين، أستاذ الفيزيولوجيا في جامعة اوبسالا، مساعدا له.

لكن استوالد الذي عرف مواهب ارينيوس، لم يرض لصديقه بهذا المركز الصغير. لذلك وبناءا لتوصية منه ارسلت جامعة غيسن في طلبه ليكون أستاذ الكيمياء الفيزيائية فيها.

ونتيجة لهذا الاهتمام الالماني بأرينيوس شعر السويديون بضرورة تقديره والاستفادة من قدراته، لذلك ارسل عميد جامعة ستوكهولم في طلبه ليكون أستاذ الفيزياء في الجامعة.

وفي عام 1891 التحلق ارينيوس بجامعة ستوكهولم ليدرس الفيزياء وليقوم بأبحاث اوسع واشمل نظرا لظروف البحث الملائمة التي كانت تؤمنها الجامعة، وابتداء من عام 1892 بدا العلماء الشباب في مختلف الدول الاوروبية يتوافدون على جامعة ستوكهولم ليعملوا تحت اشراف ارينيوس ومنهم بريديغ وفيت الالمانيان وروشكوفسكي البولوني. وغيرهم.

وفي عام 1894 تزوج ارينيوس من مساعدته صوفيا فون رودبك ابنة صديق والده، التي لم يعيش معها سوى سنة واحدة بسبب الاختلاف الكبير في طبيعتهما.

وفي عام 1895 انتخب ارينيوس رئيس شرف للجمعية الالمانية الكهركيميائية. وفي العام التالي اصبح عميدا لجامعة ستوكهولم.

وفي تلك الفترة اهتم بدراسة بعض المسائل الجيوفيزيائية والأرصادية لا سيما تأثير ثاني أكسيد الكربون على التغيرات الحرارية التي تشهدها الارض.

وقد حاول ارينيوس واحد مساعديه القيام برحلة في منطاد عبر القطب الشمالي لكن سوء الاحوال الجوية حال دون ذلك.

والى جانب أبحاثه النظرية ساهم ارينيوس في تطوير الاقتصاد السويدي. فمن خلال اشتراكه في لجنة دراسة الثروات المائية في السويد اقترح اقامة عدد من محطات توليد الكهرباء على مجاري الانهار. وقد ترشح لعضوية أكاديمية العلوم السويدية في قسم الكيمياء عام 1900 لكنه رفض ذلك لكونه أستاذا في الفيزياء، فانتخب عضوا في الاكاديمية في قسم الفيزياء عام 1901.

مع ان ارينيوس اعتبر نفسه فيزيائيا، فان اهم اكتشافاته كانت مرتبطة بالكيمياء، فقد منح جائزة نوبل للكيمياء عام 1903. وكان ثالث عالم كيمياء ينال تلك الجائزة بعد فانت هوف واميل فيشر واول سويدي يمنح مثل هذا التقدير. وفي تلك السنة انتخب عضوا مراسلا لأكاديمية العلوم الروسية في بطرسبورغ.

وفي تلك الفترة اهتم ارينيوس بتأثير المواد السامة على الجسم البشري وطرق محاربة هذا التأثير. وفي اواخر 1903 ومطلع 1904 زار ارينيوس مختبر العالم الالماني بأول ارليخ في فرانكفورت، غير ان الاختلاف في وجهات النظر بالنسبة لقضايا التسمم جعل لقاءهما يتسم بالنقاش الحاد. وقد ظهر ذلك جليا في اجتماع جمعية بونزين الكيميائية الذي انعقد في بون 24 ايار 1904.

وشهد خريف عام 1905 تطورات هامة في حياة ارينيوس، فقد احتفل بزواجه الثاني من مايا يوهانسون اخت عالم الفيزيولوجيا السويدي يانس يوهانسون، كما عين رئيسا لمعهد نوبل للكيمياء الفيزيائية، الذي وضع تصاميمه بنفسه، وقد بقي في هذا المنصب حتى عام 1927، الى جانب كل ذلك عين عضوا في اللجنة المكلفة بمنح جوائز نوبل.

لم تحل المناصب المتعددة التي شغلها ارينيوس دون متابعته للأبحاث حول التسمم والقيام بأبحاث جديدة حول الاهتزاز وفي مجال علم الاصوات لكن اهتمامه بالأبحاث المخبرية ما لبث ان تضاءل فانتقل الى معالجة القضايا النظرية والتأليف، ولعل سبب ذلك رحلات ارينيوس المتتالية الى الخارج واضطراره للبقاء بعيدا عن المختبر.

في عام 1927 توفي ارينيوس اثر ضعف شديد الم به من كثرة العمل، تاركا وراءه حوالي 200 مقالة علمية وعددا كبيرا من الكتب العلمية والادبية في الكيمياء وعلم المناعة والفلك والخرافة وغيرها.