أينشتاين البحر

لقد تنبأ بارتفاع الأمواج أثناء غزو نورماندي، وحفر حفرة في بطن الأرض وقاس ارتفاع درجة حرارة المحيطات بمكبرات صوت عملاقة. في الشهر الماضي، توفي عالم المحيطات الرائد والتر مونك، أحد أهم علماء البحار في العالم، عن عمر يناهز 101 عام.

يشاي دانييلي، زاوية - وكالة أنباء العلوم والبيئة

إذا كان عليك تسمية عالم فيزياء عظيم من أصل يهودي، اكتشف المكان والزمان وتجرأ على التفكير في مجالات لم يستكشفها أي عالم آخر من قبله، والذي هاجر من أوروبا إلى الولايات المتحدة قبل وصول النازيين إلى السلطة والذي كان اختراعه استخدمه الحلفاء للفوز بالحرب العالمية الثانية، ربما ستسمي أحدهم دون تردد: ألبرت أينشتاين.

ولكن ليس آينشتاين وحده هو الذي يناسب هذا الملف. كان عالم المحيطات الأمريكي والتر مونك، الذي توفي مؤخرًا عن عمر يناهز 101 عامًا، يشترك في سيرته الذاتية مع أينشتاين (وكان يُطلق عليه حتى "أينشتاين البحر") وينتمي إلى جيل من الرواد العلميين، الذين تجاوزت مساهماتهم الحدود بكثير. من المختبر. يعد يوم العلم الإسرائيلي، الذي يصادف يوم 14 مارس (عيد ميلاد أينشتاين)، فرصة للاعتراف والاعتزاز بأولئك الذين غيروا الطريقة التي نعرف بها البحر في العديد من البلدان.

الطالب الذي ساعد الأمريكيين على الهبوط في أوروبا
ولد مانيك عام 1917 في فيينا، التي كانت في ذلك الوقت لا تزال عاصمة الإمبراطورية النمساوية المجرية، لعائلة مصرفية يهودية راسخة وذات علاقات جيدة. والديه، اللذان انفصلا عندما كان في العاشرة من عمره، خصصا له مهنة كمصرفي، لكن هذا لم يكن المستقبل الذي تخيله والتر الشاب. يتذكر في مقابلة بمناسبة عيد ميلاده المائة: "كنت طالبا سيئا، وكنت أفضل قضاء معظم وقتي في التزلج في الجبال". بعد طرده من المدرسة، أرسلته والدته عندما كان عمره 100 عامًا إلى نيويورك، ليلتحق بالمدرسة الثانوية والكلية ويواصل المسار الذي خطط له.

وفي الولايات المتحدة، وبعيدًا عن التزامه تجاه أسرته، قرر مونك التخلي عن المهنة المصرفية والعمل في كاليفورنيا المشمسة، حيث درس الفيزياء التطبيقية. الاتصال بالبحر، الذي غير حياته، جاء عن طريق الصدفة تمامًا: في صيف عام 1939، انتقل للعيش بالقرب من صديقته في سان دييغو، ووجد وظيفة مؤقتة في معهد سكريبس لعلوم المحيطات - أحد أقدم المؤسسات. وأكبر المؤسسات البحثية لعلوم الأرض والمحيطات. أصبح سكريبس منزل مونك، حيث أمضى حياته الأكاديمية بأكملها.

مونك. لقد اعتمد بشكل أقل على التكنولوجيا وأكثر على التطوير المفاهيمي، مما سمح له بالنظر إلى المشكلات على نطاق أوسع بكثير. الصورة: برولينسيرفر، ويكيبيديا

بعد ضم النمسا من قبل النازيين (الضم) في عام 1938، جند مونك في الجيش الأمريكي. على عكس زملائه في سكريبس، الذين التحقوا بوحدة الأبحاث البحرية، انضم مونك إلى وحدة تسلق الجبال بالجيش الأمريكي مستفيدًا من موهبته في التزلج. ولكن سرعان ما طُلب منه العودة إلى المعهد البحري في سكريبس والمساعدة في المجهود الحربي - كانت الولايات المتحدة على وشك الانضمام إلى الحملة، وفصلها تحدي مئات الكيلومترات من البحر المفتوح عن ساحات القتال في أوروبا والمحيط الهادئ. محيط.

قبل الغزو البحري لساحل شمال إفريقيا، اكتشف مونك أن الأمواج في منطقة الهبوط كانت عالية جدًا في معظم الأوقات بالنسبة للقوارب الأمريكية. كان من الممكن أن ينتهي الهبوط بكارثة. ونبه مانيك الجيش إلى ذلك، وفي نفس الوقت اقترب من مهمة علمية لم يتم إنجازها حتى ذلك الحين: إنتاج توقعات دقيقة فيما يتعلق بارتفاع الأمواج في منطقة معينة، من أجل تحديد نافذة الفرصة لرصد ارتفاع الأمواج في منطقة معينة. غزو. وتبين أن النموذج الذي ابتكره مانيك مع مشرفه في سكريبس دقيق، واستخدمته القوات الأمريكية لتحديد مواعيد الهبوط في شمال أفريقيا والمحيط الهادئ ونورماندي. أنقذ عمل مونك، الذي كان طالب دراسات عليا يبلغ من العمر 27 عامًا، العديد من الأرواح وغير مجرى التاريخ.

أمطار غزيرة على وشك السقوط
بعد الحرب، واصل مونك دراسته وأصبح باحثًا دائمًا في سكريبس. قام بدراسة أمواج البحر بالتعاون مع الجيش الأمريكي، وشارك في التجارب النووية الشهيرة التي أجرتها الولايات المتحدة في المحيط الهادئ، حيث قام هو وعلماء آخرون بدراسة انتشار المواد المشعة في مياه البحر. وفي عام 1952، كان مشاركًا في تجربة القنبلة الهيدروجينية في جزيرة أنوتاك المرجانية، حيث اختبر تشكل موجات تسونامي بعد الانفجار. أثناء التجربة، تعرض هو وفريقه لوابل من الأمطار المشعة واضطروا إلى إلقاء ملابسهم في البحر.

يوضح ستيف برينر، أستاذ علوم الغلاف الجوي والبحرية في قسم الجغرافيا والبيئة بجامعة بار إيلان: "كان مونك عالمًا فيزيائيًا للمحيطات متخصصًا في الأمواج". "عليك أن تفهم أن الأمواج في البحر ليست فقط موجات الرياح التي نعرفها ونراها على السطح، بل هي عالم كامل من الظواهر التي تحدث في الزمان والمكان. هناك أمواج في البحر بمختلف أحجامها، مثل المد والجزر أو التسونامي، وأيضاً الأمواج الداخلية - والتي تحدث في الطبقة المتوسطة بين المياه العلوية والمياه العميقة. هذه الموجات الداخلية بطيئة للغاية، لكن لها تأثير على الديناميكيات الداخلية للمحيط بأكمله".

في الخمسينيات من القرن العشرين، شارك مانيك في أبحاث رائدة حول التيارات البحرية، وخاصة تيار الخليج. كما قام بدراسة دوران الأرض وتأثير تيارات المد والجزر على معدل دورانها. ويُعتبر أنه صاغ المفاهيم الأساسية في هذه المجالات. في الوقت نفسه، بدأ مانيك الذي لا يعرف الكلل في وضع نصب عينيه مشاريع أكبر وأكثر طموحًا. لقد كان منشئ الفكرة وراء "مشروع موهول" - المحاولة الأمريكية للحفر في القشرة الأرضية تحت مستوى سطح البحر، لأخذ عينات من قشرة الكرة. تم إطلاق المشروع قبالة سواحل المكسيك، لكن بعد عدة سنوات توقف بسبب صعوبات مالية وتكنولوجية.

في ستينيات القرن الماضي، بدأ مانيك واحدة من أكثر التجارب طموحًا ومكلفة التي أجريت حتى ذلك الوقت في أبحاث المحيطات: فقد قام هو وفريقه بنشر أجهزة استشعار في البحر من نيوزيلندا إلى ألاسكا، لتحديد أدلة على وجود موجات تنشأ من العواصف في جنوب الهند. المحيط، على بعد آلاف الكيلومترات. انتقل مونك نفسه مع زوجته وأطفاله الصغار إلى محطة قياس معزولة في ساموا، معتمدين على الكهرباء التي ينتجها المولد وحده. يتذكر قائلاً: "لقد كان وقتًا رائعًا". وعلق بروح الدعابة المميزة: "لكننا كنا مشغولين في معظم الأوقات بإصلاح المولد وليس بالتجربة العلمية". تمكن مونك من توثيق وصول الأمواج إلى ألاسكا، على مسافة آلاف الكيلومترات من المكان الذي نشأت فيه.

سمع الصوت في جميع أنحاء العالم

لكن كل هذا كان مجرد مقدمة لذروة حياة مانيك المهنية. ابتداءً من نهاية السبعينيات، أصبح الموضوع الذي شغل العديد من العلماء منذ ذلك الحين يزعج بقية مانيك - الاحتباس الحراري. وكان منزعجًا بشكل خاص من عدم وجود أدلة رصدية لارتفاع درجة حرارة البحر. وقرر مانيك مثل مانيك أن ينتج طريقة علمية تجيب على سؤاله.

يوضح برينر: "افترض مانك أنه إذا تم بث موجات صوتية منخفضة، حتى أقل من نطاق السمع البشري، فيمكنها التحرك في البحر لمسافات تصل إلى عشرات الآلاف من الكيلومترات". "وبما أن سرعة الموجة تتأثر بدرجة الحرارة، فإن قياس زمن وصول الموجات الصوتية يمكن أن يعلم عن متوسط ​​درجة حرارة البحر في مسار الموجة الصوتية، والتي يمكن مع مرور الوقت أن تعطي مؤشرا على ارتفاع درجة حرارة البحر الأرض."

كان مونك يحب أن يفكر على نطاق واسع، والطريقة التي ابتكرها تعكس ذلك جيدًا. "هذه طريقة جيدة لأنها تمثل تسخين النظام بأكمله: تنتقل الموجة الصوتية عبر مسافات هائلة وتمر بمناطق أكثر دفئًا وأقل دفئًا، لكن وقت وصولها يعكس متوسط ​​درجة حرارة النظام بأكمله. إذا تابعته على مدار سنوات، فيمكن أن يُظهر الاتجاهات في متوسط ​​درجة حرارة البحر للنظام بأكمله."

لكن كيف تختبر الطريقة على أرض الواقع؟ في عام 1993، بعد عامين من العمل الشاق، تم إطلاق تجربة مونك الضخمة: تم وضع مكبرات صوت ضخمة قدمتها البحرية الأمريكية في أعماق البحر بالقرب من جزيرة هيرد في جنوب المحيط الهندي. تم إجراء البحث بالتعاون الدولي مع عشر دول حيث تم وضع أجهزة استشعار صوتية مصممة لالتقاط الأصوات. أُطلق على التجربة لقب "الصوت المسموع حول العالم". في اللغة العلمية، تسمى هذه الطريقة التصوير المقطعي الصوتي.

وبعد خمسة أيام من بدء التجربة، ضربت عاصفة شديدة الجزيرة المعزولة، مما أدى إلى اهتزاز سفينة الأبحاث وتسبب في أضرار لا يمكن إصلاحها للمعدات. تم إيقاف التجربة، ولكن تم جمع معلومات كافية لتأكيد الافتراض القائل: إن مرور الموجات الصوتية في وسط الماء على هذه المسافات الهائلة أمر ممكن وقابل للقياس.

ولم يكتف مانيك بتجربة واحدة، وخلال التسعينيات وأوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، عندما كان في العقد الثامن من عمره، واصل سلسلة من التجارب التي من شأنها أن تثبت فعالية الطريقة على مدى فترة طويلة من الزمن. لكن هذه التجارب أدخلته في تصادم مباشر لم يتوقعه مع المنظمات البيئية.

سبب الصراع هو الضرر المحتمل للثدييات البحرية، وخاصة الحيتان، التي تبحر في طريقها باستخدام الموجات الصوتية. ويخشى نشطاء البيئة من أن تجارب مونك، التي كان من المفترض إجراؤها، من بين أمور أخرى، في محمية مونتيري البحرية قبالة سواحل كاليفورنيا، ستضر بالحيتان التي تعيش في المنطقة. لم يتوقع مونك والجيش الأمريكي، الذي موَّل جزءًا كبيرًا من الأبحاث، حجم المعارضة. تسببت موجة الاحتجاج في تراجع مونك ونقل موقع الاختبار بعيدًا عن الساحل.

في ذروته، أصبح الصراع حول تجربة مونك البحرية صراعًا حقيقيًا بين علماء المحيطات وعلماء الأحياء البحرية، مما أدى في النهاية إلى إنهاء سلسلة التجارب في عام 2006. لكن مونك نفسه كان مقتنعا حتى نهاية أيامه بإمكانية العثور على الطريق الملكي. وقال في مقابلة: "أنا مقتنع بأن الأبحاث الصوتية تحت الماء يمكن إجراؤها دون الإضرار بالحيتان، من خلال اتخاذ الاحتياطات المناسبة". "يجب على الأطراف أن تتعلم كيفية العمل معًا."

الرجل الذي عرف كيف يطرح الأسئلة الصحيحة
كان مانيك متقدمًا على عصره في نواحٍ عديدة. ففي أوائل السبعينيات، على سبيل المثال، اقترح خطة طموحة لمدينة البندقية، بهدف منع فيضاناتها المتكررة بمياه البحر. تضمنت خطته ثلاث "بوابات بحرية" بين بحيرة المدينة والبحر الأدرياتيكي، والتي سيتم فتحها وإغلاقها بالتناوب، مما يمنع مياه المد عند الضرورة ولكن يتم استخدامها أيضًا لإنشاء دورة من شأنها أن تحمل المواد الملوثة خارج البحيرة. وواجهت الخطة صعوبات بيروقراطية ولم يتم تنفيذها حتى يومنا هذا، لكن تم منذ ذلك الحين تركيب بوابات بحرية مماثلة في أجزاء أخرى من العالم، بهدف حماية المدن من ارتفاع منسوب سطح البحر.

يوصف مونك بأنه رجل نبيل يتمتع بفضول لا حدود له ونكهة العالم القديم، ويعرف كيفية طرح الأسئلة الصحيحة في الوقت المناسب. وقال: "إنه على الأقل لا يقل أهمية عن العثور على الإجابات، وأعتقد أنه كان من الأفضل أن أطرح الأسئلة".

وكان أيضًا من هواة الأنشطة الخارجية، وكان يحب القفز في الماء وتركيب أجهزة القياس بنفسه. ويظهر في أغلب الصور بلا قميص. كان يحب الغوص ويحب الرحلات الطويلة في البحر. شهد لنفسه: «أنا لست مُنظِّرًا عظيمًا، ولا أقول هذا من باب الغطرسة. كنت أعرف الأسئلة التي يجب أن أطرحها، وكان من حسن حظي أن أختار موضوعات لم تكن تحظى بشعبية في ذلك الوقت، والتي أصبحت كذلك بعد بضع سنوات. وبعد ذلك، بمجرد كتابة الكثير من الكلمات حول موضوع معين، انتقلت إلى السؤال التالي."

حصل مونك على العديد من الأوسمة العسكرية والمدنية خلال حياته، بما في ذلك وسام الولايات المتحدة الوطني للعلوم في عام 1985. ولا يزال جزء من عمله المتعلق باستخدام الموجات الصوتية لتحديد موقع الغواصات وإخفائها سريًا حتى يومنا هذا.

ما الذي يجعل مانيك عالمًا بمكانة أينشتاين، والذي ترك بصمته على تاريخ البشرية؟ يقول برينر: "اتسم مانك بفضول كبير وعمق فكري من ناحية، ولكن في الوقت نفسه كان لديه ميل، يقتصر على عدد قليل من العلماء، للنظر إلى الصورة الكبيرة والتطرق بلا خوف إلى مجموعة واسعة من المواضيع". "اعتمد مانك بشكل أقل على التكنولوجيا وأكثر على التطوير المفاهيمي، مما سمح له بالنظر إلى المشكلات على نطاق أوسع بكثير. ولسوء الحظ، هناك اليوم ميل إلى الإفراط في التخصص والاعتماد بشكل كبير على التكنولوجيا، مما يجعل الباحثين يفقدون وجهة النظر الواسعة هذه."