تاريخ العلوم ريتشارد فاينمان يلقي محاضرة صغيرة ممتعة ويحلم بمجال جديد تمامًا من الفيزياء 29 ديسمبر 1959

في أحد أيام شهر ديسمبر، ألقى ريتشارد فاينمان محاضرة صغيرة ممتعة في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، وحلم بمجال جديد تمامًا من الفيزياء.

خلال المحاضرة بعنوان “مساحة كبيرة في الأسفل“، ووصف الإمكانات الهائلة التي يمكن تحقيقها إذا تمكن العلماء من معالجة الأشياء والتحكم فيها على” نطاق صغير “.

كيف صغيرة؟ ومضى فاينمان في التقليل من شأن التطورات التي حدثت في ذلك الوقت، مثل كتابة الصلاة الربانية على رأس الدبوس، باعتبارها أمرًا تافهًا.

قال فاينمان في محاضرته: “لكن هذا لا شيء؛ إنها الخطوة الأكثر بدائية وتوقفًا في الاتجاه الذي أنوي مناقشته. إنه عالم صغير بشكل مذهل يقع في الأسفل”. وبدلاً من ذلك، اقترح أنه يمكن للناس كتابة الموسوعة بأكملها المكونة من 24 مجلدًا على رأس دبوس، وأظهر بأناقة أن هناك مساحة كافية لكتابتها بشكل مقروء وقراءتها.

ثم استكشف إمكانية وجود عدد من الأفكار المستقبلية: المجاهر الإلكترونية القادرة على التعامل مع الذرات الفردية، وتخزين البيانات فائقة الصغر، وأجهزة الكمبيوتر المصغرة، والآلات البيولوجية القوية القابلة للهضم والتي تنتقل إلى أعضاء مثل القلب، وتجد العيوب، وتصلحها بسكاكين صغيرة. واقترح عددًا من الطرق لإنشاء هذه الابتكارات صغيرة الحجم، بما في ذلك التلاعب بالضوء والأيونات.

وأنهى المحاضرة بتقديم مكافأة قدرها 1000 دولار لأي شخص يمكنه تصغير النص في كتاب 25000 مرة، بحيث يمكن قراءته باستخدام المجهر الإلكتروني. وعرض 1000 دولار أخرى لأي شخص يمكنه صنع محرك لا يزيد حجمه عن 1/64 من البوصة المكعبة.

حصل المهندس على آخر هذه الجوائز في العام التالي وليام ماكليلان، الذي خلق محرك 250 ميكروجرام مكون من 13 جزء. في بلده خطاب الجائزة, هنأ فاينمان ماكليلان على هذا الإنجاز، لكنه قال مازحًا إنه لا ينبغي له أن “يبدأ بالكتابة على نطاق صغير”، خشية أن يحل التحدي الأول أيضًا ويتوقع الحصول على الجائزة الأخرى البالغة 1000 دولار.

“لا أنوي الاستفادة من الطرف الآخر. منذ كتابة المقال تزوجت واشتريت منزلاً!” كتب فاينمان. تم حل التحدي السابق أخيرًا في عام 1985، عندما قام توماس نيومان، خريج جامعة ستانفورد، بتصغير الحجم الصفحة الأولى من رواية ديكنز الكلاسيكية “قصة مدينتين”. وفي النهاية، دفع فاينمان ثمن الجائزة الثانية.

أصبح الآن حديث فاينمان عن معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا أسطوريًا باعتباره بداية لمجال تكنولوجيا النانو. ومع ذلك، فإن مصطلح “تقنية النانو” نفسه لم يُصاغ إلا بعد مرور 15 عامًا على حديثه، عندما قام العالم نوريو تانيجوتشي كتبت ورقة حول التعامل مع المواد على المستوى الذري.

في تلك الورقة البحثية التي نشرت عام 1974، وصف تانيجوتشي تكنولوجيا النانو بأنها “معالجة فصل المواد ودمجها وتشوهها بواسطة ذرة واحدة أو جزيء واحد”. يجادل العديد من مؤرخي العلوم الآن بأن هذا المجال كان يتبع مساره الخاص، وهذا ما حدث على الرغم من أن حديث فاينمان كان ذا بصيرة، إلا أنه لم يكن المحرك الفعلي للابتكارات المستقبلية. قبل عام 1980، كان له تم الاستشهاد بالحديث أقل من 10 مرات.

سواء كان ذلك يقود الابتكار أم لا، منذ محاضرة فاينمان الشهيرة، ظهرت العديد من تنبؤاته يملك ثبت أنه صحيح. ال المجهر النفقي الماسح لقد تم التلاعب بذرات الزينون الفردية في عام 1990. والآن أصبحت أجهزة الكمبيوتر الأقوى مما وصفه موجودة في جيوبنا، بدلاً من أن تشغل غرفًا بأكملها. وبالفعل، الروبوتات النانوية الصغيرة تم تصميمها بحيث يمكنها إصلاح الأوعية الدموية التالفة.