تعريف الأسلوب
جروثنديك
1 مارس 2016
توفي ألكسندر جروثنديك في عام 2014. مُتعبًا من الحياة، مُعَرَّضًا للإعاقات بسبب تدهور بصره تدريجيًا، فقد تخلَّى عن حياته. وبهذا فقد العالم أبرز عالم الرياضيات الحي.
ألكسندر، عندما عرفته في مورمويرون
لقد تعرفنا في عام 1988، في الوقت الذي رفض فيه جائزة كرافورد. ما جعلنا نقترب من بعضنا البعض فورًا كان تصورنا لدور الجيش في البحث العلمي. لقد قال لي ذات مرة "أفضل أن أُطلق النار عليَّ من أن أرتدي بذلة عسكرية". مع مرور السنوات، أعترف بأنني أشعر بنفس الحساسية، بعد أن شهدت أشخاصًا مثل جيلبرت بايان، الذي توفي، يعملون على تطوير "أسلحة مسببة للسرطان" (أتذكر الوثيقة التي قدمها لي، من أبحاث عسكرية، بعنوان "تذكير بالسرطان" ).
أتذكر عددًا من الرسائل الصادرة عن CNRS، تمنح الفرصة للعسكريين، وتحمل عنوانًا يقول: "الباحثون، يجب أن نتحدث". في هذه المناسبة، كتب المدير العام، أو ربما المسؤول عن قسم "الفيزياء العلمية للهندسة"، قائلاً: "نحن نفتقر إلى عقود مع الجيش لتلبية طلبات الباحثين".
لقد وُجِدَ العسكريون دائمًا في طريقي طوال مسيرتي المهنية، حتى أنني اضطررت للتخلي نهائياً عن أبحاثي في MHD. ببساطة لأن تطبيقاتها كانت لا يمكن أن تكون في الوقت الحالي سوى عسكرية. نعم، يمكن أن نتفاجأ برؤية أبحاث تُجرى في زاوية من غرفة مهندس مثل جان-كристوف دوره، بفضل التبرعات من القراء، أن تؤدي إلى مشاركتنا في مؤتمرات دولية كبيرة في مجال التخصص. كل ذلك من خلال تجارب تُجرى في قارورة زجاجية بسيطة، حيث يتم العمل في هواء بضغط منخفض. ولكن هذا الضغط هو نفسه الذي يسود في ارتفاعات عالية، حيث تطور القوات الأمريكية بالفعل مركبتها الفائقة السرعة "أورورا".
تُطمئن زوجتي الزوار عندما أتعمق في مثل هذه الملاحظات:
*- عندما يريد زوجي الحديث عن طريقة تحضير بيضة مخفوقة، فإنه يبدأ بسرد قصة حياة الدجاجة المتعثرة. ولكن لا تقلق، في النهاية سيعود إلى الموضوع الأصلي. *
نعم، هذا صحيح، فعندما نتحدث عن جروثنديك، تظهر ذكريات عديدة. ومع مرور الوقت، أشاركه تمامًا في موقفه من الرفض، هروبه، الذي قد يُنظر إليه من قبل البعض كتعبير عن عقل مريض. ولكن لا، كان هذا خيارًا مُدَرَّجًا، مُتعمدًا، يمكن تسميته "فعلًا جريئًا"، والذي لا يجرؤ الكثير من الناس على فعله. لأن حتى أصعب الرياضيات يمكن أن تؤدي إلى تطبيقات قاتلة. تطبيقات في الروبوتات، في بحث الاستقلالية للروبوتات القتالية، والطائرات المسيرة، بتزويدها بالذكاء الاصطناعي، هو مثال على ذلك. ألكسندر، الذي كان يرى أبعد من الكثيرين، كان يعلم أن كل هذا كان في طور النمو. رفض الدعم العسكري لـ IHES له قيمة رمزية.
بالعودة إلى ما ذكرته أعلاه، كيف يمكن لتجارب تُجرى بواسطة جان-كристوف دوره في غرفة مهندسه في روشيفور، باستخدام مغناطيسات ثابتة وأجهزة بسيطة جدًا، أن تجذب اهتمام العسكريين إلى أقصى حد؟ يبدو كل ذلك مُهينًا. ولكن في الهواء المُخفف، تتفاعل البلازما بطريقة مميزة. لماذا الاهتمام بفيزياء البلازما؟ لأن إذا أردنا تطوير مركبة طائرة تطير بسرعة عالية جدًا، بعيدًا عن الـ 30 كيلومترًا التي تصل إليها الطائرة الأسرع، أي SR-71، التي تطير بسرعة 3500 كم/ساعة، وأقل من 150 كم من الارتفاع، حيث لا يمكن للأقمار الصناعية التجسس لأنها تُبطئها الغلاف الجوي، فعليك الطيران بسرعة تصل إلى 10000 كم/ساعة.
الـ SR-71
نعم، كلما ارتفعنا أكثر في الارتفاع، كلما اضطررنا للطيران بسرعة أكبر. في ارتفاع 10000 متر، وهو الارتفاع القياسي للطيران المدني، تحتاج إلى سرعة 900 كم/ساعة، وهي ضرورية. في هذا الارتفاع، إذا طارت بسرعة 600 كم/ساعة، فإن الطائرة ستسقط كحجر. في 15000 متر، كان كونكورد يطير بسرعة ماچ 2. وأما فوق ذلك، فإن مجال الطائرة التجسسية الأسرع في العالم، التي لم تستطع أي صواريخ سوفيتية أبداً إيقافها، لأنها طارت أسرع من الصواريخ التي أُطلقت تجاهها!
يحاول العسكريون من عدة دول الآن التغلغل في هذا "المجال المتوسط"، وهو أمر استراتيجي رئيسي. حتى الفرنسيون انضموا إلى هذا. ولكن هناك فرق كبير بين النية والفعل. إذا حاولت استخدام محرك بسيط من نوع "ستاتو راكيت" (Scramjet)، ستواجه درجات حرارة عالية جداً ناتجة عن إعادة ضغط الهواء عبر موجة صدمة في مدخل المحرك. لتجنب ذلك، يجب إعادة ضغط الهواء بطريقة "ناعمة"، باستخدام MHD.
عندما يدخل الهواء بسرعة V، وإذا تعرض لحقل مغناطيسي عرضي B، فإنه يُولِّد فورًا حقل كهربائي E = V B. سيكتب الفيزيائي ذلك بشكل أكثر دقة على أنه V × B لأن هذا الحقل الكهربائي الناتج عن السرعة يُكمل المتجهات V و B باستخدام "قاعدة الأصابع الثلاثة". هذا الحقل الكهربائي يُحفِّز تدفق التيار في الغاز.
لا يهم كيف يحدث ذلك. المهم هو أنك تستطيع استخراج الطاقة الكهربائية من هذا التدفق الهوائي المخفف، وخاصة لأن هذا التدفق يُIonize بسهولة في ضغوط منخفضة جداً، مثل الغاز المخفف الموجود في أنابيب الإضاءة الفلورية. في هذه الظروف، سيظهر تيار I في هذا الغاز، والذي بدوره مع الحقل B يُولِّد قوة I × B (قوة لابلاس) تهدف إلى تبطئ هذا الغاز. طبيعي: نحول الطاقة الحركية للهواء المُصطدم إلى طاقة كهربائية. هذا هو الثمن الذي ندفعه مقابل هذه "التحويل المباشر".
وبهذا، يمكننا التفكير في تبطيء وضغط هذا الهواء دون تسخينه كثيرًا. بينما في موجة الصدمة، يتم تحويل الطاقة الحركية بعنف إلى طاقة حرارية، أي حرارة.
ماذا نفعل بالطاقة الكهربائية؟ نرسلها إلى الخلف من المركبة، حيث تساهم في تسريع الهواء، وبالتالي تساهم في الدفع. نسمى هذه الممارسة "التحويل الكهربائي" (MHD bypass).
لدينا في هذه المرحلة ملاحظة أن المحركات التوربينية تعمل بـ "ممر ميكانيكي"، لأن الغاز في الخلف يُحرك توربينًا مرتبطًا بعمود يُحرك الضاغط الموجود في الجانب الآخر.
كل هذا يبدو جيدًا. ولكن في الظروف التي نعمل بها، توجد عدم استقرار في البلازما تتطور في ملايين الثواني، الاستقرار الكهروحراري، اكتُشف من قبل صديقي إيغيني فيليخوف في عام 1964. عدمات الاستقرار في البلازما هي مشكلة كبيرة. وهي التي تُهدِر مشروع ITER.
الواقع أنني أحد أفضل الخبراء في عدمات الاستقرار في البلازما على المستوى الدولي. وخاصة أنني الوحيد في أوروبا المتخصص في عدم استقرار فيليخوف، الذي كنت أول من تغلبت عليه في عام 1965. هكذا هو الأمر. ومن دون فهم هذا الموضوع، لا يمكن التفكير في مشروع طائرات فائقة السرعة تطير في هواء مخفف. هناك، هذه عدمات الاستقرار تتحكم في اللعبة.
لبعض الوقت، وُفِّرَت طلبات مثل طلب جان-كристوف دوره، وقبلت إجراء بعض التجارب في هواء مخفف، والتي فتحت لنا فورًا أبواب المؤتمرات الدولية (فيلنيوس، ليتوانيا، بريمن، ألمانيا، جيوجو، كوريا، براغ، تشيكوسلوفاكيا)، والنشرات المُراجعة (Acta Phy...)