تشيو جينغ وو: مكتشف درجة الحرارة الحرجة Tc=93K للموصلات الفائقة عالية الحرارة التي تجاوزت عتبة النيتروجين السائل في عام 1987

ملخص في 30 ثانية: وُلد تشيو جينغ وو في هونان عام 1941، وتخرج من قسم الفيزياء في جامعة تشينغ كونغ قبل السفر إلى الولايات المتحدة للحصول على درجة الدكتوراه في الفيزياء من جامعة كاليفورنيا، سان دييغو. ¹ في يناير 1987، اكتشف فريقه في جامعة هيوستن مع وو ماو كون (من جامعة ألاباما) أكسيد النيتروجين-باريوم-النحاس (YBCO) بدرجة حرارة حرجة Tc=93K، متجاوزين لأول مرة درجة حرارة غليان النيتروجين السائل (77K)، ومفتحين عصر الموصلات الفائقة عالية الحرارة. ² شغل منصب رئيس جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا من يوليو 2001 حتى عام 2009. ³ نشر في مارس 2026 في مجلة PNAS اختراقًا جديدًا بـ Tc=151K، ⁴ ولا يزال نشطًا في البحث وهو في سن الـ85.

من هونان إلى تايوان عام 1941

وُلد تشيو جينغ وو في هونان عام 1941، وانتقل مع عائلته إلى تايوان في طفولته، حيث درس في قسم الفيزياء بجامعة تشينغ كونغ. بعد التخرج، سافر إلى الولايات المتحدة، حيث حصل على درجة الماجستير من جامعة فوردام، ثم انتقل إلى جامعة كاليفورنيا، سان دييغو، للحصول على درجة الدكتوراه في الفيزياء. ¹

في عام 1979، أصبح أستاذًا رسميًا لقسم الفيزياء في جامعة هيوستن، وشكل فريقًا لبحث الموصلات الفائقة، مبتدئًا بحثًا استمر لأكثر من نصف قرن في هذا المجال.

لم تكن جامعة هيوستن في ذلك الوقت المؤسسة الأرقى في أبحاث الفيزياء، لكن هذا الاختيار منح تشيو جينغ وو مساحة أكبر لبناء اتجاهه البحثي الخاص. لم يعمل ضمن إطار المدرسة الفكرية الراسخة في الجامعات العريقة، بل في بيئة أكثر حرية، حيث دفع أبحاث الموصلات الفائقة إلى ارتفاعات حرارية لم يتوقعها أحد.

YBCO Tc=93K: اختراق متزامن عبر عتبة النيتروجين السائل

في يناير 1987، اكتشف فريق تشيو جينغ وو في جامعة هيوستن أن درجة الحرارة الحرجة لأكسيد النيتروجين-باريوم-النحاس (YBCO) بلغت 93K، متجاوزةً لأول مرة نقطة غليان النيتروجين السائل (77K). وفي الوقت نفسه تقريبًا، حقق فريق وو ماو كون في جامعة ألاباما نفس الاختراق: هزم الفريقان هذه العتبة بالتوازي. ²

تكمن أهمية هذا الرقم في أن 77K تمثل درجة حرارة النيتروجين السائل. فالنيتروجين السائل أرخص بعشرات المرات من الهيليوم السائل، وتجاوز درجة الحرارة الحرجة لـ 77K يعني أن مواد الموصلات الفائقة عالية الحرارة يمكن تبريدها بالنيتروجين السائل، مما يخفض التكلفة العملية بشكل كبير. أثار هذا الاكتشاف "حمى الموصلات الفائقة" في الأوساط الفيزيائية، حيث سارعت المختبرات العالمية إلى اللحاق بالركب.

نُشرت النتائج في مجلة Physical Review Letters، وحصلت على عشرات الآلاف من الاستشهادات. ²

حقق تشيو جينغ وو وو ماو كون هذا الاختراق بالتوازي تقريبًا، حيث وصل فريقان مستقلان إلى نفس الاستنتاج في وقت متقارب، وهي حالة كلاسيكية لـ "الاكتشاف المتوازي" في تاريخ العلم: فهي توضح أن إجابة هذه المشكلة كانت "ناضجة" عند تلك النقطة الزمنية، وتوضح أيضًا منطق تسريع الاختراقات العلمية تحت ضغط المنافسة.

أدى اختراق الموصلات الفائقة في عام 1987 إلى موجة "حمى الموصلات الفائقة": نشرت صحيفة نيويورك تايمز تقريرًا على الصفحة الأولى، ووصف الحضور في المؤتمر السنسي للجمعية الفيزيائية الأمريكية المشهد بأنه "وودستوك الفيزياء"، حيث انتظر مئات الفيزيائيين في ساعات الليل المتأخرة لسماع أحدث البيانات التجريبية. توضح هذه الاستجابة الاجتماعية أمرًا واحدًا: الاختراقات العلمية في بعض اللحظات يمكنها اختراق الدوائر الأكاديمية والدخول مباشرة إلى الخيال العام، وكانت الموصلات الفائقة عالية الحرارة واحدة من هذه الحالات.

رئيس جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا: من يوليو 2001 إلى 2009

في 1 يوليو 2001، تولى تشيو جينغ وو منصب الرئيس الثالث لجامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا، واستمرت ولايته حتى عام 2009. ³ خلال فترة رئاسته، دفع تطوير مجال العلوم الفيزيائية، ورفع مكانة جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا في الأوساط الأكاديمية الدولية. وعاد بعد انتهاء ولايته إلى جامعة هيوستن لمواصلة أبحاثه.

جعلت رئاسة جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا من تشيو جينغ وو يتحول من باحث إلى مهندس مؤسسي. واصل خلال فترة رئاسته رفع موقع الجامعة كجامعة بحثية، مع تقدم في مجالات الفيزياء والهندسة والأعمال. يمثل هذا الانتقال (من قياس درجة الحرارة الحرجة في المختبر إلى التخطيط الاستراتيجي للجامعة في المكتب الإداري) غير العادي في مسيرته المهنية، ويوضح أن قدراته لم تكن تقتصر على تصميم التجارب.

Tc=151K: اختراق جديد في PNAS لعام 2026

في مارس 2026، نشر تشيو جينغ وو ورقة بحثية في مجلة الأكاديمية الوطنية للعلوم الأمريكية (PNAS)، معلنًا عن تحقيق درجة حرارة حرجة فائقة التوصيل Tc=151K في مواد جديدة. ⁴ درجة الحرارة 151K أعلى من درجة حرارة الجليد الجاف (195K) ولا تزال تتطلب التبريد، لكن هذا الاختراق وسع نطاق درجات حرارة تطبيق مواد الموصلات الفائقة بشكل أكبر.

من 93K (في عام 1987) إلى 151K (في عام 2026)، توضح هذه التطورات على مدى 39 عامًا أن أبحاث الموصلات الفائقة عالية الحرارة لم تصل بعد إلى نقطة النهاية. فتح كل رقم قياسي جديد لـ Tc سؤال "هل الموصل الفائق في درجة الحرارة العادية ممكن؟" من جديد. بمجرد تحقيق الموصلات الفائقة في درجة الحرارة العادية، ستغير بشكل جذري تكاليف البنية التحتية في مجالات متعددة مثل نقل الطاقة الكهربائية، والمركبات المغناطيسية المعلقة، والحوسبة الكمومية.

عند نشر هذه النتائج، كان تشيو جينغ وو في سن الـ85، ولا يزال يدير مختبره في جامعة هيوستن.

الهويات الأكاديمية والامتيازات

تشيو جينغ وو عضو في الأكاديمية الوطنية للعلوم الأمريكية، وعضو في الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم، وانتخب عضوًا في الأكاديمية الصينية (Academia Sinica) في عام 1994. ¹ نشر أكثر من 700 ورقة بحثية أكاديمية، ويُعتبر على نطاق واسع مرشحًا لجائزة نوبل في الفيزياء.

تغطي الأوراق الـ 700 امتدادًا من اختراق الموصلات الفائقة في عام 1987 إلى أحدث نتائج PNAS في عام 2026، وهذا العدد والفجوة الزمنية نادران بين فيزيائيي التجارب. إنه لا يمثل الكمية فحسب، بل يمثل قدرة مختبر واحد على الحفاظ على أبحاث متطورة حول نفس المشكلة (كيفية رفع درجة الحرارة الحرجة) على مدى نصف قرن تقريبًا.

ترشح تشيو جينغ وو باستمرار لجائزة نوبل في الفيزياء من قبل الأطراف الخارجية، لكن أهليته للترشح هي مجرد تخمينات خارجية وليست تأكيدًا رسميًا. في عام 1987، منحت جائزة نوبل في الفيزياء في نفس العام للفيزيائيين السويسريين بيدورنز ومولر (لاكتشافهم العمل الرائد في الموصلات الفائقة من أكاسيد النحاس)، حيث يُعتبر اختراق تشيو جينغ وو لـ YBCO تقدمًا حاسمًا جاء مباشرة بعد ذلك، لكنه لم يحظَ بنفس القدر من الاعتراف.

يُمنح الميدالية الوطنية للعلوم الأمريكية في عام غير مؤكد بعد. تشمل امتيازاته الأكاديمية المؤكدة: عضو في الأكاديمية الصينية (1994)، وعضو في الأكاديمية الوطنية للعلوم الأمريكية، وعضو في الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم.

القراءة الدقيقة مقابل القول الشائع: يُطلق على تشيو جينغ وو غالبًا لقب "أبو الموصلات الفائقة عالية الحرارة"، لكن هذا اللقب يحتاج إلى تحديد دقيق: فهو المكتشف المشترك لـ YBCO Tc=93K (بالتوازي مع وو ماو كون)، بينما كان بيدورنز ومولر روادًا سابقين في موصلات أكاسيد النحاس الفائقة. يشير لقب "الأب" في هذا السياق إلى "الشخص الذي تجاوز العتبة العملية لدرجة حرارة النيتروجين السائل"، وليس مخترع اتجاه أبحاث الموصلات الفائقة عالية الحرارة بحد ذاتها.

🎙️ ملاحظة المنسق: لم تكن قيمة الرقم (93K) في يناير 1987 ذات أهمية في تاريخ الفيزياء بسبب قيمته المطلقة العالية، بل لأنه تجاوز عتبة تطبيقية محددة. Tc > 77K = يمكن استخدام النيتروجين السائل = انخفض التكلفة من "المختبرات النخبوية فقط" إلى "القابلية الصناعية". هذا القفز، غيّر التصور الكامل للفرع السفلي لأبحاث الموصلات الفائقة.

جعلت رئاسة تشيو جينغ وو لجامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا (2001-2009) منه، بالإضافة إلى هويته كفيزيائي من أصل تايواني، شخصية أخرى كمهندس للتعليم العالي في آسيا. يمثل وجود هاتين الهويتين معًا في شخصه المسار النموذجي لتدفق المواهب التايوانية في العلوم الهندسية على مستوى العالم من سبعينيات إلى تسعينيات القرن العشرين: تايوان تُعد الأساس، الولايات المتحدة تجري الأبحاث، ومناطق أخرى في آسيا تبني الأنظمة.

في عام 2026، وهو في سن الـ85، لا يزال ينشر أوراقًا في PNAS، وهذا الأمر بحد ذاته بيان حول حيوية العلم: أبحاث الموصلات الفائقة لم تنتهِ، وهو أيضًا لم ينتهِ.

من فيزياء تشينغ كونغ إلى جامعة كاليفورنيا، سان دييغو، ومن جامعة هيوستن إلى جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا، تمثل المسار المهني لتشيو جينغ وو نموذجًا قياسيًا لتدفق المواهب التايوانية في العلوم الهندسية على مستوى العالم، لكنه يصبح حالة غير قياسية بسبب رقم 93K في عام 1987. توضح قصته أن المسار القياسي يمكن أن يؤدي إلى نتائج غير قياسية، بشرط الاستثمار في الوقت الكافي في المشكلة الصحيحة.

من هونان إلى تايوان، ومن تشينغ كونغ إلى جامعة كاليفورنيا، سان دييغو، ومن جامعة هيوستن إلى جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا ثم إلى PNAS، امتدت مسيرة تشيو جينغ وو لأكثر من نصف قرن من أبحاث الموصلات الفائقة: من Tc=93K إلى Tc=151K، بقي دائمًا بجانب منحنى ارتفاع درجة الحرارة هذا.

يوجد فرق 39 عامًا بين ذلك الاختراق في عام 1987 وورقة PNAS في عام 2026. خلال هذه السنوات الـ 39، تباعدت قمم ووديان أبحاث الموصلات الفائقة عدة مرات، وقد تحول العديد من الفيزيائيين الذين دخلوا هذا المجال آنذاك إلى مواضيع أخرى؛ أما تشيو جينغ وو فلم يفعل. هذا الاستثمار طويل الأمد في مشكلة واحدة هو أحد أكثر خصائصه تميزًا بين الفيزيائيين.

للمزيد من القراءة: ويكيبيديا: تشيو جينغ وو ｜ ETHW:里程碑 الموصلات الفائقة عالية الحرارة

المراجع