أجنس بوكلز (١٨٦٢–١٩٣٥)

كاترينا الشمري

ابتكرت أجنس بوكلز جهازًا لدراسة الأسطح البينية للسوائل، ويطلق على هذا الجهاز اليوم حوض لانجموير-بوكلز (أو حوض لانجموير كما هو شائع)؛ وبهذا كانت إحدى رائدات أبحاث توتر السطح. لم تتلقَّ أي تدريب علمي رسمي، كذلك لم تحصل على أي شهادة جامعية أو حتى ثانوية، ولكنها كُرِّمَتْ كأول امرأة، بل المرأة الوحيدة (حتى يومنا هذا) التي حصلت على دكتوراه شرفية من جامعة كارولو-فيلهلمينا التقنية في براونشفيك بألمانيا، وعلى جائزة لورا-آر ليونارد من الجمعية الغروانية بمناسبة عيد ميلادها السبعين.

•••

«سيدي اللورد، هلا سمحت لي بالتجرؤ على أن أثقل عليك بخطاب باللغة الألمانية حول موضوعٍ علمي؟ سمعت عن الأبحاث المثمرة التي أجريتموها في العام الماضي حول الخصائص المجهولة حتى الآن لأسطح الماء؛ ولذا تصورت أنك ربما تهتم بملاحظاتي الخاصة في هذا الصدد. وأنا، لأسباب عديدة، لست في مركز يسمح لي بنشرها في دوريات علمية؛ ومن ثم قررت أن أخبركم بأهم تلك الملاحظات.» كتبت أجنس بوكلز هذا الخطاب، الذي أثارته مبدئيًّا ملاحظاتها على الماء المخلوط بالدهون الناتجة عن غسل الصحون من عشر سنوات، للورد رايلي عندما كانت في التاسعة والعشرين من عمرها. نُشر خطابها هذا بوصفه أول ورقة بحثية في مجلة «نيتشر» وكان بمنزلة نقطة تحول في حياتها.

ولدت أجنس بوكلز في فينيسيا في الرابع عشر من فبراير عام ١٨٦٢ كأخت كبرى لطفلين من أبوين ألمانيين هما ألفاين بوكلز، التي كانت تدعى بيكر عند ميلادها، وتيودور بوكلز، وهو ضابط خدم في الجيش النمساوي في شمال إيطاليا. ولد أخوها الأصغر فريدريش في فينشينزا بعد ثلاثة أعوام من ولادتها. انتشرت الملاريا في هذه المنطقة، وأصيبت الأسرة كلها بمشاكل صحية خطيرة حتى إن والد بوكلز اضطر إلى التقاعد مبكرًا وعاد إلى براونشفيك بالقرب من جبال هارتس في ١٨٦٥.

التحقت أجنس بوكلز بمدرسة البنات المحلية مركِّزة كل اهتمامها على تعلُّم الألمانية والدِّين واللغات. وعندما أنهت دراستها في المدرسة كان محظورًا على النساء حتى ذلك الوقت دخول الجامعة، وفيما بعد لم يسمح لها والداها بدخول الجامعة؛ لأنها كانت مكلَّفة برعاية أبيها المريض، وكان المنزل هو شغلها الشاغل. وأخذ أخوها اتجاهًا مختلفًا في العمل، فبعد إنهاء دراسته المدرسية درس الفيزياء، بداية في جامعة كارولو-فيلهلمينا التقنية في براونشفيك، ثم في جامعة ألبرت لودفيج في فرايبورج، ثم أخيرًا في جامعة جورج أوجست في جوتنجن، وعُيِّن في البداية أستاذًا في دريسدن ولاحقًا في هايدلبرج، وركز عمله على تأثير الحقول الإلكتروستاتيكية في الخصائص الضوئية. ويعد تأثير بوكلز من المعلومات الأساسية التي تدرس في المدارس، وخلية بوكلز مكوِّن هام من مكونات أنظمة الليزر الحديثة.

عندما كانت أجنس تتجاذب أطراف الحديث مع أخيها فريدريش فإن الموضوع المفضل دائمًا يكون عن الفيزياء. وفي ١٨٨٠، عندما كانت في الثامنة عشرة، لاحظت أثناء عملها في المطبخ أن توتر سطح الماء يتغير بانحلال شوائب من الأجسام الصلبة المغموسة فيه. كان بيلينيوس الأكبر وبلوتارك، وكذلك بنجامين فرانكلين، قد وصفوا بالفعل تفاعل سطحَي الزيت والماء. ومع ذلك، لم يكن ثمة منهج تجريبي معروف لدراسة الظاهرة بالتفصيل. وفي ١٨٨٢ ابتكرت أجنس بوكلز حوضًا يستطيع المرء فيه تغيير السطح باستخدام مزلق وقياس توتر السطح بسرعة ودقة بميزان دقيق. ونقحت أجنس الجهاز، ووصفت آنا بوكلز، ابنة أخيها فريدريش، الجهاز قائلة: إنه مصنوع من القصدير من «خلاصة لحم»، ميزان جدها الذي كان يحتوي على حلقة من سلك البلاتين بدلًا من الوعاء المدرج. تغمس الحلقة في قناة تحتوي على السائل المراد فحصه. وقام إرفينج لانجموير (الحاصل على جائزة نوبل في الكيمياء في ١٩٣٢) بتنقيح هذا الجهاز لاحقًا، وابتكر — مع كاثرين بور بلودجيت — طريقة لإنتاج طبقات أحادية على المواد الصلبة والسائلة (تقنية لانجموير-بلودجيت). وبعد بدء تجارب أجنس بوكلز الأولى بفترة صغيرة، بدأ أخوها دراساته في الفيزياء بالجامعة في ١٨٨٣ ووفر لها الكتب الدراسية والمنشورات لتتمكن من أن تعلم نفسها المعرفة الضرورية في الفيزياء، إلا أن أساتذة جوتنجن لم يكونوا مهتمين بعملها، ونتيجة لعدم وجود اتصال مباشر مع العلماء لم تتمكن أجنس من نشر نتائجها.

جاءت انطلاقة أجنس بوكلز في ١٨٩١ عندما كتبت خطابًا مكونًا من ١٢ صفحة للورد رايلي (١٨٤٢–١٩١٩) تلخص فيه العمل الذي أنجزته فيما يقرب من عشر سنوات. كان اللورد رايلي قد نشر لتَوِّه ورقة بحثية في وقائع الجمعية الملكية حول ملاحظاته عن تكون غشاء من زيت الزيتون على الماء، وقرأت أجنس بوكلز عن عمله في ملخص لهذه الورقة البحثية في جريدة «نظرة علمية». لم يكن لورد رايلي يرغب في أن ينسب إليه فضل أعمال الآخرين؛ ولذا قدِّم خطابها إلى مجلة «نيتشر»، حيث نُشر عملها تحت عنوان «توتر السطح» مع ملاحظات رايلي التمهيدية:

«سأكون ممتنًّا إذا وجدتم المساحة للترجمة المصاحبة لخطاب مهم تلقيته من سيدة ألمانية، استطاعت بمساعدة أجهزة شديدة التواضع أن تصل إلى نتائج قيِّمة تتعلق بسلوك سطح الماء الملوث. يغطي الجزء الأول من خطاب الآنسة بوكلز نفس الموضوع الذي تتناوله بعض أعمالي الأخيرة تقريبًا، وينسجم معه بشكل عام، أما الأجزاء التالية فتبدو بالنسبة لي موحية للغاية، كما أنها تثير أسئلة شديدة الأهمية، هذا إن لم تكن تجيب عنها بالكامل. وأتمنى أن أجد الفرصة قريبًا لأعيد بعض تجارب الآنسة بوكلز. رايلي، ٢ مارس ١٨٩١.»

تبع ذلك نشر المزيد من الأوراق البحثية في مجلة «نيتشر» بين عامي ١٨٩٢ و١٨٩٤، وبدأ الفيزيائيون الألمان آنذاك الاعتراف بأعمال أجنس. وكانت أجنس بوكلز كثيرًا ما تسافر مسافة ١٠٠ كيلومتر إلى جوتنجن، ومع ذلك لم تستطع الاستفادة من عرض أن تعمل في معامل الفيزياء؛ نظرًا لأن أبويها كانا دائمَي المرض وكانت تحمل على عاتقها مسئولية رعايتهما. بدلًا من ذلك كان من الضروري أن تجد وقتًا في المنزل لإجراء تجاربها، ونشرت المزيد من الأوراق البحثية في الأعوام من ١٨٩٨ إلى ١٩٠٢ عن التصاق السوائل بالزجاج، وزوايا اتصال السوائل المشبعة بالبلور وتوتر سطح المستحلبات والمُنذابات. وفي عام ١٩٠٠ انتقل أخوها إلى هايدلبرج التي تبعد أكثر من ٤٠٠ كيلومتر عن براونشفيك. بعد ١٩٠٢ اتجهت أجنس بوكلز أكثر نحو العمل النظري. واهتماماتها العلمية الواسعة موثقة في ترجماتها لكتاب جورج هاوارد داروين عن «ظواهر المد والظواهر المشابهة لها في النظام الشمسي» وأيضًا في بحثها الفلسفي عن «اعتباطية العالم». في ١٩٠٦ توفي والدها، وتبعته أمها في عام ١٩٠٤، أما خسارتها الفادحة فكانت في وفاة أخيها في ١٩١٣. ولهذا السبب — وكذلك بسبب الحرب العالمية الأولى، وبسبب مشاكلها الصحية وضعف نظرها — ازداد عجزها عن متابعة المنشورات الجارية، ومع ذلك، تمكنت من نشر خمس أوراق بحثية بحلول عام ١٩١٨ ثم ورقتين أخريين بعدها. وكانت تتلقى نفقات معيشتها من أقارب أمريكيين لها، ولولا هذا لما تمكنت من إنجاز أعمالها. في عام ١٩٣٢، العام الذي احتفلت فيه بعيد ميلادها السبعين، تلقَّت دكتوراه شرفية في الهندسة من كلية الرياضيات والفيزياء بجامعة كارولو-فيلهلمينا التقنية في براونشفيك، وفازت بجائزة لورا آر ليونارد من الجمعية الغروانية بمناسبة مؤتمر تابع للجمعية الفيزيائية في براونشفيك. وكتب التقييم لهذه المناسبة فولفجانج أوستفالد في «دورية الغروانيات»، الذي كرَّمها بوصفها مؤسسة أبحاث الأغشية الكمية.

توفيت أجنس بوكلز في ١٩٣٥، وعلى الرغم من أنها كانت مشهورة في حياتها؛ فقد أضحت أجنس بوكلز شبه منسية اليوم في حين أن أخاها ما زال مشهورًا حتى الآن.