Теплые послеполуденные лучи солнца проникают в окно маленькой комнаты в египетском городе Десук. Идет 1960-й год, перед окном сидит подросток и прорешивает длинный список задач по математике и химии. Пока он трудится, из семейного радио доносится голос известной египетской певицы Умм Кульсум. Когда заканчивается песня, он начинает крутить переключатель в поисках радиостанции, на которой передают еще какую-нибудь из ее песен. Парень хорошо разбирается в математике, а песни Умм Кульсум делают часы учебы приятными.
Родители мальчика возлагают на него большие надежды. Они повесили на дверь его комнаты табличку «Доктор Ахмед». И Ахмед Хассан Зевайл действительно оправдает надежды родителей и даже с лихвой превзойдет – в 1999 г., будучи профессором Калифорнийского института технологии (Калтеха), он получит Нобелевскую премию по химии и станет первым египтянином и арабом, удостоенный этой высокой награды в области науки.
В 2009 г. его карьера подойдет к зениту, когда его назовут одним из первых трех «ученых-дипломатов» в американской программе «Научный представитель», нацеленной на развитие научно-технологического партнерства с мусульманским миром в области медицины, энергетики, экологии и управления природными ресурсами.
Любовь к науке, математике и глубокая привязанность к египетской культуре органично вписываются в историю жизни Зевайла. Он родился в 1946 г. в Даманхуре, который, как он сам любит говорить, лежит между Александрией и Розеттой, двумя городами, известными в мире своим интеллектуальным наследием.
Знаменитый Розеттский камень, посредством которого Жан-Франсуа Шампольон расшифровал древние египетские письмена, был обнаружен в 1799 г. в Розетте. А знаменитая александрийская библиотека была одной из величайших в древности и содержала тысячи папирусных свитков. Для Зевайла эти города были больше, чем элементами местной истории – они были вдохновением для научной работы.
Юношеские годы в Десуке, маленьком городке на восточном берегу притока Нила, были чудесным временем для Зевайла. Он с любовью пишет о своей матери, Раухии Дар, и отце, Хасане Ахмеде Зевайле. Родители очень поддерживали его стремление к наукам и совсем легко наказывали, если он получал не самые лучшие оценки в школе.
Он отмечает в своей биографии, что семьи в Десуке были очень дружными – «они хорошо знали друг друга, были вместе и в хорошие, и в плохие времена». На рассвете Зевайл и другие дети Десука вставали и шли учиться в близлежащую мечеть Сиди Ибрахим Аль-Десуки – место занятий и молитв.
Крайне заинтересованный наукой и технологиями, Зевайл в студенчестве попытался применить арабскую машину обжаривания кофейных зерен для нагревания щепок в пробирке, чтобы получить «деревянный газ». Для проведения своего эксперимента он поднес зажженную спичку к выходному отверстию аппарата и в результате чуть не спалил свою комнату.
В другой раз юный Зевайл решил взять дядину машину, чтобы покататься. До этого он ни разу не пробовал водить, но знал, как работает автомобиль в теории. Он поехал вдоль берега Нила и чуть не свалился с автомобилем в реку. Десятилетия спустя, ученый часто вспоминал такие моменты из своей юности.
Зевайл изучал химию в университете Александрии и после окончания в 1967 г. был назначен преподавателем. Одним из его важнейших шагов в этот период стало решение покинуть Египет в 1969 г. и отправиться в Америку, чтобы получить степень доктора в университете Пенсильвании. В 1974 г. он стал доктором химии и переехал на запад в Беркли, университет Калифорнии, и затем в 1976 г. стал сотрудничать с Калифорнийским институтом технологии, прибыв туда с уймой опубликованных научных работ по химии и физике.
В калифорнийском институте Зевайл предложил изучить феномен когерентности, проведя эксперименты для исследования процесса в отдельных молекулах и в множествах молекул. Различие между когерентным и некогерентным молекулярным резонансом примерно такое же, как между марширующим оркестром и случайной группой людей, идущих по тротуару: ноги людей в группе движутся случайным образом, некогерентно, а ноги участников марширующего оркестра демонстрируют когерентность, ступая в ритме с музыкой. Если понять, как колеблются молекулы, то можно будет предсказать, в какие реакции они будут вступать между собой, что и является самой сутью химии.
Некоторые из коллег Зевайла, химиков, утверждали, что его опыты с когерентностью никогда не приведут к результату. Но он настойчиво проводил эксперименты, которые другие ученые считали теоретически невозможными.
Убежденность Зевайла в этом феномене была оправдана в 1980 г., когда он и его коллеги-исследователи продемонстрировали когерентные колебания молекул и тем самым открыли дорогу для предсказания химического поведения веществ, что стало огромным прорывом в науке.
Но Зевайл хотел добиться большего. Хотя он никогда не использовал лазер до приезда в Америку, Зевайл признал, что если иметь лазер, выпускающий очень короткие импульсы света, можно наблюдать за фактическим ходом химических реакций. Но для этого импульсы должны были быть крайне короткими – продолжительностью всего несколько фемтосекунд, т. е. в миллиард раз короче, чем позволяли технические возможности на тот момент. Наконец, Эрик Иппен и Чарльз Шэнк в «Bell Labs» изобрели первый такой лазер, и Зевайл интегрировал его в свое оборудование.
Первая химическая реакция, которую Зевайл и его коллеги изучили с помощью фемтосекундного лазерного аппарата, быдо разрушение химической цепочки. В конце 1986 г. они нацелили лазер на молекулу цианида йода и наблюдали за тем, как растянулась и разорвалась цепочка между атомом йода и атомом углерода.
Зевайл написал, что цепочка рвалась «по чуть-чуть, и впервые такое явление было засвидетельствовано в реальном времени». Это было вторым его прорывом в науке.
Научный вклад Зевайл был признан, когда ему вручили Нобелевскую премию. Шведская академия наук отметила, что Зевайл совершил революцию в химии, сделав возможным наблюдение за движением отдельных атомов. Нобелевский комитет признал, что работа Зевайла позволяет «понять и прогнозировать важные химические реакции».
Сегодня Зевайл – профессор химии в институте Лайнуса Полинга, а также профессор физики и химии и директор Национальной научной ассоциации по молекулярным наукам в калифорнийском институте.
Зевайл – основатель фемтохимии. И сегодня он продолжает работу в той области, за которую получил Нобелевскую премию. В настоящее время ученый с коллегами занимается разработкой технологий для четырехмерной ультраскоростной электронной микроскопией и преломлением. Помимо всего прочего, эти технологии будут использоваться для изучения свертывания протеинов и их несвертывания, которое связано с рядом заболеваний, включая синдром Альцгеймера и некоторые формы ожирения.
Зевайл довольно часто выступает с публичными лекциями, подчеркивая важность фундаментальных научных исследований. Хотя количество студентов, выбирающих научные специальности, снижается, он с оптимизмом надеется на смену этого тренда. Будучи одной ногой в Америке, а другой – в Египте, он, вероятно, находится в уникально благоприятной ситуации для понимания проблем, с которыми сталкиваются ученые в обеих странах.
«Я оптимист», - говорит он, и при каждом случае повторяет, насколько важен прогресс науки и технологии в развивающихся странах. «Молодые ученые не должны быть вынуждены покидать Египет, уезжая к большой мечте», - говорит он.
Сам Зевайл содействовал открытию на родине нового научно-технологического университета на окраине Каира. Ученый надеется, что он станет египетским Калтехом.
В автобиографии Зевайла «Путешествие во времени» примечательно то, что она наполнена сотнями имен друзей и знакомых, начиная с уличной торговки Умм Ибрахим, продававшей ему сэндвичи в школьные годы, и заканчивая бывшим президентом Египта Хосни Мубараком.
За эти годы он работал более чем с 300 учеными, выпускниками и другими исследователями со всего мира. Это сотрудничество вступило в новый этап развития с момента назначения Зевайла «научным представителем», о котором 3 ноября объявила Хилари Клинтон в Марокко. Ранее в 2009 г. его назначили членом Экспертного совета барака Обамы по науке и технологии.
Ахмед Зевайл живет и работает на другом конце мира от своего родного Египта. Он и египтянин, и американец.
Но жар египетского солнца все еще согревает его личность, а его сердце все еще освещено музыкой Умм Кульсум. В своем офисе в Калтехе он до сих пор слушает ее песни на CD, пока решает очередные глобальные научные задачи.
Эндрю А. Сикри, геохимик, минеролог и научный публицист
«IViews» www.iviews.com
Перевела Зарина Саидова специально для Ансар.Ru
