Zewail, Ahmed

Ahmed Hasan Zewail
Arab.
Jméno při narození Arab.
Datum narození 26. února 1946( 1946-02-26 ) [1] [2] [3] […]
Místo narození
Datum úmrtí 2. srpna 2016( 2016-08-02 ) [4] [2] [5] […] (70 let)
Místo smrti
Země
Vědecká sféra chemie , fyzika
Místo výkonu práce
Alma mater Alexandrijská univerzita University of
Pennsylvania
Akademický titul PhD, čestný doktor
Akademický titul Profesor
vědecký poradce Robin Hochstrasser
Známý jako zakladatel femtochemie
Ocenění a ceny

Nobelova cena - 1999 Nobelova cena za chemii ( 1999 )
Priestleyova medaile ( 2011 )
Mezinárodní cena krále Faisala (1989)

Velký kordón Řádu Nilu
webová stránka its.caltech.edu/~femto/
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Ahmed Hasan Zewail ( arab. أحمد حسن زويل ‎ , anglicky  Ahmed H. Zewail ; 26. února 1946 , Egyptské království  – 2. srpna 2016 , USA ) je egyptsko-americký chemik a držitel 99. ceny za chemii v kategorii chemikálie 19. mnoho dalších. ocenění . Vysokého uznání se mu dostalo ve své domovině – v Egyptě.

Člen Národní akademie věd USA (1989) [6] , Papežské akademie věd (1999) [7] , Královská dánská akademie věd (2000), zahraniční člen Královské společnosti v Londýně (2001) [8] , Královská švédská akademie věd (2003), Ruská akademie věd (2003) [9] , Francouzská akademie věd (2005) [10] , Čínská akademie věd (2009).

Nobelovu cenu obdržel „za studium přechodných stavů, ke kterým dochází během chemických reakcí pomocí femtosekundové techniky“.

Životopis

Narozen v Damanhuru ("City-Mountain"), asi 60 km od Alexandrie v Egyptě, v rodině státního úředníka. Od dětství často navštěvoval mešitu [11] .

Vystudoval s vyznamenáním Alexandrijskou univerzitu v Egyptě (bakalářský 1967, magisterský 1969). Během studií jsem tam začal pracovat. Poté potkal svou budoucí manželku, svou studentku Mervat. Poté, co vystudovala univerzitu, se vzali. Poté Zewail a jeho manželka odjeli do Spojených států, aby pokračovali ve vzdělávání. Několik let studoval na University of Pennsylvania - až do roku 1974, kdy získal titul Ph.D. Poté, až do roku 1976, postdoktorand v Berkeley, kolega IBM [12] .

Od roku 1976 působil na California Institute of Technology ( Caltech ): první odborný asistent, od roku 1978 docent, od roku 1982 profesor chemické fyziky, v letech 1990-94 Pauling profesor chemické fyziky, od roku 1995 Pauling profesor chemie a profesor fyziky . V letech 1996-2007 byl také vedoucím Laboratoře molekulárních věd americké Národní vědecké nadace [12] .

V roce 1982 obdržel americké občanství. Žil se svou rodinou v Kalifornii [11] .

Zemřel na následky mnohočetného myelomu [13] . Byl pohřben v Káhiře se státními poctami za přítomnosti vedení země [14] .

Vědecký výzkum

Zewailův příspěvek k femtochemii

Před Seweilem, ohledně rychlých reakcí, panoval názor, že jakmile bude dosaženo éry pikosekundové spektroskopie, Heisenbergův princip neurčitosti zabrání dalšímu pokroku v detekci pohybu atomů účastnících se přechodných stavů reakcí. Zewailův článek „Les Prix Nobel“ [15] popisuje vývoj Zewailovy myšlenky týkající se strukturálních detailů a dynamiky přechodových stavů v chemických reakcích. Domníval se, že by měla být zkoumána optická koherence , tj. koherence mezi excitovaným elektronickým stavem a základním stavem, spíše než mezi dvěma spinovými stavy stejného excitovaného stavu. Zewail publikoval důležitý článek v časopise Accounts of Chemical Research „Optical dephasing of Molekules (...) by coherent laser spectroscopy“ [16] . To přitáhlo pozornost mnoha významných vědců.

Klíčovým experimentem, který znamenal zrod femtochemie, bylo použití molekulárních paprsků, ultrarychlých laserů a metodologie pump-probe ke studiu fotodisociace jodidu kyanogenu [17] :

hv + ICN→I + CN .

V této studii Zewail et al., 1987, zjistili, že výskyt volného fragmentu CN nastává přibližně po 200 fs [18] . Krátce nato jeho skupina publikovala článek [19] , který vzbudil velkou pozornost kinetiků a teoretiků. Jednalo se o pikosekundovou synchronizaci komplexu srážek v biomolekulární reakci v reálném čase – zrod OH z H + CO 2 [19] . R. B. Bernstein přispěl k této studii a učinil klíčový příspěvek obhajováním techniky vyvinuté Kurtem Wittigem [20] založené na vnitřní vzájemné orientaci molekul ve volně vázaném van der Waalsově aduktu. Fotolýza halogenovodíku zahájila bimolekulární reakci

H + OCO→OH + CO

tlačí atom H do nejbližšího CO 2 . Srážka byla zhruba kolineární . Zewailův tým použil pikosekundový laserový puls k fotodisociaci HX a poté zpožděnou pikosekundovou laserovou sondu pro produkt OH. Tak byli schopni vysledovat vznik a rozpad reakčního komplexu HOCO. Klíčovým rysem tohoto experimentu bylo, že první pulz nastavil čas pro bimolekulární reakci na nulu, což umožnilo sérii pulzů zaznamenat vývoj korelovaných produktů "v reálném čase".

Otázka mechanismu rozkladu molekuly se dvěma ekvivalentními vazbami

Zewail vyřešil otázku přerušení ekvivalentních vazeb studiem fotodisociace dijodtetrafluorethanu (C 2 F 4 I 2 ) na tetrafluorethen a dva atomy jódu. On a Hundkar [21] zjistili, že dvě vazby C–I se přeruší postupně, nikoli ve shodě [22] . Seweil dále použil techniku ​​femtochemické spektroskopie ke studiu mnoha typů organických reakcí: Diels-Alder , Norrisch I a II, cis-trans a další izomerizace , pericyklické adiční a štěpící reakce, stejně jako nukleofilní substituce (typy SN), bimolekulární reakce přenosu elektronů, acidobazické reakce a tautomerizace v DNA .

Nahrazení fotonů elektrony pro studium ultrarychlých a dalších procesů

Zewail si uvědomil, že ve srovnání s elektrony mají fotony některé vážné nevýhody. Kromě obecně uznávané skutečnosti, že spektroskopické procesy se řídí pravidly výběru, a proto ne všechny dynamické změny v molekule lze vysledovat pomocí absorpce a emise fotonů, Zewail věděl, že elektrony jako primární zdroje jsou v mnoha ohledech lepší než fotony. Při srovnání rentgenových paprsků a elektronů si Zewail uvědomil, že průřez rozptylu elektronů je o pět až šest řádů větší než u rentgenového záření. Z toho vyplývá, že elektrony jsou vhodnější pro studium prostředí s nízkou hustotou (např. reakce v plynné fázi, voda a další molekuly adsorbované na pevných površích). Energie uvolněná na jeden rozptyl je navíc asi o tři řády menší než v případě rentgenového záření. Také elektronová optika je taková, že s elektronovými paprsky se snadněji manipuluje než s rentgenovými paprsky a hmotu všech forem lze zkoumat pomocí nástrojů, jako jsou elektronové mikroskopy; a konečně, elektrony jsou rozptýleny téměř všemi atomy, i když u lehkých prvků spíše slabě.

V roce 1991 článek, který Zewail publikoval s J. C. Williamsonem [23] , ve kterém referovali o použití femtosekundové difrakce ke studiu molekulárních paprsků jodidu sodného , ​​vyděsil mnoho předních členů komunity elektronové mikroskopie [24] . Jeho vzhled byl raným znamením začátku nové éry v krystalografii a mikroskopii. Nejen, že bylo okamžitě možné vidět, jak lze zaznamenat ultrarychlé elektronové difrakční obrazce, ale také slibovalo éru, ve které by bylo možné paralelně zaznamenávat ultrarychlé zobrazování v blízkém atomovém měřítku a také spektroskopii ztráty energie elektronů [25] [26].

Zewail a jeho skupina vyvinuli různé experimentální metody pro elektronovou mikroskopii, včetně 4D elektronové mikroskopie (tři prostorové rozměry plus časová dimenze). Úplný popis všech hlavních prací, které on a jeho tým zkoumali pomocí různých typů 4D elektronové mikroskopie, je obsažen v Zewailově sbírce prací [27] .

Sociální a politické aktivity

Ještě předtím, než Zewail obdržel pozvání od prezidenta Baracka Obamy , aby sloužil ve vědeckém poradním sboru a také jako první americký vědecký vyslanec na Blízkém východě, napsal Ahmed Zewail mnoho politicky a sociálně orientovaných článků do řady mezinárodních novin, včetně The Independent (Velká Británie), The Huffington Post , The New York Times , The Christian Science Monitor , The Los Angeles Times , The Times (UK), Financial Times (UK), Al Ahram (Egypt) a mnoho dalších. Jeho prominentní postavení v rodném Egyptě po obdržení ocenění vyvolalo mnoho spekulací (již v roce 2003), že by mohl být tou pravou osobou, která by šla ve stopách prezidenta Mubaraka . Během a po „ arabském jaru “ se znovu objevily výzvy, aby se choval jako politický vůdce. Zewail projevil zájem o světovou politiku, což bylo vyjádřeno v jeho článcích [28] , ale nikdy nechtěl zastávat politický post.

Rozpoznávání

Ocenění a ceny Čestné tituly
  • Honorary Master of Arts Oxford (1991) [12]
  • Čestný doktorát z Americké univerzity v Káhiře (1993) [12]
  • Čestný doktorát, KU Leuven (1997) [12]
  • Čestný doktorát z University of Pennsylvania (1997) [12]
  • čestný doktor University of Lausanne (1997) [12]
  • Čestný doktor Baku State University (2011) - za jeho přínos vědě a demokracii, za mírové aktivity [31]
  • a další [12]

V roce 1998 byly v Egyptě vydány poštovní známky s jeho vyobrazením [32] .\

Rodina

První manželství Ahmeda Zewaila skončilo rozvodem (1979); pár měl dvě dcery, Maha a Amani. V roce 1989 se Ahmed Zewail znovu oženil [33] s Dr. Dema Faham ze Sýrie, se kterou se setkal v Rijádu v Saúdské Arábii, když spolu se svým budoucím tchánem obdrželi cenu krále Faisala (profesor Faham, otec Demy, byl velká autorita v arabské syrské literatuře). Ahmed a Dema měli dva syny, Nabila a Haniho.

Osobní vlastnosti

Kromě vynikajících schopností experimentálního vědce a lektora byl Zewail také společenským a otevřeným člověkem, který nezanedbával komunikaci se studenty. Profesor Dudley Hershbach z Harvardu popsal, jak v listopadu 1992 Ahmed navštívil Cambridge , Massachusetts, aby vedl společný seminář o fyzikální chemii mezi Harvardem a Massachusetts Institute of Technology [34] :

„Kromě okázalého projevu o femtochemii si ‚pohrál‘ s učiteli, studenty a postdoktorandy. Během své dvoudenní návštěvy byl Ahmed nádherně živý, jak v popisování své práce, tak v kladení mnoha otázek.

Kolegové o Zewailu

Podle přítele Ahmeda Zewaila a nositele Nobelovy ceny za chemii (2006), Roger Kornberg:

„Jeho [Ahmed Zewail] láska k vědě, láska k lidem a láska k životu jsou jen předmluvou k popisu všech vlastností tohoto úžasného člověka. Vzpomínám si na věty ze Shakespeara: „Jeho život byl něžný a živly v něm byly tak smíšené, že příroda mohla vstát a říci celému světu: „Byl to člověk“. Povzbuzoval mě, přispíval k mému úspěchu a byl mým opravdovým přítelem od prvních minut. Nikdy jsem nepotkal nikoho tak vřelého a upřímného v tomto ohledu.“

Harry Gray, předseda katedry chemie a personálního výboru pro chemické inženýrství Kalifornského technologického institutu, vzpomíná:

„Byl jsem ohromen prací, kterou [Ahmed Zewail] dělal v Pensylvánii s Robinem Hochstrasserem, stejně jako jeho postdoktorský výzkum s Charlesem Harrisem. Pozval jsem Ahmeda do Caltechu na pohovor. Jeho výkon byl úžasný, možná až příliš dobrý, protože někteří konzervativnější učitelé si nebyli jisti, že má pravdu. Udělali jsme mu nabídku. Ahmed přijal a přestěhoval se do Caltech v roce 1976. Několik měsíců vedl Ahmed talentovaný a oddaný výzkumný tým, který navrhoval a konstruoval nástroje pro zkoumání nejranějších událostí v chemických reakcích.

Předseda Nobelova výboru Královské švédské akademie věd Bengt Norden představil Zeweila na ceremoniálu udělení Nobelovy ceny v roce 1999 těmito slovy:

„Zeveilovo použití rychlé laserové technologie lze přirovnat k Galileovu použití jeho techniky, kterou nasměroval ke všemu, co osvětlovalo nebeskou klenbu. Zewail testoval svůj femtosekundový laser doslova na všem, co se ve světě molekul pohybuje.

Poznámky

  1. ↑ 1 2 Ahmed H. Zewail // Databáze pozoruhodných jmen  (anglicky) - 2002.
  2. ↑ 1 2 Ahmed H. Zewail // Encyclopædia Britannica 
  3. ↑ Ahmed Hassan Zewail // Muzeum Solomona Guggenheima  (anglicky) - 1937.
  4. ↑ 1 2 Le prix Nobel égyptien Ahmed Zewail n'est plus  (Francie) – New York : 2016.
  5. ↑ Ahmed Hassan Zewail // Muzeum Solomona Guggenheima - 1937.
  6. ↑ Zewail, Ahmed na webu Národní akademie věd USA  
  7. ↑ Ahmed H. Zewail Archivováno 19. srpna 2020 na Wayback Machine 
  8. ↑ Zewail; Ahmed Hassan (1946 - 2016) // Webové stránky Královské společnosti v Londýně  (anglicky)
  9. ↑ Profil Ahmeda Zewaila na oficiálních stránkách Ruské akademie věd
  10. ↑ Les membres du passé dont le nom commence par Z Archivováno 27. března 2020 na Wayback Machine  (FR)
  11. ↑ 1 2 Věda v muslimském světě: Rozhovor s nositelem Nobelovy ceny Ahmedem Zewailem | Qumuq gorus . Získáno 12. 5. 2016. Archivováno z originálu 6. 8. 2016.
  12. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Archivovaná kopie (odkaz není k dispozici) . Získáno 12. 5. 2016. Archivováno z originálu 4. 3. 2016. 
  13. ↑ Chergui, 2016 , str. 69.
  14. ↑ Nositel Nobelovy ceny za chemii pohřben s vojenskými poctami v Egyptě . Získáno 15. prosince 2016. Archivováno z originálu 22. prosince 2016.
  15. ↑ Ahmed H. Zewail. Femtochemie: Dynamika chemické vazby v atomárním měřítku pomocí ultrarychlých laserů (Nobelova přednáška)  // Femtochemistry. — Weinheim, SRN: Wiley-VCH Verlag GmbH. — S. 1–85 . - ISBN 3-527-30259-X , 3-527-60018-3 .
  16. ↑ Ahmed H. Zewail. Optické molekulární dephasing: principy a sondování koherentní laserovou spektroskopií  (anglicky)  // Accounts of Chemical Research. — 1980-10. — Sv. 13 , iss. 10 . — S. 360–368 . — ISSN 1520-4898 0001-4842, 1520-4898 . doi : 10.1021 / ar50154a004 .
  17. ↑ NF Scherer, JL Knee, DD Smith, AH Zewail. Femtosecond Photofragment Spectroscopy: The Reaction ICN → CN + I  //  The Journal of Physical Chemistry. — 1985-11. — Sv. 89 , iss. 24 . — S. 5141–5143 . - ISSN 1541-5740 0022-3654, 1541-5740 . - doi : 10.1021/j100270a001 .
  18. ↑ Marcos Dantus, Mark J. Rosker, Ahmed H. Zewail. Femtosekundové sondování ''přechodových stavů'' v chemických reakcích v reálném čase  //  The Journal of Chemical Physics. — 15. 8. 1987. — Sv. 87 , iss. 4 . — S. 2395–2397 . — ISSN 1089-7690 0021-9606, 1089-7690 . - doi : 10.1063/1.453122 . Archivováno z originálu 19. dubna 2022.
  19. ↑ 1 2 Norbert F. Scherer, Lutfur R. Khundkar, Richard B. Bernstein, Ahmed H. Zewail. Pikosekundové taktování srážkového komplexu v reálném čase v bimolekulární reakci: Zrození OH z H+CO 2  //  The Journal of Chemical Physics. — 15. 7. 1987. — Sv. 87 , iss. 2 . - S. 1451-1453 . — ISSN 1089-7690 0021-9606, 1089-7690 . - doi : 10.1063/1.453280 .
  20. ↑ S. Buelow, G. Radhakrishnan, J. Catanzarite, C. Wittig. Použití van der Waalsových sil k orientaci chemických reaktantů: reakce H+CO 2  //  The Journal of Chemical Physics. — 1985-07. — Sv. 83 , iss. 1 . - str. 444-445 . — ISSN 1089-7690 0021-9606, 1089-7690 . - doi : 10.1063/1.449839 .
  21. ↑ Lutfur R. Khundkar, Ahmed H. Zewail. Pikosekundová fotofragmentová spektroskopie. IV. Dynamika po sobě jdoucího rozpadu vazby v reakci C 2 F 4 I 2 →C 2 F 4 + 2I  //  The Journal of Chemical Physics. — 1990-01. — Sv. 92 , iss. 1 . — S. 231–242 . — ISSN 1089-7690 0021-9606, 1089-7690 . - doi : 10.1063/1.458469 .
  22. ↑ Majed Chergui, John Meurig Thomas. Od struktury ke strukturální dynamice: dědictví Ahmeda Zewaila  // Structural Dynamics. — 2017-07-01. - T. 4 , ne. 4 . - S. 043802 . - doi : 10.1063/1.4998243 . Archivováno z originálu 26. června 2020.
  23. ↑ JC Williamson, A. H. Zewail. Strukturní femtochemie: experimentální metodologie  (anglicky)  // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 1991-06-01. — Sv. 88 , iss. 11 . — S. 5021–5025 . - ISSN 1091-6490 0027-8424, 1091-6490 . - doi : 10.1073/pnas.88.11.5021 . Archivováno z originálu 19. ledna 2022.
  24. ↑ John Meurig Thomas. Femtosekundová difrakce  (anglicky)  // Nature. - 1991-06. — Sv. 351 , iss. 6329 . — S. 694–695 . — ISSN 1476-4687 . - doi : 10.1038/351694a0 .
  25. ↑ John Meurig Thomas. A Revolution in Electron Microscopy  (anglicky)  // Angewandte Chemie International Edition. - 2005-09-05. — Sv. 44 , iss. 35 . - S. 5563-5566 . - ISSN 1521-3773 1433-7851, 1521-3773 . - doi : 10.1002/anie.200501466 .
  26. ↑ Sir John��Meurig Thomas. The Renaissance and Promise of Electron Energy-Loss Spectroscopy  (anglicky)  // Angewandte Chemie International Edition. — 2009-11-09. — Sv. 48 , iss. 47 . — S. 8824–8826 . - doi : 10.1002/anie.200904052 .
  27. ↑ Ahmed H Zewail. 4D vizualizace hmoty: Nedávná sebraná díla Ahmeda H. Zewaila, nositele Nobelovy ceny . — IMPERIAL COLLEGE PRESS, 2014-11. - ISBN 978-1-78326-504-6 , 978-1-78326-506-0. Archivováno 26. července 2020 na Wayback Machine
  28. ↑ W. Silen, T. E. Machen, J. G. Forte. Acidobazická rovnováha v žaludeční sliznici obojživelníků  // The American Journal of Physiology. — 1975-09. - T. 229 , č.p. 3 . — S. 721–730 . — ISSN 0002-9513 . - doi : 10.1152/ajplegacy.1975.229.3.721 . Archivováno z originálu 30. prosince 2020.
  29. ↑ Ahmed Hassan Zewail  . Nadace Johna Simona Guggenheima . gf.org. Získáno 18. dubna 2019. Archivováno z originálu dne 18. dubna 2019.
  30. ↑ Nobelpristager besøger DTU-DTU . Získáno 31. 8. 2016. Archivováno z originálu 11. 9. 2016.
  31. ↑ Státní univerzita v Baku (nepřístupný odkaz) . Získáno 12. 5. 2016. Archivováno z originálu 10. 6. 2016. 
  32. ↑ Noviny. Ru — Co vedlo k objevu femtosekundové spektroskopie . Získáno 12. 5. 2016. Archivováno z originálu 5. 6. 2016.
  33. ↑ I. Hargittai. Upřímná věda. Rozhovory se slavnými chemiky. M., 2003. S. 440.
  34. ↑ Dudley Herschbach. Ahmed Zewail: Ultra-vědec a občan  //  Osobní a vědecké vzpomínky. — WORLD SCIENTIFIC (EVROPA), 2017-10. — S. 1–13 . - ISBN 978-1-78634-435-9 , 978-1-78634-436-6 . - doi : 10.1142/9781786344366_0001 .

Literatura

  • Chergui M. Ahmed Hassan Zewail // Fyzika dnes. - 2016. - Sv. 69, č. 12 . - S. 69-70. - doi : 10.1063/PT.3.3406 .
  • Thomas JM Ahmed Hassan Zewail. 26. února 1946 - 2. srpna 2016 // Biografické vzpomínky členů Královské společnosti. - 2020. - Sv. 68. - S. 431-453. - doi : 10.1098/rsbm.2019.0040 .
  • Zewail A. Voyage through Time: Walks of Life k Nobelově ceně. — World Scientific, 2002.
  • Kornberg, R. 2018 Ahmed Zewail: větší než život. In Osobní a vědecké vzpomínky: pocty Ahmedu Zewailovi (ed. M. Chergui, RAMarcus, JM Thomas & D. Zhong), str. 15–16. Singapur: World Scientific Publishing Company. (doi:10.1142/9781786344366_0002)
  • Longair, M. 2018 Krátká setkání s Ahmedem Zewailem. In Osobní a vědecké vzpomínky: pocty Ahmedu Zewailovi (ed. M. Chergui, RA Marcus, JM Thomas & D. Zhong), str. 161–166. Singapur: World Scientific Publishing Company. (doi:10.1142/9781786344366_0022)

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  V sociálních sítích
Tematické stránky
Slovníky a encyklopedie
Genealogie a nekropole
 Vítězové Wolfovy ceny v chemii
  • Matematika
  • Umění
  • Chemie
  • Fyzika
  • Lék
  • Zemědělství