أفاناسييفا تاتيانا ألكسيفنا.. صاحبة البديهيات الشهيرة في الديناميكا الحرارية

1876- 1964/ روسيّة

لها إسهامات هامة في مجال الميكانيكا الإحصائية كما أثبت أن الأطفال الذين أعمارهم 10- 18 عامًا يجب أن يدرسوا الرياضيات على 3 مراحل: أولاً بشكل حدسي ثم بشكل منهجي وأخيرًا بشكل بديهي

الولادة والنشأة:

ولدت أفاناسييفا إيرينفيست تاتيانا ألكسيفنا بتاريخ 19 نوفمبر عام 1876 في مدينة كييف في أوكرانيا. كان والدها أليكسندر رئيسًا للمهندسين في السكك الحديدية في الإمبراطورية الروسية، واعتاد اصطحابها في جميع رحلاته التي جالت الإمبراطورية الروسية، ولكنه توفي وهي مازالت صغيرة فانتقلت للعيش مع عمتها سونيا وعمها بيتر في سانت بطرسبرغ.

الدراسة:

درست أفاناسييفا تاتيانا ألكسيفنا في المدرسة المتوسطة في بطرسبرغ، فتميزت بالرياضيات والعلوم كثيراً ،وأرادت إكمالها دراستها لهما في الجامعة ولكن في المناطق الروسية لم يكن يسمح للنساء بدخول الجامعة، لذلك بعد التخرج من المدرسة المتوسطة قامت تاتيانا بدراسة الرياضيات والفيزياء في جامعة سانت بطرسبرغ للنساء (بيستوزهيف) تحت إشراف البروفيسور أوريست خفولسون، وفي عام 1900 تخرجت بالميدالية الذهبية.

وفي عام 1902 إنتقلت إلي جامعة غوتينغن في ألمانيا لإكمال دراستها. وبالجامعة تعرفت على بول إهرنفيست الذي تجادل مع المشرفين للسماح لتاتيانا بحضور اجتماعات نادي الرياضيات ،إذ كان لا يسمح للنساء بحضور تلك الاجتماعات.

الأعمال:

في الفترة 1900-1902 عملت أفاناسييفا تاتيانا ألكسيفنا كمعلمة رياضيات في صالة للألعاب الرياضية النسائية وفي نفس الوقت في الدورات العليا للسيدات. وفي ربيع عام 1902، سافرت إلى الخارج لتحسين مهاراتها في الرياضيات والفيزياء، ودرست في جامعة غوتنغن.

وفي عام 1926-1933 سافرت إلى الاتحاد السوفييتي. وألقت محاضرات عن الرياضيات وطرق تدريسها في المعهد التربوي في سيمفيروبول (1927-1928)، ومعهد جورسكي العملي للتعليم العام (أوردجونيكيدزه، فلاديكافكاز الآن) (1932-1933)، وكانت أستاذة في جامعة موسكو الثانية (1931).

وبعد زواجها من بول إهرنفيست تعاوناً وساهما في مراجعة كتاب الميكانيكا الإحصائية للودفيغ بولتزمان بعنوان “أسس ومفاهيم النهج الإحصائي في الميكانيكا”، وقاما بنشر مراجعتهما حول الكتاب عام 1911 كمقال في الموسوعة العلمية الرياضية الألمانية، حيث تمت ترجمتها ونشرها.

مساهمات تاتيانا أفانسيفا في الديناميكا الحرارية:

في عام 1928، أوضحت أفاناسييفا تاتيانا ألكسيفنا أن القانون الثاني للديناميكا الحرارية يمكن تمثيله باعتباره حكمين مستقلين: أحدهما يتعلق بحقيقة وجود الإنتروبيا والعمليات شبه الساكنة، والثاني يشير إلى نمو الإنتروبيا في الأنظمة المغلقة. لقد صاغت هذه الأحكام في شكل مجموعتين من البديهيات التي يمكن استخدامها كأساس للديناميكا الحرارية النظرية.
كما طورت نظامًا أصليًا لتدريس الهندسة في المدرسة. وفي عام 1924 نشرت كتيبًا بعنوان “ما يمكن وينبغي أن تقدمه الهندسة التعليمية لغير الرياضيين”، والذي أثر على تدريس الرياضيات في المدارس الهولندية. وقد أثبت هذا الكتيب الرأي القائل بأن الأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 10 و 18 عامًا يجب أن يدرسوا الرياضيات على ثلاث مراحل: أولاً بشكل حدسي (دراسة العالم من حولنا وخصائصه المكانية)، ثم بشكل منهجي (اكتشاف الأنماط)، وأخيرًا بديهيًا – إثبات النظريات بناءً على البديهيات.

أجرت أفاناسييفا أبحاثًا مهمة في مجال الفيزياء ونظرية التشابه وتحليل الأبعاد وفي عام 1925 استنتجت نظريتين رئيسيتين لهذه النظرية لحالة تشابه أي ظاهرة طبيعية وأكملت بشكل أساسي إنشاء أسس هذه النظرية.

وفي أعمالها حول بديهيات الديناميكا الحرارية، أظهرت الاستقلال المنطقي لعبارتين مدرجتين في القانون الثاني للديناميكا الحرارية – حول وجود الإنتروبيا وزيادتها في العمليات الأديباتية الحقيقية – واستكملت الديناميكا الحرارية الكلاسيكية بالأحكام التالية:

• بديهية حول وجود التوازن الديناميكي الحراري.
• بديهية تحظر عكس أي عملية غير ثابتة (غير متوازنة).
• البديهية التي تحدد اتجاه هذه العملية.
• البديهية حول ثبات علامة درجة الحرارة المطلقة (عند اختيار الصفر المطلق كأحد النقاط المرجعية لدرجة الحرارة).

كما قامت أفاناسييفا تاتيانا بنشر العديد من الأوراق البحثية في عدة مواضيع في العشوائية والإنتروبية.

التواصل مع أينشتاين:

كان ألبرت أينشتاين ضيفًا متكررًا في عشرينيات القرن الماضي على منزلها في Witte Rozenstraat 57 في لايدن، كما يتضح من التوقيعات العديدة على الحائط. في وقت لاحق غادر أينشتاين إلى جامعة برينستون ومراسلته أفاناسييفا. تحتوي أرشيفات متحف Boerhaave في لايدن على ثلاث رسائل موجهة إليها من أينشتاين.

اتصلت أفاناسييفا بآينشتاين للحصول على نصيحته بشأن مخطوطتها حول الديناميكا الحرارية واستفسرت عن مترجم. لقد أرادت أن تعطي الديناميكا الحرارية أساسًا رياضيًا صارمًا كان ينقصها ووصف الضغط ودرجة الحرارة والإنتروبيا في الأنظمة المتغيرة. رد أينشتاين في 12 أغسطس 1947 بأنه أشاد بنهجها ولكن كان لديه أيضًا بعض الانتقادات:

“Ich habe den Eindruck gewonnen, dass Sie ein bisschen von logischen Putzteufel besessen sind, und dass daran die Übersichtlichkeit des Buches leide.”
(الترجمة: لدي انطباع بأنك ممسوس إلى حد ما بشيطان تلميع منطقي، وأن وضوح الكتاب يعاني.)
لم يقترح أينشتاين مترجمًا وأرسل المخطوطة مرة أخرى إلى أفاناسييفا التي دفعت لنفسها ثمن نشرها في عام 1956 باسم Die Grundlagen der Thermodynamik مع دار نشر بريل في لايدن مع بعض تصحيحات أينشتاين، ولكن ليس كلها.

الحياة الشخصية:

تعرفت أفاناسييفا تاتيانا ألكسيفنا على بول إهرنفيست في جامعة غوتينغن ونشأت بينهما علاقة صداقة قوية وتزوجا في عام 1904 وقاما بعدها بالعودة إلى سان بطرسبرغ في عام 1907. ولكن القانون الروسي وقتها، لم يكن يتم السماح بالزواج بين اثنين لهما ديانتين مختلفتين، حيث كان تاتيانا أرذوثوكسية روسية بينما كان بول يهودي، ولذلك قام الأثنين بالتنازل عن دينهم رسميًا حتي يتم السماح لهما بالزواج.

وقد أثمر هذا الزواج عن أربعة أطفال: بول (1915-1939)، غالينا (آنا جالينكا) (1910-1979)، فاسيلي (1918-1933)، تاتيانا (1905-1984) والتي أصبحت عالمة رياضيات أيضًا.

الوفاة:

توفيت أفاناسييفا تاتيانا ألكسيفنا في بتاريخ 14 أبريل 1964 في مدينة لايدن.

الأقوال:

يقول إينشتاين واصفاً نهج أفاناسييفا تاتيانا ألكسيفنا العلمي:

• “لدي انطباع بأنك ممسوس إلى حد ما بشيطان تلميع منطقي، وأن وضوح الكتاب يعاني”.

الجوائز والتكريمات:

• يرعى مجلس الفيزياء الهولندي جائزة أطروحة إهرنفيست-أفاناسجيوا.

المصادر:

• https://ar.wikipedia.org/
• https://www.eduspb.com/
• https://kpi.ua/ru/
• https://genderindetail.org.ua/
• https://esu.com.ua/