علي حسن نايفة
علي حسن نايفة
أبو طرق الاضطراب الحديثة
النشأة والتعليم
وُلد علي حسن نايفة عام 1933 في قرية شويكة قرب طولكرم في فلسطين، في عائلة متواضعة خلال حقبة سياسية مضطربة. تكشّفت طفولته على خلفية الاضطرابات المحيطة بحرب عام 1948، التي شرّدت عائلته مع عائلات فلسطينية لا تُحصى. وعلى الرغم من هذه المشقّات، أبدى منذ صغره استعداداً استثنائياً في الرياضيات والعلوم الفيزيائية، وسرعان ما أدرك معلموه مواهبه غير العادية. وعزمه على تحويل الموهبة إلى تدريب منضبط دفعه إلى متابعة تعليمه بلا كلل، وهي متابعة حملته في النهاية إلى الولايات المتحدة، حيث التحق بجامعة ستانفورد وأرسى أسس مسيرة غيّرت العالم في علوم الهندسة.
الحياة والإنجازات
كان علي حسن نايفة واحداً من أكثر علماء الهندسة تأثيراً في القرن العشرين، فهو رياضي تطبيقي ومهندس فلسطيني أمريكي أعاد عمله في طرق الاضطراب والديناميكا اللاخطية تشكيل الطريقة التي يحلل بها المهندسون في أنحاء العالم الأنظمة الفيزيائية المعقدة. وعلى امتداد مسيرة تجاوزت خمسة عقود، ألّف كتباً تأسيسية أصبحت مراجع معيارية في برامج الهندسة الميكانيكية والفضائية والمدنية والكهربائية في كل قارة. وقد ارتبط اسمه برياضيات التقريب ارتباطاً وثيقاً حتى صار اسم "نايفة" بالنسبة لأجيال من الطلاب والباحثين مرادفاً تقريباً لموضوع تحليل الاضطراب نفسه.
وُلد عام 1933 في قرية شويكة الصغيرة قرب طولكرم في فلسطين. نشأ في ظروف متواضعة خلال حقبة مضطربة، وقد شُرّدت عائلته في أعقاب أحداث حرب عام 1948، وهو اضطراب بعثر عائلات فلسطينية لا تُحصى وأجبر الفتى علياً على متابعة تعليمه رغم العقبات الكبيرة. وعلى الرغم من المشقة، أظهر منذ نعومة أظفاره موهبة واضحة في الرياضيات والعلوم الفيزيائية، وأدرك معلموه قدرته الاستثنائية، فعقد العزم على تحويل موهبته الخام إلى تدريب صارم. وهذا العزم هو الذي حمله في النهاية عبر العالم إلى الولايات المتحدة، حيث كان التعليم العالي في الهندسة والعلوم الرياضية يبلغ آفاقاً جديدة في عقود ما بعد الحرب.
التحق نايفة بجامعة ستانفورد، أحد أبرز مراكز علوم الهندسة في أمريكا. وهناك أنهى درجة البكالوريوس في علوم الهندسة عام 1962، تلاها درجة الماجستير عام 1963، ثم نال الدكتوراه في الملاحة الجوية والفضائية عام 1964. وضعه تدريبه على مفترق ميكانيكا الموائع والديناميكا الهوائية والتقنيات الرياضية المتقدمة اللازمة لحل المعادلات التي تحكم الطيران والحركة. وخلال سنوات ستانفورد التكوينية انغمس في التقنيات التقاربية والاضطرابية التي ستصبح الشغل الشاغل لحياته. لقد أدرك بوضوح قلّ أن يضاهيه فيه معاصروه أن الغالبية العظمى من المسائل المهمة في الهندسة والفيزياء لا يمكن حلّها حلاً تاماً، فالمعادلات الحاكمة لاخطية ومتشابكة وعصيّة على الحل المغلق، والمطلوب هو منظومة منهجية منضبطة من طرق التقريب قادرة على استخلاص إجابات دقيقة وذات معنى فيزيائي من معادلات تستعصي على المعالجة التامة.
بعد إتمام الدكتوراه، عمل نايفة سنوات عدة في الصناعة وفي مؤسسات بحثية، شملت العمل على مسائل الديناميكا الهوائية والميكانيكا التطبيقية. لكن دعوته الحقيقية كانت أكاديمية، ففي عام 1971 التحق بمعهد فرجينيا للتقنية، المعروف بـ"فرجينيا تك"، حيث أمضى قلب مسيرته. وهناك صار في النهاية أستاذاً متميزاً في قسم علوم الهندسة والميكانيكا، وبنى من هذا الموقع واحدة من أكثر مجموعات البحث إنتاجاً في العالم في مجال الديناميكا اللاخطية. وأشرف على عدد لافت من طلاب الدكتوراه، صار كثير منهم أساتذة وباحثين رائدين، فنشروا طرقه وأسلوبه الصارم في المجتمع الهندسي العالمي.
تكمن مساهمة نايفة المحورية في التطوير المنهجي والعرض الواضح لطرق الاضطراب، أي فنّ حل المسائل الصعبة بمعاملتها على أنها انحرافات صغيرة عن مسائل يمكن حلّها تماماً. وقد أصبح كتابه "طرق الاضطراب" الصادر عام 1973 عملاً كلاسيكياً خالداً على الفور. ففيه نظّم وأوضح تقنيات مثل طريقة المقاييس المتعددة، وطريقة التمددات التقاربية المتطابقة، وطريقة الإحداثيات المجهَدة، وطرق المعدلات، وعرضها بوضوح وسعة لم يبلغهما نص سابق. وفجأة صار لدى المهندسين الذين أرهبتهم المعالجات المبعثرة لهذه الطرق دليل متماسك موحّد، وعلّم الكتاب أجيالاً كيفية ترويض المعادلات التفاضلية اللاخطية التي تنشأ في الاهتزازات وتدفق الموائع وانتشار الموجات والمرونة والتحكم وميادين لا تُحصى.
وأتبع هذا النجاح بسلسلة من الأعمال البالغة التأثير. فكتاب "مقدمة في تقنيات الاضطراب" الصادر عام 1981 جعل الموضوع في متناول جمهور أوسع من الطلاب والمهندسين الممارسين. وبالاشتراك مع زميله دين موك، ألّف كتاب "الاهتزازات اللاخطية" الصادر عام 1979، الذي صار المرجع الحاسم في سلوك الأنظمة التي تهتز بطرق أعقد من أن تلتقطها النظرية الخطية. ولاحقاً، وبالاشتراك مع بالاكومار بالاشاندران، أصدر كتاب "الديناميكا اللاخطية التطبيقية"، وكتب نصوصاً مؤثرة في موضوعات التفاعلات اللاخطية والصيغ المعيارية. ومن خلال هذه الكتب ومئات الأبحاث، عالج مدى استثنائياً من الظواهر الفيزيائية: رفرفة الهياكل الجوية وانبعاجها، وديناميكا السفن والمنصات البحرية، واهتزازات العوارض والصفائح والأصداف، وسلوك الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة والنانوية، والحركات الفوضوية التي تنشأ حين تُدفع الأنظمة اللاخطية إلى ما وراء نطاقاتها المستقرة.
وما ميّز نايفة لم يكن قدرته الرياضية فحسب، بل بصيرته الفيزيائية العميقة. فقد أصرّ على أن تخدم طرق التقريب الفهم الهندسي لا مجرد التلاعب الشكلي، وكانت تحليلاته تهدف دائماً إلى كشف الآليات الكامنة وراء الظاهرة، سواء أكان ذلك بداية عدم استقرار، أم انتقال طاقة بين أنماط الاهتزاز، أم الشروط التي يدخل عندها هيكل في رنين خطير. وهذا المزج بين الصرامة الرياضية والبصيرة الفيزيائية هو بالضبط ما جعل عمله لا غنى عنه للمهندسين الممارسين كما للمنظّرين.
وإلى جانب كتبه وأبحاثه، بنى نايفة مؤسسات دائمة لميدانه. فقد أسس مجلة "الديناميكا اللاخطية" الدولية عام 1990 وتولّى رئاسة تحريرها، موفّراً منبراً مكرّساً للمجتمع البحثي المتنامي بسرعة الذي يدرس الأنظمة اللاخطية والفوضوية. كما ساعد في تأسيس سلاسل مؤتمرات وشبكات بحثية استقطبت الباحثين من أنحاء العالم. وهكذا امتد تأثيره لا عبر اكتشافاته وحدها بل عبر البنى التي أنشأها لرعاية اكتشافات الآخرين.
وجاءه التقدير وافراً. ففي عام 2014 نال علي نايفة وسام بنجامين فرانكلين في الهندسة الميكانيكية، وهو من أرفع الأوسمة في الميدان، تكريماً لإسهاماته الرائدة في الديناميكا اللاخطية وطرق الاضطراب وتطبيقاتها الواسعة في الهندسة. وكان زميلاً في جمعيات مهنية عدة ونال جوائز كثيرة أخرى ودرجات فخرية اعترافاً بأثره العالمي. وظل طوال ذلك معتزّاً بأصله الفلسطيني والعربي، ويُنظر إليه مصدر إلهام للعلماء والمهندسين الطامحين في العالم العربي، وبرهاناً حياً على أن أصول المشقة والتشريد لا تحدّ بالضرورة الذرى التي يمكن بلوغها.
توفي علي نايفة عام 2017 في عمّان بالأردن عن عمر ناهز الثالثة والثمانين، تاركاً إرثاً شامخاً: مجموعة من الكتب لا تزال تُدرّس في كليات الهندسة حول العالم، ومجلة تواصل نشر أحدث الأبحاث، وآلافاً من المهندسين والعلماء الذين تعلّموا التفكير في المسائل اللاخطية عبر العدسة التي صقلها. وصار شقيقه الفيزيائي منير نايفة عالماً بارزاً بدوره، وهكذا يقف الأخوان نايفة شاهدين لافتين على إسهام عائلة واحدة في العلم الحديث. أما الإرث الأعمق لعلي نايفة فهو فكري: ففي كل مرة يطبّق مهندس طريقة المقاييس المتعددة لتحليل هيكل مهتزّ، أو يلجأ إلى التمددات التقاربية المتطابقة لفهم طبقة حدّية، فإنه يسلك دربًا رسمه هو، أكثر من أي أحد آخر، ومهّده وأناره للعالم الحديث.
الاكتشافات والإسهامات
- منهج طريقة المقاييس المتعددة، فأتاح للمهندسين تقنية موثوقة لتحليل الاهتزازات اللاخطية عبر مقاييس زمنية متباعدة.
- وحّد وأوضح طريقة التمددات التقاربية المتطابقة، فجعل مسائل الطبقة الحدّية والاضطراب الشاذّ في متناول جمهور هندسي واسع.
- طوّر تحليلات شاملة للاهتزازات اللاخطية، كاشفاً كيف تنتقل الطاقة بين أنماط الاهتزاز وكيف تنشأ الرنينات الخطيرة في الهياكل.
- قدّم فهماً متقدماً لحالات عدم الاستقرار والرفرفة والانبعاج في الهياكل الجوية والميكانيكية عبر تحليل اضطرابي صارم.
- أسس وحرّر مجلة "الديناميكا اللاخطية" الدولية، فأنشأ موطناً مؤسسياً دائماً لدراسة الأنظمة اللاخطية والفوضوية عالمياً.
المؤلفات البارزة
- "طرق الاضطراب (1973)"
- "الاهتزازات اللاخطية (1979، مع د. ت. موك)"
- "مقدمة في تقنيات الاضطراب (1981)"
درس من حياته
المشقّة والتشريد لا يحدّان مدى ما يمكن بلوغه من ذرى عبر الانضباط والتفاني في طلب المعرفة.
الإرث
منح الهندسة الحديثة لغتها المعيارية لترويض المسائل اللاخطية عبر طرق الاضطراب.