קרן וולף

פרס וולף בכימיה תשנ'א- 1991

ועדת פרס וולף בכימיה לשנת תשנ'א - 1991 החליטה פה אחד להעניקו בחלקים שווים לשני מדענים:

אלכסנדר פיינס (Alexander Pines)
1945 ישראל
אוניברסיטת קליפורניה
ברקלי, קליפורניה, ארה'ב

ריצ´ארד ר´ ארנסט Richard R. Ernst))
1933, שוויץ
המכון השוויצי הפדרלי לטכנולוגיה
ציריך, שוויץ

על תרומותיהם המהפכניות לספקטרוסקופית התהודה המגנטית הגרעינית (תמ'ג), ובמיוחד המצאת התמ'ג בטרנספורם-פורייה (Fourier) והתמ'ג הדו-ממדי, על ידי ארנסט, והתמ'ג הרב-קוונטי והתמ'ג של ספינים גבוהים, על ידי פיינס.

תחום התהודה המגנטית הגרעינית (תמ'ג), אשר חולל מהפכה בפרקטיקה הכימית בשנות החמישים והשישים למאה, עבר לאחרונה תמורות מרחיקות-לכת, שהרחיבו לאין שיעור את יישומיו במערכות שבעבר נעדרה הגישה אליהן, והיו להן השלכות רבות בתעשיות הפרמצאוטיות והכימיות, בהבחנה הרפואית ובמדעי החומרים. ריצ´ארד ארנסט ואלכסנדר פיינס הרי הם מורי דרך בהגות וביישום של הישגים מרשימים אלה. בעקביות וביצירתיות הורו הם את הדרך לאחרים בעקבותיהם.

פרופסור ריצ´ארד ר´ ארנסט חולל בשנת l965 תמורה שלמה בשימוש בתמ'ג, שהרחיבה באופן דרמטי את יישומיו, בהעתיקו את ספקטרוסקופית התמ'ג מתחום התדירות לתחום הזמן באמצעות הטכניקה של טרנספורם-פורייה. חידוש זה פתח את תחום התמ'ג לחקר מולקולות ביולוגיות וגרעיני-אטום מעוטי רגישות בתמיסות. במהלך שנות השבעים הוא הוסיף ממד שני לספקטרוסקופית התמ'ג, וכך הוביל להצלחתה חסרת-התקדים כאחת הטכניקות היותר מרובות-פנים בכימיה, בפיסיקה, בביוכימיה ובביולוגיה. התמ'ג הדו-ממדי, שפיתח ארנסט, איפשר לכמה קבוצות מחקר, שהשתמשו בשיטותיו, לקבוע את המבנה התלת-ממדי של מולקולות ביולוגיות בתמיסות. שיטת ההדמייה היעילה, שצמחה מתגליות אלו, מנוצלת היום ברוב מערכות ההדמייה באמצעות תמ'ג המשמשות להבחנה רפואית והמצויות בשימוש נרחב. אף חידושים אחרים של ארנסט הותקנו במכשירים מסחריים המצויים בשימוש ברחבי העולם.

עוד בהיותו תלמיד מחקר סייע פרופסור אלכסנדר פיינס בשנת l972 (בשיתוך עם ג´ון וואו), לחולל את אחת המהפכות החשובות ביותר בתמ'ג החדיש. שיטת קיטוב- הביניים והסחרור בזווית-הקסם שהומצאה על ידם פתחה את התמ'ג של המצב המוצק לשימושים בעלי השלכות על מדעי החומרים. עבודותיו המאוחרות יותר בברקלי הוסיפו להשפיע עמוקות על ספקטרוסקופית התמ'ג החדישה. בין חידושיו הבולטים ביותר: השיטה של עירורים רב-קוונטיים סלקטיביים, שהולידה תמונה בהירה להפליא של דינמיקת הספינים הגרעיניים, ופתחה אפשרויות מלהיבות בחקר המבנה של מולקולות ושל צברים מולקולריים במוצקים. מאוחר יותר הוביל פיינס להתפתחות בסיסית נוספת בתמ'ג. על ידי הכנסת השיטות של סחרור בזווית-דינמית ושל סיבובים-כפולים, הוא הצליח להרחיב את השימוש בתמ'ג של המצב המוצק בכושר הפרדה גבוה לגרעינים בעלי ספינים גדולים מחצי שבהם כושר ההפרדה נפגם קשות בשל אפקטים קוודרופוליים. פתרונו המזהיר איפשר לראשונה גישה אל גרעינים בעלי חסינות קריטית לחקר חומרים רבי-עניין בטכנולוגיה ובקטליזה הכימית.