«تجميد الضوء».. اكتشاف جديد يبهر العالم ويعد بنتائج ثورية
تاريخ النشر: 18th, March 2025 GMT
نجح فريق من العلماء الإيطاليين في تجميد الضوء، وأثبتوا أنه يتصرف كجسم صلب «فائق». يُمثل هذا الاكتشاف، الذي نشر في مجلة «نيتشر» تحت عنوان «جسم صلب فائق مصنوع باستخدام الفوتونات»، نقلة نوعية في فيزياء الكم.
الجسم الصلب الفائق هو حالة من حالات المادة تجمع بين الحركة السلسة للموائع الفائقة والبنية الصلبة للمواد الصلبة.
عادةً، عندما يتجمد سائل، تتباطأ جزيئاته وتتجمع في شكل صلب منظم. ومع ذلك، في هذه التجربة، عمل العلماء مع الضوء عند درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق، حيث تسود التأثيرات الكمومية.
الصفر المطلق، المُعرّف بأنه صفر كلفن (-273.15 درجة مئوية أو -459.67 درجة فهرنهايت)، هو أبرد درجة حرارة ممكنة، حيث تكاد الحركة الجزيئية تتوقف. وبينما يصعب بلوغ الصفر المطلق نفسه، يمكن للباحثين الوصول إلى درجات حرارة قريبة منه بشكل لا نهائي في بيئات مختبرية مُتحكم بها.
تستند الدراسة إلى مفهوم يُسمى تكاثف بوز-أينشتاين (BEC)، حيث تتحرك الجسيمات معًا كوحدة واحدة عند درجات حرارة منخفضة للغاية. عند وجود عدد كبير جدًا من الفوتونات (جسيمات الضوء)، بدأت تتصرف بطريقة غير عادية، مُشكلة أنماطًا تُظهر سلوكًا فائق الصلابة.
وأوضح الباحثون في دراستهم: «تُشكل هذه الفوتونات تكاثفات تابعة لها أرقام موجية مُعاكسة غير صفرية، ولكن بنفس الطاقة (أي أنها مُتساوية الطاقة)».
لاكتشاف الضوء فائق الصلابة آثار عميقة على مستقبل تكنولوجيا الكم. ومن أكثر التطبيقات الواعدة في الحوسبة الكمومية، حيث يُمكن للضوء فائق الصلابة أن يُعزز استقرار الكيوبتات (الوحدات الأساسية للحوسبة الكمومية).
بالإضافة إلى ذلك، يُمكن لهذا الاكتشاف أن يُحدث ثورة في تطوير الأجهزة البصرية والدوائر الفوتونية، وأن يُعزز الأبحاث الأساسية في ميكانيكا الكم.
تتيح القدرة على التحكم بالضوء بهذه الطريقة إمكانيات جديدة في القياس الدقيق، والاتصالات الآمنة، وعلوم المواد المتقدمة.
يمنح هذا الاكتشاف العلماء طريقة جديدة لدراسة الضوء، وقد يُؤدي إلى تطورات في فيزياء الكم والتكنولوجيا الخاصة بها.
وخلصت الدراسة إلى أن «الحالة فائقة الصلابة تظهر، ويحدث تعديل مكاني في كثافة الفوتونات في النظام، وهو ما يُميز الحالة فائقة الصلابة».
المصري اليوم
إنضم لقناة النيلين على واتسابالمصدر: موقع النيلين
كلمات دلالية: درجات حرارة
إقرأ أيضاً:
العالم شهد ثاني أشهر ماي الأكثر حرارة على الإطلاق
سجلت الأرصاد العالمية أن ماي الماضي كان حاراً بشكل غير طبيعي، لدرجة أنه احتل المرتبة الثانية في قائمة أكثر الشهور دفئاً منذ أن بدأ البشر يسجلون درجات الحرارة قبل أكثر من 170 سنة. فقط شهر ماي من العام الحالي 2024 تفوق عليه في درجات الحرارة.
الأرقام صادمة بعض الشيء، فمتوسط حرارة الأرض في ذلك الشهر كان أعلى بدرجة ونصف تقريباً مما كان عليه قبل أن تبدأ الثورة الصناعية تغير كل شيء. تلك الفترة التي بدأنا فيها نحرق الفحم والنفط بشراهة غير مسبوقة.
حتى فصل الربيع في نصف الكرة الشمالي لم يسلم من هذه الموجة الحرارية، ليصبح ثاني أحر ربيع في التاريخ المسجل.
الأمر يبدو وكأنه ناقوس خطر يدق بإصرار، مؤكداً أن ظاهرة الاحتباس الحراري ليست مزحة بل حقيقة ملموسة.
المرصد الأوروبي لم يأتِ بتحليله من فراغ، فهو يعتمد على شبكة ضخمة من محطات الرصد والأقمار الصناعية، بالإضافة إلى قراءات مأخوذة من أعماق الجليد والمحيطات التي تحكي قصة مناخية تمتد لعشرات الآلاف من السنين. كل هذه الأدلة تقول لنا إن ما نعيشه الآن من تغيرات لم تشهده الأرض منذ عصور سحيقة.
العام الماضي 2024 كان شاهدا على رقم قياسي مخيف، حيث تجاوزت حرارة الكوكب لأول مرة ذلك الحد.
وزيرة البيئة تناقش مع المديرة التنفيذية لبرنامج الأمم المتحدة للبيئة آخر مستجدات مفاوضات معاهدة البلاستيك