علماء يكتشفون وجود حالة كمومية جديدة للمادة
تاريخ النشر: 28th, July 2025 GMT
أعلن فريق من علماء الفيزياء بقيادة باحثين من جامعة كاليفورنيا، إيرفين، الأميركية، عن اكتشاف حالة جديدة من حالات المادة الكمومية، ليست مادة صلبة ولا سائلة ولا غازية، بل شيء أغرب، يتصرف بقواعد لا تخضع للمنطق المعتاد.
في ظروف خاصة جدًا، تحت درجات حرارة تقترب من الصفر المطلق، وفي بيئات مضبوطة بدقة بالغة، لاحظ العلماء سلوكًا غير مسبوق للجسيمات، يوحي بأننا أمام حالة جديدة من التنظيم الفيزيائي على المستوى دون الذري.
المادة، كما نعرفها، تتخذ أشكالًا مألوفة، صلبة، سائلة، غازية، ويضاف لها ما يعرف باسم الحالة الرابة للمادة وهي "البلازما" التي تنشأ في درجات حرارة مرتفعة.
لكن عندما ننتقل إلى عالم الجزيئات الدقيقة، حيث تتحكم قوانين ميكانيكا الكم، تبدأ القواعد المألوفة بالاختلال.
عند درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق، أي سالب 273.15 سيليزية، تبدأ الجسيمات مثل الإلكترونات أو الذرات في التصرف بطرق غريبة، حيث يمكن أن تُظهر سمات التراكب (أي توجد في حالة من الاحتمالات المتعددة) أو تتشابك (أي أن ترتبط بعلاقة على الرغم من وجود مسافة بينها)، وتتفاعل كأنها وحدة واحدة لا يمكن فصلها، هذه الحالات تُعرف بـ"الحالات الكمومية".
أشهر هذه الحالات هي الموصلية الفائقة، حيث تسري الكهرباء دون مقاومة، وتكاثف بوز-آينشتاين، حيث تتصرف آلاف الذرات كما لو كانت "ذرة واحدة عملاقة"، والسوائل الفائقة، وهي مواد تنساب بلا احتكاك أو مقاومة. والآن، يضيف العلماء إلى هذه القائمة حالة جديدة تمامًا، بحسب الدراسة التي نشرها الباحثون في دورية "فيزيكال ريفيو ليترز".
اعتمد الباحثون على تجارب دقيقة باستخدام مواد تبريد فائقة وتطبيق مجال مغناطيسي قوي. في هذه الحالة المتطرفة، تبدأ الجسيمات في فقدان "هويتها الفردية"، وتتحول إلى ما يشبه السلوك الجماعي التام، وكأن كل الذرات كيان واحد.
قال لويس جوريجي، أستاذ الفيزياء وعلم الفلك في جامعة كاليفورنيا، إيرفين، في بيان صحفي رسمي من الجامعة: "إنها مرحلة جديدة من المادة، تُشبه وجود الماء في صورة سائلة أو جليدية أو بخارية"، وأضاف: "لم يُتوقع حدوثها إلا نظريًا، ولم يُقسها أحدٌ حتى الآن".
إعلانتشبه هذه المرحلة الجديدة سائلًا مُكوّنًا من الإلكترونات ونظائرها، المعروفة باسم "الفجوات"، والتي تتزاوج تلقائيًا وتُشكّل حالات غريبة تُعرف باسم "الإٍكسيتونات"، وعلى غير العادة، تدور الإلكترونات والفجوات معًا في نفس الاتجاه.
الإكسيتون هو جسيم زائف، يظهر داخل المواد الصلبة مثل أشباه الموصلات عندما يمتصّ إلكترون طاقة (مثل ضوء) فيقفز إلى مستوى طاقة أعلى، مخلفًا وراءه "ثغرة" تُعرف باسم الفجوة أو الثقب، هذه الفجوة في العالم الكمومي، ورغم أنها ليست جسيم حقيقي (ومن ثم جاء لقب "زائف")، تتصرف وكأنها جسيم، داخل شبكة الذرات التي تتصرف ككيان واحد.
يشكل الإلكترون والثقب الذي تركه ثنائيا مشحونا، يشبه "ذرة مؤقتة"، ترتبط فيه الجسيمتان بقوة كهربائية ساكنة، تمامًا مثل الإلكترون والبروتون في ذرة الهيدروجين.
تطبيقات حاسوبيةوقال جوريجي: "إنها حالة جديدة في حد ذاتها. لو استطعنا حملها بأيدينا، لأصدرت ضوءًا ساطعًا عالي التردد".
ومع تطبيق الفريق للمجال المغناطيسي، تنخفض قدرة المادة على حمل الكهرباء فجأة، مما يُظهر أنها تحولت إلى هذه الحالة الغريبة.
هذا الاكتشاف مهم لأنه قد يسمح بنقل الإشارات بطريقة بديلة من الشحنة الكهربائية، مما يفتح آفاقا جديدة نحو تقنيات حاسوبية موفرة للطاقة في الأجهزة الكمومية.
وعلى عكس المواد التقليدية المستخدمة في الإلكترونيات، لا تتأثر هذه المادة الكمومية الجديدة بأي شكل من أشكال الإشعاع، مما يجعلها مرشحا مثاليا لبناء حواسيب تسافر في الفضاء ولا تتعطل بسبب الإشعاع، أثناء الرحلات الطويلة.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حريات دراسات حالة جدیدة
إقرأ أيضاً:
لبنان .. البلد الذي ليس له شبيه
لبنان البلد الفريد في كل شيء. وطن الجمال ساحلاً وجبلاً، سهولاً وأوديةً. البلد الذي يجمع بين التنوع الديني والعرقي من مسلمين (سنة، وشيعة، ودروز)، ومسيحيين (موارنة، وروم أرثوذكس، وروم كاثوليك، وبروتستانت، وأرمن رسوليون، وغيرهم) مع جذور تاريخية عميقة فينيقية وكنعانية ما يمنحه طابعا خاصا من التعايش الديني والثقافي ليس له مثيل. إنه البلد الذي يجمع بين أصالة الشرق وروح المتوسط.
إن تاريخ لبنان غني متنوع يبدأ من الحضارات القديمة، مثل الفينيقيين (في العام ٣٠٠٠ ق.م وما بعدها) الذين أسسوا مدنًا تجارية مهمة، مثل: صيدا، وصور، وجبيل مروراً بالاحتلالات المتعاقبة للأشوريين والفرس والرومان والبيزنطينيين والصليبيين والمماليك والعثمانيين (خلال الفترة ١٥١٦-١٩١٨م ) حتى ظهرت دولة لبنان الكبير في سبتمبر من العام ١٩٢٠م بموجب الانتداب الفرنسي إلى أن أُعلنت الجمهورية اللبنانية في العام ١٩٢٦م، ونيل لبنان استقلاله التام عن فرنسا في ٢٢ نوفمبر ١٩٤٣م، وانتخاب الشيخ بشارة الخوري كأول رئيس للجمهورية اللبنانية ورياض الصلح كأول رئيس وزراء للبنان بعد الاستقلال.
وقد جاء هذا الاستقلال تتويجاً لمسار طويل من النضال السياسي ضد الفرنسيين ظهر على إثره الميثاق الوطني، وهو الاتفاق غير المكتوب الذي نظم أسس الحكم في لبنان في العام ١٩٤٣م، وما زال إلى الآن عاملًا مؤثرًا في السياسة اللبنانية.
وقد نشأ هذا الميثاق الوطني بعد مفاوضات بين القيادات السنية والشيعية والمارونية، ونص على أنه يجب أن يكون رئيس الجمهورية وقائد الجيش من الموارنة، وأن يكون رئيس مجلس الوزراء من السنة، وأن يكون رئيس مجلس النواب من الشيعة، وأن يكون نائب رئيس مجلس النواب ونائب رئيس مجلس الوزراء من الروم الأرثوذكس، وأن يكون نسبة النواب المسيحيين والمسلمين (٥:٦) -عدلت في اتفاق الطائف (٥:٥)-، وأن يكون رئيس الأركان العامة من الدروز.
وتضمن كذلك الميثاق الوطني قبول الموارنة الهوية العربية بدلاً من الهوية الغربية، وتخلي المسلمين عن مطمح الوحدة مع سوريا.
وقد مر لبنان بأحداثٍ جسام بعد استقلاله كان أكبرها الحرب الأهلية التي استمرت قرابة ١٥ عاما منذ العام ١٩٧٥م حتى توقيع اتفاق الطائف الذي مهد لإنهاء الحرب رسميًا في العام ١٩٩٠م. وهو الاسم الذي تعرف به وثيقة الوفاق الوطني اللبناني التي وضعت بين الأطراف المتنازعة في لبنان بوساطة سورية سعودية في مدينة الطائف بالمملكة العربية السعودية بتاريخ ٣٠ سبتمبر ١٩٨٩م، وأقره لبنان بقانون بتاريخ ٢٢ أكتوبر ١٩٨٩م، وصدق عليه البرلمان اللبناني في ٥ نوفمبر من نفس العام، وذلك بعد نشاط مكثف للدبلوماسية السعودية وشخصيات وطنية لبنانية وشخصيات دولية.
وقد تكوّن هذا الاتفاق من ٤ مواد رئيسية: المادة (١) المبادئ العامة والإصلاحات: حيث نصت فقرات هذه المادة على المبادئ العامة، كتأكيد استقلال لبنان وهويته العربية والشكل السياسي للدولة، كجمهورية برلمانية ديموقراطية.
كما نصت فقرات هذه المادة على مجموعة من الإصلاحات السياسية التي تم الاتفاق عليها، كتوزيع مقاعد مجلس النواب مناصفة بين المسلمين والمسيحيين إضافة إلى إصلاحات أخرى في مجالات مختلفة كالإدارة والتعليم والمحاكم.
تتناول المادة (٢) بسط سيادة الدولة اللبنانية على كامل الأراضي اللبنانية فيما تتناول المادة (٣) تحرير لبنان من الاحتلال الإسرائيلي وتتناول المادة (٤) العلاقات اللبنانية السورية. وقد وضع اتفاق الطائف إلغاء الطائفية هدفاً له، لكن هذا الهدف لم يتحقق حتى الآن.
ومنذ اغتيال رئيس الوزراء رفيق الحريري عام ٢٠٠٥م شهد لبنان توترات سياسية وأمنية كبيرة؛ حيث أطل شبح الفتنة على البلاد مجدداً. وحاولت بعض الأطراف الداخلية والخارجية جر لبنان إلى حرب أهلية، لكن حكمة الوطنيين والمخلصين من رجالات لبنان أنقذت الموقف بتسوية عكست انهزام مشروع الفتنة؛ فكان اتفاق الدوحة، وهو الاتفاق الذي توصلت إليه القوى السياسية اللبنانية يوم الأربعاء ٢١ مايو ٢٠٠٨م في العاصمة القطرية الدوحة، لتنهي أزمة سياسية كبيرة استمرت ١٨ شهرا شهدت بعض الفترات منها أحداثا دامية.
ومن ضمن ما تعرض له لبنان من مخاطر هدد وجوده الاجتياح الإسرائيلي في السادس من يوليو ١٩٨٢م؛ حيث وصلت قوات الاحتلال الإسرائيلية إلى العاصمة بيروت. وكان الهدف المعلن تصفية القضية الفلسطينية نهائيا، وتأمين العمق الجغرافي للكيان الصهيوني، ولكن يبدو أن الاجتياح أتى بنتائج كارثية على الغزاة؛ حيث انفجرت شعلة المقاومة التي زرعها الإمام موسى الصدر في فترة السبعينيات مع تأسيس أفواج المقاومة اللبنانية (حركة أمل) التي تبعها لاحقا إنشاء حزب الله.
ومنذ ذلك الحين إلى الآن لم يسلم لبنان بشكل عام وجنوبه بشكل خاص من الاعتداءات المستمرة للكيان الصهيوني بحجة أو بدون حجة ما يجعل لبنان بشكل دائم تحت مرمى الاعتداءات والاستفزازات الصهيونية المستمرة كان آخرها الصراع بين حزب الله والكيان الصهيوني الذي بدأ في ٨ أكتوبر ٢٠٢٣م بعد يوم واحد من انطلاق عملية طوفان الأقصى في غزة. والذي استمر حتى ٢٦ نوفمبر ٢٠٢٤م عندما أعلن عن وقف إطلاق النار لمدة ٦٠ يوما التزم بهذا الاتفاق حزب الله، وخرقه الكيان الصهيوني خلال هذه المدة أكثر من١٣٥٠ مرة.
وسواء اتفقنا مع حزب الله وأجندته أو اختلفنا لا يمكن لأحد أن ينكر أن حزب الله شكل عبر هذه السنوات الطويلة حاجز صد لأطماع الكيان الصهيوني في اجتياح لبنان مجددا.
لبنان البلد الصغير حجماً والكبير مكانةً له في قلب كل عربي -ومنهم أهل سلطنة عمان- مكانة خاصة قل أن تجد لها نظيرًا. فهذا البلد ذو التاريخ العظيم والمكانة الاستثنائية في الحاضر، والذي أنجب جبران خليل جبران، وأمين الريحاني، وميخائيل نعيمة، وإيليا أبو ماضي، وجوزيف حرب، وسعيد عقل، وأنسي الحاج، وفيروز، والرحابنة، ونصري شمس الدين، وغيرهم من القامات الأدبية والفنية، وكذلك العديد من الشخصيات والقامات الوطنية والسياسية والأكاديمية والاقتصادية -لا يتسع هنا المجال لذكرها-، والتي أثرَت الوطن العربي والعالم أجمع عبر عقود من الإبداع - كلٌ في مجاله - سيظل عصياً على الكسر. وسيظل لبنان التاريخ والحاضر ملتقى الحضارات والثقافات والجمال والإبداع. إنه بحق جوهرة الشرق الأوسط؛ البلد الذي ليس له نظير.
خالد بن عمر المرهون متخصص في القانون الدولي والشؤون السياسية
علي جمعة: قيام الليل مفتاح السكينة والتقوى في زمن الفتن