غاية التعليمية يكتُب.. الاثنين 17 مارس 2025 | 07:22 مساءً

اخر الاخبار العاجلة عبر غاية التعليمية أخبار محلية ودولية، وكذلك أخبار الر ياضة وخاصة كرة القدم يلا كورة و يلا شوت اليوم.

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. في السابق، لم تُرصد الأجسام الصلبة الفائقة إلا في تكاثفات بوز-أينشتاين (BEC)، وهي حالة فائقة البرودة للمادة تتشكل عند تبريد الذرات الفردية أو الجسيمات دون الذرية إلى درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق وفقًا للموقع الإخباري The Economic Times.

كيف تجمد الضوء؟

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)».

آثار الاكتشاف مستقبلا

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».