fbpx

التقاط أول صورة تثبت بأن الضوء يتألف من موجات وجسيمات معاً

كان من المعروف سابقاً لدى العلماء أن الضوء يمكن أن يتصرف كموجات وجسيمات ضوئية، وقد كان أينشتاين أول من توقع ذلك في عام 1909، ولكن لم يكن هناك تجربة قادرة على إظهار الضوء في كلا الحالتين في وقت واحد، حيث كان الضوء في معظم التجاري يتصرف إما كجسيمات أو كموجات.

ولكن مؤخراً، تمكن الباحثون في مدرسة العلوم التطبيقية الاتحادية في لوزان (EPFL) في سويسرا من التقاط أول صورة من نوعها تظهر الضوء في كلتا حالتيه الموجية والجسيمية، وذلك من خلال تقنية تجريبية جديدة تستخدم الإلكترونات لالتقاط حركة الضوء، وقد تم نشر التجربة في مجلة (Nature Communications).

للحصول على هذه اللقطة، قام الباحثون بإطلاق نبضات من الليزر على أسلاك معدنية متناهية الصغر، مما أدى إلى انتقال الموجات الضوئية في اتجاهين مختلفين على طول السلك المعدني، ولكن عند مكان تصادم الموجات مع بعضها، كانت الموجة تبدو وكأنها ساكنة في مكانها، وهي في الواقع كانت عبارة عن جسيمات.

من أجل رؤية الكيفية التي كانت الموجات تتحرك بها، قام الباحثون بإطلاق شعاع من الإلكترونات على الأسلاك المتناهية الصغر، بشكل مشابه لإسقاط صباغ في تيار معين لتحديد اتجاه التيار فيه، وعندما قامت الجسيمات في موجة الضوء (الفوتونات) بالتفاعل مع الإلكترونات (كون الموجات الضوئية مؤلفة من فوتونات قابلة للاصطدام مع الالكترونات)، أدى ذلك إلى إضافة كميات من الطاقة لبعض الإلكترونات وتسريعها، أو امتصاص الطاقة من بعضها وابطاءها، وتمكن الباحثون بواسطة استخدام مناظير خاصة من التقاط صورة تظهر اللحظة التي تلتقي فيها الموجات الضوئية وتشكل جسيمات.

تبعاً لـ(فابريزيو كاربوني)، وهو أحد معدي الدراسة، فإن هذه التجربة توضح وللمرة الأولى على الإطلاق أنه يمكن تصوير ميكانيكية الكم وطبيعتها المتناقضة، كما ويأمل (كاربوني) بأن توفر هذه التجربة فهماً أفضل للكيفية التي يعمل بها الضوء وهذا يمكن أن يمهد الطريق أمام الحواسيب الكمومية.

 

اترك ردا

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *