6.3.15

ازدواجية الضوء


تصوير ازدواجية الضوء تلخيص وصياغة روضة السالمي
عكف علماء في مؤسسة أبحاث EPFL بسويسرا منذ مدّة على محاولة إثبات تصرّف الضوء كجسم وموجة في نفس الوقت، وقد تمكنوا أخيرا من التقاط صورة تثبت هذا السلوك المزدوج.
عندما تصطدم الأشعة فوق البنفسجية (UIV) بسطح معدني فإنها تُصدر إلكترونات "الأثر الكهروضوئي" - وهو ما شرحه اينشتاين، ونال بفضله جائزة نوبل، حيث بيّن أن الضوء الذي كان يُظن أنه موجة هو أيضًا تدفق من الجسيمات - ولم تستطع أي تجربة التقاط حالتي الضوء في نفس الوقت، وأقرب ما وصلنا إليه هو رؤية الموجة أو الجسيم، لكن دائمًا في أوقات مختلفة.
وتمثّلت التجربة العلمية لاصطياد ازدواجية الضوء في تصويب نبض من ضوء الليزر على سلك معدني نانوي (متناهي الصِغر)، ويسافر الضوء على طول هذا السلك الصغير في اتجاهين، (مثل السيارات على الطريق السريع)، وعندما تصطدم موجتين تعكس كلّ واحدة اتجاه سيرها، وتتكون موجة جديدة تبدو ثابتة في مكانها وتشعّ حول السلك النانوي.
صوّب العلماء دفقا من الإلكترونات بالقرب من سلك نانوي لاستخدامها في تصوير موجة الضوء، وعندما تفاعلت الإلكترونات مع الضوء حول السلك، (بازدياد السرعة أو تباطؤها)، تمكّنوا من تصوير هذه الموجة الثابتة التي تمثل طبيعة الضوء كموجة مستخدمين ميكروسكوبا فائق السرعة لتصوير مكان تغيّر سرعة الإلكترونات.
وتبرز هذه الصورة طبيعة الضوء كموجة وجسيم في نفس الوقت. فعندما تصطدم الإلكترونات بالضوء حول السلك النانوي، فهي في الواقع تصطدم بجسيمات الضوء (الفوتونات)، وبدا ذلك جليا عندما اختلفت سرعة الإلكترونات عند الصدام، فقد حدث تبادل في الطاقة بين الإلكترونات والفوتونات، (يمكن تمثيل ذلك باصطدامك وأنت تركض بشخص أمامك، فتعطيه أنت دفعة إلى الأمام بينما تقل سرعتك)، وتحدث هذه الظاهرة فقط بين الجسيمات، مما يظهر طبيعة الضوء كجسيم.
ويقول رئيس فريق الأبحاث في EPFL فإن هذه التجربة تبرهن "أننا - لأول مرة - نستطيع تصوير ميكانيكا الكم - وطبيعتها المتناقضة - مباشرة، وإن القدرة على تصوير والتحكم في الظواهر الكمومية على مقياس النانومتر بهذه الطريقة يفتح طريقا جديدًا للحوسبة الكمومية".


ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق

تعزيز الاقتصاد عبر التمويل المتوسّط

 تعزيز الاقتصاد عبر التمويل المتوسّط روضة السالمي – تونس – مارس 2024 في عالم يتسم بتنافسية عالية وتغيرات اقتصادية متسارعة الوتيرة ومتعاظمة ا...