أصبحنا الأن وبمساعدة الفيزياء قادرين على إيقاف سرعة الضوء

 

 

هل هذا صحيح ؟ وكيف ؟ ومتى ؟

الجواب نعم،

تمكن علماء الفيزياء من جامعة دارمشتاد للعلوم التطبيقية (DUAS) في ألمانيا من التحكم بطبيعة الضوء واستطاعوا إيقاف سرعته لمدة دقيقة واحدة فقط بإستخدام شعاع ليزر فائق السرعة، حيث تمت العملية بمعالجة الإلكترونات بأستخدام موجات الضوء التي ينتجها هذا الليزر. إذ تعد السرعة من الأمور الجوهرية التي لا يمكن التلاعب بها لهذا السبب كنا متحمسين لقراءة هكذا بحوث.

إن الباحثين في جامعة دارمشتات كانوا قادرين على نقل الالكترونات بسرعات دون الفيمتو ثانية، أي أقل من ربع المليون جزء من الثانية. هذا الإنجاز ليس وليد اليوم، بل يعود إلى عام 1999 حيث تمكن هذا الفريق من إبطاء سرعة الضوء إلى 17 كلم/ثانية وكان هذا رقماً قياسياً آنذاك، وفي عام 2003، تمكنوا من إيقاف سرعة الضوء بصورة كاملة لمدة أجزاء من الثانية، وفي عام 2013، استطاعوا إيقاف سرعته لمدة 16 ثانية، والآن تمكنوا من إيقاف سرعته لمدة 60 ثانية بإستخدام بلورة مبردة.

على الرغم من ذلك، أكد أحد الباحثين أن التكنولوجيا قد تحتاج الى عقود لتنفيذها، ويعتقد هو وفريقه أن “مستقبل الالكترونات يكمن في تكامل البلازمون (plasmonic) <شبه جسيم ينتج عن تكميم التذبذب> ومصادر الكهرضوئيات (optoelectronic) التي تعمل في نظام احادي الالكترون بترددات ضوئية – لا على ترددات ميكروويف”.
استخدم العلماء في هذه التجربة بلورة مادة معينة لا تسمح بمرور الضوء في ظل الظروف الطبيعية، ولكن بعد عملية التبريد، حيث تنخفض درجات الحرارة انخفاضاً كبيراً وبعد توجيه شعاع الليزر عليها، تصبح ذراتها في وضع تراكم كمي مما يجعلها تسمح بمرور الضوء ذو الأطوال الموجية المحددة، وبعد ذلك يتم توجيه شعاع ليزر آخر بتردد معين نحو البلورة.

ونتيجة هذه العملية تصبح البلورة غير شفافة، ويشار إلى أن بإمكان الحقل المغناطيسي أن يزيد من الفترة الزمنية لتوقف سرعة الضوء ولكن عند الإستخدام يصبح من الصعب جداً التحكم بشكل شعاع الليزر. سيكون لهذا الإكتشاف إستخدامات عديدة ومفيدة في جانب التطبيقات العملية، مثلاً سيكون هناك إمكانية لإيقاف حزمة الفوتونات وكذلك السماح لها بالمرور وهذا شيء مهم جداً في عمل شبكات الكم المنتشرة في كافة انحاء العالم.

وحسب ما صرح به أحد العلماء، إذ يقول أنه يخطط مستقبلاً في زيادة مدة بقاء الفوتونات داخل البلورة دون التلاعب بالمعلومات التي تحملها و وضعها الكمي، وحسب قولهم أنه في المستقبل القريب سيسمح هذا الإكتشاف بصنع الكمبيوتر الكمي، ومن المحتمل أيضاً أنه سيتم قريباً تصنيع أجهزة بإمكانها إجتياز حدود سرعة الضوء.

 

المصدر: physical review letters ‏& interesting engineering

 

اعداد: Sajad Muhammad
تدقيق: Jazmine A. Al-Kazzaz
تصميم: Furat Jamal
نشر: Abilta E Zeus