نجح علماء على متن محطة الفضاء الصينية "تيانغونغ" في تبريد سحابة من الذرات إلى 9.7 بيكوكلفن، وهي أبرد درجة حرارة سُجلت على الإطلاق، ما يفتح آفاقا لدراسة فيزياء الكم.
ما الذي تحقق؟ - تبريد الذرات إلى درجة حرارة تقترب بشكل هائل من الصفر المطلق، إذ لم تتجاوز حرارتها 9.7 تريليون جزء من الدرجة فوق الصفر المطلق، لتصبح أبرد بنحو 280 مليار مرة من متوسط درجة حرارة الكون. (الصفر المطلق هو أدنى درجة حرارة ممكنة نظريا في الكون، ويعادل -273.15 درجة مئوية) - الرقم يحطم الرقم القياسي السابق البالغ 38 بيكوكلفن، الذي تحقق في تجربة على الأرض عام 2021. (البيكوكلفن = جزء من تريليون من الكلفن، والصفر المطلق هو أدنى حرارة ممكنة نظريا وعندها تتوقف حركة الذرات). لماذا على محطة الفضاء؟ - انعدام الوزن (الجاذبية الدقيقة) يجعل الحفاظ على الذرات فائقة البرودة مستقرا لفترات أطول. - على الأرض، تعيق الجاذبية استقرار هذه الذرات لفترات طويلة.
كيف أجريت التجربة؟
استُخدمت منصة "رف فيزياء الذرات الباردة" داخل وحدة مختبر "منغتيان" في المحطة، واحتجز العلماء نحو 20 ألف ذرة روبيديوم وبرّدوها حتى كوّنت حالة نادرة تعرف بـ"تكاثف بوز-أينشتاين"، وهي حالة تتصرف فيها الذرات كجسم كمي واحد عملاق.
ونُقلت الذرات إلى مصيدة من ضوء الليزر وتُركت تتمدد في ظروف مضبوطة، وراقبها العلماء لمدة سبع ثوان، وهي مدة استثنائية. نفذ التجربة فريق من جامعة بكين والأكاديمية الصينية للعلوم، وقال إن هذه الدرجة القياسية قد تحفز جيلا جديدا من تجارب المحاكاة الكمية والقياسات الدقيقة في الفضاء.
ما أهمية الإنجاز؟ - مختبر مثالي: الذرات الفائقة البرودة توفر بيئة لاختبار الفيزياء الأساسية. - دراسة حالات كمومية غامضة: لا يمكن دراستها في الظروف العادية. - أجهزة قياس فائقة الحساسية: قد تمهد لصناعة مقاييس تداخل ذرية بالغة الدقة. - اختبار نظريات: مثل نظرية الجاذبية لأينشتاين، والبحث عن فيزياء جديدة، والمساعدة في رصد موجات الجاذبية مستقبلا. نشرت النتائج في مجلة Science.
المصدر: روسيا اليوم (RT) + ديلي ميل