كيف استطاعوا العلماء ايقاف الضوء و تجميده

Advertisements

كيف استطاعوا العلماء ايقاف الضوء و تجميده:


عند ذكر اسم الضوء الفكرة الأولى التي تخطر في بال الجميع هو سرعته في الفراغ و نسبية اينشتاين.

و التي تعتمد على الضوء بشكل كبير و أكد اينشتاين بأنه الاسرع في الكون.

Advertisements

و مع وجود محاولات عديدة الآن و سابقاً من العلماء بأستخدام جسيمات ما دون الذرة داخل المعجلات العملاقة.
نعرف بأن سرعة الضوء هي ٢٩٩٧٩٢ كيلو متر في الثانية اي ما يقارب ٣٠٠ كيلو متر.


الضوء و بهذه السرعة الكبيرة ممكن ان يتباطئ؟


حسب موقع rpi ان الضوء اثناء مروره بالاوساط المختلفة يتعرض لعملية تبطئ في سرعته.

و هذا مثال من خلاله نبين وجود معامل الانكسار اللذي ينص على نسبة وجود سرعته بالفراغ على سرعته بالوسط فكلما زاد معامل الانكسار يدل على أن الوسط يبطئ الضوء بصورة اكبر و للفهم اكثر يجب استخدام مفهوم الكثافة البصرية.


مفهوم الكثافة البصرية:


حسب موقع hyperphiscs هو الدرجة التي يؤخر بها وسط ما انكسار الضوء و اللذي يؤخذ بطريقة لوغارتمية.

و هذا المصطلح ليس له علاقة بالكثافة المادية التي تصب اعتمادها على الكتلة.

لكنها تعتمد على ميل الذرات لاحتفاظها على الطاقة الممتصة.

و الضوء اثناء مروره بالماء يتباطئ نسبياً.

لكن الماء ليس الشيء الاكثر تبطيئاً للضوء من الطبيعة فمادة الجيرمانيوم هي الكثر تبطيئا للضوء لتصل سرعة الضوء من خلاله الى ٧٤ كم بالثانية.

اول محاولة لتبطيئ الضوء


العالمة لينا هاو من الجامعة الامريكية هارفيرد كان لديها وجهة نظر مغايرة.

فبسنة ١٩٩٧ اعطت فكرة لطريقة تبطئ الضوء كانت طريقتها غير معتمدة على مواد الطبيعة.

استخدمت طريقة للتحكم بشفافية الغازات عبر الموجات الكهرومغناطيسية.

و هذه الطريقة هي نظرية تم وضعها في عام ١٩٢٧ لكن هاو قررت احيائها من جديد ففي عام ١٩٩٧ كما ذكرنا نفذت.

و عن طريق نبضات ضوء الليزر بردت الغازات و استخدمت غاز الصوديوم.

وهذا النوع يكون التبريد الاقوى لان من خلالها تصل درجة حرارة الغاز الى ٢٧٣ درجة مئوية تحت الصفر.

و بهذه الحالة تتحول المادة الى حالتها السابعة و التي يطلق عليها bosse-einstein condenaste .

و التي تتحرك بها الذرات كأنها واحدة بطريقة معقدة تابعة لميكانيكة الكم.

وبعد هذه النقطة تم مرور الضوء على المادة فأصبحت سرعة الضوء انه ذاك ١٧ كم في الثانية.

المحاولة الثانية لتبطيئ الضوء

بعد الوصول الى هذه النقطة لم يتوقف العلماء عن توقيفه.

ففي عام ٢٠٠٤ قدموا مجموعة من العلماء نوعاً من الكرستالات المصنعة و هي كرستالة barium-titanate المضاف اليها كوبلت.

و من خلالها تم الوصول الى سرعة ١ متر في الساعة بالنسبة الى الضوء و لك ان تتخيل تستطيع ان تسبق الضوء في المشي فقط.

المحاولة الاخيرة

و مع ازدياد تبطئ الضوء تتزايد ثقة العلماء في توقفه و نرجع الى العالمة هاو.

ففي عام ٢٠٠٧ استطاعت بحسب موقع photonics ان توقف الضوء لمدة نصف دقيقة.

و يعتبر هذا العمل عملاق و يعطي وجهة في تتطور العلم في الاخص الفيزياء و تم نشر النتائج على مجلة nature.

لكن السؤال اللذي يأتي الآن استطعنا ان نبطئ سرعة الضوء و التحكم في سرعته هل نستطيع ان نزيد من سرعته؟.

50% LikesVS
50% Dislikes

Advertisements
السابق
مقولات تاريخية مشهورة .. أشهر المقولات التاريخية التي خلدها أشهر العلماء والمفكرين
التالي
الأسرة و السوشل ميديا!

اترك تعليقاً