بعد العمل الشاق ، أخيرا تمكن فريق من علماء الفيزياء من إنشاء لأول مرة في التاريخ 'ضوء سائلفي درجة حرارة الغرفة. كتفصيل ، أخبرك أنه في الأعمال السابقة ، تم تحقيق هذا التأثير بالفعل على الرغم من درجات حرارة قريبة جدًا من الصفر المطلق ، ليس كما هو الحال في هذه الحالة لأننا نتحدث عن الحصول على هذا التأثير في درجة حرارة الغرفة.
دون الخوض في الكثير من التفاصيل ، وهو أمر سنفعله في سطور لاحقة ، يخبرك أن جعل الضوء يتصرف مثل السائل قد تحقق بفضل مزيج الضوء والمادة. كما تعلم جيدًا ، يتصرف الضوء عمومًا كموجة وحتى في بعض الأحيان مثل جسيم ينتقل دائمًا في خط مستقيم. في مناسبات معينة ، يمكن أن يصل هذا تتصرف كما لو كانت سائلة حتى يتسلل بين الأشياء.
تمكنت مجموعة من الفيزيائيين الإيطاليين من إنتاج "ضوء سائل" في درجة حرارة الغرفة لأول مرة
كما قلنا من قبل ، لجعل الضوء يتصرف مثل السائل ، يجب خلطه بالمادة ، وهو أمر يتحقق بفضل البولاريتون، مسمارتقريبا الجسيمات'الناشئة عن الاقتران بين موجة ضوئية وموجة استقطاب كهربائي. في هذه المرحلة ، كما يعلق الفيزيائيون المسؤولون عن هذا المشروع ، على الرغم من حقيقة ذلك البولاريتونات ليست جسيمات أولية مثل الفوتونات أو الإلكترونات ، إذا كانت تتصرف على هذا النحو بفضل القواعد التي تحكمها نظرية الكم.
كتفصيل ، أخبرك أن المصلحة المادية الحقيقية لما يسمى بـ "ضوء سائلهو أن هذا ، بالإضافة إلى شكل غريب من الضوء ، هو أ سائل فائق، بدون أي لزوجة ، و نوع من مكثف بوز-آينشتاين، والتي توصف في العديد من المناسبات بأنها الحالة الخامسة للمادة والتي تحدث فقط في مواد معينة عند درجات حرارة قريبة جدًا من الصفر المطلق.
في هذه الحالة الملموسة والغريبة جدًا ، وفقًا لقوانين الفيزياء ، تنتقل الجسيمات بسرعة بطيئة بشكل لا يصدق y اتبع المبادئ التي تمليها ميكانيكا الكم أكثر من تلك الموجودة في فيزياء الكم لأنها بدلاً من الجسيمات تبدأ في التصرف مثل الموجات التي تشغل موقعًا في الفضاء لا يمكن تحديده بدقة.
يمكن أن يخدم هذا المعلم لتطوير تقنيات متقدمة جديدة
تكمن نقطة مثيرة للاهتمام في كل هذا البحث في التكنولوجيا التي كان لابد من تطويرها لإثبات أنه من الممكن إنشاء "ضوء سائلفي درجة حرارة الغرفة. في هذه المناسبة كان من الضروري تصميم جهاز بصري مكون من مرآتين، أحدهما يواجه الآخر ، و مغلفة بطبقة رقيقة من الجزيئات العضوية بسمك 100 نانومتر فقط. لإعطائك فكرة ، يبلغ قطر شعرة الإنسان عادةً 50.000 نانومتر.
بمجرد تصنيع الجهاز ، تم الترتيب له ليكون كذلك قصفت بـ 35 نبضة ليزر فيمتوثانية. بفضل هذا كان من الممكن أن الضوء بدأ يتصرف مثل سائل كمومي فائق الميوعة حول عقبة. يحتوي هذا السائل الفائق على بعض الخصائص المدهشة حقًا مثل شيء بسيط مثل ذلك ، على عكس ما يحدث عند انسكاب السائل ، مما يؤدي إلى حدوث تموجات ودوامات ، في هذه الحالة يتم قمع هذه التموجات والدوامات حول العوائق التي تسمح لهذا السائل الفائق باتباع مسارك دون تغيير.
لفهم أهمية تحقيق مثل هذا بشكل أفضل ، قم بتسليط الضوء على كلمات فريق الباحثين الذين كانوا يعملون في المشروع ، والكلمات التي يتم إخبارنا بها حول كيفية فتح هذا المعلم الرئيسي دراسات جديدة في الديناميكا المائية الكم أو السماح لنا تطوير أجهزة جديدة مع البولاريتون في درجة حرارة الغرفة لاستخدامها في التقنيات المتقدمة المستقبلية مثل إنتاج مواد فائقة التوصيل مثل مصابيح LED والألواح الشمسية وحتى الليزر ، وهي تقنيات يمكن ، على سبيل المثال ، تطبيقها لاحقًا في إنشاء أجهزة كمبيوتر تعتمد على البولاريتون.