علماء يبطؤون من سرعة الضوء أثناء انتقاله في الهواء !!!
- الفيزياء
-
يمر الضوء عبر الهواء في حوالي 299،000،000 متر في الثانية الواحدة، وهي ثابتة مقبولة لم يتم تجاوزها - حتى الآن. وقد وجد الباحثون وسيلة لإبطاء سرعة الضوء المار عبر الهواء و ذلك عن طريق التلاعب بجسيم واحد من الضوء أثناء مروره عبر الفضاء الحر.
ويعرف العلماء منذ مدة كيف يمر الضوء بسرعة عبر أوساط مختلفة، مثل الماء أو الزجاج، وكيف يبطؤون تلك السرعات. لكن الباحثين في جامعة غلاسكو وجامعة هيريوت وات قرروا أن يأخذوا هذا المفهوم أبعد من ذلك ومعرفة ما إذا كانت سرعة الضوء يمكن أن تتغير عند مرورها عبر الغازات.
لتحقيق ذلك، قرر فريق أن ننظر إلى جزيئات الضوء الفردية، أو الفوتونات. فقد صرحت جاكلين روميرو Jacquiline Romero إحدى الدارسات و المؤلفين الرئيسيين قائلة : "القياسات بواسطة فوتون واحد هي أنظف تجربة يمكنك الحصول عليها" و هي أيضا أستاذة الفيزياء في جامعة غلاسكو و تدعو الى تعميم العملوم و جعلها شعبية.
المجموعة التي أرادت صراحة إنشاء مفهوم أن الفوتونات المختلفة لها سرعات مختلفة اعتمادا على مكانهم داخل هيكل شعاع الضوء. فتبعا لمكان الفوتون في شعاع الضوء، يكون إما أبطأ أو أسرع نسبيا. انها تشبه مجموعة من العدائين : فحتى تبقى المجموعة معا، يجب أن يعدو متصدر الكوكبة باستمرار و يتحرك بسرعة أكبر من عداء يوجد في الجانب أو في الخلف.
دانيال جيوفانينيDaniel Giovannini، و هو مؤلف آخر للدراسة من جامعة غلاسكو، يقول : إن الباحثين يعرفون هذا منذ مدة لكن الفريق يريد أن يعرف فقط كيف تبطئ الفوتونات "خلف الحزمة" حركتها.
يقول روميرو : "التجربة هي التي ستقيس أوقات وصول أحد الفوتونات". للقيام بذلك، عزل الباحثون فوتونا واحدا من خلال مرشح، و الذي غيّر بنية الفوتون، ثم قارنوا سرعة هذا الفوتون بسرعة فوتون غير منظم. وتمكن الباحثون من تقليل سرعة الفوتون المنظم عن طريق الهواء بواسطة 0.001 في المئة، والذي يبدو صغيرا جدا، ولكن هذه النسبة ليست من قبيل الصدفة. "كان علينا القيام بها و اقناع أنفسنا أنه يمكن القيام بذلك، وأنه حقيقي"، يقول جيوفانيني. وقال انه وروميرو يتوقعون أن تؤدي هذه النتائج إلى انقسام في ردود أفعال الناس بين من يعتقدون أن الاستنتاجات واضحة و بين من يعتقدون أنها تجربة رائدة.
ونشرت الدراسة يوم 23 يناير في مجلة Science Express. وبعد ذلك، يقول روميرو، انهم يريدون إجراء التجربة باستخدام كاميرا وضوء كلاسيكي بدلا من فوتون واحدة. ويأمل الفريق أيضا توسيع النتائج التي توصلوا إليها إلى الموجات الصوتية كذلك. يقول روميرو "بقدر تطور التطبيقات العملية، يمكن لأغلب الناس أن يروا أثر هذه الدراسة في استخدام المجاهر البصرية.
ترجمة : Aziz Amrar
تصميم : Abdou Hamzaoui
المصدر: هنا
