يصنع العلماء بلورة من الزمكان بحجم ميكرومتر

البلورة هي مادة صلبة يتم ترتيب ذراتها أو جزيئاتها بانتظام في بنية معينة.

إذا نظرت إليها من خلال المجهر ، يمكنك ذلكدائما الكشف عن ذرة أو جزيء على فترات منتظمة. إنه مثل بلورات الزمكان: حيث توجد بنية متكررة ليس فقط في المكان ولكن أيضًا في الزمان. أصغر المكونات تتحرك باستمرار حتى تعود إلى حالتها الأصلية بعد فترة معينة.

2012 حائز على جائزة نوبل في الفيزياءاكتشف فرانك ويلتشيك تناسق المادة في الوقت المناسب. يعتبر مكتشف هذه البلورات المسماة بلورات الوقت ، على الرغم من أنه كمنظّر لم يتنبأ بها إلا افتراضيًا. منذ ذلك الحين ، بحث العديد من العلماء عن المواد التي تُلاحظ فيها هذه الظاهرة. تم تأكيد حقيقة وجود بلورات الزمكان لأول مرة في عام 2017. ومع ذلك ، كان حجم الهياكل بضعة نانومترات فقط ، ولم تتشكل إلا عند درجات حرارة منخفضة جدًا أقل من -250 درجة مئوية. حقيقة أن العلماء قد نجحوا الآن في عرض بلورات زمكان كبيرة نسبيًا يبلغ حجمها بضعة ميكرومتر على الفيديو في درجة حرارة الغرفة تعتبر رائدة. ولكن أيضًا لأنهم كانوا قادرين على إظهار أن بلورات المغنونات في فضاء الزمان يمكن أن تتفاعل مع الماغنونات الأخرى التي تصطدم بها.

"لقد اتخذنا هيكلًا متكررًا بشكل منتظمأرسل المغنونات في المكان والزمان المزيد من المغنطيسات وتناثروا في النهاية. وهكذا ، تمكنا من إظهار أن بلورة الزمن يمكن أن تتفاعل مع أشباه الجسيمات الأخرى. لم يتمكن أي شخص حتى الآن من إظهار ذلك مباشرةً في تجربة ، ناهيك عن مقطع فيديو ".

نيك تيجر ، طالب دكتوراه في معهد ماكس بلانك للأنظمة الذكية

في تجربتهم ، وضع العلماء شريطًامادة مغناطيسية إلى هوائي مجهري يمر من خلاله تيار RF. أنتج مجال الميكروويف هذا مجالًا مغناطيسيًا متذبذبًا ، وهو مصدر الطاقة الذي يحفز المغنونات في الشريط - موجة الدوران شبه الجسيمية. انتقلت الموجات المغناطيسية إلى الشرائط اليمنى واليسرى ، وتكثف تلقائيًا في نمط متكرر في المكان والزمان. على عكس الموجات الواقفة البسيطة ، تشكل هذا النمط حتى قبل أن تلتقي وتتقاطع موجتان متقاربتان. يجب أن يكون النمط الذي يختفي بانتظام ويظهر من تلقاء نفسه تأثيرًا كميًا.

تفرد الافتتاح قيد الاستخدام أيضًاكاميرا أشعة سينية لا تسمح لك فقط برؤية واجهات الموجة بدقة عالية جدًا ، وهي أفضل 20 مرة من أفضل مجهر ضوئي. ولكن يمكنه القيام بذلك حتى 40 مليار إطار في الثانية ، مع حساسية عالية للغاية للظواهر المغناطيسية.

لقد تمكنا من إظهار أن مثل هذه البلوراتزمن الفضاء أكثر موثوقية وانتشارًا مما يتصور. تتكثف بلوراتنا في درجة حرارة الغرفة ، ويمكن للجسيمات أن تتفاعل معها ، على عكس النظام المعزول. علاوة على ذلك ، فقد وصل إلى الحجم الذي يمكن استخدامه لعمل شيء مع هذه البلورة المغنطيسية للزمكان. قد يؤدي هذا إلى العديد من الاستخدامات المحتملة ".

بافيل جروشيتسكي ، عالم من كلية الفيزياء بجامعة آدم ميكيفيتش في بوزنان

البلورات الكلاسيكية واسعة جدامنطقة التطبيق. الآن ، إذا تمكنت البلورات من التفاعل ليس فقط في الفضاء ولكن أيضًا في الوقت المناسب ، يمكن للعلماء إضافة بُعد آخر إلى التطبيقات الممكنة. إن إمكانات تكنولوجيا الاتصالات والرادار والتصوير هائلة.

اقرأ أيضًا:

ابتكر الفيزيائيون نظيرًا للثقب الأسود وأكدوا نظرية هوكينغ. إلى أين تقود؟

اكتشف العلماء حدود السرعة في عالم الكم.

الإجهاض والعلم: ماذا سيحدث للأطفال الذين سينجبون.