جنرال لواء

يبتكر العلماء دراسة تنتج جسيمات ذات كتلة سالبة


أجرى فريق من الباحثين دراسة غيرت طريقة تفكيرنا في كيفية تفاعل الأشياء عند تطبيق القوة عليها. تملي أساسيات الفيزياء أنه في حالة وجود كتلة سالبة فقط يمكن تحقيق نتيجة معاكسة أو غير متوقعة.

من خلال البحث الممول من مختبر أبحاث القوة الجوية والذي تم إجراؤه في مختبر فاميفاكاس ، وهو جزء من معهد البصريات بالجامعة ، شرع الفريق في تكوين جزيئات تحتوي على كتلة سالبة. تم القيام بذلك عن طريق إدخال ضوء محصور إلى جسيمات في فجوة دقيقة بصرية - دمج مرآتين - بعد أن مرت من خلال أشباه الموصلات الرقيقة ذريًا. النتيجة: كتلة سالبة.

اختار الفريق ديسلينيد الموليبدينوم لأشباه الموصلات ، ومن خلال تحديد المواقع بدقة ودقة ، تمكنوا من إنتاج جزيئات صغيرة ، إكسيتونات ، تتحد مع الفوتونات الناتجة عن الضوء المحصور. أدى ذلك إلى تكوين البولاريتون.

كانت نتائج الدراسة ، التي تحمل عنوان "التشتت الشاذ للجوف الصغير ثلاثي البولاريتون" ، في عدد أكتوبر 2017 من فيزياء الطبيعة. وصف نيك فاميفاكاس ، الأستاذ المساعد في البصريات الكمومية وفيزياء الكم في معهد البصريات بالجامعة ، التجربة الدقيقة بأنها "مثيرة للاهتمام ومثيرة من منظور الفيزياء" ، مضيفًا عن التأثير الأوسع للبحث ، "ولكن تبين أيضًا أن الجهاز لقد ابتكرنا طريقة لتوليد ضوء الليزر بكمية صغيرة متزايدة من الطاقة. "

يشرح فاميفاكاس التفرد الحقيقي للنتائج التي تمكن الفريق من إنتاجها من التجارب: "من خلال التسبب في تخلي الإكسايتون عن بعض هويته إلى فوتون لإنشاء بولاريتون ، ينتهي بنا الأمر بجسم له كتلة سالبة مرتبطة معها. هذا نوع من الأشياء المحيرة للعقل التي يجب التفكير فيها ، لأنه إذا حاولت دفعها أو سحبها ، فسوف تسير في الاتجاه المعاكس لما يخبرك به حدسك ".

فيما يلي نظرة على بعض الأعمال التي تم إنتاجها في المختبر في السنوات الأخيرة:

على الرغم من أن فاميفاكاس يقر بأن جهود البحث والتطوير المستقبلية "لا تزال على الطريق" ، فقد أوجز بعض المجالات الرئيسية التي سيستمر المختبر في استكشافها:

• تتمثل إحدى النقاط المهمة للفريق في دراسة الطرق المحتملة التي قد يعمل بها الجهاز كركيزة لإنتاج الليزر. "مع البولاريتونات التي أنشأناها باستخدام هذا الجهاز ، فإن وصفة تشغيل الليزر مختلفة تمامًا ،" يشارك فاميفاكاس. "يبدأ النظام في الليزر بإدخال طاقة أقل بكثير" من الليزر التقليدي المستخدم الآن.

• بالإضافة إلى الإنتاج ، يشارك الفريق أيضًا في النظر في الآثار المادية التي قد تترتب على استخدام الجهاز لتوليد كتلة سلبية. "نحن نحلم بطرق لتطبيق عمليات الدفع والسحب - ربما عن طريق تطبيق مجال كهربائي عبر الجهاز - ثم دراسة كيفية تحرك هذه البولاريتونات في الجهاز تحت تأثير القوة الخارجية."

على الرغم من أن الفريق سريع أيضًا في الإشارة إلى أن الأجهزة الأخرى من هذا النوع قد تم استخدامها من قبل فرق أخرى ، فإن أجهزتهم هي أول من يحقق هذه النتيجة الجماعية السلبية المذهلة. بكل المؤشرات ، لديهم ضرب الذهب البحث ونتطلع إلى متابعة تطور مجموعة الأبحاث التي ينتجها المعهد.


شاهد الفيديو: استاتيكا 3ث. اقوي شرح للكتلة السالبة الجزء الاول. مع باشمهندس احمد عصام (كانون الثاني 2022).