جنرال لواء

وضع الباحثون الإلكترون في دولة خاضعة للسيطرة الجديدة


يفهم معظم طلاب المرحلة الثانوية العناصر التي تتكون منها الذرة. تتكون كتل بناء المادة هذه من إلكترونات تتحرك حول نواة ، وتملي هذه الإلكترونات جزءًا كبيرًا من تفاعل الذرة مع ذرة أخرى. يمكن في بعض الأحيان أن يتمزق الإلكترونات بعيدًا عن النواة عن طريق الليزر الكهربائي ، متغلبًا على القوة التي تبقيها في نواتها. هذا هو الإجراء الذي أثار اهتمام مجموعة من علماء الفيزياء من سويسرا مؤخرًا الذين شرعوا في اكتشاف ما إذا كانت الإلكترونات يمكن أن تقع في مكان ما في منتصف هاتين الدولتين.

تم اقتراح النظرية الأصلية من قبل والتر هينبيرجر منذ أكثر من 50 عامًا. تساءل Henneberger عما إذا كان هناك أي طريقة لتحرير إلكترون من الذرة مع الإبقاء عليه بالقرب من النواة. كتب معاصرو هينبيرجر نظريته على أنها شبه مستحيلة. ومع ذلك ، تمكن علماء الفيزياء من جامعة جنيف في سويسرا وباحثون من معهد ماكس بورن في برلين بألمانيا من رؤية نظرية هينبيرجر أصبحت حقيقة.

ولأول مرة على الإطلاق ، حررت الفرق إلكترونًا مع إبقائه مرتبطًا بنواته. حدد الفريق أيضًا منطقة جديدة مهمة تسمى "وادي الموت" حيث يفقد الفيزيائيون كل قوتهم على الإلكترون.

كما عرض الباحثون مدى فعالية استخدام الليزر لدراسة هذه الظاهرة. الفهم العام لتفاعلات الليزر مع الإلكترونات هو أنه كلما زادت كثافة الليزر ، كان من الأسهل تأين الذرة (إزالة الإلكترونات وتحريرها). اكتشف الباحثون بسرعة أن هذا ليس هو الحال بالضرورة.

أوضح جان بيير وولف ، الأستاذ بقسم الفيزياء التطبيقية في المعهد ، "ولكن بمجرد تأين الذرة ، فإن الإلكترونات لا تترك ذراتها فقط مثلما يغادر القطار المحطة ، بل تظل تشعر بالمجال الكهربائي لليزر". كلية العلوم UNIGE. "لذلك أردنا معرفة ما إذا كان من الممكن ، بعد تحرير الإلكترونات من ذراتها ، حبسها في الليزر وإجبارها على البقاء بالقرب من النواة ، كما يقترح فالتر هينبرغر."

كان على الفيزيائيين إيجاد الشكل المناسب لليزر ليكون فعالًا. كان بحاجة إلى التأرجح بشكل وثيق بما يكفي للإلكترون حتى تظل طاقته وحالته مستقرة.

"يتذبذب الإلكترون بشكل طبيعي في مجال الليزر ، ولكن إذا تغيرت شدة الليزر ، تتغير هذه التذبذبات أيضًا ، وهذا يجبر الإلكترون على تغيير مستوى طاقته باستمرار وبالتالي حالته ، حتى أنه يترك الذرة. وهذا ما يجعل الرؤية وأوضح ميشا إيفانوف ، الأستاذ في القسم النظري في MBI في برلين ، أن مثل هذه الحالات غير العادية صعبة للغاية.

ثم قام الفريق باكتشاف مثير للاهتمام وغير متوقع.

يلاحظ ميشا إيفانوف: "على عكس التوقعات الطبيعية التي تشير إلى أنه كلما زادت كثافة الليزر ، كان من الأسهل تحرير الإلكترون ، اكتشفنا أن هناك حدًا للكثافة ، حيث لم يعد بإمكاننا تأيين الذرة". "بعد هذه العتبة ، يمكننا التحكم في الإلكترون مرة أخرى."

كانت تلك العتبة تسمى وادي الموت.

هذا الاكتشاف لا يثبت فقط فرضية طويلة الأمد ولكن يمكن أن يعني أيضًا آثارًا أكبر للفيزياء ككل.

أوضح جان بيير وولف: "هذا يمنحنا خيار تكوين ذرات جديدة يرتديها مجال الليزر ، بمستويات طاقة إلكترون جديدة". "لقد اعتقدنا سابقًا أنه من المستحيل إنشاء هذه الحالة المزدوجة ، وقد أثبتنا العكس تمامًا. علاوة على ذلك ، اكتشفنا أن الإلكترونات الموضوعة في مثل هذه الحالات يمكنها تضخيم الضوء. سيلعب هذا دورًا أساسيًا في النظريات والتنبؤات حول الانتشار من الليزر المكثف في الغازات مثل الهواء ".


شاهد الفيديو: هل تشتمل العلوم الاجتماعية على ضمانات داخلية تضمن انحيازها دائما للمجتمع والانسان (كانون الثاني 2022).