قطرات كمومية تحاكي المطر في وسط غير تقليدي

أفادت الجمعية الفلكية بجدة أن باحثين في إيطاليا قد نجحوا في رصد ظاهرة فريدة من نوعها أطلقوا عليها اسم المطر الكمومي، فيما يعد إنجازاً علمياً غير مسبوق.

وقالت الجمعية في منشور لها عبر صفحتها الخاصة على موقع فيسبوك، إن هذا المطر لا يتكون من قطرات ماء تتساقط من السحب، بل هو تيار دقيق من ذرات فائقة البرودة، والتي تتصرف بطريقة تشبه القطرات السائلة عند حافة الواقع الفيزيائي المعروف.

وأشارت إلى أنه في مختبر الخلائط الكمومية التابع لـ المعهد الوطني للبصريات، قام العلماء بتبريد مزيج من ذرات البوتاسيوم والروبيديوم إلى درجة حرارة تقترب بشدة من الصفر المطلق.

وأوضحت فلكية جدة أنه عند هذه الظروف القاسية، تدخل المادة في حالة كمومية، حيث تفقد فيها الجسيمات خصائصها الفردية، وتبدأ بالتصرف كموجات مترابطة.

وأكملت أنه من خلال إطلاق قطرة كمومية واحدة داخل مصيدة بصرية، لاحظ الفريق أن هذه القطرة تمددت لتصبح خيطاً رفيعاً، ثم على غرار مجرى ماء ينفصل إلى قطرات، فقد انقسمت إلى قطرات أصغر.

وبينت الجمعية أن هذه الظاهرة المعروفة باسم عدم الاستقرار الشعري، تحدث عادة في السوائل الكلاسيكية، لكنها لم ترصد من قبل في غازات ذرية كمومية.

وتابعت أنه من أجل التحقق من دقة المشاهدة، دمج العلماء بين التصوير التجريبي والمحاكاة العددية الدقيقة التي أظهرت تطابقاً كاملاً مع سلوك القطرات الكمومية أثناء انقسامها.

وأردفت فلكية جدة إن هذه الظاهرة تحاكي إلى حد بعيد كيفية تشكل قطرات المطر العادية، إلا أن الأمر هنا يحدث في وسط كمومي فائق التخلخل لا يصنف من الناحية التقنية كسائل.

وأضافت أن هذا الاكتشاف يفتح أفاقاً جديدة للتحكم في حالات غير تقليدية للمادة، كما أنه يمهد الطريق لتطبيقات مستقبلية في الحوسبة الكمومية والقياسات فائقة الدقة والتقنيات الذرية المتقدمة.