الرئيسية » أخبار التكنولوجيا
علماء فيزياء

واشنطن - المغرب اليوم

عثر علماء فيزياء، يدرسون مادة غريبة، على ظاهرة كمومية مهمة تم التنبؤ بها منذ عقود.ويطلق عليها اسم "شيطان باينز"، الذي تنبأ به الفيزيائي الراحل ديفيد باينز عام 1956، ويمثل اكتشافه في مادة تسمى السترونتيوم روثينات (Sr2RuO4) المرة الأولى التي يتم فيها تحديده في معدن التوازن الثلاثي الأبعاد.ونظرا لأن من المتوقع أن يلعب "شيطان باينز" دورا مهما في مجموعة واسعة من الظواهر، مثل التحولات في أنواع معينة من أشباه المعادن والموصلية الفائقة، فإن العمل له آثار مهمة على فيزياء المواد.

وقال الفيزيائي بيتر أبامونتي من جامعة إلينوي في حديث يصف هذا الاكتشاف: "وجدنا هذا الشيء بالصدفة. رأينا هذه الإثارة في عام 2018 واستغرق الأمر بعض الوقت لمعرفة ما هو عليه واتضح أنه وضع الشيطان هذا".وعادة ما يكون "الشيطان" في العلم خصما افتراضيا للعلماء والفلاسفة ليحاججوا ضده في تجربة فكرية، لكن "شيطان باينز" مختلف تماما. إنه في الواقع نوع من plasmon - وحدة منفصلة من الموجات بين التموج عبر مجموعة من الإلكترونات. وتم وصف Plasmons على أنها التناظرية الكمومية للصوت الصوتي في الغاز الكلاسيكي.

وأطلق باينز على هذا الطبق اسم "شيطان" تكريما لجيمس كلارك ماكسويل، الذي تصور شيطان ماكسويل، ولأنها حركة إلكترون مميزة، أو D.E.M.وعندما تتلوى الموجة الصوتية في طريقها عبر مجموعة من الجسيمات، فإنها تهدأ ببطء مع توقف الاهتزاز. ومع ذلك، نظرا لـ"أصوات'' الكم، فإن Plasmon هو كل شيء أو لا شيء. مطلوب كمية محددة جدا من الطاقة لكل زيادة في التردد.ويعد "شيطان باينز" تردد Plasmons بدون تكلفة الشحنات الكهربائية. وتحدث عندما تتحرك الإلكترونات في مادة لها نطاقات طاقة مختلفة خارج الطور.

ولا يوجد نقل للطاقة، لكن هناك تحول في شغل النطاقات. "الشيطان" هو وضع جماعي محايد تم إخماده أو فحصه بواسطة مجموعة أخرى من الإلكترونات.وشوهدت Plasmons ودُرست على نطاق واسع في معادن ثنائية الأبعاد، ولكن نظرا لأنها محايدة كهربائيا ولا تقترن بالضوء، فمن الصعب اكتشافها. وهذا يقودنا إلى السترونتيوم روثينات.وفي درجات حرارة منخفضة، تعمل المادة كموصل فائق. وفي درجات الحرارة المرتفعة، يصبح الأمر غريبا بعض الشيء، ويتحول إلى ما يُعرف بالمعدن السيئ، معدن لا تتصرف خصائصه بالضرورة بالطريقة التي نتوقعها.

ووفقا لفريق يقوده الفيزيائي علي حسين، الذي كان يعمل سابقا في جامعة إلينوي في الولايات المتحدة، ويعمل حاليا في جامعة كولومبيا البريطانية في كندا، فهو أيضا مرشح ممتاز للتعرف على "الشياطين" - مع ثلاثة نطاقات متداخلة من الإلكترونات، واثنان من التي تتناقض بشكل مشابه مع التصور الأصلي لعام 1956 للشيطان.وكان حسين يدرس روثينات السترونتيوم باستخدام التحليل الطيفي الإلكتروني عندما وجد شيئا في البيانات يشبه شبه الجسيم - أي الإثارة الجماعية التي تتصرف مثل الجسيمات.وهناك عدد غير قليل من أشباه الجسيمات المعروفة، لكن ما وجده الباحثون لا يتطابق مع أي منها. وكانت سرعته أسرع من أن يكون فونونا صوتيا. وأظهر تحليل المتابعة أن المرشح الأكثر ترجيحا كان "شيطانا". وتمكن الفريق حتى من تكرار الاكتشاف. وأثارت دراسة بعض خصائصه بعض التساؤلات.

كان تأثير التخميد أقل من المتوقع، على سبيل المثال، وكانت هناك ثقوب غريبة في نطاقات الإلكترون المختلفة.ويعتقد الباحثون أن المعادن الأخرى المتعددة النطاقات قد تكون أماكن جيدة لدراستها لملاحظة كيف يمكن أن يتغير سلوكها في مجموعة من السياقات، وأن الدراسات العالية الدقة قد تكون ممكنة مع الفحص المجهري الإلكتروني.ويأملون أن يجيب هذا على أسئلتهم الجديدة ويساعد في ابتكار نظرية أكثر اكتمالا وتطورا عن الشياطين.

قد يهمك ايضاً

علماء فيزياء يعلنون رصد موجات جاذبية تحدث عنها آينشتاين

علماء فيزياء يعلنون رصد موجات جاذبية تحدث عنها آينشتاين

View on Almaghribtoday.net

أخبار ذات صلة

أداة ذكاء اصطناعي تكتشف توقيت نشاط الجينات بدقة
دراسة تكشف تأثير تيك توك وتطبيقات الفيديو على سلوك…
الذكاء الاصطناعي يفتح آفاقا جديدة للتنبؤ المبكر بالأمراض
برازيلي يستخدم الذكاء الاصطناعي لاستعادة صوت والده الراحل
اكتشاف علمي يشير إلى أقوى دليل على وجود حياة…

اخر الاخبار

الجيش الاسرائيلي يعلن مقتل عنصر من حزب الله في…
شومر يحذّر ترامب من مسار نحو الديكتاتورية بعد ضغوطه…
البرتغال تعلن الاعتراف الرسمي بالدولة الفلسطينية
جلسة طارئة لمجلس الأمن بعد خرق روسي لأجواء إستونيا

فن وموسيقى

أمينة خليل تتألق في حفل "الموريكس دور" وتفوز بجائزة…
مي عمر تدخل التاريخ كأول مصرية ضمن قائمة "أجمل…
نيكول سابا تكشف أسرار دورها في مسلسل "وتقابل حبيب"وتوضح…
في أول ظهور إعلامي كارول سماحة تبكي رحيل زوجها…

أخبار النجوم

تامر عاشور يتألق في الموريكس دور 2025 ويحصد جائزة…
شيرين عبد الوهاب تنفي وجود حفل مع فضل شاكر…
دينا الشربيني تكشف عن تفاصيل مثيرة حول تعاونها الأول…
درة تهدي تكريمها بالدورة الأولى من مهرجان بورسعيد إلى…

رياضة

الإعلان عن الفائز بالكرة الذهبية 2025 الليلة وسط ترقب…
اسحاق ناظر يتوج بذهبية سباق 1500 متر
النصر السعودي يضع براهيم دياز في دائرة اهتمامه لتعزيز…
سفيان البقالي فضية طوكيو انتصار للتضحية والروح الرياضية

صحة وتغذية

إكليل الجبل عشبة منزلية ذات فوائد مذهلة لصحة الجسم…
دواء جديد يغير حياة النساء بعد انقطاع الطمث
تقليل استهلاك الكافيين قد يجعلك ترى أحلاماً أكثر وضوحاً
وزير الصحة المغربي يتفقد الوضع الصحي بمكناس ويطلع على…

الأخبار الأكثر قراءة

ماسك يعتزم رفع دعوى قضائية ضد أبل بسبب سياساتها…
شركة ناشئة تعرض شراء متصفح "غوغل كروم" مقابل 34.5…
البرلمان الألماني ينضم إلى تيك توك في خطوة تُعد…
رواد فضاء يغادرون محطة الفضاء الدولية بعد مهمة استمرت…
ترامب يوجه انتقادات لاذعة لليب بو تان رئيس انتل…