لقد ابتكر الفيزيائيون أول مادة صلبة فائقة ثنائية الأبعاد في التاريخ - وهي مرحلة غريبة من المادة تتصرف في نفس الوقت كمادة صلبة وسائلة.
الأجسام فائقة الصلابة هي مواد يتم تنظيم ذراتها في بنية بلورية دورية منتظمة ، ولكنها في نفس الوقت قادرة على التدفق إلى الأبد دون فقدان الطاقة الحركية. على الرغم من خصائصها المثيرة للاهتمام ، والتي تنتهك للوهلة الأولى العديد من القوانين المعروفة ، إلا أن علماء الفيزياء تنبأوا بها نظريًا منذ وقت طويل - ظهرت لأول مرة على أنها افتراضات في عمل الفيزيائي يوجين جروس في عام 1957.
الآن ، باستخدام الليزر والغازات فائقة التبريد ، قام الفيزيائيون أخيرًا بتحويل مادة صلبة فائقة إلى بنية ثنائية الأبعاد ، مما سمح للعلماء باكتشاف الفيزياء الأعمق وراء الخصائص الغامضة للمرحلة الغريبة للمادة. من الأمور ذات الأهمية الخاصة للباحثين كيف ستتصرف أجسامهم فائقة الصلابة ثنائية الأبعاد أثناء دورانها في دائرة ، جنبًا إلى جنب مع الدوامات الصغيرة التي ستظهر بداخلها. يؤدي التفاعل المغناطيسي إلى تنظيم الذرات ذاتيًا في القطرة وترتيب نفسها بترتيب منتظم. يتيح لك هذا التكوين الفريد إنشاء تأثيرات مثل التدفق بدون احتكاك ، على الرغم من وجود السيولة الفائقة.
هذا يفتح الباب أمام بعض التأثيرات الكمية الغريبة حقًا. تنص إحدى القواعد الأساسية للسلوك الكمي ، مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ ، على أنه من المستحيل معرفة موقع الجسيم وزخمه بدقة مطلقة. ومع ذلك ، الآن بعد أن توقفت ذرات بوز-آينشتاين المكثفة عن الحركة ، أصبح الزخم الكامل لها معروفًا. يؤدي هذا إلى جعل مواقع الذرات غير مؤكدة لدرجة أن الأماكن التي يمكن أن تشغلها تصبح أكبر في المساحة من المساحة بين الذرات نفسها.
يريد الفيزيائيون الآن استخدام نظامهم ثنائي الأبعاد فائق الصلابة لدراسة جميع الخصائص التي تنتج عن وجود هذا البعد الإضافي. على سبيل المثال ، يخططون لدراسة الدوامات التي تنشأ وتتعثر بين قطيرات المصفوفة ، خاصة وأن دوامات الذرات الدوارة يمكن ، نظريًا على الأقل ، أن تدور بلا نهاية.
كما أنه يقرب الباحثين خطوة واحدة من الأجسام ثلاثية الأبعاد فائقة الصلابة التي تنبأت بها النظريات المبكرة مثل نظرية جروس ، وحتى إلى المزيد من الخصائص "الغريبة" التي قد تكون لديهم.
اقرأ أيضا:
- قد يوفر اكتشاف MTI معرفة جديدة حول المادة المضادة في الكون
- CERN: تنتقل الجسيمات دون الذرية من المادة إلى المادة المضادة