حالة غريبة جديدة من المادة لا يمكن تحريكها أو دفعها

بقلم: ليا كرين Leah Crane
ترجمة: مي منصور بورسلي

هناك حالة جديدة من المادة – وهي غريبة. مصنوعة من الضوء وهي في حالة ما بين الصلبة والميوعة الفائقة. ولا يمكن تحريكها أو تدويرها أو حتى دفعها.

تقول مارزينا سزيمانسكا Marzena Szymanńska من جامعة يونيفيرسيتي كولديج لندن University College London: “إذا كان لديك بعض الماء في أنبوب، وبدأت بدفعه، فسوف يتدفق بسرعة أكبر قليلاً،” وتُضيف قائلة: “في حين أنّ هذا السائل جامد لدرجة أن دفعه لن يُغير من سرعته.”

والحالة الجديدة مصنوعة من “ضوء سائل”. أي سائل متكوِّن من ضوء محصور في مادة، سيقترن كل فوتون بجسيم آخر. ويمكن لهذه الجسيمات المُهجّنة التي تُسمى “بولاريتونات Polaritons” أن تتدفق وتتفاعل مع بعضها البعض بطريقة لا تستطيعها الفوتونات بمفردها.

وفي العقد الماضي أو نحو ذلك، تبيّن أنّ الضوء السائل قد يصبح مائعًا فائقًا، وهو سائل يتدفق دون لزوجة أو احتكاك. ونظراً لعدم وجود احتكاك، لا يمكن تحريك الموائع الفائقة أو تدويرها. وإذا وضعتها في دلو وحركته، فسيظل السائل ثابتًا.

ولكن سزيمانسكا وزملاءها استنتجوا أنه في حالات معينة، يأخذ الضوء السائل خطوة أبعد من ذلك: ليس الدوران فقط مستحيلًا، بل لا يمكن تغيير تدفقه على الإطلاق. ويُسمّون هذه الحالة الجديدة من المادة والضوء الحالة الجامدة Rigid State.

وتنشأ الحالة بسبب الكيفية التي نشأ بها الضوء السائل. ولأنّ الفوتونات تتسرب دائمًا من المادة المحصورة، فيجب استبدالها باستخدام شعاع الليزر. وقد وجد الفريق أنّ الليزر في الواقع يضبط خصائص الضوء السائل من الخارج، لذا لا يمكن أن تغيير. (Nature Communications، doi.org/gfgbd4).

” الليزر في الواقع يضبط خصائص الضوء السائل من الخارج، لذا لا يمكن أن تتغير “

 وليس من الواضح حتى الآن ما يمكن استخدام هذا الضوء الجامد الغريب فيه، ولكن قد يجد يومًا دورًا في الاتصالات البصرية، كما يقول ديفيد سنوك David Snoke من جامعة بيتسبيرغ University of Pittsburgh في ولاية بنسلفانيا. ويقول: “وحتى لو لم تصلح لاستخدامها في أي شيء، فهي مثيرة للفضول لأنها مختلفة،” ويُضيف قائلًا: “إنها حقًا حالة جديدة من المادة.”