إنتاج ضوء يعادل بسطوعه مليارَ شمس

نشر الباحثون نتائجهم عن اختراع ضوء أكثر سطوعاً ويعادل سطوع مليار ضوء شمسي، وهذا يقودنا إلى اختراع نوع جديد من أشعة X، وأفقاً جديداً في الإلكتروديناميك.

يقول Donald Umstadter الباحث الأول في هذا المشروع : “كان هناك العديد من النظريات التي بقيت لعدة سنوات دون أن يتم تجريبها في المختبرات وذلك لعدم توافر مصدر ضوء ذي سطوعٍ كافٍ لعمل هذه التجربة، وكان هناك توقعات مسبقة لما قد يحدث و قد أكدنا بعض هذه التوقعات”.

قام الفيزيائيون في جامعة nebraska-lincoln باستعمال DIOCLES laser وهو نظامُ ليزرٍ فائقُ الكثافة تم بناؤه في هذه الجامعة لدراسة تفاعل الضوء مع المادة عند أكبر قوة حقل ممكن تحقيقها، وقد سمي بهذه باسم مخترعه Diocles وذلك لإنتاج ضوء فائق السطوع.

تم تسليط الليزر على إلكترونات الهيليوم المعلقة لرؤية كيف ستتناثر الفوتونات بعد الاصطدام بأول إلكترون يصدمها. في ظروف الإضاءة الطبيعية، تناثر الفوتونات يجعل الرؤية ممكنة، لكن الإلكترونات عادة تقوم بنثر فوتون واحد فقط بلحظة معينة. سجلت بعضُ التجارب السابقة تناثرَ أكثر من فوتون من إلكترون واحد في نفس اللحظة، لكن التجربة الأخيرة سجلت تناثر 1000 فوتون تقريباً. و زيادة على ذلك كان التناثر كثيفاً لدرجة أنه لم يظهر شكل الجسم.

يقول دونالد : “عندما نمتلك هذا الضوء الخيالي السطوع نفهم أن التناثر وهو الشيء الأساسي الذي يجعل كل شيء قابلاً للرؤية يغير من الطبيعة”.

في العادة، الفوتون يتناثر بنفس الزاوية والطاقة قبل وبعد الاصطدام بالإلكترون لكن الليزر فائق السطوع يغير الزاوية والطاقة، وهذا مشابه لظهور الأشياء بشكل مختلف عند زيادة سطوع الضوء،وهو ما نلاحظه عادةً، حيث أن الجسم سيظهر أسطع لكن سيبقى على شكله السابق الذي كان عليه عند استخدام ضوء أقل سطوعاً، لكن في هذه التجربة يغير الضوء الفائق من مظهر الجسم.

هذا رائع و مثير حقاً لكن كيف نربط هذه التجربة بأشعة X ؟

عندما يصطدم إلكترون بحزمة من أشعة ساطعة يقوم بقذف فوتونه الخاص، وهذا الفوتون يحمل معه مجموع كل طاقات الفوتونات التي صدمها ، الأمر الذي يعطي الفوتون طاقةً و طولَ موجةٍ مكافئاً لأشعة X .
يأمل الفريق أن يستخدم هذه الفوتونات لاكتشاف الأورام التي لا يمكن اكتشافها بأشعة X الحالية، أو لصنع كاميرا فائقة السرعة لتصوير حركة الالكترونات و التفاعلات الكيميائية، أو لصنع صور ثلاثية البعد للأجسام النانوية.

لكن حالياً، يمكننا فقط أن نضيف إلى علمنا أن الضوء الأسطع على الاطلاق تم تصنيعه في مختبر، و هو يجعل الإلكترونات تقوم بأشياء غريبة، و هذا يثبت أنه لا يزال لدينا الكثير لنتعلمه عن أساسيات عالمنا.
المصدر:
هنا

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط لتحسين تجربتك. ستكون موافقتك افتراضية من خلال موقعنا ، ولكن يمكنك إلغاء الاشتراك إذا كنت ترغب في ذلك. قبول اقرأ المزيد

عاجــــــل