دراسة جديدة تكشف تفاصيل غير مسبوقة عن الفوتونات وتفاعلها مع البيئة

اكتشاف غير مسبوق حول تفاعل الفوتونات

كما أعلن فريق بحثي من جامعة برمنغهام البريطانية عن تمكنه من استكشاف طبيعة الفوتونات بشكل غير مسبوق،

ما يفتح آفاقًا جديدة لفهم كيفية تشكلها وانبعاثها من الذرات والجزيئات.

الفوتونات هي جسيمات الضوء التي تحمل الطاقة عبر الفضاء، وتتحرك بسرعة الضوء (300 ألف كيلومتر في الثانية)، وهي أساس كل الإشعاع الكهرومغناطيسي.

الفوتونات في البيئة المحيطة

كما وتستند الدراسة، التي نشرت في دورية “فيزيكال ريفيو ليترز”، إلى فكرة أن الفوتونات لا توجد ككيانات معزولة،

بل تتأثر تفاعلاتها مع المادة بشكل كبير بالبنية المحيطة بها. استخدم الباحثون تجاويف أو بنية نانوية تتحكم في الضوء بمقاييس صغيرة جدًا،

وهي أقل من عرض شعرة الإنسان، لدراسة هذه التفاعلات في تجاربهم.

الابتكار في نمذجة الفوتونات

كما و أطلق الباحثون على النظام الرياضي الذي طوروه اسم “شبه الوضع”، وهو تحويل رياضي يصف الفوتونات في بيئات معقدة، مما يمكّن من تصور الفوتونات خلال تفاعلها مع المادة. هذا النموذج المكّن الباحثين من تحويل مشكلة كانت تبدو غير قابلة للحل إلى مشكلة يمكن حسابها بشكل دقيق.

الشكل الجديد للفوتون

كما وأدت هذه الدراسة إلى تقديم صورة جديدة عن شكل الفوتون أثناء تفاعله مع بيئته، وهو أمر لم يشهد له تاريخ الفيزياء مثيلًا. الفوتون يتفاعل مع محيطه بطريقة تؤثر على خصائصه مثل لونه واتجاهه، ويمكن أن تتغير هذه الخصائص بناءً على البيئة المحيطة.

الآفاق المستقبلية للتكنولوجيا

هذا الاكتشاف يقدم فرصا كبيرة لعلماء الفيزياء الكمومية وعلم المواد، حيث أن القدرة على تحديد كيفية تفاعل الفوتونات مع المادة يمكن أن تساهم في تطوير تقنيات نانوية جديدة. هذه التقنيات قد تغير طرق التواصل الآمن أو تُستخدم للكشف عن مسببات الأمراض، كما ستساعد في فهم التفاعلات الكيميائية على المستوى الجزيئي، وهو ما سيكون له تطبيقات كبيرة في الطب والكيمياء.

 تابعونا على التلكرام