ضوء يدور بنفسه؟ حقاً؟
اسمع، لازم أحكيلك شي صار معي اليوم وخلاني أفتح عيوني على مصراعيها. وأنا غطّي قصص علمية من فترة، بس هاد الشي مختلف.
شلون؟ الضوء يدور؟
أي، سمعت صح. الضوء يقدر يدور لحاله. من غير عدسات، من غير مرايا، من غير أي شي يسوّله.
أعرف إنك بتقول "يا زلمة، هاد شي من أفلام الخيال العلمي!" بس اصبر عليّ، لأن هاد الحكي بيصير فعلاً بمعامل حقيقية اليوم.
الموضوع إيه بالزبط؟
العلماء من زمان عارفين إن الضوء يتصرف بطريقة غريبة أحياناً. يلف، بيتحرف، يعمل حركات ما بنتخيلها لما نفتح أي لمبة.
المهم، الباحثين من جامعة إيست أنجليا وجامعة ويتووترسراند في جنوب أفريقيا اكتشفوا شي جديد: الضوء ممكن يطلّع حركات دورانية بحد ذاته وهو بيمشي بالفضاء الفاضي. يعني مش بس "بيتحرك"، لأ، بيدي يلف و يدور لحاله.
شو رأيك؟ weird؟ بس cool كمان.
الخلافية - كلمة مخيفة بس الموضوع سهل
العلماء بيقولوا إن هاد الاسم العلمي لهاد الشي هو "خلافية" (Chirality). تعال أقولك شو يعني ببساطة:
عارف كيف يمينك انعكاس يسارك، بس ما بتقدر تحط اليمين فوق اليسار ويتطابقوا؟ هاد بالزبط اسمه خلافية.
والأمر الغريب إن جزيئات كتير شغالة بنفس الطريقة. وهاد شي مهم جداً بالطب - نفس الجزيء ممكن يكون شافي أو سام حسب إذا هو "أيمن" أو "أيسر".
العلماء لازم دايماً يستخدموا معدات خاصة لدراسة هاد الشي. بس هلق؟ وجدوا إن الضوء المعدّل ممكن يطلّع هاد السلوك الدوراني لحاله وهو ماشي بالفضاء.
الدكتور كاين فوربس من جامعة إيست أنجليا قال: "الضوء يقدر يطوّر هاد السلوك اليدوي لحاله - بس لازم تحضّره بالطريقة الصح."
بس لازم تحضّره بالطريقة الصح. أيوه، لا مشاكل. 😅
كأن السpin كان مخبي حاله
وهاد الشي اللي مسكني أكتر: الباحثين أثبتوا إنك تقدر تبلّش ب beam ضوء ما في عنده أي دوران أصلاً. صفر. لا spinning خالص.
وبعدين، وهو بيسافر، فجأة بيطلعوا مناطق بتدور وتنفصل عن بعض.
الطالب MSc لايت مكومبوزا اللي سوّى التجارب الأساسية قالها بشكل جميل: "كأن السpin كان مخبي حاله وشفّيه."
مو شعرية هاي؟ الضوء بيكشف عن سpin مخفي وهو عم يسبح بالفضاء. بجد بحب هاي الصورة.
السر: التوبولوجيا
طيب، كيف ده بيشتغل؟
العلماء بيقولوا السبب هو شي اسمه "توبولوجيا" - كلمة معقدة بس الفكرة بسيطة.
تخيّل معي: الكوب و الكعكة الدونات بيختلفوا شكلاً، بس رياضياً هم نفس الشي. ليش؟ لأن كل واحد فيهم فيه ثقب واحد بالزبط. تقدر تضغط الكوب وتخلّيه شكل الدونات من غير ما تقطع أو تلصق شي. الثقب هاد اسمه "خاصية توبولوجية" - شي بيضل ثابت مهما كيف غيّرت شكل الشي.
الباحثين اكتشفوا إن الضوء المنظّم عنده خواص توبولوجية خاصة فيه، وهاد الشي بيحدد وين بيظهر المناطق الدوارة وهو بيتحرك. يعني مش لأنك ضفت شي خارجي - لا، الهندسة الداخلية للضوء هي اللي بتسوّي الشغل.
وليش ده مهم؟
بصراحة، هاد ممكن يكون أهم مما يبدو.
الفريق شايف إن هاي الاكتشافات ممكن تؤدي لاختبارات طبية أدق - تخيّل إنك تقدر تكشف الجزيئات بسهولة أكبر لما بتشوف كيف بيتفاعلوا مع ضوء عنده السpin الصحيح بشكل طبيعي.
كمان ممكن تحسّن الاتصالات. الضوء اللي بيلف و بيدور يقدر يحمل معلومات أكتر من الضوء العادي - زي ما الحلزوني (الكورن كت) يقدر يحجز معكرونة أكتر من الشعيرية المستقيمة. يعني بيانات أسرع وأكثر أمان.
ولكل اللي بيحبوا تكنولوجيا الكوانتم - هاد بيقدم طرق جديدة للتحكم بالضوء لأغراض الحوسبة الكوانتمية والتشفير.
الخلاصة
اللي بيثير انتباهي أكتر بهاد البحث: إحنا لسه بنكتشف أشياء أساسية عن الضوء، وهاد الشي عم ندرسه من مئات السنين.
بنعتبره شي بسيط - ضوء الشمس، لمبات، شاشات - ومع ذلك، لسه عنده أسرار يخبّيها.
الضوء مش بس بيسافر بخطوط مملة مستقيمة. عنده هندسة مخفية، خصائص مخفية، و spins مخفية بتقدر تتكشف تحت الشروط الصح.
بجد جميل لما بتتفكر فيه. كل ما بتطلّع على قوس قزح أو بت/watch ضوء الشمس يعدّي من الشباك، أنت شايف ظاهرة أكتر تعقيداً وجمالاً مما تخيلنا يوماً.
شو رأيك؟ أنا من هلق بختلف نظرتي للضوء. 👀