خطوة نحو رصد الجسيمات الخفيّة

تحتوي ميكانيك الكمّ دائمًا على الكثير من العجائب، ورغم أنّها منطقيّةٌ تمامًا استنادًا إلى مبادئها الأساسيّة، إلا أنّها تبدو شديدةَ الغرابة مقارنةً بحياتنا اليوميّة.

أحد ظواهرها ما يُعرف بـ "ازدواجيّة الجسيم والموجة"، حيث الجسيمُ والموجةُ شيءٌ واحدٌ إلى أن تُجرى عمليّة القياس، فنرصدُ أحدهما فقط. الأكثرُ غرابةً هو أنّه قبل عمليّة الرّصد لا وجود لهما، ولا يُمكن تتبّعهما، ولكنّ هذا على وشك أن يتغيّر.

قاد طالب الدكتوراه في جامعة كامبريدج؛ ديفيد أرفيدسون، فريقًا بحثيًّا في محاولةٍ لإيجاد تقنيّةٍ تتتبّعُ هذه الجسيماتِ الكموميّة الخفيّة، وبدلًا من تعقّبِ الجسيمات نفسها، وجّهوا تركيزهم على تفاعلات الجسيمِ مع بيئته المحيطةِ دون أن يُرصدَ الجسيم.

يترك الجسيمُ خلفه أثناءَ حركته "علاماتٍ" عبر تفاعله مع مكوّنات الوسطِ المحيط، وقد وجد العلماء أنّ هذه "العلامات" تحمل معلوماتٍ وخصائصَ للجسيم نفسه حتّى دون قياسها! وهذه تقنيّةٌ مفيدةٌ ومهمّة جدًّا تُمكّننا من فهم هذه الجسيمات الكموميّة ودراستها عن قرب. تبيّن للباحثين أنّ المعلومات الّتي حصلوا عليها هي نفسها الموجودة في "الدّالة الموجية"؛ وهي أداةٌ رياضيّةٌ بحتةٌ تحملُ خصائص النّظام الكموميّ، ويُمكن باستخدامِ مؤثّرات رياضيّةٍ أن تستخرج المعلومات التي ترغبها.

أثبتت هذه التّجربة أنّ ما كان يُعتبر مستحيلًا في الماضي أصبح الآن مُمكنًا، وستمكّننا أيضًا من اختبار خصائصَ وتنبّؤاتٍ قديمةٍ في ميكانيك الكمّ؛ كأن يتواجدَ الجسيمُ في أكثرِ من مكانٍ في الوقت نفسه، أو انتقالِ المعلومات بين الجسيماتِ دونَ جسيماتٍ وسيطةٍ وهو ما يُعرف بـ "التخاطر الكموميّ".

المصدر: هنا