أعلن فريق بحثي من جامعة برمنغهام البريطانية، أنهم تمكنوا من استكشاف طبيعة الفوتونات بتفاصيل غير مسبوقة، موضحين كيف تنشأ ثم تنبعث من الذرات أو الجزيئات.
الفوتونات هي جسيمات من الضوء، وهي حزم صغيرة من الطاقة تحمل الضوء وأنواع أخرى من الإشعاع الكهرومغناطيسي، مثل موجات الراديو أو الأشعة السينية.
فكر في الضوء كرسول. تنتقل عبر الفضاء ناقلة الطاقة من مكان إلى آخر. الفوتونات هي رسل عديمة الكتلة وتتحرك بسرعة 300000 كيلومتر (سرعة الضوء).
نظام جديد
ووفقا للبحث الذي نشرته المجموعة في مجلة Physical Review Letters، لا توجد الفوتونات ككيانات معزولة، حيث أن تفاعلها مع المادة يتأثر بشكل كبير بالبنية المحيطة بها، مثل التجاويف أو البنى النانوية، على نطاق أصغر بكثير من ذلك الذي. الذي يتحكم في الضوء. عرض شعرة الإنسان، وهو ما استخدمه الباحثون في تجاربهم.
تشكل هذه التفاعلات كيفية انتشار الفوتونات أو انبعاثها أو تشتتها، ويقدم البحث تمثيلا مرئيا لما قد يبدو عليه الفوتون في هذه التفاعلات من خلال نظام رياضي جديد يسميه العلماء “شبه الوضع”، وهو تحويل رياضي. وهذا يسهل وصف الفوتونات في البيئات المعقدة من خلال وصفها بأنها قطع صغيرة.
ووفقا لبيان صحفي رسمي صادر عن جامعة برمنغهام، يقول الباحثون إن هذه الطريقة في إعداد الحسابات سمحت لهم بتحويل مشكلة تبدو مستعصية على الحل إلى شيء قابل للحساب.
شكل الفوتون
وكمنتج ثانوي للنموذج الذي طوروه، تمكن الفريق من إنتاج صورة جديدة للفوتون، وحصلت الجزيرة نت على نسخة من الباحث الرئيسي في الدراسة بنجامين يوين، بحسب بيان لكلية الفيزياء بالجامعة. وعلم الفلك، وهذا “شيء لم نشهده من قبل في تاريخ الفيزياء”.
ويمثل “شكل الفوتون” كيفية تفاعل الفوتون مع البيئة المحيطة به، ويؤثر هذا التفاعل على خصائص الفوتون، مثل لونه واتجاهه وحالته، ويمثل كل لون وشكل في الصورة إحدى هذه الخصائص مجتمعة، ” الفوتون” الذي نعرفه
يعد هذا العمل مهمًا لأنه يفتح آفاقًا بحثية جديدة لعلماء فيزياء الكم وعلماء المواد لتصميم تقنيات نانوية جديدة يمكنها تغيير القدرة الدقيقة على تحديد كيفية تفاعل الفوتون مع المادة، أو طريقة تواصلنا، أو الكشف الآمن عن مسببات الأمراض.
علاوة على ذلك، فإن فهم سلوك الفوتونات يساعد العلماء على سبيل المثال في التفاعلات الكيميائية على المستوى الجزيئي، وهو أمر مهم للغاية في مجالات مثل الطب والكيمياء.
