أحياناً لا يكون الضوء سريعاً جداً!

غالبا ما توصف سرعة الضوء بأنها “ثابتة”, ولكن تجارب جديدة تظهر أن هذا قد لا يكون صحيحا حتى في الفراغ, فأحيانا الضوء يبطىء قليلا.

الدراسة الجديدة هي “عمل مثير للإعجاب بحق” كما قال روبرت بويد من جامعة روتشستر في نيويورك لمجلة أخبار العلم (Science News) والذي لم يعمل على الدراسة. كما قال أيضا عن النتائج الجديدة : “إنها من الأمور الظاهرة جدا, الأمر الذي يجعلك تفكر لماذا لم أفكر بها أولا.”

من المعروف أن الضوء ينتقل كجزيئات وكموجات، والفوتونات هي اسم الجزيئات التي تمثل أصغر قدر ممكن من الضوء، وعند سرعتهم القصوى تنتقل الفوتونات تقريبا بـ 300 مليون متر في الثانية الواحدة – وهذا سريع كفاية للذهاب من الأرض إلى القمر والعودة في حوالي 2.6 ثانية – وقد فكر العلماء من قبل أن بإمكانهم إبطاء فوتونات الضوء عن طريق جعلها تشع عبر مادة مثل الزجاج أو الماء.

وبالرغم من ذلك, فالضوء العابر للفراغ تم افتراض أنه يسير بسرعته القصوى (أو الحدية) وهذا أمر منطقي، وخصوصا أن الفراغ في النهاية هو فضاء لا يوجد به أي شيء ليبطئ الضوء, ولكن أظهر العلماء في دراسة جديدة مؤخرا أنه حتى الضوء المنطلق عبر الفراغ يمكن أن يبطئ.

حيث تقترح القراءات الجديدة, أن سرعة الضوء هي أقرب إلى سرعة حدية عالمية من أن تكون قاعدة مطلقة لسرعة انتقال الفوتونات.
وقد قاد الدراسة الجديدة الفيزيائي البصري مايلز بادجيت, وهو يعمل في جامعة غلاسكو في اسكتلندا, حيث أظهر هو وزملاؤه أن السر في ابطاء الضوء هو في تغيير شكل موجة الضوء, وقد وصف بادجيت كيف قاموا بذلك في ورقة بحثية نشرت على الشبكة في 22 يناير في مجلة أخبار العلم (Science News).

حيث قام فريقه بوضع زوجين من الفوتونات في سباق، أحدهما انتقل بدون تغيير عبر سلك مصنوع من الألياف البصرية، والأخر انتقل عبر زوجين من الأجهزة التي تعمل كالعدسات – ومعلوم أن العدسة يمكنها تغيير الضوء بتركيز الشعاع المنتشر منه في نقطة واحدة على سبيل المثال – وهكذا انتقل الفوتون الثاني عبر جهاز قام بتغيير شكل موجته، ثم جهاز أخر قام بتغييرها مرة أخرى إلى شكلها الطبيعي.

الفوتون الأول فاز بالسباق، أما الفوتون الثاني فقد تأخر عنه بفارق ضئيل جدا وهو بضع كوادريليون من الثانية لكل متر من السباق, الفارق لم يكن ضخما، لكنه كان كافيا ليتم قياسه, معظم التكنولجيات لن تستطيع التقاط تغييرا ضئيلا كهذا, لكن قد تكون مهمة للعلماء الذين يدرسون النبضات القصيرة للضوء.

” أنا لست متفاجئا بأن التأثير موجودا ”
قالها بويد لمجلة أخبار العلم (Science News) :
” لكن المفاجئ أن التأثير كبيرا جدا وقويا ”

الكلمات المفتاحية:

العدسات:

وهي (في البصريات) قطعة منحنية من مواد شفافة (مثل الزجاج) والذي يحني الضوء القادم بطريقة معينة مثل تركيزه في نقطة معينة في الفضاء, أو شيء مثل الجاذبية التي يمكنها محاكاة بعض من سمات تقويس الضوء للعدسة ماديا.

بصري:

وهو أمر يتعلق بالرؤية أو النظر, أو بمجالات البصريات أو بمجال الضوء المرئي.

الألياف البصرية:

وهي ضفيرة طويلة من الزجاج أو نوع آخر من الألياف يُستخدم لإرسال إشارات ضوئية (كتلك المستخدمة في إرسال إشارات الهاتف أو التلفاز أو إشارات وسائل الاتصال الأخرى).

الفوتون:

هو جزيء يمثل أصغر قدر ممكن من الضوء أو إشعاعات كهرومغناطيسية أخرى.

الفيزيائي:

هو عالم يدرس طبيعة وخصائص المادة والطاقة (متضمنة الضوء)

سرعة الضوء:

وهي ثابت غالبا ما يُستخدم في الفيزياء, وتقدر سرعته بـ 1080 مليون كيلومتر (671 مليون ميل) في الساعة الواحدة.

التكنولوجيا:

هي التطبيقات للمعرفة العلمية بغرض عملي خاصة في الصناعة أو الأجهزة أو العمليات والأنظمة التي تنتج من تلك الجهود.
الفراغ: مكان مفرغ الهواء ويحتوب على أقل قدر من المادة أو الجسيمات بداخله, المختبرات أو المصانع يمكن أن تستخدم مفرغات مجهزة لإخراج الهواء

الموجة:

هي تشوه أو انحراف ينتقل عبر الفضاء والمادة بشكل منتظم ومتذبذب.