إشارات تدل على وجود سائل مغزلي كمي نادر في أحد أنواع الكريستال

إشارات تدل على وجود سائل مغزلي كمي نادر في أحد أنواع الكريستال

بدأت الأمور تبدو أكثر غرابة! تمكّن الفيزيائيّون من التوصل إلى دليل على وجود نوعٍ من "الجلبة الكمومية" التي تحدث داخل نوعٍ جديد مذهلٍ من الكريستال، وذُكر أنّ ذلك قد يشير إلى تصنيف كاملٍ من المواد التي لم يتمّ اكتشافها بعد والحاوية على حالةٍ نادرة الوجود للمادة تدعى بالسائل…

حواسيب خارقة تُقدم خطوطًا عريضةً للمادة المظلمة: توسيع النموذج القياسي يتنبأ بخصائص جسيمات مرشحة

حواسيب خارقة تُقدم خطوطًا عريضةً للمادة المظلمة: توسيع النموذج القياسي يتنبأ بخصائص جسيمات مرشحة

استعمل الفيزيائيون عمليات حسابية حاسوبية معقدة لإيجاد خطوط عريضة لجسيمات المادة المظلمة. فعل العلماء ذلك بتوسيع نموذج فيزياء الجسيمات القياسي (Standard Model of particle) الناجح، فتمكنوا -بالإضافة لبعض الأشياء- من التنبؤ بكتلة ما تدعى بالأكسيونات (axions)، فأصبحت بذلك مرشحة لأن تكون…

العلامات الأولى على وجود خاصية كمومية غريبة في الفضاء

العلامات الأولى على وجود خاصية كمومية غريبة في الفضاء

قد يكون ما وجده العلماء عند دراسة الضوء المنبعث من نجم نيوتروني ذي كثافة عالية جداً ومغنطة قوية باستخدام التلسكوب العملاق VLT التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، هو أولى مؤشرات رصد تأثير كمومي غريب جرى التنبؤ به لأول مرة في ثلاثينيات القرن الماضي. يشير استقطاب الضوء المرصود إلى…

ما هي الجزيئات؟

ما هي الجزيئات؟

شغل التساؤل عن ماهية الحياة ومكوناتها الأصلية تفكير العلماء على مدى آلاف السنين. فوفقًا لمعظم الثقافات القديمة، تشكلت الحياة وكل الوجود من العناصر الأساسية في الطبيعة -التراب والهواء والرياح والماء والنار. وبمرور الزمن، طرح العديد من الفلاسفة فكرةً مفادها أنّ كل الأشياء تتألف من…

الانتقال الآني نحو انترنت كمومي

الانتقال الآني نحو انترنت كمومي

تُظهر هذه الصورة بلورات مستخدمة لتخزين الفوتونات المتشابكة، التي تتصرف كأنها جزء من الكل نفسه. استخدم العلماء بلورات كهذه في تجارب الانتقال الآني الكمي. حقوق الصورة: Félix Bussières/University of Geneva تبدو فيزياء الكم وكأنها المجال الذي يمنح العلماء قدرات خارقة، فالذين…

اشتقاق جديد للنسبة باي يربط فيزياء الكم و الرياضيات البحتة

اشتقاق جديد للنسبة باي يربط فيزياء الكم و الرياضيات البحتة

نشر الرياضي الأنجليزي جون واليس John Wallis في عام 1655 كتابًا اشتق فيه صيغة لثابت باي تتمثل في حاصل ضرب متسلسلات لانهائية من النسب، وجد الآن باحثون من جامعة روتشستر في اكتشاف مفاجئ نفس الصيغة في حسابات ميكانيكا الكم لمستويات الطاقة لذرة الهيدروجين.  يقول فيزيائي الجسيمات كارل…

هل سيفسر

هل سيفسر "مبدأ النقاوة " سبب وجود الكمومية؟

"يعترينا الخجل ونحن نفاضل بين عظمة منجزات الكمومية" فنحن لا نعرف كيف تحدث أو "لماذا توجد الكمومية أصلًا".  جون ويلر John Wheeler، صحيفة نيويورك تايمز، 12/1/ 2000.  حلم جوليو تشيريبيلا بصفته طالبًا بأن يكون مؤلفًا موسيقيًا، أحدًا يمكنه أن يسبغ الموسيقا…

الحوسبة الكمومية وإمكانياتها الهائلة

الحوسبة الكمومية وإمكانياتها الهائلة

 موجة دي D-Wave إن الشيء الوحيد المعروف للجميع حول ميكانيكا الكم هو الغرابة الأسطورية التي تتمتع بها، حيث أن المبادئ الأساسية التي تحكمها تبدو غريبةً على الكون الذي نعيش فيه. كالتراكب Superposition، والذي يمكن للأجسام فيه أن تكون في حالتين في آنٍ واحد، على سبيل المثال،…

اكتشاف صيغة تقليدية لحساب العدد باي في ذرات الهيدروجين

اكتشاف صيغة تقليدية لحساب العدد باي في ذرات الهيدروجين

  اكتشف العلماءَ لأولِ مرةٍ صيغةً تقليديةً لحساب العدد باي Pi في عالم الفيزياء الكمومية. والعدد باي هو نسبة محيط الدائرة إلى قطرها، وله أهمية بالغة في الرياضيات البحتة. لكن الجديد أن العلماء وجدوه "مُندسًّا" في عالم الفيزياء، حيث يستخدمه ميكانيك الكم في مقارنة سويات…

نقاط بسيطة حول فيزياء الكم

نقاط بسيطة حول فيزياء الكم

الضوء كطبيعة موجية ومادية حقوق الصورة: Fabrizio Carbone/EPFL ستة أشياء عليك معرفتها عن فيزياء الكم جرت العادة على تهويل الفيزياء الكمية منذ بداياتها، إنها ضرب من الغرابة ويمكن أن تبدو غير بديهية، حتى بالنسبة للفيزيائيين الذين يتعاملون معها يومياً . لكنها ليست عصية على الإدراك، إذا…

ما هو الحساب الكمومي وكيف يعمل؟

ما هو الحساب الكمومي وكيف يعمل؟

غالباً ما يختطف الحساب الكمومي (Quantum computing) عناوين الأخبار. كلمة "الكمّ" نفسها كافية للفت الانتباه، وإذا ما جُمعت مع طاقة الحوسبة الواعدة التي تتجاوز أي شيء شاهدناه، فإنها لا تُقاوم. لكن فعلاً: ما هو الحساب الكمومي؟  أصفار، آحاد، والاثنان معاً لتُحيط بالحساب…

للمرة الأولى: مسألةٌ فيزيائيةٌ غير قابلةٍ للحل!

للمرة الأولى: مسألةٌ فيزيائيةٌ غير قابلةٍ للحل!

لدى الباحثين العديد من الأسئلة غير المجاب عنها عندما يتعلق الأمر بالجسيمات وفيزياء الكمّ، وأحد أكثر هذه الأسئلة جوهريةً سيبقى كذلك، فقد أثبت العلماء لأول مرةٍ أن المسألة غير قابلةٍ للحل رياضياً. المشكلة تخص الفجوة الطيفية (Spectral Gap)، وهو مصطلحٌ يُعبر عن الطاقة اللازمة للإلكترون…

جديد: التفاصيل الدقيقة للديناميكا اللونية الكمومية

جديد: التفاصيل الدقيقة للديناميكا اللونية الكمومية

الكواركات والكواركات المضادة: هي وحدات بناء صغيرة جداً للمادة، وتجتمع معاً لتكون بروتونات ونيوترونات في عملية تفسرها الديناميكا اللونية الكمومية (quantum chromodynamics)، والتي تعرف اختصارا بـ (QCD). وبحسب الديناميكا اللونية الكمومية (quantum chromodynamics)، تمتلك الكواركات واحدة…

الأطوال الموجية السحرية

الأطوال الموجية السحرية

ضبط ذرّات ريدبيرغ لتُصبح مناسبة لتطبيقات المعلومات الكمومية   قد تكون ذرات ريدربيرغ (Rydberg atoms)، التي تُوجد الكتروناتها الخارجية في حالة مثارة بشكلٍ كبير لكنّها غير مؤينة، الشيء الذي نبحث عنه لمعالجة المعلومات الكمومية (quantum information).   قد تصمد هذه الذرات ذات…

هل يُعيقنا حاجزٌ منيع عن الوصول إلى الحواسيب الكمومية؟

هل يُعيقنا حاجزٌ منيع عن الوصول إلى الحواسيب الكمومية؟

تختلف الحواسيب الكمومية (quantum computers) بشكلٍ جذري عن الحواسيب التقليدية لأنها تتضمن ظواهرَ كمومية مثل التراكب (superposition) والتشابك (entanglement) غير الموجودين في الحواسيب الرقمية العادية.  لكن في ورقةٍ علميةٍ جديدة، برهن علماء فيزياء على إمكانية استخدام حاسوبٍ تقليديّ…

علم الأحياء الكمومي: هل الآثار الفيزيائية الغريبة تتواجد بكثرة في الطبيعة؟

علم الأحياء الكمومي: هل الآثار الفيزيائية الغريبة تتواجد بكثرة في الطبيعة؟

الفيزياء (على وجه التحديد فيزياء الكم) عالم مليء بالعجائب والغرائب، فالاختفاء من مكان ما والظهور في آخر، والتواجد في مكانين مختلفين في الحين ذاته، والتواصل وإرسال المعلومات بسرعة تبدو أسرع من سرعة الضوء، كلها حقائق من بلاد العجائب، ألا وهي بلاد فيزياء الكم.   لكن، هل لمثل هذه…

ميكرويف مطبخك يفتح باباً واسعاً أمام التقنيات الكمومية

ميكرويف مطبخك يفتح باباً واسعاً أمام التقنيات الكمومية

واينفريد هايزنغر إلى اليمين، والدكتور سيب وايدت إلى اليسار أثناء العمل على تجميد ذرات مفردة باستخدام الميكرويف. المصدر: University of Sussex   ابتكر علماء فيزياء من جامعة سوسكس طريقةً تعتمدُ على استخدام تقنية يومية نصادفها في أفران الميكرويف المطبخية والهواتف النقالة بهدف الاستفادة…

ميكانيك الكمّ، وألوهية مبدأ الارتياب

ميكانيك الكمّ، وألوهية مبدأ الارتياب

عالمٌ فصاميٌّ يُحارِب الفصاميةَ الكلاسيكية تنطلقُ معظم مراجع ميكانيكا الكمّ من علاقات أينشتاين-بلانك (Planck-Einstein relations)، وقد يصعب علينا كثيراً إيجاد كتب تُدرِّسُ ميكانيك الكم ولا تنطلق من هذه العلاقات، تتعامل هذه العلاقات مع التفاعلات الحاصلة بين الأمواج والمادة على أنها…

تجربة تؤكد غرابة نظرية الكم

تجربة تؤكد غرابة نظرية الكم

نجت الطبيعة الغامضة للواقع التي تطرحها نظرية الكم (quantum theory) من اختبارٍ آخر أجراه علماء على تجربةٍ شهيرةٍ، وأثبتوا أن الواقع لا يُوجد حتى يتم قياسه. أجرى علماء فيزياء من الجامعة الأسترالية الوطنية  ANU  تجربة جون ويلر الذهنية المعروفة بالاختيار المتأخر، وتتضمن…

تفسير الجاذبية الكمومية للثقوب السوداء والقطاع المظلم

تفسير الجاذبية الكمومية للثقوب السوداء والقطاع المظلم

إذا سألت أي عالمٍ في الفيزياء النظرية عن أعمق ألغاز الفيزياء اليوم، ستُفاجئ فيما لو أجابك عن شيءٍ آخر غير الجاذبية الكمومية (Quantum Gravity) والقطاع المظلم (Dark Sector).   إن أسئلةً مثل كيف نُوفق بين النسبية العامة ونظرية الكم؟ وما هي المادة المظلمة؟ وما هي الطاقة المظلمة؟…