قبل 67 عاما، بحث الفيزيائي ديفيد باينز عن وجود "شيطان" ينتج عن التحييد المتبادل للتموجات الكهربائية. والآن، في عام 2023، تمكن العلماء من تحديد هذه الحركة في المعادن فائقة التوصيل.
وقد عُرفت هذه الظاهرة باسم "شيطان باينز" منذ عام 1956، وهو العام الذي طور فيه الفيزيائي نظرية حول التذبذب الجماعي لمعدن سيكون غير مرئي للضوء.
شاهد المزيد
الكون بجانب هذه العلامات الثلاث في 16 أكتوبر 2023؛ ينظر…
لا تحاول خداعهم! مفاجأة من أسرار أكثر…
يا"شيطان الصنوبر"هو نوع من البلازمون الذي يمكن أن يتواجد في المعادن. وفق النظرية الفيزيائيةيمكن اعتبارها "كنمط جماعي من أشباه الجسيمات المحايدة، التي تمت حماية شحنتها بالكامل بواسطة الإلكترونات الموجودة في نطاق منفصل".
على الرغم من كونها دراسة مثيرة للاهتمام، إلا أن النظرية لم يتم إثباتها بعد في الأبحاث التجريبية، ويرجع ذلك أساسًا إلى حيادية الشحنة المتأصلة فيها.
ومع ذلك، تم نشر التطور الجديد لهذه الظاهرة في أغسطس مجلة الطبيعة بواسطة فيزيائيين من جامعة إلينوي في أوربانا شامبين بالولايات المتحدة.
"لقد تم تخمين الشياطين نظريًا لفترة طويلة، لكن التجريبيين لم يدرسوها أبدًا. في الواقع، لم نكن نبحث حتى. لكننا اكتشفنا أننا كنا نفعل الشيء الصحيح تمامًا ووجدناه. وقال بيتر أبامونتي، الباحث الذي قاد الدراسة العلمية: "هذا يوضح أهمية قياس الأشياء فقط".
ديفيد باينز، الفيزيائي الذي ابتكر النظرية. (الصورة: مينيش باكرانيا/SFI/مجلة كوانتا/الاستنساخ)
وكما قال فريق الدراسة، فإنهم لم يبحثوا بالضبط عن نظرية باينز، لكنهم كانوا كذلك أدى ذلك إلى تجربة التذبذب أثناء تحليل الموصل الفائق المعروف باسم روثينات النحاس. السترونتيوم.
أثناء البحث في المعادن، لاحظ العلماء سلوكًا غير عادي للإلكترونات يسبب تموجات التصريف.
"معظم الاكتشافات الكبرى غير مخطط لها. علق أبامونتي قائلاً: "سوف تبحث في مكان جديد وترى ما هو موجود هناك".
(الصورة: الطبيعة/التكاثر)
وهكذا، تم إجراء الخطوة الأولى من التحليل لتحديد الظاهرة باستخدام تقنية تتبع الإلكترونات وتحديد خصائص المادة.
ونتيجة لذلك، قاموا بقياس الطاقة أثناء ارتداد الإلكترونات وحددوا بيانات حول الموجات الدورية، التي تسمى "الأنماط" في الفيزياء.
على الرغم من بعض التطابقات المختلفة، فإن أنماط الموصلات الفائقة هذه تم تفسيرها فقط من خلال نظرية باينز. لذلك، الباحثين يزعمون أنه تم التعرف أخيرًا على "شيطان باينز" في تجربة فيزيائية.
وهكذا، فتح هذا الاكتشاف آفاقًا جديدة لدراسات الفيزياء، وحل مشكلة يمكن أن تحسن البحث في تقنيات الكهرباء والموصلات الفائقة.
