تغطية شاملة

غير مرئي

وفي مختبره بقسم فيزياء الأنظمة المعقدة في معهد وايزمان للعلوم، يخطط البروفيسور ليوناردت لدراسة الظواهر التي تتراوح بين مقياس النانومتر وتلك التي تحدث في الثقوب السوداء.

البروفيسور أولاف ليونهارت. اشعة الضوء
البروفيسور أولاف ليونهارت. اشعة الضوء

وبحسب البروفيسور أولاف ليوناردت، فإن بحثه يتناول موضوعات تاريخية ومعروفة: العلاقة بين البصريات والفضاء المنحني. يمكننا فهم هذا الارتباط بشكل غريزي، على سبيل المثال، عندما نلاحظ سمكة في حوض مائي دائري، ونلاحظ أن موقعها يتغير عندما ننظر إليها من زوايا مختلفة. تم تعريف القوانين الفيزيائية التي تصف انحناء الضوء عند مروره عبر الزجاج أو الماء من قبل العلماء في بداية القرن السابع عشر.

على الرغم من كل هذا، في عام 2006، فاجأ البروفيسور ليوناردت عالم العلوم، عندما نشر، في نفس الوقت الذي نشر فيه مجموعة أخرى، مقالات تصف كيف يمكن تطبيق مبادئ ثني أشعة الضوء لجعل الأشياء غير مرئية. ومن خلال الجمع بين نتائج الأبحاث الحديثة في الفيزياء والأفكار المستمدة من تصميم مواد بصرية جديدة، أوضح كيف يمكن توجيه الضوء بحيث ينتقل بطريقة دائرية، تاركًا "ثقبًا" غير مرئي في المركز. ويقول: "بهذه الطريقة يمكنك خلق موقف يبدو فيه الجسم وكأنه يتقلص إلى حد ما - وفي الممارسة العملية يصبح غير مرئي".

منذ نشر المقالات، تحاول العديد من المجموعات البحثية حول العالم مواجهة التحدي المتمثل في تطوير وسائل للاختفاء عن الأنظار. إن إمكانية أن تكون غير مرئي تمامًا - لجميع الأطوال الموجية، وفي ثلاثة أبعاد - ليست عملية بعد، لكن بعض مجموعات البحث هذه نجحت بالفعل في خلق اختفاء جزئي - على سبيل المثال، للموجات الكهرومغناطيسية المستخدمة في الهواتف المحمولة.

وفي مختبره بقسم فيزياء الأنظمة المعقدة في معهد وايزمان للعلوم، يخطط البروفيسور ليوناردت لدراسة الظواهر التي تتراوح بين مقياس النانومتر وتلك التي تحدث في الثقوب السوداء. على سبيل المثال، يمكن أيضًا أن يعتمد التصور المثالي - وهو عكس الاختفاء عن الأنظار - على انحناء أشعة الضوء. قبل عدة سنوات، أظهر البروفيسور ليوناردت أنه من الممكن تشتيت أشعة الضوء ثم تركيزها بشكل حاد، وبالتالي التغلب على ما يعتبر القيد الأساسي للمجهر الضوئي - استحالة رؤية أشياء أصغر من الطول الموجي للضوء المرئي. لقد تمكن حتى الآن من إثبات النتيجة باستخدام أشعة الميكروويف، التي لها طول موجي أطول، وهدفه هو إظهار أن هذا ممكن أيضًا في مجالات الضوء المرئي. يمكن أن تشمل التطبيقات المحتملة لذلك طرقًا لحفر مطبوعات صغيرة ومفصلة على الرقائق الإلكترونية.

العمليات التي تحدث في الثقوب السوداء هي موضوع آخر يذهل البروفيسور ليوناردت. وبما أن الثقوب السوداء، بطبيعتها، غير مرئية في تلسكوباتنا، ولا يمكن دراستها عن كثب، فهو يعمل على تطوير أساليب من شأنها أن تجعل من الممكن إنشاء محاكاة للثقوب السوداء في المختبر باستخدام الضوء. واكتشف أن نبضات ضوء الليزر القصيرة جدًا والمركزة جدًا في الألياف الضوئية يمكن أن تحاكي ما يحدث في الثقب الأسود. ومن بين أمور أخرى، يستعد البروفيسور ليوناردت لاستخدام مثل هذه الأنظمة لمحاولة الإجابة على أسئلة حول الإشعاع الذي يعتقد أنه ينبعث من الثقوب السوداء.

هناك مجال آخر يخطط للتحقيق فيه يتعلق بالظواهر الكمومية التي تم اكتشافها في أواخر الأربعينيات من القرن الماضي: صفيحتان معدنيتان متباعدتان ببضعة ميكرومترات، في الفراغ، سوف تنجذبان لبعضهما البعض، على الرغم من عدم وجود قوة مرئية تؤثر عليهما. ويشير البروفيسور ليوناردت إلى أنه يمكن رؤية أمثلة على هذه الظاهرة في الحياة اليومية: وهذا هو السبب وراء بقاء مخالفات وقوف السيارات "عالقة" على الزجاج الأمامي. ومع ذلك، فإن القوانين الفيزيائية الكامنة وراء هذه الظاهرة ليست مفهومة. يخطط البروفيسور ليوناردت ليس فقط للتحقيق في أسباب هذا الانجذاب، ولكن أيضًا كيف يمكن التأثير عليه وحتى عكس اتجاه عمله. قد تكون النتائج في هذا المجال ضرورية لتطوير الآلات النانوية: في مثل هذه الأبعاد الصغيرة، يعد تأثير الجذب عاملاً حاسماً، مما يؤثر بشكل كبير على حركة الآلات.

جاء البروفيسور أولاف ليوناردت إلى معهد وايزمان للعلوم من جامعة سانت أندروز في اسكتلندا. ولد في ألمانيا الشرقية، وحصل على درجة الدكتوراه في الفيزياء النظرية من جامعة هومبولت في برلين عام 1993. وقد أخذته مسيرته العلمية إلى ولاية أوريغون والسويد وألمانيا وسنغافورة وأستراليا والصين. وأخيراً اختار معهد وايزمان للعلوم، لأنه انجذب إلى الأجواء المنفتحة والداعمة التي عرفها من زياراته السابقة. ويقول: "أشعر بترحيب كبير هنا، وأتطلع إلى إنشاء مجموعتي البحثية الخاصة، وكذلك العمل مع مجموعات بحثية قوية في مجال البصريات، والتي تعمل في المعهد".

تعليقات 7

  1. ومن المؤكد أن المخابرات الإسرائيلية تمتلكها بالفعل وقد وصلت إلى مرحلة متقدمة مع الأمريكيين. من المؤكد أنهم يطورون روبوتات يمكنها تمويه نفسها واستهداف هدف معين.
    مجرد تخمين توارد خواطر.

  2. تأثير أهارونوف بوهم مرتبط أيضًا إلى حد ما (كازيمير أكثر فعالية). الفجوة بين الصفيحتين لها مجال محتمل على الرغم من وجود مجال كهربائي صفر. يعمل الحقل مثل البطانية وعندما يقوم الزوجان بتحريك البطانية فإنك تعرف ذلك. لقطة رائعة لتأثير كازيمير وللتأثير الكمي وغير الكلاسيكي، أعتقد أنك سجلت هدفين. ولكن من المثير للاهتمام كيف يصبح تأثيرًا مجهريًا. من المحتمل أن يكون هناك مزيج من نظرية مائع فيرمي للجسيمات الكمومية مع تأثير كازيمير على مستوى جسيمين. هذه هي الطلقة الثالثة. ولعل تأثير آرونوف-بوم هو تفسير التأثير على المستوى الكمي.

  3. يدعي معهد وايزمان أنه لا يوجد تفسير لنتيجة كازيمير ("القوانين الفيزيائية التي تكمن وراء هذه الظاهرة غير مفهومة. ويخطط البروفيسور ليوناردت ليس فقط للتحقيق في أسباب هذا الجذب")، وهو أمر غريب للغاية. وحتى موقع معهد ديفيدسون التابع لمعهد وايزمان فيه شرح للظاهرة وما أسبابها.

  4. "هناك مجال آخر يخطط للتحقيق فيه يتعلق بالظواهر الكمومية التي تم اكتشافها في نهاية الأربعينيات من القرن العشرين: صفيحتان معدنيتان متباعدتان ببضعة ميكرومترات، في الفراغ، سوف تنجذبان لبعضهما البعض، على الرغم من عدم وجود قوة مرئية تؤثر عليهما." أعتقد أنه من المهم أن نلاحظ أن هذا الشيء يسمى تأثير كازيمير.

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.