لندن: أعلن فيزيائيون انهم اثبتوا اخيراً وجود شكل جديد للمادة بعد نحو 50 سنة على طرح النظرية القائلة بوجوده.

ويُعرف الشكل الجديد للمادة باسم أكسيتونيوم excitonium وهو يتألف من جسيمات تُسمى أكسيتونات تتكون من الالكترون الهارب والثقب الذي يتركه بعد هروبه.

وقال الباحثون انهم تمكنوا في التجارب الجديدة من رصد المادة والمرحلة التمهيدية لشكلها الجديد وان هذا دليل قاطع على وجوده.

والمعروف ان الالكترون عندما يصبح متهجياً ويقفز من مكانه يخلف فراغاً يُسمى الثقب. وهذا الثقب يمكن ان يتصرف كأنه هو نفسه جسيم ذو شحنة موجبة. وبسبب شحنة الثقب الموجبة فانه يجذب الالكترون ليرتبط الاثنان في جسيم مركب أو بوزون يُعرف باسم أكسيتون.

صعوبات

واكد الباحثون من كلية الهندسة في جامعة الينوي الاميركية انهم تمكنوا من تكرار النتيجة نفسها خمس مرات في التجارب التي اجروها على بلورات مادة انتقالية من مركبات التيتانيوم اسمها الكيمياوي 1T-TiSe2. 

وكانت المحاولات السابقة اصطدمت بصعوبة تمييز المادة عما يُعرف باسم مرحلة بيرلز (كناية بالعالم البريطاني ذي الأصل الالماني رودولف بيرلز) التي لا علاقة لها بتكوين الجسيم أكسيتون لكنها تشترك معه بتناظر واحد.

ولاكتشاف الشكل الجديد للمادة الذي افلت حتى الآن من رصد العلماء طور الباحثون مطيافية اشد حساسية من الطرق الأخرى لقياس تهيج الالكترونات.

أهمية كونية

وتمكن الباحثون من ملاحظة ما قالوا انه "الدليل القاطع" على وجود الشكل الجديدة للمادة برصد المرحلة التمهيدية لتهيج الالكترون، وهي مرحلة بلازمونية رخوة تظهر مع اقتراب المادة من درجة حرارتها الحرجة.

واعلن استاذ الفيزياء البروفيسور بيتر ابامونتي "ان هذه النتيجة ذات أهمية كونية" مشيراً الى انه منذ نحت الفيزيائي بيرت هاربلين من جامعة هارفرد مفردة "أكسيتونيوم" في الستينات حاول فيزيائيون ان يثبتوا وجودها. 

واضاف البروفيسور ابامونتي ان العلماء تكهنوا عما إذا كان أكسيتونيوم مادة عازلة أو موصلا أمثل أو مائعاً فائقاً ومنذ السبعينات نشر العديد من الفيزيائيين التجريبيين ادلة على وجوده ولكنها لم تكن أدلة مؤكدة بل كان من الممكن تفسيرها بانتقال بنيوي تقليدي في حالات المادة.

وبحسب الباحثين فان اكتشافهم يمكن ان يساعد في حل عدد من اسرار فيزياء الكم.

اعدت "ايلاف" هذه المادة بتصرف عن "ميل اونلاين". الأصل منشور على الرابط التالي:

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-5161615/Physicists-say-theyve-confirmed-new-form-matter.html