من خلال التأثير على جسيم صغير يرتفع في مصيدة مغناطيسية، قاس الفيزيائيون أصغر قوة جذب تم تسجيلها على الإطلاق.

وبحسب التجربة، التي أجراها علماء جامعة ساوثهامبتون البريطانية، كان وزن الجسيم 0.43 جرامًا فقط، فيما بلغت قوة الجاذبية المؤثرة على مقياس أتونيوتونس (10 -18 نيوتن )، وهو رقم صغير بما يكفي ليكون على حافة عالم الكم، مما يثير إمكانية اكتشاف كيفية تفاعل الفيزياء الكلاسيكية وميكانيكا الكم.

يقول الفيزيائي تيم فوكس، قائد الدراسة، إنه على مدى قرن من الزمان، حاول العلماء وفشلوا في فهم كيفية عمل الجاذبية وميكانيكا الكم معًا.

أضاف، بحسب ما نقله موقع «Science Alert»: «لقد نجحنا الآن في قياس إشارات الجاذبية عند أصغر كتلة تم تسجيلها على الإطلاق، وهذا يعني أننا نقترب خطوة واحدة من إدراك كيفية عملها جنبًا إلى جنب، وربما يكون أفضل وصف لمشكلة الجاذبية الكمومية هو أنها مستعصية على الحل، على الأقل حتى الآن.

وتشرح الفيزياء الكلاسيكية، خاصة الجاذبية، كيف تعمل الأشياء على معظم المقاييس، فعندما تصبح صغيرًا جدًا، وصولاً إلى المقاييس الذرية ودون الذرية، فإن الجاذبية لا تعمل على تفسير ما نراه.

ولهذا يستخدم الفيزيائيون ميكانيكا الكم، لكن، مثلما لا يمكن تطبيق الفيزياء الكلاسيكية على المقاييس الكمومية، فإن ميكانيكا الكم لا تعمل على المقاييس الكلاسيكية.

ما سبق يقود العلماء إلى الاعتقاد بأنه لا يزال يتعين إيجاد حل بين الإطارين، وإحدى الطرق المحتملة لبحث المشكلة هي فحص الجاذبية على مقاييس صغيرة جدًا، وهنا شرح العلماء: «ها أصعب مما قد يبدو، فالجاذبية موجودة في كل مكان في الكون، واستخراج إشارة مقياس كمي في بيئة جاذبية الأرض ليس بالأمر السهل».

أضافوا: «للتحايل على هذه المعضلة، استخدمنا ما اطلقنا عليه اسم (المصيدة المغناطيسية فائقة التوصيل)، وفيها يجري تبريد مصيدة صغيرة مصنوعة من التنتالوم إلى درجة حرارة حرجة تبلغ -268.67 درجة مئوية، وفي الغرفة، يتم رفع الجسيمات المكونة من 3 كرات مغناطيسية نيوديميوم قطرها 0.25 ملم وكرة زجاجية قطرها 0.25 ملم ملتصقة ببعضها البعض لتكوين جسيم واحد يبلغ كتلته حوالي 0.43 جرام».

وعلّق العلماء جهازا من النوابض في نظام نوابض جماعي لحماية التجربة من الاهتزازات الخارجية، ويتم وضع ناظم البرد على مخمدات هوائية للحد من الاهتزازات الصادرة عن المبنى.

وأخيرًا، تم وضع عجلة تعمل بالكهرباء مع مجموعة من ثلاث كتل نحاسية يبلغ وزنها 2.45 كجم لإنشاء تدرج الجاذبية.

وقد أنتج ما سبق تأثيرًا يمكن قياسه على الجسيم، وتبين أن قوة جاذبيته بلغت 30 أتون نيوتن فقط، وهو ما اعتبرته المجلة في تقريرها «أصغر مقياس قام الفيزيائيون بقياس الجاذبية عليه، متغلبًا على الرقم القياسي الذي تم تسجيله قبل ثلاث سنوات فقط مع كرتين من الذهب يبلغ وزن كل منهما 90 مليجرامًا».

المصري اليوم