فيزياء

لماذا كانت النبضات الضوئية القصيرة السبب في الفوز بجائزة نوبل للفيزياء 2023؟

<div id&equals;"wtr-content" &NewLine;&Tab; &Tab;data-bg&equals;"&num;FFFFFF" &NewLine;&Tab; &Tab;data-fg&equals;"&num;dd9933" &NewLine;&Tab; &Tab;data-width&equals;"6" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mute&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-fgopacity&equals;"1&period;00" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mutedopacity&equals;"1&period;00" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement&equals;"bottom" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement-offset&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-content-offset&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement-touch&equals;"bottom" &NewLine;&Tab;&Tab; data-placement-offset-touch&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-transparent&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-shadow&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-touch&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-non-touch&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-comments&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-commentsbg&equals;"&num;ffcece" &NewLine;&Tab; &Tab;data-location&equals;"page" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mutedfg&equals;"&num;dd9933" &NewLine;&Tab; &Tab;data-endfg&equals;"transparent" &NewLine;&Tab; &Tab;data-rtl&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;>&NewLine;<p>نال كل من الفرنسي بيير أغوستيني والمجري النمساوي فيرينك كراوس والفرنسية آن لويلير <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;مقدمة-مبسطة-لفهم-جائزة-نوبل-في-الفيزي&sol;">جائزة نوبل في الفيزياء<&sol;a> لسنة 2023، وذلك لإسهاماتهم في دراسة حركة الإلكترونات باستخدام التحليل الطيفي فائق السرعة &lpar;بالأتوثانية أي 10-18 ثانية&rpar;&period; فلماذا استحق هؤلاء العلماء جائزة نوبل للفيزياء وكيف يمكن أن تؤثر إسهاماتهم في تطور علم الفيزياء؟<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-النبضات-الضوئية-القصيرة-سر-تتبع-حركة-الإلكترونات-والجزيئات">النبضات الضوئية القصيرة سر تتبع حركة الإلكترونات والجزيئات<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>عندما خط هايزبرغ مبدأه المشهور عن <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;&percnt;D9&percnt;85&percnt;D8&percnt;A7-&percnt;D9&percnt;87&percnt;D9&percnt;88-&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D9&percnt;84&percnt;D9&percnt;85&percnt;D9&percnt;88&percnt;D8&percnt;AA&percnt;D8&percnt;9F&sol;">عدم اليقين<&sol;a>، كان من المستحيل تتبع حركة الإلكترونات داخل الذرات&period; فالإلكترونات تتحرك بمقدار يفوق النبضة الضوئية بمليون مرة&period; لذلك، فقد رجَّح العديد من الفيزيائيين استحالة رصد حركة الإلكترونات في ذرات&period; ومع التطور التكنولوجي، صار بالإمكان إنتاج نبضات أقصر، مهدت لدراسة أعمق لحركة الجزيئات والتفاعلات الكيميائية، والتي نال بسببها العالم المصري أحمد زويل جائزة نوبل للكيمياء سنة 1994&period; لكن حركة الإلكترونات تحتاج إلى نبضات أتوثانية من أجل رصدها&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h3 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-النبضات-الأتوثانية">النبضات الأتوثانية<&sol;h3>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>في سنة 1980، قامت عدة بحوث لتفسير <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;&percnt;d9&percnt;85&percnt;d8&percnt;a7-&percnt;d9&percnt;87&percnt;d9&percnt;8a-&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d9&percnt;84&percnt;d8&percnt;a5&percnt;d8&percnt;b4&percnt;d8&percnt;b9&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d8&percnt;b9&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d8&percnt;aa-&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d9&percnt;84&percnt;d9&percnt;86&percnt;d9&percnt;88&percnt;d9&percnt;88&percnt;d9&percnt;8a&percnt;d8&percnt;a9&sol;">ظاهرة التأين<&sol;a> متعدد الفوتونات&period; وفي أحد هذه التجارب، سلّط فريق بحثي ليزرًا للموجات تحت الحمراء نحو غاز خامل&period; لاحظ العلماء نمطًا غريبًا للتوافقيات &lpar;الإشارات&rpar; العالية المحصل عليها، إذ كانت شدة التوافقيات تنخفض بشكل حاد في البداية، ثم تستقر في حد معين، قبل أن تبدأ مجدداً في الانخفاض &lpar;الشكل 1&rpar;&period; حاول بعض الباحثين استغلال هذا النمط في تحديد النطاق الترددي الذي يجب استخدامه من أجل الحصول على نبضات أتوثانية&period; لكن فكرة استحالة ذلك مبدئياً، كانت لا تزال تطغى على الأجواء&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;<div class&equals;"wp-block-image">&NewLine;<figure class&equals;"aligncenter size-full is-resized"><img src&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;wp-content&sol;uploads&sol;2023&sol;10&sol;AddText&lowbar;10-03-08&period;57&period;59&period;jpg" alt&equals;"" class&equals;"wp-image-60758" style&equals;"width&colon;840px&semi;height&colon;532px" width&equals;"840" height&equals;"532"&sol;><figcaption class&equals;"wp-element-caption"><strong>الشكل 1&colon; <&sol;strong>نمط التوافقيات العالية المحصل عليها أثناء التجربة<&sol;figcaption><&sol;figure><&sol;div>&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>&nbsp&semi;في سنة 1991، وضعت آن لويلير مع فريقها البحثي الأسس النظرية لفهم كيفية إنتاج التوافقيات العالية وتوقعت على نحو دقيق أنماطها&period; ثم ظهر بعدها نموذج يشرح كيفية إنتاج نبضات أتوثانية اعتمادًا على التوافقيات العالية والذي قامت آن باستغلاله وتطبيقه في أواخر التسعينيات&period; يقسم النموذج مراحل إنتاج النبضات الأتوثانية إلى ثلاث مراحل&period; في المرحلة الأولى، يعمل المجال الكهرمغناطيسي لليزر على<a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;&percnt;d9&percnt;85&percnt;d8&percnt;a7-&percnt;d9&percnt;87&percnt;d9&percnt;8a-&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d9&percnt;84&percnt;d8&percnt;a5&percnt;d8&percnt;b4&percnt;d8&percnt;b9&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d8&percnt;b9&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d8&percnt;aa-&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d9&percnt;84&percnt;d9&percnt;86&percnt;d9&percnt;88&percnt;d9&percnt;88&percnt;d9&percnt;8a&percnt;d8&percnt;a9&sol;"> تأيين <&sol;a>ذرات الغاز، المسلط عليه، عن طريق <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;10-&percnt;D9&percnt;85&percnt;D8&percnt;B9&percnt;D9&percnt;84&percnt;D9&percnt;88&percnt;D9&percnt;85&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D8&percnt;AA-&percnt;D9&percnt;8A&percnt;D8&percnt;AC&percnt;D8&percnt;A8-&percnt;D8&percnt;A3&percnt;D9&percnt;86-&percnt;D8&percnt;AA&percnt;D8&percnt;B9&percnt;D8&percnt;B1&percnt;D9&percnt;81&percnt;D9&percnt;87&percnt;D8&percnt;A7-&percnt;D9&percnt;81&percnt;D9&percnt;8A-&percnt;D9&percnt;85&percnt;D9&percnt;8A&percnt;D9&percnt;83&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D9&percnt;86&percnt;D9&percnt;8A&percnt;D9&percnt;83&percnt;D8&percnt;A7-&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D9&percnt;84&percnt;D9&percnt;83&sol;">ظاهرة النفق الكمومي<&sol;a>&period; بعدها، يسرع هذا المجال الكهرمغناطيسي الإلكترون بعيدًا عن مداره&period; ثم يعيده مرة أخرى إلى مكانه الأصلي مع تحرير طاقة على فوتون فوق بنفسجي، والذي يمثل نبضة أتوثانية -كما موضح بالصورة أدناه-&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;<div class&equals;"wp-block-image">&NewLine;<figure class&equals;"aligncenter size-full"><img src&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;wp-content&sol;uploads&sol;2023&sol;10&sol;AddText&lowbar;10-03-08&period;12&period;25-1&period;jpg" alt&equals;"" class&equals;"wp-image-60763"&sol;><figcaption class&equals;"wp-element-caption"><strong>الشكل2&colon; <&sol;strong>إنتاج نبضة أتوثانية عبر ثلاث مراحل<&sol;figcaption><&sol;figure><&sol;div>&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h3 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-مدة-النبضات-الأتوثانية">مدة النبضات الأتوثانية<&sol;h3>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>بعد إنتاج النبضات الأتوثانية، صار اهتمام العلماء منصبًا حول تطوير طرق لقياس مدة النبضة&period; فطور كل من أغوستيني وكراوس طريقتين مختلفتين لقياس هذه المدة&period; وفي سنة 2001 نجح كلاهما بإنتاج نبضات أتوثانية، حيث أنتج أغوستيني حزمة من النبضات مدتها 250 أتوثانية&period; بينما نجح كراوس في إنتاج أول نبضة معزولة مدتها 650 أتوثانية&period; بالإضافة إلى هذا، كان لهذا الأخير السبق في استخدام النبضات الأتوثانية في دراسة حركة الإلكترونات&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h3 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-دراسة-التأثير-كهرضوئي-بالنبضات-الأتوثانية">دراسة التأثير كهرضوئي بالنبضات الأتوثانية<&sol;h3>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>منذ تفسير أينشتاين<a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;&percnt;d9&percnt;83&percnt;d9&percnt;8a&percnt;d9&percnt;81-&percnt;d8&percnt;aa&percnt;d8&percnt;aa&percnt;d9&percnt;81&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d8&percnt;b9&percnt;d9&percnt;84-&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d9&percnt;84&percnt;d8&percnt;a5&percnt;d8&percnt;b4&percnt;d8&percnt;b9&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d8&percnt;b9&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d8&percnt;aa-&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d9&percnt;84&percnt;d9&percnt;85&percnt;d8&percnt;a4&percnt;d9&percnt;8a&percnt;d9&percnt;86&percnt;d8&percnt;a9-&percnt;d9&percnt;85&percnt;d8&percnt;b9-&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d9&percnt;84&percnt;d9&percnt;85&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d8&percnt;af&sol;"> لظاهرة التأثير الضوئي<&sol;a>، دأب العلماء على الاعتقاد أن هذه الظاهرة آنية&period; لكن مع ظهور النبضات التوثانية، تمكن العلماء من ملاحظة تأخر زمني للإلكترونات المنبعثة لوسط ما عند امتصاصه لأشعة الليزر&period; وقد تمكن كل من فيرينس كراوس وآن لويلييه من ملاحظة هذا التأخر، حيث وجدوا أن الإلكترونات التي تنبعث من المدارات الخارجية للذرات تتأخر عن تلك التي تنبعث من المدارات الداخلية&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>في الختام، بفضل الإسهامات التي&nbsp&semi; قدمها هؤلاء العلماء، صار بالإمكان اكتشاف ظواهر فيزيائية جديدة، يمكن أن تغير نظرتنا لهذا العالم&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-المصادر">المصادر<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p><a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;nobelprize&period;org&sol;uploads&sol;2023&sol;10&sol;advanced-physicsprize2023&period;pdf">Nobel Prize<&sol;a><&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p> <&sol;p>&NewLine;<div class&equals;"uwp&lowbar;widgets uwp&lowbar;widget&lowbar;author&lowbar;box bsui sdel-9a8e25eb" ><div class&equals;"d-block text-center text-md-start d-md-flex p-3 bg-light ">&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;profile&sol;meryem3arab1&sol;"><img src&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;wp-content&sol;uploads&sol;2024&sol;08&sol;IMG&lowbar;20210803&lowbar;170059&lowbar;uwp&lowbar;avatar&lowbar;thumb&period;jpg" class&equals;"rounded-circle shadow border border-white border-width-4 me-3" width&equals;"60" height&equals;"60" alt&equals;"مريم بلحساوية"><&sol;a>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<div class&equals;"media-body">&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<h5 class&equals;"mt-0">Author&colon; <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;profile&sol;meryem3arab1&sol;">مريم بلحساوية<&sol;a><&sol;h5>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<p><&sol;p>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<&sol;div>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;<&sol;div><&sol;div><&sol;div><div style&equals;'text-align&colon;center' class&equals;'yasr-auto-insert-visitor'><&excl;--Yasr Visitor Votes Shortcode--><div id&equals;'yasr&lowbar;visitor&lowbar;votes&lowbar;312169e8262b4' class&equals;'yasr-visitor-votes'><div class&equals;"yasr-custom-text-vv-before yasr-custom-text-vv-before-60736">اضغط هنا لتقييم التقرير<&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-second-row-container-312169e8262b4' &NewLine; class&equals;'yasr-vv-second-row-container'><div id&equals;'yasr-visitor-votes-rater-312169e8262b4' &NewLine; class&equals;'yasr-rater-stars-vv' &NewLine; data-rater-postid&equals;'60736' &NewLine; data-rating&equals;'0' &NewLine; data-rater-starsize&equals;'32' &NewLine; data-rater-readonly&equals;'false' &NewLine; data-rater-nonce&equals;'79bfbbed13' &NewLine; data-issingular&equals;'true' &NewLine; ><&sol;div><div class&equals;"yasr-vv-stats-text-container" id&equals;"yasr-vv-stats-text-container-312169e8262b4"><svg xmlns&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;w3&period;org&sol;2000&sol;svg" width&equals;"20" height&equals;"20" &NewLine; class&equals;"yasr-dashicons-visitor-stats" &NewLine; data-postid&equals;"60736" &NewLine; id&equals;"yasr-stats-dashicon-312169e8262b4"> &NewLine; <path d&equals;"M18 18v-16h-4v16h4zM12 18v-11h-4v11h4zM6 18v-8h-4v8h4z"><&sol;path> &NewLine; <&sol;svg><span id&equals;"yasr-vv-text-container-312169e8262b4" class&equals;"yasr-vv-text-container">&lbrack;Average&colon; <span id&equals;"yasr-vv-average-container-312169e8262b4">0<&sol;span>&rsqb;<&sol;span><&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-loader-312169e8262b4' class&equals;'yasr-vv-container-loader'><&sol;div><&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-bottom-container-312169e8262b4' class&equals;'yasr-vv-bottom-container'><&sol;div><&sol;div><&excl;--End Yasr Visitor Votes Shortcode--><&sol;div>

Related Post
مريم بلحساوية

Share
Published by
مريم بلحساوية

Recent Posts

لاري ريتشاردسون.. قصة القط الذي فضح هشاشة التقييم العلمي وأخلاقيات النشر الأكاديمي!

في عالم البحث العلمي، حيث تُبنى المسيرة المهنية للعلماء على أساس الأصالة والدقة العلمية والاعتراف…

3 ساعات ago

حقنة بمليوني دولار: لماذا يعجز العلم عن تحقيق المساواة في علاج الأمراض النادرة؟

حكاية حقنة الأمل واليأس لم تكن حكاية على، الطفل المصاب بضمور العضلات الشوكي، والذي تبرع…

17 ساعة ago

مكتبة الإسكندرية تستضيف “ملتقى أخلاقيات العلوم والثقافة في عالم متغير”

شهدت مكتبة الإسكندرية العريقة يوم الإثنين الموافق 4 أغسطس 2025، فعاليات "ملتقى أخلاقيات العلوم والثقافة…

3 أيام ago

تحطيم الرقم القياسي: جنين عمره 30 عامًا يولد حياً في إنجاز علمي غير مسبوق!

في إنجاز علمي يجمع بين عجائب التكنولوجيا وأمل الإنسانية، شهد العالم ولادة "ثاديوس دانيال بيرس"،…

6 أيام ago

دور تكنولوجيا النانو في الحفاظ على الأمن القومي: تحديات التواصل العلمي والمشاركة العامة

هل تعلم أن تكنولوجيا النانو قد تغير وجه الأمن القومي بشكل جذري؟ من الدروع التي…

أسبوع واحد ago

“فاجات” الأمل: ثورة علمية جديدة في مكافحة البكتيريا الخارقة المقاومة للمضادات الحيوية

الفاجات درع جديد ضد البكتيريا المتمردة يواجه العالم اليوم تحديًا صحيًا عالميًا متزايدًا يتمثل في…

أسبوع واحد ago