الوصول بسرعة الضوء الى سرعة الصوت

الوصول بسرعة الضوء الى سرعة الصوت
نشرت بواسطة اهرام on 2011/8/25 (970 عدد القراءات)

سرعة الضوء

أضغط على الصورة لتكبيرها
سرعة الضوء
تمكن علماء من جامعةGlasgow ، ولأول مرة، من سحب الضوء عن طريق ابطاء سرعته لتصل لسرعة الصوت وارساله من خلال بلورة دوارة.

يعتقد العديد من الناس ان سرعة الضوء ثابتة، ولكن ذلك لا يحدث إلى في الفراغ، مثل الفضاء، حيث يسير الضوء بسرعة 671 مليون متر في الساعة. وبالرغم من ذلك، فعند مروره خلال مواد مختلفة، مثل الماء أو المواد الصلبة، فإن سرعته تتناقص، بأطوال موجية مختلفة (ألوان) تسير بسرعات مختلفة.

بالاضافة إلى ذلك، يمكن ملاحظة ذلك التناقص، لكن لا يمكن تقديره، وذلك لأن الضوء يمكن سحبه عندما يمر خلال مواد متحركة، مثل الزجاج، الهواء أو الماء – هذه الظاهرة تم توقعها بواسطة Augustin-Jean Fresnel في عام 1818 وتمت ملاحظتها لمئات السنين بعد ذلك.

وقد صرح البروفيسور Miles Padgett في Optics Group في مدرسة الفيزياء و الفضاء قائلا: "إن سرعة الضوء تبدو ثابتة فقط في الفراغ. فعند مرور الضوء خلال الزجاج، فإن حركة الزجاج تسحب الضوء معها أيضا.

"فبتدوير نافذة بأقصى سرعة ممكنة من المتوقع ان تلف صورة العالم بجوارها بشكل جزئي. هذه الاستدارة يمكن ان تكون حوالي جزء من المليون من الدرجة ولا يمكن ادراكها بالعين".

وفي تفاصيل بحث من العدد الأخير من مجلة Science، فإن الباحثين Dr Sonja Franke-Arnold، Dr Graham Gibson و Prof Padgett، بالتعاون مع زميلهم البروفيسور Robert Boyd من جامعتي Ottowa وRocheste، توصلوا إلى نتيجة مختلفة، حيث أجروا تجربة: سطوع صورة أولية مؤلفة من ملف بيضاوي الشكل من الليزر الأخضر من خلال قضيب الياقوت يدور حول محورها بسرعة تصل إلى 3000 دورة في الدقيقة.

وما أن يدخل الضوء خلال الياقوتة، تتباطأ سرعته لتصل تقريبا لسرعة الصوت ( تقريبا 741 متر/الساعة) والحركة الدورانية للقضيب تسحب الضوء معها، مما ينتج عنه استدارة للصورة بنحو خمس درجات: وهي كبيرة بشكل كافٍ لترى بالعين المجردة.

وقد قال الدكتور Franke-Arnold، والذي جاء بفكرة استخدام تباطؤ الضوء في الياقوت لمشاهدة عملية سحب الفوتون: "لقد كان هدفنا الرئيس إثبات أحد المبادئ البصرية الأساسية، لكن هذا العمل له كذلك تطبيقات ممكنة.

"الصور عبارة عن معلومات والقدرة على تخزين شدتها وطورها يعتبر خطوة هامة في التخزين الضوئي، ومعالجة العمليات الكمية، والتي من المحتمل أن تحقق ما لا يمكن أن يحققه الكمبيوتر الكلاسيكي في أي وقت مضى.

"إن خيار تدوير الصورة بوضع زاوية محددة أوجد طريقة لتشفير المعلومات، وهي احتمالية لم يتم التحكم بها بأي بروتوكول تشفير للصورة حتى الآن".