كيف يقيس الألماس والضوء الضغط الهائل ⚡ экспресс
استخدم العلماء ألماسات فائقة الصغر كمستشعرات لرؤية توزيع الضغط داخل سندان الألماس، وهو جهاز يولّد ضغطًا هائلًا. مثل شذرات مضيئة تبرز القوى الخفية، أظهرت هذه المستشعرات أماكن تساوي الضغط وأماكن عدم انتظامه. تخيل خريطة للقوى التي تضغط المادة حتى تتحول!
داخل سندان الألماس - وهو حجرة يضغط فيها رأسان ألماسيان قطرة صغيرة من سائل بقوة تولد ضغطًا مشابهًا لمركز الأرض - قام العلماء برش غبار الألماس المصنوع من الكربون. كل حبة، بحجم فيروس، تبدأ بالتوهج تحت شعاع الليزر مثل مصباح مجهري، ويتغير ضوءها تبعًا لمدى انضغاط السائل المحيط بها: كلما زاد الضغط، تغير اللون وزاد السطوع.
وبعد جمع الضوء من ملايين هذه الجسيمات المتلألئة وتحليله باستخدام طرق التحليل الطيفي (تفكيك الضوء إلى ألوانه) والقياس الضوئي (قياس شدة السطوع) - وهي تقنيات تعود جذورها إلى دراسات رائدة في علم البصريات على يد علماء مسلمين مثل ابن الهيثم - تمكن الباحثون لأول مرة من رؤية ليس مجرد رقم متوسط، بل صورة حية لعدم الانتظام. كان الضغط يتوزع في بقع، كما في الخريطة الحرارية: ظهرت 'نقاط ساخنة' حيث كان الانضغاط أعلى بكثير، مما يهدد سلامة العينة. في السابق، لم يكن بوسع العلماء سوى التكهن بمثل هذه الشذوذات.
في المستقبل، ستتيح هذه الطريقة ليس فقط التحكم في التجارب تحت الضغط العالي، بل أيضًا دراسة المجالات المغناطيسية أو محاكاة باطن الكواكب البعيدة. والحقيقة المدهشة أن جسيمات الألماس، التي تتحمل ضغوطًا هائلة تصل إلى 200,000 ضغط جوي (حيث يتدفق الفولاذ كالماء)، تعمل كمستشعرات مثالية غير قابلة للتدمير. إنها ترصد تغيرات الضغط التي لا تتجاوز بضع عشرات من الضغوط الجوية، وتبقى منارات ثابتة في هذه البيئة القاسية.
🎯 الضغط الذي يصل إلى 20 جيجاباسكال (أي ما يعادل 200,000 ضغط جوي) يمكنه تحويل الغرافيت الناعم إلى ألماس، وهذه هي الظروف نفسها التي تتحقق في سندان الألماس.