دوامات تلعب لعبة القفز في الضوء السائل ⚡ экспресс
يُسجّل هذا البحث رصداً تجريبياً لقفز الدوامات في سائل ضوئي ثنائي الأبعاد. فبإدخال زوجين من دوامة-ضد دوامة واستخدام تصوير حساس للطور إطاراً بإطار، سُجّلت ديناميكيات تتطابق تماماً مع نموذج الدوامات النقطية بتيار شعاعي خارجي. وقد أتاح التحكم الدقيق في المسافة الابتدائية بين الدوامات تحديد التكوينات التي ينهار فيها القفز، وتحديد آليتين للتبديد. الأولى ناتجة عن انزلاق الطور عند سرعات ابتدائية كبيرة. والثانية تحدث عندما يؤدي حقن دوامات متعددة الشحنات إلى توليد موجة صدمية تشتتية تصبح مصدراً مستمراً للاضطرابات الطورية. وتعمّق هذه النتائج فهم ديناميكيات الدوامات وعمليات التبديد في الأنظمة الفائقة التدفق.
يتدفق الهيليوم فائق الميوعة دون احتكاك، وتتولد فيه دوامات - عبارة عن أقنية مجهرية تشبه الدوامات في الماء. يمكن لاثنتين من هذه الدوامات أن تلعبا لعبة القفز: تقفز إحداهما فوق الأخرى، ثم تقفزان معًا في حركة دائرية. تنبأ بهذه اللعبة ريتشارد فاينمان في خمسينيات القرن الماضي. ولم نتمكن من رؤيتها مباشرة إلا الآن.
والآن، رتب الفيزيائيون لعبة القفز في «الضوء السائل» - وسط يتصرف فيه الضوء كسائل فائق الميوعة. تم توليد الدوامات بالليزر، وتُوبعت حركتها بكاميرا فائقة السرعة. عندما تم تسريع الدوامات أكثر من اللازم، حدثت صدمة حادة - موجة صدمية. تعطلت اللعبة: اصطدمت الدوامات واختفت، مطلقة حرارة. هذه هي الطريقة الوحيدة ليفقد مثل هذا السائل المثالي طاقته. وقد ساعد التصوير فائق السرعة في التقاط هذه اللحظة.
يساعد هذا الاكتشاف في فهم كيفية اضمحلال الحركة في الأوساط فائقة الميوعة، وقد يؤدي إلى صنع مستشعرات دوران فائقة الدقة.
🎯 تنبأ فاينمان بلعبة قفز الدوامات وهو يتأمل ألغاز الاضطراب، ولم نشاهدها فعليًا إلا الآن - في ضوء الليزر.
🎬 الضوء السائل يشبه تقريبًا السيوف الضوئية في الخيال العلمي، حيث تصبح الطاقة ملموسة.