إبرة تسمع سريع
تطفو إبرة المجهر النفقي فوق السطح على مسافة أصغر من قطر الذرة. عادةً ما تتحسس التضاريس، مثل إصبع يقرأ صفحة بطريقة برايل. الآن، تعلّمت الإبرة نفسها أن تسمع كيف يرتجف غشاء بحجم الظفر.
في التجربة الجديدة، أصبحت إبرة المجهر بمثابة قوس الكمان وميكروفونًا في آن واحد. فهي تلامس الغشاء بمجال كهربائي خفيف وتجعله يهتز، ثم تلتقط تلك الاهتزازات. عند درجة حرارة الهيليوم السائل، يغني الغشاء بنقاءٍ بحيث تُرى حركاته بدقة بيكومتر — أي أصغر بمئة مرة من الذرة.
هذا الأسلوب اللطيف لا يُسخّن الغشاء ولا يُبطئه. في السابق، كانت مراقبة مثل هذه الاهتزازات تتطلب ليزرات أو دوائر كهربائية معقدة، مما كان يتدخل حتمًا في القياس. الآن يمكننا النظر إلى الحياة الداخلية لمتذبذب مجهري دون إزعاجه.
تفتح هذه الطريقة الطريق أمام أجهزة استشعار يمكنها الإحساس بقوة أضعف بآلاف المرات من وزن ذرة غبار. وبالتالي، ستصبح قياسات فائقة الدقة للضغط والحركة ممكنة في درجات حرارة منخفضة للغاية — على سبيل المثال، في الأجهزة الكمومية المستقبلية.
البيكومتر هو جزء من تريليون من المتر. إذا كبّرت الذرة إلى حجم ملعب كرة قدم، فسيكون البيكومتر بسماكة شعرة إنسان.