كيف تصنع الذرات فسيفساء لا تتكرر ⚡ экспресс
اكتشف العلماء أن مزيجاً من غازين كموميين فائقي البرودة داخل مصيدة ضوئية يمكن أن يُنتج أنماطاً ذات تناظر ثمانية الأشعة - تماماً مثل ندفة ثلج مستحيلة. هذه الفسيفساء الكمومية لا تستقر إلا في حالة توازن مثالي للمكونات. هل يمكن أن يصبح هذا التوازن الهش مفتاحاً لتقنيات جديدة؟
البلاط العادي يرصّ في نمط متكرر. لكن الذرات قادرة على ما هو أكثر: في ظروف معينة، ترصّ هي نفسها فسيفساء معقدة لا يتكرر فيها النمط أبداً، مثل ألواح الزليج القديمة.
في تجربة حديثة، حُبس نوعان من الذرات المُبرَّدة إلى حالة الموجة الواحدة (وهي الظاهرة التي تنبأ بها أينشتاين) في تقاطع حزم الليزر. وعندما أصبح التنافر المتبادل بينها قوياً، كشفت مراقبة التوهج والقياسات النبضية عن نمط ذي تناظر ثماني. هذه علامة على شبه البلورة — بنية يتوفر فيها النظام لكنه لا يتكرر، على عكس الشبكة البلورية.
البلورة العادية، مثل ورق الجدران، تتكون من خلايا متطابقة. أما شبه البلورة فتشبه فسيفساء لا يتكرر فيها أي جزء بدقة، لكن النمط الكلي متناغم. استقرار هذه الفسيفساء الذرية يتطلب عدداً متساوياً من ذرات النوعين. أي اختلال طفيف يدمر النمط. من وجهة نظر مقياس الفوضى، يفقد النظام انتظامه أولاً، ثم يجد طريقة أكثر تعقيداً للتعبئة. والأكثر إدهاشاً: أن مثل هذه الأنماط، التي كانت تُعتبر تجريداً رياضياً، اكتُشفت أولاً في مواد نيازك، والآن تُصنع في المختبر بمجرد الضوء والبرودة.
🎯 التناظر الثماني ممنوع في البلورات العادية، ولذلك أصبحت أشباه البلورات، التي حُصل عليها لأول مرة في عام 1982، ضجة علمية. لاحقاً، عُثر على مثل هذه البُنى في النيازك، مما أظهر أن الطبيعة قادرة على خلق المستحيل.