📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل

يمكن لنواة ذرية ثقيلة من الكاليفورنيوم-252 أن تتفكك تلقائيًا إلى شظيتين كبيرتين — يشبه ذلك انفجار قطرة ماء. لكن داخل هذه القطرة تعمل قوانين الكم، وتحصل كل شظية على دوران خاص بها — النجم النيوتروني. لطالما اشتبه الفيزيائيون في أن أعناق الشظايا ليست عشوائية، بل مترابطة، مثل شريكين في رقصة يجب أن يتحركا بتناغم.

في الدراسة الجديدة، حسب العلماء كيف يؤثر شكل النواة لحظة التمزق على هذه الرقصة. إذا بقيت النواة متماثلة، مثل كرة رجبي مثالية، فإن أعناق الشظايا تكون مرتبطة بشدة: على طول محور الانشطار تدور في اتجاهين متعاكسين، مثل عجلتين متشابكتين بتروس، بينما في الاتجاه العرضي يمكن أن تنحني أو تتلوى باحتمالات متساوية. ولكن بمجرد أن تفقد النواة تماثلها — على سبيل المثال، تصبح مفلطحة قليلاً من جانب واحد — تتغير القواعد. على طول محور الانشطار يضعف الارتباط بين الأعناق، لكن تظهر أنواع جديدة من الدوران الجماعي كانت محظورة سابقًا.

لقياس درجة الترابط، طبق المؤلفون تحليل المعلومات المتبادلة — وهي طريقة تسمح بتقييم مدى تقليل معرفة دوران إحدى الشظايا من عدم اليقين في دوران الأخرى. اتضح أن الارتباطات العمودية على محور الانشطار مستقرة بشكل مدهش أمام اضطرابات التماثل، بينما على طول المحور — تتلاشى بسرعة. هذا يفتح الطريق لفهم كيفية ظهور التشابك الكمي في واحدة من أكثر العمليات طاقة في الطبيعة.

الملخص الأصلي

كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2605.24466

Nuclear time-dependent density functional theory is used to investigate spin generation and entanglement of fission fragments in spontaneous fission of $$^{252}$$Cf, incorporating both axial and non-axial deformations. Axially symmetric fission trajectories enforce strict constraints: counter rotation (twisting mode) along the fission axis and equiprobable bending/wriggling modes perpendicular to it. Non-axial modes broaden the distributions of fission fragment spin projection on the fission axis, and allow for axial (tilting) collective rotations, which are forbidden on axially symmetric trajectories. Mutual information analysis reveals that axial-symmetry breaking reduces spin-spin correlations along the fission axis of symmetric cases, while perpendicular correlations remain more resilient. The effect of triaxial degrees of freedom on the opening angle distribution between the spins of the fission fragments is analyzed.