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

مغناطيس يزن بضع حبات رمل يطفو في الهواء دون أي سند. لا يلمس الجدران ولا يحتك بالمحامل — إنه ببساطة معلق في مصيدة مغناطيسية، مثل ذرة غبار في شعاع الشمس. جعل الباحثون هذه الذرة الصغيرة تعمل كبوصلة فائقة الحساسية: يلتقط الجهاز تغيرات في المجال المغناطيسي تبلغ 23 فيمتو تسلا. لتستشعر هذا الرقم، تذكر مغناطيس الثلاجة العادي — فمجاله أقوى بنحو مليار مرة.

سر الحساسية يكمن في العزل المثالي. المغناطيس العائم لا يعرف الاحتكاك، لذا فإن أي دفعة خارجية طفيفة تجعله يهتز. أخذ مؤلفو الدراسة قطعة من مادة مغناطيسية حديدية (مادة تتمغنط وتبقى مغناطيسًا) تزن مليغرامًا واحدًا، وعلّقوها في مجال مغناطيس آخر أقوى — فتشكلت نابض بلا تلامس. عندما يتغير المجال الخارجي، ينضغط «النابض» أو يتمدد قليلًا، ومن حركة المغناطيس يمكن حساب الاضطراب بدقة تصل إلى فيمتو تسلا.

هذه الحساسية ليست من أجل الأرقام القياسية. فالمجالات المغناطيسية تكشف عمل القلب والأعصاب، والحساس الذي لا يحتاج إلى تبريد لدرجات حرارة منخفضة للغاية يمكن أن يُدمج في العيادات العادية. كما أن البوصلة فائقة الدقة قادرة على رصد جسيمات خفيفة جدًا من المادة المظلمة أو قوى غير معروفة تختبئ حتى الآن بين سطور النموذج القياسي. حبة الرمل العائمة تصبح نافذة إلى داخل الجسم وإلى ما وراء الفيزياء المعروفة.

الملخص الأصلي

كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2608.08544v1

Levitated mechanical oscillators are emerging ultrasensitive sensors with tremendous potential in both applied and fundamental physics. Levitated ferromagnets, with internal spin noises rapidly averaged, promise ultrahigh magnetic sensitivity. Here, we demonstrate a milligram-scale diamagnetically levitated ferromagnet system operating at room temperature. Through optimized geometry and multi-channel dissipation control, we achieve a magnetic sensitivity of 23~fT$$/\sqrt{\text{Hz}}$$ at frequency of 100-Hz level. We anticipate that a ferromagnetic magnetometer with subfemtotesla sensitivity is within reach, after modest technical improvements. This platform establishes a high-performance magnetometer for biomagnetic field detection and beyond-standard-model force searches.