لأول مرة.. علماء يرصدون الحالة الخامسة للمادة في الفضاء

تمكن علماء من رصد الحالة الخامسة للمادة في الفضاء للمرة الأولى ما قد يساعد في حل بعض ألغاز الكون الكمّي الأكثر استعصاء.
وتتشكل مكثفات بوز-اينشتاين، التي تنبأ بوجودها ألبرت أينشتاين وعالم الرياضيات الهندي ساتيندرا ناث بوز قبل قرن تقريبا، عندما يتم تبريد ذرات عناصر معينة إلى ما يقرب من الصفر المطلق (0 كيلفن ناقص 273,15 درجة مئوية).
عند هذه النقطة، تصبح الذرات كيانا واحدا له خصائص كمية حيث يعمل كل جسيم أيضا كموجة من المادة.
وتمتد هذه المكثفات على الخط الفاصل بين العالم المجهري الذي تضبطه قوى مثل الجاذبية والمستوى المجهري، وتتحكم به آليات الكم.
ويعتقد العلماء أن المكثفات تحوي أدلة حيوية للظواهر الغامضة مثل الطاقة المظلمة، وهي الطاقة غير المعروفة التي يعتقد أنها وراء التوسع المتسارع للكون.
لكنها هشة للغاية. فأدنى تفاعل مع العالم الخارجي يكفي لتسخينها بعد عتبة التكثيف.
وهذا يجعل دراستها شبه مستحيلة على الأرض بحيث تتداخل الجاذبية مع المجالات المغناطيسية المطلوبة لإبقائها في مكانها للمعاينة.
وكشف فريق من وكالة الفضاء الأميركية (ناسا)، اليوم الخميس، النتائج الأولى للتجارب التي أجريت على مكثفات في محطة الفضاء الدولية حيث يمكن التعامل مع الجسيمات بعيدا عن القيود التي يفرضها كوكب الأرض، في دراسة نشرت في مجلة "نايتشر" العلمية.
وقال روبرت تومسون من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا "إن الجاذبية الضئيلة تسمح لنا بحصر الذرات بقوى أضعف بكثير لأننا لسنا مضطرين لدعمها ضد الجاذبية الأرضية".
وتوثق هذه الدراسة اختلافات مذهلة في خصائص المكثفات التي تم إنشاؤها على الأرض وتلك الموجودة في محطة الفضاء الدولية.
ومن تلك الاختلافات، أن المكثفات في المختبرات الأرضية بقيت بعض ميليثوان قبل أن تتبدد.
أما في محطة الفضاء، فقد بقيت لأكثر من ثانية، ما أتاح للفريق فرصة غير مسبوقة لدراسة خصائصها.
وسمحت الجاذبية الضعيفة أيضا بالتعامل معها بواسطة حقول مغناطيسية أضعف ما سرع تبريدها وسمح برؤيتها بشكل أوضح.
وأوضح رئيس فريق البحث ديفيد افلين أن دراسة المكثفات فتحت مجموعة من الفرص البحثية (...) من بينها النسبية العامة والطاقة المظلمة وموجات الجاذبية والملاحة في المركبات الفضائية والتنقيب عن المعادن تحت سطح القمر والأجسام الكوكبية الأخرى".