عدد اليوم
في إنجاز علمي جديد، أعلنت الصين عن نجاحها في بناء أقوى "مغناطيس مقاوم" في العالم، إذ بلغ المجال المغناطيسي الذي أنتجه هذا المغناطيس 42.02 تسلا، وهو ما يعادل أكثر من 800,000 ضعف المجال المغناطيسي للأرض.
تم تحقيق هذا الإنجاز في 22 سبتمبر في منشأة المجال المغناطيسي العالي المستقر (SHMFF) التابعة لمعاهد العلوم الفيزيائية في مدينة هفي الصينية.
هذا الرقم الجديد يتجاوز الرقم القياسي السابق البالغ 41.4 تسلا، الذي حققه مغناطيس في المختبر الوطني للمجال المغناطيسي العالي في فلوريدا، الولايات المتحدة، عام 2017.
تُستخدم المغناطيسات المقاومة بشكل واسع في الأبحاث العلمية، وهي مصنوعة من أسلاك معدنية ملفوفة لتوليد مجالات مغناطيسية قوية ومستقرة.
أقرأ أيضاً.. اكتشاف المجال المغناطيسي حول الثقب الأسود في «درب التبانة»
أداة علمية واعدة لاكتشاف فيزياء جديدة
تساعد هذه المغناطيسات القوية الباحثين في دراسة خصائص المواد المتقدمة مثل "الموصلات الفائقة"، التي تنقل الكهرباء دون فقدان للطاقة عند درجات حرارة منخفضة.
كما تتيح هذه المجالات المغناطيسية العالية فرصة لاستكشاف حالات جديدة من المادة قد تؤدي إلى اكتشافات علمية غير مسبوقة، وفقاً للعالم مارك-هنري جوليان من المختبر الوطني للمجالات المغناطيسية في فرنسا، "يمكنك باستخدام هذه الحقول أن تنشئ أو تتحكم في حالات جديدة من المادة".
والمجالات المغناطيسية العالية مفيدة أيضًا في التجارب التي تتطلب قياسات دقيقة، حيث إنها تزيد من دقة النتائج وتجعل من السهل رصد الظواهر الضعيفة، كما أشار الفيزيائي ألكسندر إيتون من جامعة كامبريدج. يقول إيتون: "كل تسلا إضافي في هذه الحقول يجعل الأبحاث أكثر قيمة من ذي قبل بشكل مضاعف".
التحدي: كفاءة مقابل تكلفة
رغم أن المغناطيسات المقاومة تُعتبر من التقنيات القديمة، إلا أنها تستطيع الحفاظ على حقول مغناطيسية عالية لفترات طويلة، مقارنة بالمغناطيسات الهجينة أو فائقة التوصيل. كما أنها تتميز بسهولة التحكم في قوة الحقل، إذ يمكن رفع المجال المغناطيسي بسرعة كبيرة بمجرد تدوير مقبض. لكن المشكلة الأساسية في هذه المغناطيسات هي استهلاك الطاقة الكبير، مما يجعل تشغيلها مكلفًا. فعلى سبيل المثال، استهلك المغناطيس الصيني 32.3 ميجاواط من الكهرباء لتحقيق الرقم القياسي.
هذا التحدي دفع العلماء إلى العمل على تطوير "مغناطيسات هجينة وفائقة التوصيل"، حيث تتطلب هذه الأنواع طاقة أقل لتوليد نفس القوة المغناطيسية. ورغم أن هذه التقنيات الجديدة توفر كفاءة تشغيل أعلى، إلا أنها تأتي بتحديات إضافية، مثل التكلفة العالية وتعقيد أنظمة التبريد اللازمة لتشغيلها.
في المستقبل، تسعى الصين إلى بناء مغناطيس هجين بقوة 55 تسلا، بينما يعمل علماء في الولايات المتحدة على تطوير مغناطيس فائق التوصيل بقدرة 40 تسلا. ورغم أن هذه التقنيات تبشر بتقليل التكاليف على المدى الطويل، إلا أن التكلفة النهائية ما زالت غير واضحة.
هذا الإنجاز يعكس المنافسة المتزايدة في المجال العلمي العالمي، حيث يُعد تحسين قدرات المغناطيسات أداة أساسية لفهم أعمق للفيزياء واكتشاف ظواهر جديدة قد تغير مستقبل الأبحاث العلمية.
