تمكن العلماء من اكتشاف زوج من الإلكترونات قد اكتسبت طاقة أعلى من الطبيعي، ما جعلها تدور في مستوى طاقة أعلى بشكل غير متوقع حول نواة ذرتها. فبالرغم من افتراض فيزياء الكم أنه من الممكن حدوث ذلك، إلا أن تلك هي المرة الأولى التي يتم مشاهدة تلك الظاهرة المدهشة.
يقفز الإلكترون لمستويات طاقة عالية في العادة نتيجة لتعرضه لآشعة الضوء التي تكسبه كمية كافية من الطاقة التي تساعده على ذلك، إلا أنه سرعان ما يفقد تلك الطاقة، ليعود مرة أخرى إلى مستوى طاقته الطبيعي حول نواة ذرته. لكن ماذا لو أن هناك إلكترونين تجمع بينهما قوة تجاذب تجعلهما يتحركان معا!
يوجد نوع من المواد يطلق عليه مواد فائقة التوصيل”Superconductors”، حسب ميكانيكا الكم، فإن ما يحدث في تلك المواد هو تحرك زوج من الإلكترونات معًا عند مرور التيار الكهربائي خلال تلك المواد، ما يجعل عملية تنقلهما معًا أسرع بكثير جدًا من انتقال الإلكترون وحيدًا في المواد الموصلة العادية، وهو ما يؤدي إلى انتقال التيار الكهربائي بسرعة فائقة خلال تلك المواد.
لكن بالرغم من ذلك التفسير لميكانيكا الكم، إلا أن مشاهدة زوج الإلكترونات لم تكن سهلة بسبب حجم الإلكترونات الصغير جدًا، كما أن حدوث تلك الظاهرة نادر جدًا.
قام العلماء للحصول على زوج من الإلكترونات في تلك التجربة بتوجيه شعاع من الأشعة السينية “x-rays” نحو جزيء من الهيدروجين، حيث ترتبط ذرتي الهيدروجين في الجزيء الواحد عن طريق رابطة تساهمية تمكن إلكترون كل ذرة من الارتباط بالآخر عن طريق قوى تجاذب.
ما يحدث في تلك الحالة هو اكتساب الإلكترونين معًا طاقة تمكن أحدهما من ترك جزيء الهيدروجين، والآخر من الانتقال لمستوى طاقة أعلى وحيدًا في ذرته، و بمعرفة الطاقة التي اكتسبها الإلكترون المتحرر يمكن مساواتها بطاقة الآخر، حيث وجد أن طاقة الإلكترون المرتبط بنواته كبيرة بالقدر الكافي الذي يمكنه من الانتقال لمستوى طاقة عالٍ جدًا تمت مشاهدته للمرة الأولى في التجربة.
كتابة: عمر ياسر
مراجعة: أية أسامة
تصميم: عمر حسن
تحرير: أحمد عبدالستار
