فيزيائيون يبطئون الإلكترونات عالية السرعة باستخدام شعاع الليزر

تمكن فيزيائيون من إبطاء الإلكترونات التي تسافر بسرعة قريبة من سرعة الضوء، للمرة الأولى، باستخدام شعاع الليزر. وأنتجت التجربة ظاهرة ميكانيكية كان يعتقد سابقا أنها تحدث حول الثقوب السوداء، ويطلق على هذا التأثير اسم "رد فعل إشعاعي"، وقد سمح قياس كيفية عمله في المختبر للعلماء بفهم العمليات التي تجري حول الأجسام الفلكية البعيدة.

وعندما أطلق العلماء "الليزر شديد الكثافة" ( أكثر إشراقا من الشمس بواحد كوادريليون مرة) في حزمة عالية الطاقة من الإلكترونات، جعلوا الإلكترونات تهتز بعنف حتى بدأت في التباطؤ فعليا. وقال الدكتور دان سيمس، الباحث في مركز الليزر المركزي التابع لمرافق العلوم والتكنولوجيا، الذي شارك في إعداد الدراسة إن "التجارب من هذا القبيل معقدة للغاية"، حيث استخدم العلماء حزمتين عاليتي الطاقة بشكل متزامن، واحدة لإنتاج تيار طاقة عالية من الإلكترونات، وأخرى لإطلاقها.

ويمكن للعلماء أن يقولوا إن تجربتهم قد نجحت، لأن الظروف القياسية للتجربة أدت إلى إنتاج ضوء يعكس تصادم الأشعة للتحول في الجزء المرئي من الطيف إلى أشعة غاما. وقال الدكتور ستيوارت مانغلز، كبير معدي الدراسة في كلية إمبريال كوليدج لندن: "كنا نعلم أننا نجحنا في تصادم الحزمتين عندما اكتشفنا إشعاعا يشبه أشعة غاما عالية الطاقة".

وأضاف مانغلز قائلا: "جاءت النتيجة الحقيقية عند مقارنة هذا الكشف مع الطاقة في شعاع الإلكترون بعد الاصطدام، لقد وجدنا أن هذه الاصطدامات الناجحة كانت طاقة الإلكترون فيها أقل مما كان متوقعا، وهو دليل واضح على رد الفعل الإشعاعي". وللتأكد من الظاهرة التي لاحظوها، يعتزم الفيزيائيون الآن إجراء المزيد من التجارب مع أشعة إلكترون أعلى كثافة.