فيزيائيون ينجحون في صنع “شيء من لا شيء” 

العقبة اليوم – في إنجاز علمي مثير، أعلن باحثون من جامعة كولومبيا البريطانية (UBC) عن اكتشاف طريقة جديدة لمحاكاة ما يُعرف بـ تأثير شويـنغر (Schwinger Effect)، وهو ظاهرة تنبأ بها الفيزيائي جوليان شويـنغر عام 1951، تقضي بأن الحقول الكهربائية الشديدة يمكن أن تولِّد أزواجًا من الإلكترون والبوزيترون من الفراغ عبر نفق كمي. غير أن هذه الظاهرة لم تُرصد عمليًا قط، بسبب الحاجة إلى مجالات كهربائية هائلة تفوق إمكانيات المختبرات.

الفريق الكندي استبدل الفراغ الكوني بـ أغشية رقيقة من الهيليوم-4 فائق السيولة، واستبدل الحقل الكهربائي بتدفق هذا السائل الفائق الذي يتصرف كفراغ عديم الاحتكاك عند درجات حرارة منخفضة للغاية. النتيجة: ظهور أزواج من الدوامات وضدّ الدوامات بشكل تلقائي، تدور في اتجاهين متعاكسين، في محاكاة مذهلة لفكرة “خلق جسيمات من لا شيء“.

وقال د. فيليب ستامب، أحد قادة البحث، إن هذه الدراسة المنشورة في مجلة PNAS لا تقتصر أهميتها على تمثيل الظواهر الكونية التي يستحيل اختبارها تجريبيًا، مثل الفراغ العميق أو الثقوب السوداء أو بدايات الكون، بل تكمن أيضًا في إعادة صياغة فهمنا للهيليوم الفائق والسيولة الفائقة في الأبعاد الثنائية.

كما أظهر الباحثون أن كتلة الدوامات ليست ثابتة كما كان يُعتقد، بل تتغير بشكل كبير أثناء الحركة، ما يعيد النظر في المفاهيم المتعلقة بالدوامات، بالنفق الكمي، وحتى بالنماذج الكونية المبكرة. ويرى ستامب أن هذه النتيجة قد تنعكس على تطوير نظرية شويـنغر ذاتها، في ما وصفه بـ “انتقام المحاكاة“.

هذا البحث يفتح بابًا جديدًا لدراسة الأنظمة الكمية المعقدة عبر أنظمة فيزيائية واقعية قابلة للتجريب، مما يعزز فهمنا للعلاقة بين ميكانيكا الكم والكون في لحظاته الأولى.