اكتشاف التشابك الكمى داخل البروتونات لأول مرة.. تفاصيل

في إنجاز علمي مذهل في مجال فيزياء الكم، اكتشف الباحثون لأول مرة وجود التشابك الكمي داخل البروتونات، اللبنات الأساسية للمادة.

وتشير النتائج إلى أن الكواركات والجلونات، التي تشكل البروتونات، يمكن أن توجد في حالة مرتبطة بالكم، مما يسمح لها بمشاركة المعلومات حتى على أصغر المقاييس الممكنة.
يسلط هذا الاكتشاف الضوء على الطبيعة المعقدة للجسيمات دون الذرية وتفاعلاتها، مما يغير الفهم التقليدي للبروتونات.

ووفقا لدراسة نشرت في مجلة Reports on Progress in Physics، اعتمد الباحثون على بيانات متقدمة من مصادم الهادرونات الكبير (LHC) ومسرع حلقة الإلكترون والهادرون للكشف عن هذه الظاهرة.

وقد لوحظ التشابك بين الكواركات والجلونات على مسافات صغيرة تصل إلى جزء من المليون من مليار متر، حيث تتشارك الجسيمات أكبر قدر ممكن من المعلومات داخل البروتون.
وأوضح الفيزيائي شودونمينغ تو، من مختبر بروكهافن الوطني، أن هذا الاكتشاف يتحدى النظرة التقليدية للبروتونات كمجموعات ثابتة من الكواركات والجلونات.

تؤكد قياسات الإنتروبيا التشابك

اعتمدت الدراسة على مبادئ فيزياء الكم، وخاصة قياسات الإنتروبيا، التي تعكس عدد حالات الطاقة المحتملة للنظام. وقد لوحظ أن الإنتروبيا زادت نتيجة للتشابك، مما يوفر دليلا مباشرا على الحالة المتشابكة. وشدد شودونمينغ تو على أن النتائج تتفق إلى حد كبير مع التوقعات النظرية، مما يمثل تقدمًا كبيرًا في فهم الخصائص الديناميكية للبروتونات.

آثار الاكتشاف على البحوث المستقبلية

ويثير هذا الاكتشاف تساؤلات جديدة حول دور التشابك الكمي داخل النوى الذرية، ويخطط الباحثون لمتابعة هذه الدراسات باستخدام مصادم الإلكترون-الأيون، الذي من المتوقع أن يبدأ عملياته خلال العقد المقبل.

وفي الوقت نفسه، قد توفر الأساليب التجريبية البديلة، مثل تصادمات الأيونات الثقيلة في البيئة المحيطة للغاية، رؤى إضافية.

ومن المتوقع أن تؤدي هذه النتائج إلى تعميق فهم الجسيمات الأساسية وسلوكها، مما يمهد الطريق للتطورات المستقبلية في فيزياء الكم.