ماذا يحدث عندما تحاول تقطيع الفوتون إلى نصفين؟
الفوتون هو جسيم واحد من الضوء، وفي الظروف العادية، لا يمكن تقسيمه. لكن الفوتون أيضًا ليس جسيمًا، بمعنى أنه ليس له موقع محدد. بدلاً من ذلك، فهو كائن موسع. لذا، إذا كان الفوتون جزءًا فقط من عملية الانعكاس عن مرآة مثالية وقمت بسحب المرآة بعيدًا، فماذا يحدث؟ تبين أن الإجابة التي قدمها ثلاثة من الفيزيائيين النرويجيين (رابط arxiv.org) أكثر تعقيدًا مما توقعت. الفوتون منقسم؟ دعونا نتحدث أولاً بإيجاز عن تقسيم الفوتونات وجمعها. إذا كانت هذه تجربة شائعة في حياتنا، فإن تسليط لون واحد من الضوء عبر قطعة من الزجاج أو انعكاسه من السطح قد يتسبب في انقسام الفوتونات أو اتحادها. سيؤدي هذا إلى مجموعة مذهلة من الألوان: سيكون عالمنا أكثر رحلة رائعة وقانونية لـ LSD يمكن أن تتخيلها. لكن هذا لا يحدث بشكل عام، ومن هنا جاء عقار إل إس دي. ما يحدث هو أن الفوتونات يمكن أن تنقسم وتتحد في ظل الظروف المناسبة، أي أن الوسط الذي ينتقل عبره الضوء يجب أن يتغير استجابة للضوء. يمكن أن يؤدي ذلك إلى ظهور قوس قزح من الألوان من مصدر لون واحد. من الناحية الفنية، يمكننا القول أن التفاعلات الضوئية التي نراها من حولنا خطية، وأن تجميع/تقسيم الفوتونات هو عملية غير خطية. عادة، للتغلب على هذه اللاخطية، تحتاج إما إلى وسط حساس للغاية أو مصدر ضوء عالي الكثافة، مثل الليزر. إن الإزالة المفاجئة للمرآة أثناء انعكاس الفوتون ليست غير خطية بالطريقة التي أفكر بها عادةً. لكن إذا فكرت فيه أكثر من لحظة، فمن الواضح أنه حدث غير خطي. هذا الخط من التفكير محجوب بسبب الطريقة التي نفكر بها بشأن الفوتونات المفردة في المرايا، كما سأوضح أدناه.
تم النشر: 2026-07-22 15:17:00
مصدر: arstechnica.com
