ما هي الكتلة السالبة؟

بخلاف كل الأجسام الفيزيائية التي نعرفها في العالم، لا يتسارع هذا الجسم ليسلك الاتجاه الذي دُفِعَ به، فتخيل أنك تُطلق رصاصة على أحدهم فتموت أنت!

- الكتلة السالبة

قام فيزيائيون من جامعة ولاية واشنطن بتخليق سائل ذو كتلة سالبة من عنصر الروبيديوم, وبخلاف كل الأجسام الفيزيائية التي نعرفها في العالم، لا يتسارع هذا الجسم ليسلك الاتجاه الذي دُفِعَ به، وإنما يتراجع الى النقطة الذي دُفِعَ منه.
من الناحية التاريخية يعتبر الروبيديوم اول معدن مائع اكتشف بفضل ملاحظة اشعاعه. اي انه اول عنصر شوهد ضوءه قبل معرفة وجوده.
نظرياً يمكن ان تمتلك المادة السائلة كتلة سالبة كما هو الحال في الالكترونات المشحونة بشحنة موجبة او سالبة.
نادراً ما تخطر هذه المصطلحات ( الكتلة السالبة ) في افكار الناس, حيث ان عالمنا اليومي هو عالم يراقب الجوانب الايجابية فقط من الحياة اليومية. وكما نعلم ان: القوة تكون مساوية لكتلة الجسم مضروبة في تسارعه ( F=ma ). او يمكننا القول: عند دفع جسم ما, سيتسارع هذا الجسم الى النقطة التي دُفِعَ اليه وستتسارع الكتلة في اتجاه القوة. ( حسب قانون نيوتن الثاني للحركة ).
خلق العالم مايكل فوربس وزملائله الشروط المناسبة للكتلة السالبة عن طريق تبريد ذرات الروبيديوم الى مقدار يفوق الصفر المطلق بشعرة واحدة ليخلقوا ما هو معروف بـ "تكاثف بوز-اينشتاين" والتي تنبأ بها البرت اينشتاين و ساتيندرا ناث بوز. وفي هذه الحالة تتحرك الجسيمات ببطئ شديد وفقاً لمبادئ ميكانيكا الكم حيث تسلك الجسيمات حينها سلوكاً موجياً, كما انها تكون متزامنة وتتحرك في انسجام يعرف بإسم "المائع الفائق" الذي يتدفق دون فقدان طاقة.
حيث قام الباحثون بقيادة بيتر انجليس استاذ علم الفلك والفيزياء في ولاية واشنطن بإستخدام ليزرات خاصة تعمل على ابطاء حركة الجسيمات وجعلها أبرد. والامر الذي يسمح بتبريد المادة بشكل اكثر هو السماح بنفاذ الجسيمات عالية الطاقة والساخنة كالبخار, حيث تعمل هذا الليزرات على احتجاز الذرات كما لو انها كانت في اناء قطره اقل من 100 مايكرون, وعند هذا النقطة يكون لمائع الروبيديوم الفائق كتلة نظامية, حيث يتمدد الروبيديوم الموجود في المركز ليعمل على كسر الاناء اثناء اندفاعه نحو الخارج.
ولخلق الكتلة السالبة, اضاف الباحثون مجموعة ثانية من الليزرات التي تقوم بدفع الذرات ذهاباً واياباً وبذلك تغير طريقة دورانها. واخيراً حين يندفع الروبيديوم نحو الخارج بسرعة كافية فإنه يتصرف كما لو ان له كتلة سالبة, ويقول العالم مايكل فوربس والذي لعب دور المحلل النظري لهذا المشروع :" حين تدفعها, تتسارع متراجعة, فيبدو الامر وكأن ذرات الروبيديوم تصطدم بحائط غير مرئي".

اعداد : Zac Del Rey
#العراقي_العلمي