كشف فريق بحثي من المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي بالتعاون مع باحثين من معهد فلاتيرون التابع لمؤسسة سيمونز عن ظاهرة فيزيائية غير متوقعة: أن أزواج الذرات في غاز فريمي فائق البرودة لا تتحرك بصورة مستقلة، بل تتفاعل حركتها مع مواقع الأزواج المجاورة بطريقة منظمة ومترابطة.

نشرت نتائج هذا الاكتشاف في مجلة رسائل المراجعة الفيزيائية، حيث تمكن الباحثون باستخدام تقنيات متقدمة من تصوير ذرات فردية داخل غاز فريمي، وهو نظام يسمح باستخدام الذرات لمحاكاة سلوك الإلكترونات ودراسة التفاعلات بين الجسيمات في بيئة يمكن السيطرة عليها بدقة عالية.

أظهرت المراقبات العلمية أن الذرات تشكل أزواجًا تتحرك بطريقة مترابطة ومنسقة، حيث توجد علاقة مباشرة بين موقع كل زوج والمواقع المحيطة به من الأزواج الأخرى. علاوة على ذلك، تحافظ هذه الأزواج على مسافات فاصلة بينها بشكل منتظم، سلوك شبهه الباحثون بثنائيات راقصة تتحرك معًا مع مراعاة مواقع الثنائيات الأخرى لتجنب الاقتراب الزائد.

تكتسب هذه النتائج أهمية علمية كبيرة لأن هذا النمط من الترابط الحركي لم تتنبأ به النظرية التقليدية للموصلية الفائقة، وهي نظرية يعود تطورها إلى حوالي سبعين سنة وحازت على جائزة نوبل في الفيزياء. يعني ذلك أن الاكتشاف الجديد يطرح تساؤلات حول كفاية النماذج النظرية الحالية لشرح السلوك الكامل للأنظمة الكمومية المعقدة.

أوضح طارق يفساح، رئيس الفريق التجريبي في مختبر كاستلر بروسيل، أن التقنية الجديدة المستخدمة في البحث وفرت للعلماء إمكانية مراقبة تفاصيل دقيقة لم تكن في متناول المقاربات التقليدية، بما في ذلك فهم كيفية تشكل الذرات في أزواج والآليات التي تتأثر بها حركتها بمواقع الأزواج الأخرى.

يأتي هذا الاكتشاف بمشاركة الفيزيائي النظري شيوي تشانغ من معهد فلاتيرون إلى جانب الفريق التجريبي، وتوفر هذه المشاهدات الدقيقة للعلماء أداة أكثر فعالية لدراسة السلوك المجهري للأنظمة الكمومية، مما يساهم بشكل مباشر في فهم أعمق للتفاعلات بين الجسيمات المقترنة والظواهر المرتبطة بها مثل الموصلية الفائقة.