في إنجاز علمي مذهل في مجال الفيزياء الكمية، اكتشف الباحثون لأول مرة وجود التشابك الكمي داخل البروتونات، وهي اللبنات الأساسية للمادة.

تشير النتائج إلى أن الكواركات والغلونات، التي تُكوّن البروتونات، يمكن أن توجد في حالة ارتباط كمي، 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.

وفقًا لدراسة نُشرت في مجلة Reports on Progress in Physics، استند الباحثون إلى بيانات متقدمة من مصادم الهادرونات الكبير (LHC) ومسرّع حلقة الإلكترون-هادرون للكشف عن هذه الظاهرة.

تم رصد التشابك بين الكواركات والغلونات على مسافات صغيرة تصل إلى واحد على مليون مليار متر، حيث تشارك الجسيمات الحد الأقصى الممكن من المعلومات داخل البروتون.
وأوضح الفيزيائي زودونمينغ تو، من مختبر بروكهافن الوطني، أن هذا الاكتشاف يتحدى النظرة التقليدية للبروتونات باعتبارها مجموعات ثابتة من الكواركات والغلونات.

قياسات الإنتروبيا تؤكد التشابك

اعتمدت الدراسة على مبادئ الفيزياء الكمية، خاصة قياسات الإنتروبيا، التي تعكس عدد الحالات الطاقية الممكنة للنظام. لوحظ أن الإنتروبيا زادت نتيجة التشابك، مما قدم دليلًا مباشرًا على الحالة المتشابكة. وأكد زودونمينغ تو أن النتائج تتوافق بشكل كبير مع التوقعات النظرية، مما يشكل تقدمًا كبيرًا في فهم الخصائص الديناميكية للبروتونات.

تداعيات الاكتشاف على الأبحاث المستقبلية

يثير هذا الاكتشاف أسئلة جديدة حول دور التشابك الكمي داخل النوى الذرية، ويخطط الباحثون لمتابعة هذه الدراسات باستخدام مصادم الإلكترونات-الأيونات، المتوقع أن يبدأ عملياته خلال العقد المقبل.

في الوقت نفسه، قد توفر أساليب تجريبية بديلة، مثل تصادمات الأيونات الثقيلة فائقة المحيط، رؤى إضافية.

ومن المتوقع أن تُعمّق هذه النتائج الفهم المتعلق بالجسيمات الأساسية وسلوكها، مما يمهد الطريق لتطورات مستقبلية في الفيزياء الكمية.