WEBVTT

00:00:06.716 --> 00:00:10.397
أبرد المواد في العالم ليست موجودة 
في القطب الجنوبي.

00:00:10.397 --> 00:00:12.521
ولا في قمة إفريست،

00:00:12.521 --> 00:00:14.376
وليست مدفونة تحت كتلة جليدية.

00:00:14.376 --> 00:00:15.897
بل موجودة في مختبرات فيزيائية:

00:00:15.897 --> 00:00:20.382
للسحب الغازية درجة حرارة أعلى
من الصفر المطلق بكسور.

00:00:20.382 --> 00:00:25.367
هي أبرد من ثلاجتك ب 395 مرة،

00:00:25.367 --> 00:00:28.073
أبرد ب 100 مرة من النيتروجين السائل،

00:00:28.073 --> 00:00:31.240
وأبرد بأربعة أضعاف من الفضاء الخارجي.

00:00:31.240 --> 00:00:35.901
درجات الحرارة المنخفضة هذه تفتح للعلماء
نافذة على الأجزاء الداخلية للمادة،

00:00:35.901 --> 00:00:39.437
وتمكن المهندسين من بناء أدوات حساسة جداً

00:00:39.437 --> 00:00:41.292
تزيدنا علما حول كل شيء

00:00:41.292 --> 00:00:43.130
ابتداءً من موقعنا الدقيق على الكوكب،

00:00:43.130 --> 00:00:46.135
إلى معرفة ما الذي يحدث في أبعد طرف للكون.

NOTE Paragraph

00:00:46.135 --> 00:00:48.928
كيف تمكنا من خلق هذه البرودة القصوى؟

00:00:48.928 --> 00:00:51.989
باختصار، عن طريق تبطيْ حركة الجزيئات.

00:00:51.989 --> 00:00:55.951
حين نتحدث عن الحرارة، فنحن نتحدث
فعلياًً عن الحركة.

00:00:55.951 --> 00:00:57.716
الذرات المكونة للمواد الصلبة،

00:00:57.716 --> 00:00:58.458
السوائل،

00:00:58.458 --> 00:00:59.338
والغازات

00:00:59.338 --> 00:01:00.869
في حالة حركة دائمة.

00:01:00.869 --> 00:01:05.616
عندما تتحرك الجزيئات بسرعة،
نشعر بحرارة المادة.

00:01:05.616 --> 00:01:09.147
وحين تتحرك ببطئ أكثر،
نشعر ببرودتها.

NOTE Paragraph

00:01:09.147 --> 00:01:12.563
لتبريد أي مادة ساخنة أو غاز
في حياتنا اليومية،

00:01:12.563 --> 00:01:15.960
نضعه في بيئة أبرد، مثل الثلاجة.

00:01:15.960 --> 00:01:20.498
بعضٌ من الحركة الجزيئية في المادة الساخنة
تنتقل إلى البيئة المحيطة،

00:01:20.498 --> 00:01:22.251
فتبرد.

00:01:22.251 --> 00:01:23.788
لكن هنالك حدود لذلك:

00:01:23.788 --> 00:01:27.865
حتى الفضاء الخارجي يعتبر أدفء
من أن نصنع درجات حرارة منخفضة جداً.

00:01:27.865 --> 00:01:32.823
عوضاَ عن ذلك، وجد العلماء طريقة لتبطييء 
حركة الذرات مباشرة-

00:01:32.823 --> 00:01:34.204
بواسطة أشعة الليزر.

NOTE Paragraph

00:01:34.204 --> 00:01:35.751
في أغلب الظروف،

00:01:35.751 --> 00:01:38.464
الطاقة في حزمة أشعة الليزر
تعمل على تسخين الأشياء.

00:01:38.464 --> 00:01:40.533
لكن عند استخدامها بطريقة دقيقة جداً،

00:01:40.533 --> 00:01:44.813
يستطيع زخم الأشعة أن يبطيء حركة الذرات
وبالتالي يبردها.

00:01:44.813 --> 00:01:49.403
وهذه طريقة عمل جهاز الحابس الضوئي الممغنط.

00:01:49.403 --> 00:01:51.954
تُحقن الذرات في حجرة تفريغ،

00:01:51.954 --> 00:01:55.415
ثم يوجههم المجال المغناطيسي إلى المنتصف،

00:01:55.415 --> 00:01:58.090
تُسلط أشعة ليزر مضبوطة على التردد الصحيح

00:01:58.090 --> 00:02:00.623
إلى منتصف الحجرة،

00:02:00.623 --> 00:02:06.170
فتقوم الذرة المتجهة نحو الليزر بامتصاص 
الفوتون فتتباطئ حركتها.

00:02:06.170 --> 00:02:09.089
هذا التباطؤ ناتج عن تغيير في الزخم الحركي

00:02:09.089 --> 00:02:11.108
بين الذرة والفوتون.

00:02:11.108 --> 00:02:14.208
مجموعة من ستة حزم ضوئية متعامدة،

00:02:14.208 --> 00:02:18.375
تضمن اعتراض الذرات المتحركة
في جميع الاتجاهات.

00:02:18.375 --> 00:02:21.018
في المنتصف، حيث تتقاطع تلك الحزم،

00:02:21.018 --> 00:02:24.840
تتحرك الذرات ببطء كما لو أنها 
عالقة في سائل كثيف.

00:02:24.840 --> 00:02:29.924
في حدث يصفه مخترعو هذه التقنية
بالـ"دبس ضوئي".

00:02:29.924 --> 00:02:32.315
جهاز كالحابس الضوئي الممغنط

00:02:32.315 --> 00:02:35.405
يستطيع تبريد الذرات لدرجات
مايكروكلفن بسيطة،

00:02:35.405 --> 00:02:38.785
تعادل 273 درجة مئوية تحت الصفر تقريباً.

NOTE Paragraph

00:02:38.785 --> 00:02:41.609
تم تطوير هذه التقنية في الثمانينات،

00:02:41.609 --> 00:02:43.913
والعلماء المساهمين في تطويرها،

00:02:43.913 --> 00:02:47.931
نالوا على هذا الاكتشاف جائزة نوبل
في الفيزياء عام 1997.

00:02:47.931 --> 00:02:52.751
منذ ذلك الحين، تطورت تقنية التبريد بالليزر
للحصول على درجات برودة أقل.

NOTE Paragraph

00:02:52.751 --> 00:02:55.990
لكن لماذا نريد تبريد الذرات
إلى هذه الدرجة؟

00:02:55.990 --> 00:02:59.786
أولاً، تستخدم الذرات الباردة ككاشف جيد.

00:02:59.786 --> 00:03:01.530
وباستهلاك القليل من الطاقة،

00:03:01.530 --> 00:03:04.961
هذه الذرات حساسة جداً لتقلبات البيئة.

00:03:04.961 --> 00:03:09.562
بالتالي تستخدم في أجهزة التنقيب 
عن البترول والرواسب المعدنية،

00:03:09.562 --> 00:03:12.203
وتعتبر أيضاً ساعة ذرية دقيقة للغاية،

00:03:12.203 --> 00:03:15.093
مثل التي تستخدم في الأقمار الصناعية 
لتحديد المواقع عالمياً.

NOTE Paragraph

00:03:15.093 --> 00:03:18.152
ثانياً، لاستخدامات الذرة الباردة
احتمالات هائلة

00:03:18.152 --> 00:03:20.243
لاكتشاف حدود الفيزياء.

00:03:20.243 --> 00:03:22.662
تميُزها بحساسية هائلة تجعلها مرشحة

00:03:22.662 --> 00:03:27.300
لاستخدامها في الكشف عن موجات الجاذبية 
في أجهزة الكشف الفضائية المستقبلية.

00:03:27.300 --> 00:03:31.624
وهي أيضاً مفيدة لدراسة الظواهر الذرية
وما دون الذرية.

00:03:31.624 --> 00:03:35.894
مما يتطلب قياس تقلبات غاية 
في الدقة في الطاقة الذرية.

00:03:35.894 --> 00:03:38.046
الذرات الغارقة في درجات حرارة طبيعية،

00:03:38.046 --> 00:03:41.090
عندما تتحرك بسرعة مئات المترات في الثانية،

00:03:41.090 --> 00:03:45.265
يستطيع الليزر تبطيئها 
لعدة سنتيمترات في الثانية

00:03:45.265 --> 00:03:49.122
كافية لجعل الحركة المتأثرة
بالكم الذري واضحة.

00:03:49.122 --> 00:03:53.599
الذرات المبردة للحدود القصوى
سمحت للعلماء بدراسة ظاهرة

00:03:53.599 --> 00:03:56.150
مثل تكثف (بوز-اينشتاين)،

00:03:56.150 --> 00:03:59.631
والتي بموجبها تكون الذرات مبردة
لدرجة الصفر المطلق،

00:03:59.631 --> 00:04:02.200
فتتحول لحالة جديدة ونادرة للمادة.

NOTE Paragraph

00:04:02.200 --> 00:04:05.791
فبينما يستمر الباحثون في مساعيهم 
لفهم قوانين الفيزياء

00:04:05.791 --> 00:04:07.925
واكتشاف غموض الكون،

00:04:07.925 --> 00:04:12.161
ستساعدهم برودة الذرات في تحقيق ذلك.