تجارب الوصول لاقل درجة حرارة في الكون الصفر المطلق

الباحثين والعلماء بقى لهم قرون حرفيا بيحاولوا يوصلوا في تجاربهم لاقل درجه حراره موجوده في الكون اللي هي الصفر المطلق او الصفر كلفن واللي بيساوي 273 و15 درجه سيليزيوس تحت الصفر وعلى الرغم من ان الوصول لدرجه الحراره دي هو شيء مستحيل ولكن العلماء بيحاولوا في كل يوم الوصول ليها لانهم شايفين ان انا لو قدرنا نبرد المواد لدرجه الحراره دي ده هيوصلنا لاكتشافات والتطبيقات جديده ومذهله على سبيل المثال ممكن يبقى عندك تلاجه جباره تقدر تجمد اي حاجه انت عايزها وفي نفس الوقت حجمها صغير جدا لدرجه انه ممكن تعلقها في الميداليه بتاعتك تعال بقى النهارده اخدك في رحله ممتعه عن التجارب اللي بتتعمل في سبيل الوصول لاقل درجه حراره موجوده في الكوم بالكامل واللي من ضمنها تجارب التبريد بالليزر وهتعرف كمان ليه من المستحيل اصلا الوصول لدرجه الحراره دي ولكن قبل ما ندخل في الموضوع لو انت لسه جديد في القناه ما تنساش تعمل او اشتراك في القناه وتدوس على الجرس وتفعل كل الاشعارات علشان نشوف الفيديوهات الجديده ولو حابب تدعم المحتوى اللي بقدمه دوس على زرار السوبر تانكس اللي على شكل قلب تحت الفيديو ويا ريت تعمل شير ولايك للفيديو علشان ده يوصله لعدد اكبر من الناس وتستفيد منه ان شاء الله اهلا وسهلا بكم انا عماد عصام وده موضوع جديد من العلم بالملعقه طبعا كلنا عارفين ان فيزيائيا درجه غليان الميه هي 100 درجه مئويه ودرجه تجمدها هي سفر درجه مئويه واي ماده في الكون بيكون لها درجه معينه بتنصهر او بتتحول لسائل فيها ودرجه تانيه بتتجمد عندها وكل الكلام ده احنا عارفينه ومسلمين به طيب ايه بقى اللي بيمنعنا يا عمده اننا نوصل لاقل درجه حراره موجوده في الكون اللي هو الصفر المطلق او الصفر كلبين شوف يا صديقي علشان اجاوبك على السؤال ده يبقى لازم تفهم في الاول هو ايه فيزيائيا الفرق بين الحراره والبروده بص يا سيدي تخيل نفسك كده صاحي الصبح وعلشان تفوق وتروح شغلك عملت كوبايه قهوه سخنه واول ما جيت تشرب منها لقيتها سخنه جدا فقمت نافخ فيها علشان تبردها شويه فاللي حصل هنا وعمليه فيزيائيه بحته وهنشرحها مع بعض خطوه خطوه انت لما جيت تشرب القهوه بعد ما سخنتها هنا فنجان القهوه بقى في طاقه حراريه كبيره جدا ولكن فنجان القهوه بعد ما نفخت فيه شويه وسبته على جنب علشان يبرد هنا درجه حرارته اكتر وده لاننا عارفين ان الطاقه بتنتج من حركه الذرات والجزيئات داخل اي ماده واللي في حالتنا هنا كانت القهوه وده بيعني ان جزيئات القهوه لما كانت سخنه كانت بتتحرك بسرعه شديده ولما نفخنا في فنجان القهوه وسبناه شويه فاللي حصل ان حركه الجزيئات اللي جوه القهوه ابتدت تقل وبالتالي درجه الحراره اللي بتنتج من الحركه دي قلت هي كمان يعني ببساطه كده نقدر نقول ان درجه الحراره ما هي الا مقياس بيدل على مدى حركه الذرات والجزيئات في الماده على المستوى الذري وكل ما حركه الجزيئات تقل كل ما الماده بتبرد اكتر ولو الحركه دي توقفت تماما ساعتها هنوصل للصفر المطلق اللي بيساوي صفر او 273 و15 درجه مئويه تحت الصفر ولكن توقف حركه جزيئات اي ماده في الكون نهائيا علشان توصل للصفر المطلق ده شيء مستحيل ليه بقى يا عمده لان توقف حركه الجزيئات في اي ماده ده شيء بيخالف القانون الثالث او الديناميكا الحراريه واللي بيقول ان الانتروبي قياس العشوائيه في اي نظام موجود في الكون لا يمكن تكون ثابته ابدا وعلشان نوصل للصفر المطلق بقى لازم الانتروبي تكون ثابته وبتساوي صفر هتقول لي يعني عمده ما فيش اي طريقه نقدر نخلي بها الانتروبي دي تساوي صفر هقول لك لا طبعا يا صديقي فيه ولكنها طريقه نظريه يعني على الورق فقط ولا يمكن تطبيقها في الواقع بشكل عملي وده لان ساعتها حضرتك هتحتاج لقدر لا نهائي من الطاقه وحتى لو افترضنا مجرد افتراض ان انا قدرنا نولد طاقه لا نهائيه فميكانيكا الكم نفسها تمنعنا من الوصول للصفر المطلق الفكره الصديقه ان مهما حاولنا فهتفضل دايما الذرات والجزيئات بتتحرك ولو حركه بسيطه جدا وعلشان كده حتى اللحظه اللي انت بتتفرج فيها على الفيديو ده لم يتمكن البشر من الوصول للصفر المطلق ولكن حاليا قدر العلماء يقربوا منها بشكل كبير جدا يعني اعلى من الصفر المطلق بكام ملي كيلفن فقط عن طريق استخدام نظريين مختلفين من الحقيقه ان رحله العلماء للوصول لتبريد اي ماده للصفر المط مش جديده والموضوع ده بدا في اوائل القرن ال 18 لما قال العالم جيوم امونتونس ان لو كانت درجه الحراره هي مقياس الحراره في نظام ما فلازم يبقى موجود ادنى درجه حراره ممكنه زي ما موجود اعلى درجه حراره ممكنه وفضل كلامه ده مجرد فرديه لمده 200 سنه لحد سنه 1908 لما جه العالم هايلينج اونز وزمايله في جامعه لايضن اللي سبقوا العالم كله وقدروا انهم يتوصلوا للتقنيات يحولوا بها الهيليوم لسائل وبعد ما عملوا كتير من المحاولات الفاشله نجحوا اخيرا وانتجوا الهيليام السائل وبعد نجاح تقنيه العالم اونز قدرنا نتوصل في النهايه لاحد اقدم اشكال التبريد على الطاقه زي الثلاجات الموجوده في بيوتنا دلوقتي واللي حصل هنا نظام التبريد اللي ابتكره اونز كان شبه بالظبط عمليه التبريد اللي احنا عملناها لما نفخنا في القهوه السخنه في اول الحلقه وده لاننا لما نفخنا فنجان القهوه فاللي بيحصل ساعتها انه بيتم التحفيز جزيئات القهوه الاكثر فوضويه والاسرع حركه انها تتبخر ده بيخليها بتبعد عن الفنجان ويتبقى في القهوه الجزيئات على حركتها اقل وبطيئه اكتر وهو ده اللي بيخليها تبرد بالتدريج وفي حالتنا هنا استخدم في حالته الغازيه والهيدروجين والاكسجين وهم في حالتهم السائله وقدر ينزل درجه الحراره اكتر عن طريق تدوير غاز العليا من خلال غرفه مليانه بالهواء والهيدروجين السائل البارد ونجح فريق اونز في الوصول لدرجه حراره يقدروا فيها انهم يخلوا غاز الهيليوم يتحول لسائل ووصلوا ساعتها بالحراره انهم يخلوه اعلى من الصفر المطلق باربع درجات فقط وفي سنه 1913 فاز اونز بجائزه نوبل لانه قدر يوصل لاقل درجه حراره في وقتها وهنا بقى يجي السؤال الاهم في حلقتنا هو احنا ليه اصلا عايزين نوصل لدرجه الصفر او البروده المطلقه دي الا هنستفاده يعني هقول لك طبعا وبلا شك هنستفاد كتير جدا وده لان العلماء في التجارب دي لاحظوا حاجه غريبه وهو ان كل ما نقرب من درجه الصفر المطلق دي بنلاقي ان خصائص المواد بقت اغرب واول واحد خد باله من الخاصيه دي هو العالم انز واللي توصل بالصدفه اثناء تسهيل الغاز العليا او الموصليه الفائقه يعني على سبيل المثال بيتحول للسائل فائق او سوبر لما بيقرب من الصفر المطلق ومعنى كلمه سوبر هنا هو ان السائل ده بيتدفق بدون اي مقاومه للاحتكاك ونتيجه لده يقدر السائل السوبر انه يبقى ثابت تماما اثناء الدوران بسرعات عاليه والحقيقه مش بس محاوله وصول العالم ده للصفر المطلق وصلت للخاصيه الجباره دي للمواد اللي هي السوبر لا ده كمان ليه الفضل في عمل دوره التبريد الموجوده في كل انظمه التبريد وحتى التلاجات الموجوده في كل بيوتنا دلوقتي وعلشان كده انا عايزك كل ما تفتح التلاجه علشان تاخد منها حاجه تفتكر اونز وعن طريق استخدام درجه الحراره البارده جدا دي اللي بتقرب من الصفر المطلق بيقدر العلماء يكتشفوا خصائص فيزيائيه مختلفه تماما للمواد وعن طريق استغلاله استخدام الخصائص الجديده دي هنقدر نكتشف ونعمل اختراعات جديده هتغير حياتنا تماما للافضل عرفت بقى صديقي اهميه التجارب اللي بتتعمل للوصول لاقل درجه حراره في الكون تعال بقى احكي لك على احدث التجارب واهم الاستخدامات الجديده للموضوع ده عندك مثلا استخدام الليزر في عمليه التبريد واللي بتعتبر مجموعه متنوعه من التقنيات المستخدمه لتبريد العينات الذريه والجزيئيه لدرجه حراره قريبه من الصفر المطلق وبتعتمد تقنيات التبريد بالليزر دي على حقيقه ان الذره من اي عينه معدنيه بتغير زخامها او طاقتها لما بيتم امتصاصها وبعدين بترجع تخرجها تاني على شكل فوتون وعلشان نقوم بالتبريد بالليزر بيتم ضبط تردد الليزر تحت تردد الموجه اللي بتنتج من الانتقال الذري واشهر انواع التبريد بالليزر والاكثر استخداما حاليا هو تبريد دوبلر اللي بيعتمد على وفي النوع ده من التبريد بنزبط تردد ضوء الليزر بحيث يكون اقل شويه من الانتقال الالكتروني في الذره وساعتها تمتص الذرات فوتونات اكتر لما هتتحرك ناحيه مصدر الضوء بسبب تاثير دوبلر وهيتم فصل الضوء لتردد اقل وده هيدي الفرصه الذرات انها تفكك فوتونات اكتر وهتخسر زخم بيعادل زخم الفوتون في كل مره ومع انخفاض الزخم بيتم طبعا تقليل الطاقه الحركيه للذرات وبالتالي هيحصل انخفاض في درجه الحراره الاجماليه للعينه لحد تبريد دوبلر اللي هو 150 ميكرو كلفن طيب يا ترى ايه هي استخدامات التبريد بالليزر حاليا بيتم استخدام التبريد بالليزر بشكل اساسي لاغراض الفيزياء التطبيقيه لان زي ما قلنا ان تجارب فيزياء الكم بتحتاج انها تتعمل على ذرات شديده البروده واللي بيتم انشائها عن طريق التبريد بالليزر وكمان بتحتاج التاثيرات الكميه زي التكاثر لذرات قريبه من درجه حراره الصفر المطلق وتحديدا جزء من الالف من الكلفن والحقيقه ان زمان كان بيطبق التبريد بالليزر على الذرات بس ولكن في الوقت الحالي بيتم استخدام التبريد على انظمه اكثر تعقيدا زي جزيء ثنائي الذره ده غير ان التبريد بالليزر ساهم كثير في دراسه الجسيمات الكموميه والتعمق اكتر في خصائصها الغريبه ولو قدرنا في يوم من الايام ان نوصل لاقل درجه حراره في الكون اللي هي الصفر المطلق ساعتها هيكون الانسان كتب صفحه جديده في السجل فهمه وتحطيم القيود الفيزيائيه اللي بتشكل الواقع بتاعنا وساعتها هيبقى شكل حياتنا مختلف تماما عن الوضع اللي احنا عايشين فيه دلوقتي هستنى اعرف رايك في موضوع الحلقه في التعليقات وكالعاده هسيب لك المصادر تحت الفيديو في الديسكريبشن ولو حابب تدعم المحتوى اللي بقدمه دوس على زرار السوبر ثانكس اللي على شكل قلب تحت الفيديو ولو انت مهتم بالعلوم بشكل عام وبالفيزياء والفلك بشكل خاص ما تنساش تشترك في القناه علشان تتابع المواضيع الجديده وكمان في قناه غموض بلا حدود اللي هاقدم فيها محتوى شيك ومختلف هتلاقي اللينك بتاعها تحت الفيديو في الديسكريبشن واشوفكم قريب على خير في فيديو جديد ومفيد ان شاء الله