نشر عالم من تشيليابينسك، أستاذ مشارك في قسم «فيزياء الأنظمة النانوية» بمعهد العلوم الطبيعية والدقيقة بجامعة جنوب الأورال الحكومية، بالتعاون مع زميله يوري دومين من جامعة موسكو الحكومية، بحثًا بعنوان «طبيعة التوافقيات الفرعية لانبعاث الإلكترونات من البلازما فائقة البرودة». نُشر البحث في المجلة الدولية «فيزياء البلازما»، المدرجة في الربع الثاني من الدوريات العلمية سكوبس.
توجد البلازما فائقة البرودة عند درجة حرارة قريبة من الصفر المطلق - 1 كلفن أو أقل، أي أقل من 272 درجة مئوية تحت الصفر. تجذب البلازما فائقة البرودة اهتمام علماء القرن الحادي والعشرين، إذ تساعد في تفسير ألغاز فيزياء الجسيمات الأولية وتطور الكون.
بدأت الدراسات النظرية للبلازما فائقة البرودة قبل وقت طويل من اكتشاف هذه الحالة تجريبيًا. وحتى الآن، يمكن الحصول عليها لفترة قصيرة - باستخدام نفثات الغاز الديناميكية الأسرع من الصوت أو بمساعدة التبريد بالليزر.
يهتم العلماء بالانبعاث - أي انبعاث الإلكترونات عند تعريض البلازما لموجات أحادية اللون. عندما تتمدد كتلة من هذه البلازما بطبيعتها وتواجه موجة كهرومغناطيسية، يُظهر تدفق الإلكترونات المنبعثة سلوكًا غير عادي مع عدد من القمم المحددة بوضوح.
واجه التفسير المقترح سابقًا لهذه الظاهرة، والمستند إلى رنينات تونكس-داتنر، عددًا من العقبات الجسيمة.
خصصت ليودميلا سفيرسكايا ويوري دومين مقالاً لمفهوم بديل لهذا الانبعاث. يقوم هذا المفهوم على فكرة تأين ذرات ريدبيرغ «الثانوية» متعددة الفوتونات، الناتجة عن إعادة اتحاد ثلاثة جسيمات. أثناء التأين، لا ينطلق الإلكترون إلى «اللانهاية»، بل إلى مسافة «عتبة» محددة، مُثاراً في مدار أعلى. ثم يتغير نمط القمم، ليصبح مشابهاً للنموذج المذكور أعلاه. بخلاف المفهوم السابق، لم يعد هذا النموذج يعتمد على شكل السحابة ولا يتطلب شروطاً حدودية محددة.
تُعدّ البلازما فائقة البرودة أحدث ما توصل إليه العلم. في المستقبل، قد يكون من الممكن الحصول على بلازما فائقة البرودة طويلة العمر، مما سيساعد في تحسين المجاهر الأيونية وغيرها من التقنيات المفيدة. في غضون ذلك، يمكننا أن نفخر بأن منطقتنا لا تتخلف عن الركب في دراسة هذه المواضيع الفريدة والشيقة.