أظهر الفيزيائيون كيف ان الجسيمات غير الحية يمكن ان تصبح “شبيهة بالجسيمات الحية” عن طريق تبديل السلوكيات

اظهر الفيزيائيون في جامعة إيموري كيف يمكن لنظام من الجسيمات غير الحية ان يصبح “شبيهًا بنظام حي”، عن طريق التحول بشكل جماعي بين الحالة الصلبة والسائلة حتى عندما تكون البيئة مستقرة.
ربما اكتشفنا ابسط نظام مادي يمكن ان يستمر باستمرار تغيير السلوك مع مرور الوقت في بيئة ثابتة، ويقول جستين برتون (Justin Burton)، أستاذ مساعد الفيزياء في جامعة إيموري: “في الواقع فأن النظام بسيط جدًا ولم نتوقع ابدًا ان نرى مثل هذه الخاصية المعقدة تنبع منه.
العديد من النظم الحية من اليرعات الى الخلايا العصبية تبدل السلوكيات بشكل جماعي، تحترق ثم تنطفيء او تتوقف عن العمل. النظرية الحالية على اي حال تحتوي النظام الغير حي، مثل الجسيمات البلاستيكية الصغيرة كقطع الغبار، التي ليس لها تبديل بين حالة التشغيل والاطفاء.
يقول بيرتون: “الجسيمات الفردية لا يمكن ان تتغير بين الحالة الصلبة والسائلة ويظهر التحول عندما تكون هناك مجموعات من هذه الجسيمات في الواقع اقل من 40، وتشير نتائجنا الى ان القدرة على نظام تبديل السلوكيات في مرور الوقت هو اكثر عالمية مما كان يعتقد سابقاً”.
يدرس مختبر بيرتون الجزيئات الصغيرة البلاستيكية كنموذج للأنظمة الاكثر تعقيداً التي يمكنها ان تحاكي خصائص الظواهر الحقيقية، مثل ذوبان المواد الصلبة، وتكشف امكانية النظام على التغيير عندما يكون مدفوعاً بالضغط.
يتم تعليق الجسيمات في غرفة فارغة مليئة بغاز الارجون مؤين البلازما، من خلال تغيير ضغط الغاز داخل الغرفة، يمكن لأعضاء المختبر دراسة كيفية تصرف الجسيمات اثناء انتقالها من حالة متحمسة ومندفعة حرة إلى وضع مستقر ومحشور.
الاكتشاف الحالي حدث بعد ان استغل غوغا غوجيا (Guga Gogia) طالب الدراسات العليا في جامعة إيموري الجسيمات المهتزة والبطيئة “المتمرسة” داخل غرفة فارغة مليئة بالبلازما، وخلق طبقة واحدة من الجسيمات ورفعها فوق القطب المشحو، يقول غوجيا: “كنت فقط فضولي لمعرفة كيف تتصرف الجزيئات مع مرور الوقت اذا ما وضعت المعلمات” (عامل يتغير في التجربة)، في الغرفة عند ضغط منخفض للغاز، مما يمكنها من التحرك بحرية، بعد بضع دقائق امكنني ان ارى بعيني المجردة انهم كانوا يتصرفون بغرابة، من إي مكان بين عشرات الثواني والدقائق فان الجسيمات تتحول من بنية جامدة الى حالة غازية، كان شيئا غريباً لان الجسيمات لم تكن مجرد ذائبة وتعود صلبة، ولكن ذهاباً واياباً بين الحالتين.

ترجمة: Shahad Rasheed

تدقيق وتصميم: Tabarek A. Abdulabbas

المصدر: هنا