بعد 67 عامًا من وضع النظرية .. اكتشف العلماء جُسيم الشيطان عمليًا من خلال تجاربهم لفهم الموصلات الفائقة

خلال دراستهم لبعض المواد لفهم طبيعة الموصلات الفائقة، اكتشف العلماء صدفة ما يُعرف باسم "جسيم الشيطان" أو ما يُعرف بالإنجليزية باسم "Demon particle"، الذي وُضعت نظرية وجوده لأول مرة منذ 70 عامًا تقريبًا، لكنه لم يُثبت علميًا حتى الآن.

عندما تتحرك الإلكترونات خلال المواد الصلبة، فإنها تستطيع التفاعل بطريقة معينة لتشكيل تحفيزات جماعية تعمل كجزيئات جديدة تمامًا لها خصائص مميزة تُعرف باسم أشباه الجسيمات quasiparticles، وأحد هذه الأشباه يُعرف باسم البلازمون plasmon، الذي ينتج بسبب تذبذبات البلازما، ولديها كتلة وشحنة جديدة منفصلة عن الإلكترونات التي تكونت منها، وكان يُعتقد أنه يستحيل أن تتكون هذه البلازمونات في درجة حرارة الغرفة بسبب قيود الطاقة.

في عام 1956 وضع العالم الفيزيائي ديفيد بينز نظريته التي تنص على أن الإلكترونات في مستويات الطاقة المختلفة تستطيع إنتاج بلازمونات ليس لها كتلة أو شحنة، وأطلق عليها اسم "شيطان بينز"، وفي دراسة من جامعة إلينوي استطاع العلماء اكتشاف "جسيم الشيطان" في معدن يُدعى روثينات السترونتيوم، ومن خلال التجارب توصل العلماء أن البلازمونات لا تتفاعل مع الضوء.

معدن السترونتيوم من المعادن المثيرة الذي يمتلك خصائص المعادن فائقة التوصيل، لكنه ليس واحدًا منهم، وحاول العلماء دراسة خصائص الإلكترونات عن طريق التحليل الطيفي لفقدان طاقة الإلكترون، وهذه الطريقة تتضمن تفجير المعدن بواسطة الإلكترونات لمراقبة خصائصها، ولكن صدفةً اكتشف العلماء بلازمون عديم الكتلة.

في بداية الأمر لم يكن العلماء متأكدين حول ماهية هذا الجسيم، ولكن بعد التدقيق توصلوا إلى أنه هو "جسيم الشيطان" الذي تحدث عنه بينز من 67 عامًا، وبعد المزيد من التجارب توصل العلماء أن الجسيم الذي اكتشفوه يُشبه تمامًا ما وصفه بينز.