EN 
ظهرت طريقة جديدة يمكنها احتجاز الضوء من خلال تجربة أجراها العلماء عن طريق المحاكاة باستخدام تقنية ثلاثية الأبعاد.
وبحسب ما ورد في وكالة الأنباء الفرنسية، فقد كشف فريق من علماء الفيزياء بالولايات المتحدة وفرنسا عن الظروف التي يمكن في ظلها إيقاف موجة من الضوء بسبب عيوب في النوع الصحيح من المواد يُعرف باسم «توطين أندرسون» على اسم عالم الفيزياء النظرية الأميركي فيليب دبليو أندرسون.
وفي العالم الكلاسيكي نتخيل جسيمًا يشبه النقطة يرتد ببساطة مثل كرة الدبوس عبر متاهة تنتشر بسبب العيوب. غير ان الهوية الكمومية الشبيهة بالموجة للجسيم تزداد فوضوية، ما يجبر الإلكترون على التوقف والدوران حول المادة في عازل.
يبدو أن شيئًا مشابهًا يحدث لأن الموجات الكهرومغناطيسية تشكل الضوء من خلال بعض المواد، على الأقل في بعد واحد أو بعدين.
لكن حتى الآن، لم يتمكن أحد من معرفة ما إذا كانت الفيزياء تتخذ أبعادًا ثلاثية. وأخيرًا، أدى التقدم في برامج الحساب والمحاكاة العددية إلى حل اللغز.
وباستخدام أداة جديدة تسمى «FDTD Software Tidy3D»، تمكن كاو وزملاؤه من إجراء حسابات تستغرق عادةً أيامًا في 30 دقيقة فقط، ما أدى إلى تسريع عملية المحاكاة.
إذ تستخدم الأداة نسخة محسّنة من خوارزمية المجال الزمني للفرق المحدود (FDTD)، والتي تقسم المساحات إلى شبكات وتحل المعادلات عند كل نقطة شبكة. وقد مكّن البرنامج أيضًا من اختبار تكوينات وأحجام ومعايير هيكلية مختلفة للنظام
فيما أظهرت نتائج المحاكاة العددية التي حصل عليها الباحثون خلوها من القطع الأثرية التي كانت إشكالية في الدراسات السابقة. لكن ما وجده الباحثون هو أنه لا يمكن توطين الضوء ثلاثي الأبعاد في مواد عازلة مثل الزجاج أو السيليكون؛ وهو ما قد يفسر سبب حيرة العلماء لفترة طويلة.
ومع ذلك، كان هناك دليل رقمي واضح على توطين «3D Anderson» في عبوات عشوائية من المجالات المعدنية الموصلة.
