ما هو السبب وراء قدرة العين البشرية على تصور الأشباح؟ العلماء يضعون الإجابة

لا يتضمّن تصوّرُ الأشباح أي شيءٍ خارقٍ للطبيعة، ولكن يمكنه أن يختصّ بالتأثيرات المخادعة للبصريات الكمية.

وعلى الرغم من أنّه يتضمن عادةً استخدام أنظمةٍ حاسوبية، إلا أنَّ مقدمةً نُشرت على موقع arXiv ورُصدت بواسطة موقع New Scientist وضّحت كيف يمكننا القيام بذلك باستخدام العين البشرية.

فما هو حقًا تصوّر الأشباح، بصرف النظر عن أنه شيءٌ يبدو رائعًا بشكلٍ لا يُصدّق؟





تضمّنت مقالةٌ في عام 2017 المتغيرات الكمية والكلاسيكية، ووصفته أنه «التصوير باستخدام الضوء الذي لا يتداخل ماديًا مع الشيء المطلوب تصويره»، وهذا يعني بشكلٍ أساسيّ تصوير شيءٍ ما يحدث دون أن يُلاحَظ مباشرةً، فكيف يحدث ذلك؟





وفقًا لصفحة (فيزياء العالم – physics world) تتضمّن العملية تقسيم حزمة الضوء إلى حزمتين منفصلتين، ما يقسم الفوتونات عالية الطاقة إلى أزواجٍ من الفوتونات منخفضة الطاقة، تتَّجه أحد تلك الحزم أو الفوتونات نحو الجسم، والأخرى -الشعاع المرجعي- تتَّجه مباشرةً إلى كاشف الضوء الذي يسمح لكل الضوء بالدخول.

فى نفس الوقت، هناك كاشفٌ ضوئيٌّ آخر خلف الجسم يسمح بمرور بكسلٍ واحدٍ فقط، سنسمّي هذا الكاشف الوعاءَ الذي يلتقط الفوتونات التي تمرّ بهذا الجسم.

عندما ينبعث الفوتون وبالتالي يتفاعل مع الجسم، فإنَّ زوجه في الشعاع المنفصل يعكس خصائصه ذلك لأنَّ الزوج يعمل بتشابكٍ كميّ، وهو ما يحدث عندما تُربط جزيئتان فرديتان وخصائصهما إلى بعضهما البعض على الرغم من عدم وجود اتصالٍ ماديّ.







وهذا يعني أن حزمة الضوء التي لم تتفاعل مع الجسم أبدًا من تلقاء ذاتها، تتغيّر عندما تقع على كاشف ضوءٍ متعدّد البكسلة.

إنها لا تظهر كصورةٍ واضحة لهذا السبب تستخدم أجهزة الكمبيوتر؛ لأنها قادرةٌ على استخدام هذه التقنية لفهم ماهية الشيء دون الحصول علي أي معلوماتٍ مباشرة حوله.





طوّر الجيش -الذي يحرص دائمًا على الابتعاد عن الأذى إن أمكن- بالفعل نموذجًا أوليًا لنظام تصوير الأشباح والذي يعمل على مسافة عدة كيلومترات.

وعلى عكس التكنولوجيا التقليدية لالتقاط الصور، تعني الاستفادةُ من الارتباط الغريب للفوتونات أنَّ المعيقات البصرية العادية مثل الدخان والغبار، ليس لها تأثير.

ظهر مؤخرًا أنَّ تصوير الأشباح ليس في حاجةٍ إلى أن يحتوي على أي كيمياء كمومية على الإطلاق.

في بعض الأحيان، يُرسَل الضوء المرتدّ من الجسم إلى الوعاء كسلسلةٍ من الأنماط المتقاطعة المتبادلة، تمثّل الأجزاء الأكثرُ إضاءة انبعاثًا أكبر للفوتونات، وتمثّل الأجزاء الأقل إضاءة انبعاثًا أقل، بعد ذلك، تُقارن شدة الإضاءة التي يستقبلها الوعاء باستخدام الكمبيوتر.





بعد بعض التداخل الحذر تنشأ صورةٌ للظل مرةً أخرى، دون تصوير الجسم بشكلٍ مباشر، ولكن هذه المرة دون الحاجة إلى أيِّ تشابكٍ كميّ، وتحكم -بدلًا من ذلك- الفيزياءُ الكلاسيكية العلاقة.





على أي حال، تطلّب تصوير الأشباح دائمًا أجهزة الكمبيوتر للمقارنة بين الفوتونات المستقبلة العاكسة لإنشاء صورة، تشير هذه الورقة الجديدة إلى أننا نستطيع القيام بذلك بأنفسنا.

وجد فريقٌ من جامعة غلاسكو -كما كان متوقعًا- أنَّ عرض الأنماط المتداخلة المتبادلة على الأشخاص بواسطة جهاز عرض بشكلٍ منفصل لا يمنح أي فكرةٍ عن ماهية الجسم.





ومع ذلك، فإن إظهار جميع الأنماط المستقبلة في تتابعٍ سريع -على سبيل المثال200 نمط في 0.2 ثانية- سيتسبّب في تمويهها معًا بما يكفي لإنشاء صورة، وفي تلك الحالة ظهرت وكأنها صورة لألبرت آينشتاين، لأنها بالطبع كانت كذلك.

هذا يمثّل أول مرة تُصوّر فيها الأشباح دون استخدام أي تقنيةٍ حاسوبية، ويمثّل أيضًا طريقةً جديدة تمامًا لفحص الأنظمة البصرية التي توفرها لنا ملايينُ السنين من التطور.


المصدر:.ibelieveinsci