ثمة سؤال بالغ الأهمية ينبغي الإجابة عنه قبل المضي قدما وهو سؤال طرحه لورد إنجليزي لدى إعداد تجربة علمية بالغة الأهمية في إنكلترا بأي ميزان للحرارة تقاس درجات الحرارة هذه؟». يمكن بالفعل الاكتفاء بالرد الذي أتى آنذاك على لسان أحــد نظرائه «يا سادتي اللوردات لا بد من أن يكون ميزان الحرارة كبيرا جدا.

علينا أولا الوقوف عند قياس مقادير الكثافة الضئيلة جدا، المستخدمة في الوقت الراهن في مختبرات الاندماج بالحصر المغناطيسي، علما أن المقصود بالكثافة الضئيلة جدًّا هو مقادير محدودة جدًّا قياسا بالسياق العملي العادي ذلك أن الكثافة البلازمية في الاندماج بالحصر المغناطيسي لا تكاد تتجاوز الواحد من المليون من كثافة الغلاف الجوي المحيط بنا. إننا نتعامل في الواقع مع فراغ حقيقي، وفيما يلي الخطوات المتبعة لقياس مقادير الكثافة نبدأ أولا بإطلاق شعاع من الليزر في الوسط البلازمي، وحين يلتقي هذا الشعاع بالإلكترونات، تمتص هذه الأخيرة ضوء الشّعاع، وتبتها في الاتجاهات كلها، فهي تنشر الضوء، ويمكن تشبيه هذه الظاهرة بظهور حبيبات الغبار للعيان لدى مرور شعاع نور بها في غرفة معتمة، علما أن آلية الانتشار الكامنة مختلفة، إلا أن المبدأ هو ذاته باستهداف خطّ البصر الأفقي، وبمتابعة شعاع ليزر ينتشر عموديا ، لا يصل أي ضوء إلى المشاهد إن لم تكن ثمة إلكترونات، كما أننا نستقبل ضوءًا بقدر ما في شعاع الليزر من إلكترونات؛ إذ يصبح كل من هذه الإلكترونات عندئذ مصدر ضوء ثانوي صغير. من هنا كانت كمية الضوء التي تلقيت قياسًا بكثافة غاز الإلكترونات، علما أنه يمكن استهداف نقاط مختلفة من شعاع الليزر والتوصل إلى قياس للبلازما في نقاط مختلفة من البلازما، ويبين مثال الغبار أنه يمكن للقياس أن يكشف عن كميات ضئيلة جدا من المادة. لتسهيل القياس، ينبغي وجود خلفية شديدة السواد لتفادي أي انعكاس الضوء عارض، ومصدر ليزر ذي قدرة كافية، ومتلقيات للضّوء البالغة الحساسية (مضاعفات الضوء). الجدير بالذكر أن معظم هذه التجهيزات المخبرية تتمتع بمعدات القياس بصورة روتينية تماما ، بل إنّها تستخدم معدات أكثر تعقيدًا، تسمح بإجراء قياسات على أوقات زمنية بالغة التقارب.

ينبغي الآن الانتقال إلى تحديد درجة حرارة الإلكترونات التي قسنا توا كثافتها؛ إذ نستخدم هنا أيضًا الجهاز نفسه، لكننا نتعمق أكثر في تحليل الضوء المتلقي، فبدلا من الاكتفاء بتحليل الكثافة الإجمالية للضوء المنتشر نحلل هنا تركيبه بواسطة أدوات معدة لهذه الغاية مثل أجهزة المطياف، وهي تتيح، على غرار المنشورات، نثر الضّوء لرؤية الألوان التي تكونه كافة. يتبين هنا أن الضوء، الذي كان له في بادئ الأمر لون واحد يحدده الليزر، يكتسب بعد الانتشار، نطاقا من الألوان، ويقال إنّ الضوء يمثل طيفا»؛ ذلك أن الإلكترونات تخلف في الضوء الذي تنشره أثر سرعتها، على صورة تغيّر يسير في اللون، تماما كما تترك السيارة أثر سرعتها في الحزمة التي ترسلها باتجاه الرادار الذي يرصد المركبات عند حافة الطريق، وهو ما يعرف بأثر دوبلر، وفق ما سبق ذكره بشأن درجة الحرارة، يتضح لنا أنه يمكن بتطبيق رياضي يسير الانتقال من فارق اللون إلى متوسط سرعة الإلكترونات، ومتوسط سرعتها عند درجة حرارتها. ينبغي هنا الإشارة إلى أمرين: أولا- كما سبق أن لفتنا - يمكن أن نحدد درجة الحرارة في نقطتين في البلازما، لدينا إذن ما هو أفضل من درجة الحرارة المتوسطة؛ إذ يمكن أن نحدد على سبيل المثال كيفية التغير في هذا المقدار بالذهاب من مركز البلازما إلى طرفها، وهذه معلومة قيمة حقا، ولكننا نرى أيضًا وهذه هي الملاحظة الثانية - أنّه كلّما ارتفعت درجة الحرارة عظمت فوارق اللون، وسهل القياس. بذلك - في الوسط البلازمي النموذجي- تكون درجات الحرارة البالغة الارتفاع في الوسط أسهل للقياس من درجات الحرارة الدنيا التي نجدها على الطرف.

ختاما، تبين هذه القياسات - بلا شكّ - كيف يمكن التدخل بدقة في وسط ساخن وهش، دون إثارة اضطراب فيه، علما أن هناك - حقا- وسائل أخرى متبعة، إضافة إلى ذلك، لا تزداد الصعوبات بالضرورة بازدياد درجة الحرارة، بل ربما يكون العكس صحيحا.