Atom Bulutlarının Sıra Dışı Davranışı Var Olan Teorilere Meydan Okuyor!

Atom Bulutlarının Sıra Dışı Davranışı Var Olan Teorilere Meydan Okuyor!
Yazar Vienna University of Technology C. Caner Telimenli Editör C. Caner Telimenli
4 dakika
4,843 Okunma Sayısı
Notlarım
Reklamı Kapat
Tarihi Geçmiş Haber

Bu haber 3 yıl öncesine aittir. Haber güncelliğini yitirmiş olabilir; ancak arşivsel değeri ve bilimsel gelişme/ilerleme anlamındaki önemi dolayısıyla yayında tutulmaktadır. Ayrıca konuyla ilgili gelişmeler yaşandıkça bu içerik de güncellenebilir.

Viyana Teknoloji Üniversitesi'nde ultrasoğuk atomlarla yapılan deneyler sonuçlarıyla şaşırtıyor... Eşlenik atom bulutları milisaniyeler içerisinde birbirleriyle eş zamanlı hale geliyor ve bu etki standart teorilerle açıklanamıyor. 

Atomlar 0 Kelvin civarına kadar soğutulduklarında özellikleri bir hayli değişmektedir. "Bose-Einstein Yoğunlaşması" denen maddenin bu ultrasoğuk halinde parçacıklar, artık tekil olma durumlarını kaybederek toplu bir şekilde, bir dalgaymış gibi ya da tek bir kuantum nesne olarak davranırlar. 

Ultrasoğuk atom bulutları, çok parçacıklı kuantum fiziğiyle ilgili temel soruları araştırmak için mükemmel bir örnek sistemdir ve Viyana Teknoloji Üniversitesi'nde bu sistemler üzerine yıllardır çalışmalar yürütülmektedir. Yakın bir zamanda ise Profesör Jörg Schmiedmayer (Atom ve Atomaltı Fiziği Enstitüsü, Viyana Teknoloji Üniversitesi) başkanlığındaki bir araştırma ekibi mevcut teorilerle açıklanamayan çarpıcı sonuçlara ulaştı. Bulgularına göre iki adet ultrasoğuk kuantum bulutu birbiriyle eşlendiğinde anında senkronize (eş zamanlı) oluyorlar ve sadece birkaç milisaniye sonra mükemmel bir uyum içerisinde titreşiyorlar. Bu, Bose-Einstein Yoğunlaşmasıyla ilgili yerleşik teorilerin yeniden gözden geçirilmesinin gerekli olduğu anlamına geliyor. Araştırmanın bulguları Physical Review Letters'ta yayımlandı.

Reklamı Kapat

Kapanda Tutulan Atomlar

Jörg Schmiedmayer kapandaki atomlar ile ilgili olarak şunları söylüyor:

Atomları soğutmak ve özelliklerini değiştirebilmek için özel olarak tasarlanmış atom çipi kullanıyoruz. Bu çip ile yüzlerce hatta binlerce atomu bir kapanda tutup elektromanyetik alanlar kullanarak kolektif özellikleri üzerinde oynama yapabilmekteyiz.

Ekipte doktora öğrencisi ve aynı zamanda makalenin baş yazarı olan Marine Pigneur süreci şöyle anlatıyor: 

Atomlardan oluşan bir bulut, ilk etapta, sadece birkaç nanokelvin derecesine kadar soğutulur. Sonra, atom çipi kullanarak bulutu ikiye ayıran bir bariyer elde ederiz. Oluşan bariyer yeterince alçak ise atomlar "kuantum tünelleme" denilen bir etki sayesinde bir taraftan diğerine geçebilir. Bunun sonucu olarak iki atom bulutu tam anlamıyla birbirinden bağımsız olamaz, yani birbiriyle bağlaşık olur.

Kuantum fiziğine göre her nesne bir dalga olarak tanımlanabilir. Gündelik hayatımızda karşılaştığımız nesneler çok büyük ve çok sıcak olduğundan nesnelerin dalga özelliklerini göremeyiz. Buna karşın soğutulan atomların davranışı, bahsettiğimiz dalga özelliklerinden güçlü bir şekilde etkilenmektedir. Örneğin, bu dalga özelliklerinden bir tanesi "faz" özelliğidir. Schmiedmayer şöyle açıklıyor:

Faz özelliğini daha rahat anlayabilmek adına kuantum dalgasını tik tak eden bir saat gibi düşünebilirsiniz. Birbirinin aynı iki adet sarkaçlı saat hayal edin. Bu saatler ki en düşük seviyelerine tam da aynı anda ulaşabilsinler diye mükemmel bir uyum içerisinde ayarlanmışlar. Ama normalde biraz birbirlerinden uyumsuz hareket ederler. İşte bu durumda iki sarkaç arasında 'faz farkı' vardır deriz.

İki atom bulutu oluştuğu anda arada faz farkı yoktur, yani harika bir şekilde uyumludurlar fakat atom çipi kullanılarak aradaki bu uyum bozulabilmektedir. İki atom bulutu arasındaki kuantum faz farkı (ne kadar uyumsuz oldukları) büyük bir isabetlilikle kontrol edilebilmekte ve zaman geçtikçe faz farkının değişip değişmediği dikkatli bir şekilde takip edilebilmektedir.

İki klasik sarkacı lastik bir bantla birbiriyle uyumlandırmak istersek, bant sayesinde enerjinin bir kısmı dağılacağından sarkaçlar eş zamanlı hareket etmeye başlayacaklardır. İşte buna benzer bir olgu, iki atom bulutu için söz konusudur: Eşlendiklerinde otomatikman eşzamanlı olurlar, hem de bunu akıl almaz kısa bir süre içinde gerçekleştirirler. Schmiedmayer eşzamanlılık ile ilgili şunları söylemektedir:

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Sarkaçlı saatleri düşündüğümüzde bu durum kulağa normal geliyor. Fakat Bose-Einstein Yoğunlaşmaları ile ilgili yerleşik teorilere göre eşzamanlılık durumu oldukça şaşırtıcı çünkü enerji dağılımı söz konusu değil. Çevresiyle etkileşiminden arındırılmış bizimki gibi bir kuantum sisteminde, zaman uyumsuzluğu ile eşzamanlılık arasında sonsuza dek gidip gelen periyotlar olmasını bekleriz. [E.N.: Zaman uyumsuzluğu ile eşzamanlılık arasındaki bu döngüyü bozuk bir saatin günde 2 kez doğru zamanı göstermesi gibi düşünebilirsiniz. Bu olduğunda saat, gerçek zaman ile senkronize oluyor ama günün diğer vakitlerinde olmuyor.]

Bilinmeyen Bir Mekanizmanın Varlığı Aranıyor

İki atom bulutunun sadece birkaç milisaniyeden sonra meydana gelen "kuantum ritimleri"nin (titreşimlerinin) tıpatıp aynı oluşu, enerjiyi dağıtan bir mekanizmanın varlığına işaret etmektedir. Sistem çevreden izole edildiğinde enerjisi etrafa yayılamayacağı için, bu durumda sadece ve sadece aktarılabilir. Marine Pigneur şöyle söylüyor:

Saatleri desenkronize etmek için (eşzamanlılığı bozmak için) sistemi denge durumundan uzaklaştırırız. Şu ana kadarki pek çok teori, denge halindeki Bose-Einstein yoğuşmalarında görülen eşlenmeleri başarılı bir şekilde açıklamışsa da dengesizlik durumunu ve gözlemlenen senkronizasyonu açıklamada yetersiz kalmıştır. Bilinen teorilere göre eşlenme durumu, enerjiyi gözlemlediğimiz kadar güçlü ve hızlı bir şekilde aktaramaz. Dolayısıyla ya bu teoriler bir şeyleri gözden kaçırıyor ya da tamamen yanlışlar. Bu demek oluyor ki atomlar arası etkileşimle ilgili anlayışımızın bizatihi kendisi değişmeli.

Bu hayret verici bulguyla beraber ekip, bu alanda daha fazla araştırma yapmayı ümit ediyor. Jörg Schmiedmayer konuyla ilgili şunları söylüyor:

Sonuç olarak, denge halinde olmayan çok parçacıklı kuantum sistemi davranışı, modern fiziğin henüz çözemediği büyük sorunlardan biri. Büyük Patlama'dan hemen sonra oluşan erken dönem evrenin durumunun ne olduğu veya büyük nesneler klasik fizik kurallarına uygun hareket ederken tuhaf kuantum etkilerin neden sadece küçük ölçeklerde görüldüğü gibi pek çok temel meseleye bağlanıyor.
Okundu Olarak İşaretle
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • İnanılmaz 2
  • Muhteşem! 0
  • Tebrikler! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: Phys.org | Arşiv Bağlantısı

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 25/10/2021 22:19:57 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/2765

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Size Özel
İçerikler
Instagram
Güneş
Diş Hastalıkları
Yakınsak Evrim
Şiddet
Evrim Kuramı
Hamilelik
Mucize
İngiltere
Kamuflaj
Solunum
Ara Geçiş Türleri
Skeptisizm
Biyoloji
İstatistik
Vaka
Viroloji
Uydu
Oyun Teorisi
Besin Değeri
Hasta
Göz
Küresel Isınma
Elektromanyetizma
Yaşlılık
Hormon
Daha Fazla İçerik Göster
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Sizi Takip Ediyor

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın