Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Atomlarda Spin Simetrisi’nin İlk Doğrudan Kanıtına Ulaşıldı!

Atomlarda Spin Simetrisi’nin İlk Doğrudan Kanıtına Ulaşıldı! Ye and Rey groups ve Steve Burrows/JILA
Reklamı Kapat

Bu yazı, ScienceDaily isimli kaynaktan birebir çevrilmiştir. Çevirmen tarafından, metin içerisinde (varsa) açıkça belirtilen kısımlar haricinde, herhangi bir ekleme, çıkarma veya değişiklik yapılmamıştır. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Mükemmel simetrili elmasların göz kamaştırıcı nadide mücevherler olması gibi, kuantum dünyasının da bilimsel değeri yüksek bir simetri muhteşemliği var.

Kuramcı Ana Maria Rey ve deneyci Jun Ye’nin önderliğindeki JILA fizikçileri, bu egzotik kuantum fiziği kuramını doğrulayacak şekilde, atomların manyetik donanımlarında, ya da çekirdeksel “spinlerinde” diyelim, simetrinin ilk doğrudan kanıtını gözlemlediler. Bu gelişme süperiletkenlik (elektrik akımına direnç göstermeme) ya da dev manyetik direnç (bir manyetik alanın varlığında elektrik akımında ciddi değişiklik olması) gibi davranışlar sergileyen egzotik maddelerin taklit edilebilmesi ve daha iyi anlaşılması gibi pratik yararlar ortaya çıkarabilir.

Science Express’te anlatılana göre JILA’nın yaptığı bu keşfi, dünyanın en kusursuz ve kararlı atom saatinin özelliklerini ölçmek için kullanılan ultra-kararlı lazer mümkün kıldı. JILA, Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST) ve Colorado Boulder Üniversitesi tarafından beraberce işletiliyor. JILA/NIST üyesi Jun Ye şöyle diyor:

Spin simetrisinin madde bilimi üzerinde çok güçlü bir etkisi var çünkü kuantum maddesinde beklenmedik davranışlara yol açabilir. Saatimiz bu kadar iyi olduğu için –gerçekten bu kadar iyi bir lazer- çok küçük enerji ölçeğinde olan bu etkileşimi ve altında yatan simetriyi derinlemesine inceleyebiliriz.

Kuantum simetrisini belgelendirmek için dünya genelinde yapılan araştırmalar önemli özelliklerin, çeşitli değiş tokuşlar, dönüşler ve yansımalara rağmen aynı kalıp kalmadığına bakar. Örneğin madde ve antimadde temelden simetri gösterir: Antimadde, pozitronların ve elektronların yüklerinin ters olmasını saymazsak birçok yönden normal madde gibi davranır.

Spin simetrisini tespit edebilmek için JILA araştırmacıları, lazer ışığı tarafından yakalanan 600 ila 3.000 stronsiyum atomundan yapılmış bir atom saati kullandılar. Stronsiyum atomları için manyetik davranışa yön veren 10 farklı çekirdeksel spin düzeni (açısal momentum da denebilir) mümkündür. Bir grup saat atomunda 10 durumun hepsinin rastgele bir dağılımı olur.

Araştırmacılar iki elektron enerji düzeyinde saatin “tikleri” olarak kullanılan atom etkileşimlerinin (çarpışmalarının) atomların çekirdeklerinin spin durumundan nasıl etkilendiğini analiz ettiler. Çoğu atomda elektronsal ve çekirdeksel spin durumları çiftliydi, dolayısıyla atom çarpışmaları hem elektronsal hem çekirdeksel durumlara bağlıydı. Fakat stronsiyumda, JILA ekibi bu çiftlenmenin çekirdeksel spin durumlarından bağımsız çarpışmalara yol açacak şekilde yok olduğunu öngördü ve bunu doğruladı.

Atom saatinde, tüm atomlar özdeş elektronsal durumlarda bulunmaya eğilim gösterir. JILA araştırmacıları çekirdeksel spinleri manipüle etmek için lazer ve manyetik alanları kullanarak, iki atom farklı çekirdeksel duruma sahip olduğunda, 10 durumdan hangisine sahip oldukları fark etmeksizin, aynı güçle etkileştiklerini (çarpıştıklarını) gözlemlediler. Öte yandan iki atom aynı çekirdeksel spin durumuna sahip olduğunda, o durumun ne olduğundan bağımsız olarak, çok daha zayıf etkileşiyordu. Jun Ye şöyle açıklıyor:

Burada spin simetrisi, atom etkileşimlerinin en temel düzeyde çekirdeksel spin durumlarından bağımsız olduğu anlamına geliyor. Öte yandan bunu ilginç hale getiren kısım ise çekirdeksel spinin, elektronların aracılık yaptığı değiş tokuş sürecinde doğrudan yer almaması; o hala atomların birbirine fiziksel olarak nasıl yaklaşacağını kontrol ediyor. Bu da şu demek, iki atomun çekirdek spinlerinin aynı ya da farklı olmasını kontrol ederek, etkileşimleri, ya da çarpışmaları diyelim, kontrol edebiliriz.

Yeni araştırma, atom saatlerindeki atom çarpışmalarını anlamamızı sağlayan önceki JILA çalışmalarına bir şeyler katıyor. Büyük atom gruplarının tuhaf kuantum dinamiklerini keşfetmek için daha fazla araştırma yapılarak özel spin koşullarının derinine inilmesi planlanıyor. 

JILA kuramcısı Ana Maria Rey bu çalışma için önemli öngörüleri ve hesaplamaları yaptı. Avusturya’daki Innsbruck Üniversitesi ve Delaware Üniversitesindeki kuramcılar da katkıda bulundu. Finansman NIST, Ulusal Bilim Kuruluşu, Hava Kuvvetleri Bilimsel Araştırma Bürosu ve Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı tarafından sağlandı.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 0
  • Tebrikler! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: ScienceDaily | 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 31/10/2020 11:04:59 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/2630

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
Güncel
Karma
Agora
Instagram
Sağlık
Metabolizma
Sinir Hücresi
Diyet
İhtiyoloji
Ölümden Sonra Yaşam
Element
Yas
Tedavi
Hastalık Kontrolü
Zihin
İnsan
Çocuk
Enzim
Mutasyon
Yılan
Yeni Koronavirüs
Sinir
Kütleçekimi
Entropi
Molekül
Diş Sorunları
Hamile
Saç
Covid-19
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
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
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

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
“Eğer tarih tekerrürden ibaretse ve beklenmedik şeyler olmaya devam ediyorsa, bu, insanın deneyimlerinden ne kadar az öğrendiğini gösterir.”
George Bernard Shaw
Geri Bildirim Gönder