Bir Saatin Doğruluğu, Oluşturduğu Entropiye Bağlı Olabilir!

-
Çeviri
Çeviri Nedir?
Bu yazı, Science News 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.
- Fizik
- Bilim Haberciliği
Bu haber 10 ay 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.
Günümüzün en gelişmiş saatleri, zamanı inanılmaz derecede hassas bir ritimle tutar. Ancak yeni bir deney, saatlerin hassasiyetinin bir bedeli olduğunu gösteriyor: entropi.
Bir saat her tik tak ettiğinde, entropi veya düzensizlik oluşur. Bilim insanları, değişen doğruluk seviyelerinde çalıştırılabilen bir saat tarafından üretilen entropiyi ölçtüler. Fizikçiler, Physical Review X dergisinde yayınlanan bir makalede, saatin tik takları ne kadar doğruysa, o kadar fazla entropi yaydığını gösterdiler.[1] Oxford Üniversitesi'nden Natalia Ares şöyle diyor:
Daha iyi bir saat istiyorsanız, bunun için bir bedel ödemelisiniz.
Zaman ve entropi iç içe geçmiş kavramlardır. Entropi, "zamanın oku" olarak bilinir, çünkü entropi zaman geçtikçe artma eğilimindedir; çünkü Evren, sürekli olarak düşük entropiden yüksek entropiye hareket ediyor gibi görünüyor. Artan entropiye doğru olan bu ilerleyiş, bazı süreçlerin neden zamanda ileriye doğru gidebildiğinin ancak tersine gidemediğini açıklıyor: Kremayı kahveye karıştırmak kolaydır ama yeniden ayırmak son derece zordur. Makineler de (örneğin çevrelerinin entropisini arttıran ısı vererek) çalıştıkları sırada düzensizliği arttırırlar. Bu, pille çalışan standart bir saatin bile çalışırken entropi ürettiği anlamına gelir.
Basitleştirilmiş bir saatin tik takında ne kadar entropinin salındığını test etmek için Ares ve meslektaşları, iki direğe asılmış, sadece birkaç nanometre kalınlığında ve 1,5 milimetre uzunluğunda ince bir zardan bir saat yaptılar. Saate gönderilen bir elektrik sinyali, zarı iterek yukarı ve aşağı esnemesine neden oldu. Bu bükülme hareketi, bir saatin sabit tik takları gibi düzenli aralıklarla tekrarlandı ve bir anten, bu hareketi kaydetti. Elektrik sinyali ne kadar güçlüyse, saat o kadar doğru işliyordu. Ve saatin doğruluğu arttıkça, anten devresinde üretilen ısının bir sonucu olan entropi, adım adım arttı.
Bu sonuç, kuantum saatler için teorik ilişkinin diğer saat türleri için de geçerli olduğunu göstermektedir. Çalışmaya dahil olmayan, Madrid Complutence Üniversitesi'nden fizikçi Juan Parrondo şöyle diyor:
Bu sonucu elde etmiş olmak güzel. Emin olamadığım şey, buldukları bu ilişkinin ne kadar evrensel olduğu.
Araştırmacılar, sadece bir çeşit saat üzerinde çalıştıkları için Parrondo şöyle diyor:
Doğruluk ve entropi arasındaki ilişkinin daha gelen olarak saatler için geçerli olup olmadığı henüz belli değil.
Ancak bazı bilim insanları, ilişkinin evrensel olabileceğinden ve saatlerin nasıl çalıştığının temel bir yönünü ortaya koyabileceğinden şüpheleniyor. Araştırmada yer almayan, ETH Zürih'ten kuantum fizikçisi Ralph Silva şöyle diyor:
Yeni çalışma bizi bu yönde daha da ileri götürecektir. Muhtemelen tüm saatler için geçerli olan bir veri noktası. Ama bu, henüz kanıtlanmadı.
Bir saatin güvenilir bir şekilde çalışması için, zaman içinde tercih edilen bir yöne sahip olan bir süreçten geçmesi gerekir. Eğer saat entropi oluşturmasaydı, geriye doğru olduğu kadar ileriye doğru da gitmesi muhtemeldi. Ve saat ne kadar çok entropi üretirse, saat işleyişinin dalgalanmalardan zarar görme olasılığı o kadar az olur. Dolayısıyla, tüm saatlerin doğruluğu artan entropi pahasına geliyorsa, bu değiş tokuş, zamanın geçişi ile ölçümü arasında yakın bir bağlantı olduğuna işaret edebilir.
Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.
İlginizi Çekebilecek Sorular
- Nihilizm öğrenebileceğim Türkçe'ye çevrilmiş kaynak var mı ? Yoksa nihilizmi nereden öğrenebilirim ?
- İki mıknatısın birbirini itme kuvvetinin sınırı var mıdır?
- Maxwell Denklemlerinde elektrik ve manyetik alanlar neden birbirini dengelemek zorunda? Neden biri diğerine baskın olamıyor?
- 4
- 3
- 2
- 2
- 1
- 1
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- Çeviri Kaynağı: Science News | Arşiv Bağlantısı
- ^ A. Pearson, et al. (2021). Measuring The Thermodynamic Cost Of Timekeeping. Physical Review X, sf: 021029. doi: 10.1103/PhysRevX.11.021029. | 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 24/05/2022 12:50:30 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/10672
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.
This work is an exact translation of the article originally published in Science News. Evrim Ağacı is a popular science organization which seeks to increase scientific awareness and knowledge in Turkey, and this translation is a part of those efforts. If you are the author/owner of this article and if you choose it to be taken down, please contact us and we will immediately remove your content. Thank you for your cooperation and understanding.