Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Yeni Lazer Tekniği, Daha Güçlü ve Daha Küçük Parçacık Hızlandırıcılar Üretmeyi Mümkün Kılacak!

Yeni Nesil Parçacık Hızlandırıcıları Çok Daha Küçük ve Çok Daha Yüksek Enerjili Olacak!

Yeni Lazer Tekniği, Daha Güçlü ve Daha Küçük Parçacık Hızlandırıcılar Üretmeyi Mümkün Kılacak!
Parçacık Hızlandırıcı
Rochestar Üniversitesi
Reklamı Kapat

Bu yazı, Phys.org 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.

Bu haber 5 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.

Bilim insanları, son derece yüksek enerjilere hızlandırılmış elektronları gözlemleyerek, evrenimizi oluşturan parçacıklar hakkında ipuçlarını ortaya çıkarabiliyor.

Ancak, elektronların laboratuvar ortamında bu kadar yüksek enerjilere hızlanması zordur: Tipik olarak, elektronlar ne kadar enerjik ise, parçacık hızlandırıcısı da o kadar büyük olur. Örneğin, hatalı bir şekilde "Tanrı Parçacığı" olarak da anılan ve Evren'deki kütlenin bir kısmından sorumlu olan Higgs bozonunu keşfetmek için İsviçre'deki CERN laboratuvarında bilim insanları yaklaşık 27 kilometre uzunluğunda bir parçacık hızlandırıcı kullandılar.

Peki ya parçacık hızlandırıcılarını küçültmenin bir yolu varsa? Ya çok daha kısa mesafelerde çok daha yüksek yüksek enerjili elektronlar üretebilirsek?

Physical Review Letters dergisinde yayınlanan bir makalede, Rochester Üniversitesi Lazer Enerjisi Laboratuvarı'ndan (LLE) bilim insanları, yoğun lazer ışığını, elektronları çok kısa mesafelerde rekor enerji düzeylerine kadar hızlandıracak bir şekilde şekillendirmek için bir yöntem belirledi.

Araştırmacılar, hızlandırıcının benzer enerjiyi kaydeden önerilen bir kurulumdan 10.000 kat daha küçük olacağını ve hızlandırıcıyı Gökçeada'nın uzunluğundan, bir yemek masasına kadar düşürebileceklerini tahmin ediyorlar. Böyle bir teknolojiyle, bilim insanları Higgs bozonunu araştırmak ya da Albert Einstein'ın evrenin büyük birleşik teorisi hayaline yol açabilecek ekstra boyutların ve yeni parçacıkların varlığını araştırmak için masa üstü deneyler icra edebilirler. LLE'de çalışan ve makalenin başyazarı olan John Palastro şöyle diyor:

Temel parçacık fiziğini incelemek için daha yüksek enerjili elektronlar gereklidir, elektron hızlandırıcıları, evrenin temel yapı taşlarının yaşadığı atom altı bir dünyaya bir ayna sağlar.
"Oyun Bozan" Lazer
"Oyun Bozan" Lazer
SciTechDaily

Bu araştırma şu anda teorik olmakla birlikte, LLE dünyanın en güçlü lazerini inşa etme planları ile bunu gerçeğe dönüştürmek için çalışıyor. EP-OPAL olarak adlandırılacak olan lazer, araştırmacıların bu makalede açıklanan son derece güçlü ışık atımı ve teknolojisini oluşturmalarına izin verecektir.

Araştırmacılar tarafından özetlenen elektron hızlandırıcı, zirvelerinin ışık hızından daha hızlı hareket edebilmeleri için ve lazer darbelerinin şeklini şekillendirmek için devrim niteliğinde bir tekniğe dayanır. LLE'de kıdemli bilim insanı ve makalenin yazarlarından biri olan Dustin Froula ise şöyle diyor:

Bu teknoloji, elektronların mevcut teknolojilerle mümkün olanın ötesine doğru hızlanmasını sağlayabilir.

Araştırmacılar, yüksek güçlü bir lazer sayesinde üretilen eşmerkezli ışık halkaları arasında bir zaman gecikmesi oluşturmak için, kullanılan dalga boyuna bağlı artan "adımlar" ile, dairesel bir amfitiyatroya benzeyen yeni bir optik kurulum geliştirdiler.

Tipik bir lens, lazerden gelen her ışık halkasını mercekten tek bir mesafeye odaklar ve tek bir yüksek yoğunluklu ışık noktası oluşturur. Ancak araştırmacılar, tipik bir lens kullanmak yerine, her ışık halkasını merceğin farklı bir uzaklığına odaklayarak tek bir nokta yerine yüksek yoğunlukta bir çizgi oluşturmalarını sağlayan egzotik şekilli bir lens kullanıyorlar.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Bu yontulmuş ışık darbesi bir plazmaya girdiğinde- serbestçe hareket eden elektron ve iyonlardan oluşan sıcak bir çorba- bir motorbotun arkasındaki gemi izine benzer bir iz yaratır. Bu iz, ışık hızında yayılır. Teknenin izindeki bir su kayağı gibi, elektronlar da yontulmuş lazer ışığı darbelerinin ardından hızlanırlar.

Bu "Laser Wakefield Acceleration" (LWFA) ilk olarak yaklaşık 40 yıl önce kuramlaştırıldı ve 2018 Nobel Ödülü sahipleri Donna Strickland ve Gerard Mourou tarafından LLE'de gerilmiş darbe amplifikasyonu (CPA) icadı ile geliştirildi.

Gerilmiş Darbe Amplifikasyonu
Gerilmiş Darbe Amplifikasyonu
nobelprize.org

LWFA önceki sürümleri, ancak, ışık hızından daha yavaş yayılan geleneksel, yapılandırılmamış ışık atımları kullandı, bu da elektronların uyanışını aşarak ivmelenmelerini sınırladığı anlamına geliyordu. Yeni şekillendirilmiş ışık atımları, ışıktan daha yüksek hızlar sağlar, böylece elektronların izi süresiz olarak sürebilir ve sürekli olarak hızlandırılabilir. LLE direktörü Michael Campbell şöyle diyor:

Bu çalışma son derece yenilikçi. Lazer hızlandırıcılar alanını değiştireceğini düşünüyorum. Bu araştırma, teorik ve deneysel plazma fiziğinin, seçkin lazer bilimcileri ve mühendisleriyle yakın işbirliği içinde çalışmasının değerini gösteriyor ve LLE kültürünün en harika tarafını temsil ediyor.
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 4
  • Tebrikler! 4
  • Merak Uyandırıcı! 4
  • Bilim Budur! 2
  • Umut Verici! 2
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 1
  • İnanılmaz 1
  • Güldürdü 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 19/09/2020 22:51:52 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/8501

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
Besin Değeri
Kemik
Haber
Çekirdek
Kas
Kamuflaj
Işık
Mucize
Bakteri
Lhc (Büyük Hadron Çarpıştırıcısı)
Enerji
Doğal
Bağışıklık Sistemi
Albert Einstein
Acı
Kök Hücre
Canlılık
Hareket
Genel Görelilik
Nörobiyoloji
İklim Değişikliği
Karanlık Madde
Yıldız
İklim Değişimi
Kimyasal Evrim
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
“Bir gün atomun enerjisini serbest bırakacağız, gezegenler arası yolculuklar gerçekleştireceğiz, ömrü uzatıp, kanseri ve tüberkülozu tedavi edeceğiz; ama en düşük seviyeli kişiler tarafından yönetilmiş olmanın sırrını asla çözemeyeceğiz.”
Anonim
Geri Bildirim Gönder