Işıktan Oluşan Tek Boyutlu Gaz Keşfedildi

0

BEĞENDİM

ABONE OL

News

0

Fizikçiler, ışığın temel parçacıkları olan fotonlardan oluşan tek boyutlu bir gaz yaratarak Bose-Einstein Ağırlaşması (BEC) ile alakalı yeni bir unsur durumunu keşfettiler. Bonn Üniversitesi ve Kaiserslautern-Landau Üniversitesi’nden araştırmacılar, bu eşsiz gazı, fotonları microcavity ismi verilen özel bir kapta hapsederek oluşturduğunu belirtirken, bu deney; kuantum sistemlerinde boyutun hususun davranışını nasıl değiştirdiğini anlamak için atılan değerli adımlardan biri olarak kayda geçti.

Maddenin hareketi, boyutsal kısıtlamalarla büyük ölçüde değişir. Kolay bir örnekle; bir düğünde serbestçe hareket eden bir halay sırası, hudutlu bir alana hapsedildiğinde çok daha farklı bir biçimde davranır. Araştırmacılar da fotonların iki boyuttan tek boyuta geçiş yaptıklarında nasıl farklı davrandıklarını incelediler. Olağanda Bose-Einstein Ağırlaşması (BEC) durumuna geçiş, fotonlar üzere parçacıkların soğutularak ferdi özelliklerini kaybetmesi ve ortak bir kuantum durumu oluşturması ile gerçekleşir lakin boyutlar azaldıkça bu geçiş daha karmaşık hâle gelir.

Peki nedir bu ‘Microcavity’?

Microcavity terimi her ne kadar direkt Türkçesi bulunan bir terim olmasa da algılanabilmesi açısından “mikro-oyuk” yahut “mikro-çukur” olarak çevrilebilir. Özetlemek gerekirse bu terim, ışığın rezonans yapabileceği yahut tuzağa düşebileceği mikroskobik ölçekteki boşlukları yahut oyukları söz eder. Keza deneyin temel ana odağı da budur.

Deneyde araştırmacılar, microcavity ismi verilen küçük bir kabı boya çözeltisiyle doldurdu ve lazer yardımıyla fotonları bu çözeltinin içine hapsetti. Kabın yansıtıcı duvarları, fotonların dalga özelliklerini kısıtlayarak hareketlerini denetim etti. Akabinde şeffaf bir polimer kullanarak mikroskobik çıkıntılar oluşturan araştırmacılar, bu sayede foton gazını tek boyutlu bir forma zorlamayı başardı. Fotonların hareketini sonlandıran bu yapı, gazın davranışını incelemelerine imkan tanıdı.

Kuantum fiziği maddelerini manaya yolunda değerli bir adım

Bonn Üniversitesi’nden fizikçi Frank Vewinger, bu deneyde tek boyutlu bir gazın davranışının iki boyutlu bir gazdan nasıl farklılaştığını gözlemlediklerini belirtti. Tek boyutta foton gazlarında meydana gelen termal dalgalanmaların, iki boyuttakine nazaran çok daha bariz ve tesirli hâle geldiği gözlemlendi. O denli ki Vewinger’in de tabiriyle bu dalgalanmalar tek boyutta âdeta “büyük dalgalar” yaratmakta.

Yapılan deney ayrıyeten Bose-Einstein Yoğunlaşması’nın farklı boyutlarda nasıl oluştuğuna dair teorik iddiaları doğrulamış oldu. Gelecekte bu deneysel düzenek, foton gazlarının temel davranışını daha derinlemesine incelemek ve kuantum fiziği maddelerinin nasıl işlediğini anlamak için kullanılacak.

Peki siz bu husus hakkında ne düşünüyorsunuz? Niyetlerinizi aşağıdaki yorumlar kısmından bizimle paylaşabilirsiniz.