Kuantum kuram?n?n en tuhaf öngörülerinden biri Cornell fizikçileri taraf?ndan deneysel olarak do?ruland?: Bir sistem, click gözlenmekte iken de?i?emez. Ekibin çal??mas?, atomlar?n kuantum durumlar?n?n kontrol ve manipüle edilmesi için bütünüyle yeni bir yöntemin kap?s?n? aç?yor. Bu sayede yeni tip sensörlerin geli?tirilmesi mümkün olabilir.

Geçti?imiz haftalarda Physical Review Letters dergisinde yay?mlanan bir makale ile ayr?nt?lar? payla??lan deney, illness fizikçi Doç. Dr. Mukund Vengalattore’nin ultra-so?uk laboratuvar?nda gerçekle?tirildi. Burada, mutlak s?f?r?n sadece 0,000000001 derece kadar üzerindeki s?cakl?klara kadar so?utulmu? malzemelerin fizi?i inceleniyor.

Lisansüstü ö?rencileri Yogesh Patil and Srivatsan K. Chakram bir vakum odas? içinde, yakla??k bir milyar tane Rubidyum atomundan olu?an bir gaz yarat?p so?uttuktan sonra, sale kütleyi lazer ???nlar? aras?na asm??. Bu durumda atomlar t?pk? bir kristal kat?daki gibi düzgün bir örgü diziliminde oluyor. Fakat ultra-so?uk ko?ullarda atomlar örgü içinde bir yerden bir yere tünelleme yapabiliyor. Heisenberg Belirsizlik ?lkesine göre, bir parçac???n konumu ile h?z? etkile?im içindedir. S?cakl?k da parçac???n hareketinin bir ölçüsüdür. A??r? so?ukta h?z neredeyse s?f?r olur; dolay?s?yla konumda bolca esneklik pay? kal?r. Atomlar? gözlemledi?inizde örgünün herhangi bir yerinde bulunmalar? olas?d?r.

Ara?t?rmac?lar bu deneyde, sadece onlar? gözlemleyerek atomlar?n tünelleme yapmas?n? engelleyebildiklerini ortaya koydu. Yunan filozof Zeno’dan esinlenilerek “Kuantum Zeno Etkisi” ad? verilen bu olay, Texas Üniversitesi’nden E. C. George Sudarshan and Baidyanath Misra’n?n 1977 senesinde ortaya koyduklar? bir durumdan ileri geliyor. ?öyle ki, kuantum ölçümlerinin garip do?as? ilkesel olarak bir kuantum sistemin yinelenen ölçümlerce “dondurulabilmesini” mümkün k?l?yor.

Daha önce yap?lm?? deneylerde atomalt? parçac?klar?n spinleri için Zeno Etkisi sergilenmi?ti. “Atomik hareketin gerçek uzay ölçümleri yoluyla Kuantum Zeno Etkisini ilk kez gözlemledik. Ayr?ca, yüksek derecede kontrole ba?l? olarak deneylerimizde, davran??? yava? yava? ayarlayabildi?imizi de göstermi? olduk. Bu ayarlama sayesinde de “beliren klasiklik” (?ng. emergent classicality) ad? verilen etkiyi de sergiledik,” diyor Vengalattore. Beliren klasiklik durumunda kuantum etkileri solmaya ve atomlar klasik fizi?in bekledi?i biçimde davranmaya ba?lar.

Ara?t?rmac?lar atomlar? ayr? bir görüntüleme lazeri ile ayd?nlatmak suretiyle mikroskop alt?nda gözlemledi. Normalde bir ???k mikroskobu ile tekil atomlar görülemez. Fakat görüntüleme lazeri onlar?n floresan ????? yayarak, mikroskobun yakalayabilece?i ???k fla?lar? yaymas?n? sa?lar. Görüntüleme lazeri kapat?ld???nda veya çok soluk biçimde çal??t?r?ld???nda atomlar serbestçe tünelleme yaparken, görüntüleme ???n? daha parlakla?t?r?ld???nda ise ölçümler s?kla?t?r?ld? ve tünellemenin dramatik biçimde azald??? saptand?.

“Bu bize bir kuantum sistemi belki de tekil atomlar?na kadar kontrol edebilmek için benzersiz bir araç sa?lam?? oluyor,” diyor makalenin ba?yazar? Patil. Atomlar?n o durumda iken d??sal kuvvetlere a??r? duyarl? oldu?unu ekleyen bilimci, bu çal??man?n yeni tip sensörlerin geli?tirilmesini sa?layabilece?ini belirtiyor.

Deneyler, ekibin icad etti?i yeni bir görüntüleme tekni?i kullan?larak gerçekle?tirildi. Ultra-so?uk atomlar? ayn? kuantum durumunda tutarak gözlemlemeyi sa?layan tekni?e ili?kin Vengalattore ?öyle diyor: “Ö?renciler bu i? için çok çaba sarf etti ve ?imdi deneylerin ba?ar?ya ula?t???n? görmek bir harika. Art?k salt gözlemlemek yoluyla kuantum dinami?i kontrol edebilmek gibi benzersiz bir becerimiz var.”

Popüler medyadan bu çal??may? Dr.Who adl? tv dizisindeki biri bakt??? sürece k?p?rdayamayan “a?layan melekler”e benzetenler olmu?. Bu bir aç?dan anlaml? olabilir. Kuantum dünyas?nda ?u halk deyi?i gerçekten de do?ru: “Seyredilen çaydanl?k hiç kaynamaz.”

Lisansüstü ö?rencileri Airlia Shaffer, Yogesh Patil and Harry Cheung, fizik doçenti Mukund Vengalattore’nin laboratuvar?nda çal???rken görülüyor.

Kaynak: http://bilimfili.com/kuantum-zeno-etkisi-deneysel-olarak-kanitlandi/

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here

*İstenmeyen bir hata oluştu.