Madde Dalgaları Ve Kuantum Kıymıkları

tnhnkz1
Madde Dalgaları Ve Kuantum Kıymıkları
Rice Üniversitesi fizikçileri ile Avusturya ve Brezilya'daki çalışma arkadaşları sallanan ultra-soğuk Bose-Einstein Yoğuşmalarının(üstteki) dalgaları ya Faraday dalgalarının(ortadaki) karakteristik tekbiçimli dilimlerine bölmesine ya da öngörülemez kıymıklara(alttaki) parçalamasına yol açabileceğini gösterdi. Salınımın frekansı ve genişliği sonucu belirler. Görsel sahibi: Gustavo Telles/ São Carlos'taki São Paulo Üniversitesi ve Jason Nguyen/Rice Üniversitesi.

Rice Üniversitesi tarafından

Birleşik Devletler, Avusturya ve Brezilya’daki fizikçiler sallanan ultra-soğuk Bose-Einstein Yoğuşmalarının(Bose-Einstein Condensates-BECs)* salınımın frekansına bağlı olarak, dalgaları ya tek biçimli dilimlere bölmesine ya da öngörülemez kıymıklara parçalamasına yol açabileceğini gösterdi.

”Aynı kuantum sisteminin böyle farklı bir fenomene artış verebilmesi olağanüstü bir şey.” dedi Physical Review X dergisinde bugün internet üzerinden yayınlanan bir eser hakkındaki çalışmanın ortak yazarı Rice Üniversitesi’ndeki fizikçi Randy Hulet. Hulet’in laboratuarı, çalışmanın deneylerini lityum BEC’ler, tek bir varlık ya da madde dalgası gibi bir adım adım ilerleyen küçük ultra-soğuk atom bulutları kullanarak gerçekleştirdi. ”Bu devletler arasındaki ilişki bize karmaşık kuantum çok bedenli fenomenleri hakkında pek çok şey öğretebilir.” dedi.

Araştırma Avusturya’nın Viena Teknoloji Üniversitesi ve Brezilya’nın São Carlos’taki São Paulo Üniversitesi’ndeki fizikçilerle işbirliği içinde aktarıldı.

Deneyler dalgalanma desenlerinin bir kova içindeki belli hassas aralıklarla dikine sallanan bir akışkanın yüzeyinde oluştuğunu söyleyen Michael Faraday’in 1831’deki keşfini anımsatıyor. Faraday dalgaları olarak bilinen desenler davul derisinde ve titreşimli plakalar üzerinde oluşan rezonans durumlarına benzer.

Faraday dalgalarını araştırmak için ekip BECleri puro biçimli Bose-Einstein Yoğuşmaları ile sonuçlanan doğrusal tek boyutlu dalga kılavuzlarına hapsettiler. Araştırmacılar daha sonra tek boyutlu dalga kılavuzlarındaki atomların arasındaki etkileşimlerin kuvvetini ayarlamak için zayıf, yavaş titreşimli manyetik alanları kullanarak BECleri titrettiler. Faraday desenleri, ayarlamanın frekansı toplu rezonans kipine yakın ayarlanınca meydana çıktı.

Ama ekip ayrıca beklenmedik bir şeyi de fark etti : Ayarlama güçlüyken ve frekans Faraday rezonansının çok daha altındayken, BECler değişen boyutun ”taneciklerine” ayrıldı. Çalışmanın öncü ortak yazarı, Rice araştırma bilim insanı Jason Nguyen, tanecik boyutlarının geniş bir çapta dağıldığını ve ayarlama zamanından bile daha uzun bir zamanda devamlılığını gösterdiği buldu.

”Taneciklilik genellikle cam kırma ya da bir taşın başka boyutlardaki taneciklere ufalanması gibi katı cisimlerde gözlemlenen rastgele bir işlemdir.” dedi hem TU Wien’de hem de Viena Üniversitesi’ndeki Wolfgang Pauli Ensititüsü’nde ortak toplantı ayarlayan çalışmanın ortak yazarı Axel Rode.

BEClerin kuantum hallerinin görüntüleri her Faraday dalga deneyinde aynıydı. Ama taneciklilik deneylerinde görüntüler, deneyler aynı şartlar altında icra edilmesine rağmen her seferinde farklı gözüktü.

Lode farklılığın matematiksel olarak tasvir edilmesi zor olan kuantum parçacıkları arasındaki karmaşık ilişkiler olan kuantum bağlılaşımından kaynaklandığını söyledi.

”Gözlemlerin kuramsal bir tasviri durumun zor olduğunu kanıtladı çünkü standart yaklaşımlar gözlemleri yeniden üretmedi, özellikle tanecik boyutlarının geniş dağılımını.” dedi Lode. Takımı, deneysel sonuçları yorumlamasına karmaşık kuramsal bir yöntem ve bu yöntemin tipik kuramların irdelemediği kuantum dalgalanmaları ve bağlılaşımları için hesaplanan yazılımdaki uyarlamasını kullanarak yardım etti.

Rice’ın Fayez Sarofim Fizik ve Astronomi Profesörü ve Rice’ın Kuantum Materyalleri Merkezi (RCQM) üyesi olan Hulet, sonuçların fizikte çözülmemiş bir sorun olan kuantum sıvılarındaki kargaşanın araştırmaları için önemli çıkarımları olduğu söyledi.

Daha fazla bilgi: J. H. V. Nguyen et al, Bose-Einstein Yoğuşmasının Değiştirgesel Uyarımı: Faraday Dalgalarından Granülasyon’a, Physical Review X (2019)

Dergi Bilgisi: Physical Review X

Rice Üniversitesi tarafından sunuldu

Kaynak:
https://phys.org/news/2019-03-quantum-splinters.html

*Bose-Einstein Yoğuşmaları(Bose-Einstein Condensates) yazının aslındaki şekli ve asıl dilindeki kısaltması ”BEC” olarak kullanılacaktır.

Çeviren: Tunahan İkiz

Düzenleyen: Ümit Sözbilir

Bu içeriğe emoji ile tepki ver
2 kullanıcı tepki verdi
Pamukkale Üniversitesi-İngiliz Dili Ve Edebiyatı
Bunlar da ilginizi çekebilir
Benzer yazıları okuyabilirsiniz.
0 Yorum
Yorumları okuyabilir ve cevaplayabilirsiniz.

Yorum Yazın
E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlendi.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.