Bir Atom Yarım Metre Ayrık İki Konumda Aynı Anda Bulundu

Küçük bir topun parmağınızın ucunda dururken, aynı anda omzunuzda da durduğunu hayal etmeye çalışın. Zor mu geliyor? Çoğumuz bir nesnenin aynı anda iki ayrı yerde olmasını kavrayamayız. Ama fizikçiler..
Görsel Telif: T. Kovachy el al / Nature

Küçük bir topun parmağınızın ucunda dururken, aynı anda omzunuzda da durduğunu hayal etmeye çalışın. Zor mu geliyor? Çoğumuz bir nesnenin aynı anda iki ayrı yerde olmasını kavrayamayız. Ama fizikçiler önceki rekorları da kırarak, bu etkinin yarım metreden fazla bir uzaklıkta ortaya çıkışını gösterdiler.

Bir nesnenin aynı anda iki kuantum durumunda birden bulunmasına süperpozisyon adı verilir ve bu olay bir süperpozisyon örneğidir. Nesne gözlemlenene dek sürer ve gözlem yapıldığı anda çöken dalga fonksiyonu nedeniyle, nesne durumlardan sadece birinde saptanır. Schrödinger’in kedisinin bir kutunun içinde kapak açılana değin hem diri hem ölü olmasının temelinde de bu ilke bulunur.

Çoğu zaman kuantum mekaniğinin sadece atomaltı parçacıklar için geçerli olduğunu düşünürüz. Ancak kuramda böyle bir sınırlama yoktur. Kuantum dünyası ile gündelik deneyimler dünyası arasındaki çizgiyi keşfetmeye çalışan deneylerin yapılmasının nedeni de budur. “Hepimiz, süperpozisyonların klasik madde durumlarına dönüştüğü bir rejim olup olmadığını merak ediyoruz,” diyor Stanford Üniversitesi’nden Mark Kasevich.

Bunu anlamak için Kasevich ve meslektaşları hepsi aynı kuantum durumunda bulunan 10.000 rubidyum atomlu bir Bose-Einstein Yoğuşuk Maddesi (BEC) üretmiş. Bu topluluğu birkaç milimetre ötede bulunan 10 m yüksekliğindeki bir bölmeye lazer kullanarak itmişler. Bu da atomları yavaş yavaş iki ayrı duruma itmek anlamına geliyor.

Bose-Einstein Yoğuşuk Maddesi bölmenin tepesine ulaştığında, dalga fonksiyonunun söz konusu durumların 50-50 (yarı yarıya olduğu) bir karışım olup, 54 cm ayrık konumları temsil ettiği saptanmış. Bir saniye kadar bu süperpozisyonda kaldıktan sonra geri düşmüş. Aşağıda lazerler iki durumu tekrar teke çevirmiş ve böylece atomların iki farklı yükseklikten geldikleri ortaya çıkmış. Bu da Bose-Einstein Yoğuşuk Maddesinin bölmenin tepesinde süperpozisyonda olduğunu kanıtlıyor.
bir-atom-yarim-metre-ayrik-iki-konumda-ayni-anda-bulundu-bilimfilicom

Daha önceki deneylerde süperpozisyon, çok daha kısa uzaklık ve zaman aralıklarında gösterilmişti. Kırılan son rekor yaklaşık 1 cm ve çeyrek saniyelikti. Kasevich’in çalışması olayı insan ölçeklerine çekmiş oldu. “Çalışmamız gerçekten büyük aralıklar tanımlıyor. Daha önce bunu yapan kimse olmamıştı,” diye ekliyor.

Bu rekorda, bölmenin sıcaklığının mutlak sıfırın çok az üzerine kadar soğutulmuş olmasının ve BEC’nin izlediği yolun deney süresince Dünya’nın dönüşünün hesaba katılarak ayarlanmasının da payı var. Almanya’da bulunan Duisburg-Essen Üniversitesi’nden Klaus Hornberger şöyle yorumluyor: “Bilinmeyeni keşfe çıktılar.”

Ama yine de göründüğünden daha az önemli bir gelişme de olabilir. 2013 senesinde Hornberger bir “tuhaflık ölçeği” geliştirilmesine yardımcı olmuştu. Bu ölçek, kuantum etkilerinin gündelik deneyimler dünyasına ne kadar sirayet ettiğini gösterdiğine bakarak deneylere puan veriyordu. Kasevich’in çalışması uzaklık ölçeğini ileri götürürken, başka açılardan taviz veriyor. O nedenle tuhaflık ölçeği skorunun önceki çalışmalarla hemen hemen aynı olduğunu belirtiyor Hornberger.

Kaynak ve İleri Okuma

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (1 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

  • Mahmut Yaman 31 Aralık 2015 - 08:32
  • Keşke bunun bilim dünyasında yeni bir çağ başlatacağını anlayacak daha fazla insan olsaydı. 1 gerçeklikte aynı anda 2 gerçekliğe ulaşabilmek, zamanı geldiğinde alternatif gerçekler yaratabileceğimiz anlamına geliyor. Yani Schrödinger’ın kedisi hem ölü hem de yaşarken görmek mümkün olabilir. Gelecek hem korkutucu hem de heyecan verecek kadar merak uyandırıcı.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv