Işın Kılıcı Yapmak Mümkün mü?

Henüz ışın kılıcı için erken. Ancak Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’nden (NIST) bir grup kuramsal fizikçi, fotonlardan yapılma nesneler üretme yolunda bir adım atmış bulunuyor. Araştır..
Görsel Telif:

Henüz ışın kılıcı için erken. Ancak Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’nden (NIST) bir grup kuramsal fizikçi, fotonlardan yapılma nesneler üretme yolunda bir adım atmış bulunuyor. Araştırma sonuçlarına göre ağırlıksız ışık parçacıklarını, kendi tuhaf kuvvetleriyle bir tür “molekül” oluşturacak biçimde bir araya getirmek mümkün olabilir.

Bulgular, NIST araştırma ekibi üyelerinden bazılarının takıma katılmadan önce yapmış olduğu çalışmalara dayanıyor. 2013 senesinde Harvard, Caltech ve MIT’den bilimciler, iki fotonu biri diğerinin üzerinde duracak biçimde bağlamanın bir yolunu bulmuştu (*). Sundukları deneysel kanıt çığır açıcı bulunmuştu, çünkü daha önce hiç kimse tekil fotonları birlikte hareket ettirecek bir yapılandırmayı başaramamıştı. Buluş bazı insanlara ışın kılıçlarının çok yakında raflarda yerini alabileceğini düşündürtmüştü.

isin-kilici-yapmak-mumkun-mu-bilimfilicom

Araştırmacılar, görsel üzerinde dalga biçiminde ifade edilen iki fotonun (solda ve sağda), kısa mesafelerde birbirlerine bağlanabileceklerini gösterdi. Belirli şartlar altında iki foton, iki-atomlu molekül yapısına benzer bir form (merkezde mavi dambıl şeklinde gösterilmiş) oluşturabilir.

NIST ve Maryland Üniversitesi’nden katılımcıların da aralarında bulunduğu araştırma ekibinin kısa süre içinde Physical Review Letters dergisinde yayımlanacak olan makalelerinde de, bağlanma sürecinin parametrelerinden bazıları üzerinde oynanarak, fotonların aralarında belli bir uzaklıkla yanyana ilerleyebilecekleri kuramsal olarak gösterildi.Bu düzenleme, bir hidrojen molekülünde yanyana duran iki hidrojen atomunun durumuna benzetilebilir.

Aslında molekül değil, ama yapısal olarak benzer olduğu düşünülebilir,” diyor NIST’ten Alexey Gorshkov. “Işığın kompleks durumlarını nasıl yapılandırabileceğimizi öğreniyoruz ve böylece daha karmaşık nesneler yapılandırmak istiyoruz. Aralarında belli bir mesafe bulunan iki fotonun nasıl bağlanabileceğini gösteren ilk çalışma bu.”

Eğer ışık molekülü yapabiliyorsanız, neden kılıç yapamayasınız? Her ne kadar bulgular o yönü işaret ediyor gibi görünse de, Gorshkov yakın zamanda NIST’in hediyelik eşya dükkanının önünde kuyruğa giren Jedi Şövalyeleri olacağını pek sanmıyor. Bunun ana nedeni fotonları bağlamanın ekstrem koşullar gerektiriyor olması. Yani bırakın kılıç tutacağını, bir oda dolusu laboratuvar ekipmanı ile bile bu koşulları yaratmak hiç kolay değil. Yine de moleküler ışık yapmak için çok sayıda neden var. Bunlar ışın kılıcından daha mütevazi nedenler olsa da, yararsız olmadıkları kesin.

Çağdaş teknolojilerin çoğu ışığı temel alıyor. İletişim teknolojisinden tutun da, yüksek çözünürlüklü görüntülemeye kadar bu böyle. Eğer fotonlar arası etkileşimin mühendisliğini yapabilirsek, bunların tümünde müthiş bir gelişim yaşanacak,” diye devam ediyor Gorshkov.

Örneğin ışık sensörlerinin hatasız kalibrasyonu için mühendislerin bir yönteme gereksinimi var. Gorshkov, elde ettikleri bulgular sayesinde, dedektöre belli sayıda foton gönderen bir “standart mum” yaratmanın çok daha kolaylaşabileceğini belirtiyor. Teknoloji alanında daha büyük önem taşıyan yönü ise fotonları bağlamanın ve dolaşıklaştırmanın, bilgisayarların bilgi işlemcileri olarak fotonların kullanılmasını sağlayabilecek olması. Günümüz bilgisayarlarında bu görevi elektronik düğmeler yerine getiriyor.

Bilgisayar teknolojisinde yeni bir temel atmakla kalmayıp, önemli ölçüde enerji tasarrufu da bu şekilde sağlanabilir. Şu anda fiber optik kablolar içinde ışık demetleri olarak yolculuk eden telefon mesajları ve diğer verilerin işlenmesi için elektronlara çevrilmeleri gerekiyor. Bu da büyük miktarda elektrik tüketimine yol açıyor. Eğer verinin hem taşıma hem de işleme süreci doğrudan fotonlarla yapılabilirse, enerji kazancı büyük olur.

Gorshkov yeni kuramın bu ve benzeri potansiyel yararlar açısından sınanmasının çok önemli olduğunun altını çiziyor. “Bu, foton araştırmalarında yepyeni bir yöntem. Fotonlar kütlesizdir ve ışık hızında ilerlerler. Onları yavaşlatıp bağlamak, bize onlar hakkında daha önce bilmediğimiz şeyler öğretebilir,” diyor.

 


Kaynak: Phys.org, “Physicists show ‘molecules’ made of light may be possible”
< http://phys.org/news/2015-09-physicists-molecules.html >

Referans: M.F. Maghrebi, M.J. Gullans, P. Bienias, S. Choi, I. Martin, O. Firstenberg, M.D. Lukin, H.P. Büchler and A. V. Gorshkov. “Coulomb Bound States of Strongly Interacting Photons”, Physical Review Letters, forthcoming September 2015.

(*) Nature Photonics, “Imaging topological edge states in silicon photonics”
< http://www.nature.com/nphoton/journal/v7/n12/full/nphoton.2013.274.html >


Bu içerik BilimFili.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. BilimFili.com`un belirtmiş olduğu “Kullanım İzinleri”ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

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