Karadeliklerin Sırlarının Çözülmesine Bir Adım Daha Yaklaşıldı
Sadece kara delik gibi devasa yapılarda gerçekleşen 'uzay-zaman' bükülmesine dair gözlemin somut olarak yapılması mümkün olmadığı için IBM'in yaptığı çalışmada bilim insanları bu tip bir uzay-zaman bükülmesini laboratuvar boyutlarında gerçekleştirerek, elektrik üretmeyi tasarlıyorlar.
Evreni en küçük ve en büyük ölçeklerde tanımlayan denklemler (en küçük temel parçacıkların nasıl dans ettiklerini, kozmosun zaman-mekan düzleminin nasıl büküldüğünü, v.b.) belirli koşular altındaki belirli parçacıkların rakamlarında kısmi bir uyuşmazlık öngörüsünde bulunuyorlar.
Fakat fizikçiler hala bu fenomeni gözlemleyebilmiş değiller. Söz konusu sapma, uzay-zaman düzleminin bükülmesinin yüksek seviyelerde olmadığı zamanlarda (örneğin bir kara deliğe yakın olunduğu zamanlarda ya da Big Bang’den sonraki anda) göz ardı edilebilir özellikte.
Bu etki kara deliklerde gözlemlenemediği için, daha yakın bir yerde gözlemlenmesi gerekliliği doğdu. Bu amaçla hareket eden uluslar arası bir ekip Zürih’te küçük bir metalik şeridin özelliklerini test ediyor.
IBM’in gerçekleştirdiği bu deneyde kara delikler, hatta yer çekimi bile söz konusu değil. Bunun yerine 'Weyl yarı-metalleri' olarak bilinen egzotik materyallerin sunduğu avantajdan faydalanılıyor. Birkaç yıl önce üretilen katı Weyl yarı metali, IBM’in çalışmasına zemin hazırlamış.
Yarı-iletken şeridi içerisindeki elektronların hareketleri, orijinal 'karma eksen-gravitasyon anomalisi'nde olduğu gibi, temelde aynı uzay-zaman bükülmesiyle yönlendirilirler.
Söz konusu bu gelişme, transistorün keşfinin bilgisayar çiplerinin yapımına yol açtığı gibi, elektronikte benzeri pratik kullanımlara olanak sağlayabilir.
IBM’de fizikçi olarak çalışan Bernd Gotsmann “Bu olay, yeni bir şeye kapı açabilir” diyor. Firma, mevcut anomalinin atık ısıdan elektrik üretiminde ve farklı maksatlarda nasıl kullanılabileceğini araştırıyor.
Gravitasyonel anomali (çekimsel sapma), pion olarak adlandırılan ve ışık hızına yakın hareket eden parçacıkların, çekim gücünü taşıyan temel parçacıklar olan gravitonlara nasıl dönüştüklerini açıklayan denklemlerle ortaya çıktı.
Fizik kanunları normalde pionların bu şekilde dönüşümlerine izin vermez.
Fakat Einstein’ın genel izafiyet teorisi dahilinde uzay-zaman kıvrılması, bu dönüşümün gerçekleşmesine yol açacak dengeyi oluşturabilir.
Kuark ve antikuarkları da içeren bir çok temel parçacık, uzayda gezinirlerken kendi eksenleri etrafında dönen oklar olarak düşünülebilirler. Saat yönünde dönebildikleri gibi, saatin aksi yönünde de dönebilirler.
Fakat, uzay-zaman bükülmesinden kaynaklanan aykırılık, saat yönündeki dönmeyi tersi yöne, ya da tam tersi şekilde geri döndürebilir. Böylece diğerinden daha fazla sayıda parçacık bir yönde dönmeye başlar.
Bu durum fiziğin koyduğu yasağı delerek, pion-graviton dönüşümünün gerçekleşmesini sağlar.
İspanya Teorik Fizik Enstitüsü’nde görevli bir başka fizikçi “Bu şeyi hiç tespit edemeyebiliriz de” diyor.
Bu denklemler aynı zamanda maddenin elektronik özelliklerini inceleyen katı hal fizikçilerinin de ilgi odağı olmaya başladı.
Bu deneyde keşfedilen Weyl yarı-metalinde söz konusu olan bir sıcaklık farkı, uzay-zaman bükülmesiyle ve aynı zamanda elektronları zıt spinlere dönüştüren manyetik alanla benzer özellik taşıyor.
Dr. Landsteiner yarı metaldeki elektronların hareketinin, ışığın dahi kaçamadığı çok güçlü çekim etkisinin olduğu bir kara deliğin sınırlarındaki maddenin davranışıyla oldukça benzeştiğini söyledi.
Söz konusu aykırılık, yarı-metal şeridin sıcak kenarından soğuk kenarına doğru hareket eden tek spinli elektronların sayısının artışına neden olarak, akımı üretiyor.
Bu deney aynı zamanda fizikçilerin, evrendeki diğer güçleri tanımlayan fizik yasalarından oluşan ‘Standart Model’e bağlamak için kullandıkları ezoterik matematiğin bir dalı olan ‘sicim teorisi’ için de bir başarı anlamına geliyor. Zira sicim teorisi test edilemez öngörülerde bulunduğu için artık pek kullanılmaz oldu.
Dr. Landsteiner sicim teorisinin ön görülen anomaliyi hesaplamak için kullanıldığını söylüyor. “Bu deneyle sicim teorisi gerçek fiziğin icra edilmesi için kullanılacak somut bir araç haline dönüşüyor. Tüm bunların bir araya gelerek işe yarar hale gelmeleri, somut düzlemde elektrik akımı gibi bir şeye dönüştürülebilecek olmalarına ben bile inanamıyorum” diyor.
Kaynak : https://www.nytimes.com/2017/07/19/science/mixed-axial-gravitational-anomaly-weyl-semimetals-ibm.html
Etiketler: kara delik, Yarı Metal, Uzay-Zaman Bükülmesi
sıradaki haber: Google, iOS'a Özel Motion Stills Uygulamasını Android'e Getiriyor