DS Busuit - Premium Business Template for Joomla!

Üye Girişi


         Ankara YEF Günleri 2015

Site İstatistikleri

Üyeler : 682
İçerik : 72
Web Bağlantıları : 3
İçerik Tıklama Görünümü : 174536
Kuantum Bulutunda Manyetik Tekkutup PDF Yazdır e-Posta
Pazartesi, 03 Mart 2014 10:46

Soğuk atomlar, Dirac’ın 83 yıllık kuramı için yeni kanıtlar sunuyor.

83 yıl önce bir düşünce deneyi olarak öne sürülen, manyetik tekkutupların (monopol) varlığına ilşkin görüş yeniden canlanmışa benziyor. Fizikçiler, simüle edilmiş bir manyetik alan içerisinde, yalıtılmış bir kuzey kutup, diğer deyişle bir tekkutup yaratıp, bunu fotoğraflamayı başardılar.

 

Manyetik kuzey ve güney kutupları doğada bir arada bulunurlar. Örneğin, bir çubuk mıknatısı ortadan ikiye bölerseniz, kuzey ve güney kutupları birbirinden ayırmış olmazsınız; yalnızca, yine kuzey ve güney kutuplara sahip iki tane yeni çubuk mıknatıs elde edersiniz. Oysa bu tekkutupların elektrostatik kuzenleri olan artı (pozitif) ve eksi (negatif) yükler doğada ayrı ayrı bulunuyorlar. 1931 ylında İngiliz fizikçi Paul Dirac, manyetik tekkutupların var olması hâlinde, yalnızca neden böyle bir dengesizlik olduğunun değil, aynı zamanda elektrostatik yüklerin neden kesikli paketler hâlinde bulunduğunun da açıklanacağını öne sürmüştü.  

Başından beri fizikçiler, büyük patlamayla birlikte manyetik tekkutupların da temel parçacık olarak oluştuklarını öne sürmüşler, ancak şimdiye değin böyle bir parçacık gözlenememiş ya da laboratuvar koşullarında elde edilememişti. Ancak, Massachusetts’teki Amherst College’de çalışan David Hall ve ekibinin bu yılın ocak ayının sonunda Nature dergisinde yayınladıkları makalede [Ray, M. W., Ruokokoski, E., Kandel, S., Möttönen, M. & Hall, D. S. Nature 505, 657–660 (2014)] süper soğuk rubidyum atom bulutunda Dirac tekkutbunu elde ettikleri yazılıyor.

 

Hall ve ekibi, 1 Kelvin’in 100 milyarda biri kadar sıcaklığa soğuttukları 1 milyon kadar rubidyum atomunu kullanarak, manyetik bir tekkutbun varlığında bir elektronun nasıl davranacağını simüle etmişler. Atomlar bu “soğukluk”ta, karakteristik özelliklerini kaybetmeye ve Bose-Einstein Yoğuşması adı verilen, maddenin birleşik bir kuantum durumunun bir parçası olmaya başlarlar.   

Hall ve ekibinin deneyindeki yoğuşma, tek bir elektronu ve bu elektronun bulunma olasılığına karşılık gelen her noktadaki atomların yoğunluğunu temsil ediyor. Yoğuşmadaki her bir atomun, bir pusuladaki iğnenin kuantum eşdeğeri sayılabilecek, bir manyetik spini var ve bu spinler dışarıdan uygulanan bir manyetik alana tepki veriyorlar. Ancak, deneyde bu spinler, tekkutup çevresindeki manyetik alanın bir parçası gibi davranmıyorlar. Bunun yerine, manyetik alan, bir araya gelmiş spinlerin bir özelliği olan ve “girdap” adı verilen bir durumu temsil ediyorlar.

Araştırmacılar, bir tekkutup deseni oluşturmak için, spinleri yönlendirip bu girdabı oluşturmaya çalışmışlar ve bunu da görüntülemeyi başarmışlar. Hall bu durumu “Girdabı, giderden akan bir suyun oluşturduğu gibi, ince karanalık bir çizgi gibi görüyoruz.” diye açıklıyor. Ekibin bu yolla oluşturduğu kuzey kutbu, bildiğimiz anlamıyla manyetik bir özellik taşımıyor. Örneğin bir pusula iğnesini etkilemiyor. Hall’a göre, kendi yarattıkları yapay tekkutba hükmeden denklemlerle doğadaki tekkutba hükmeden denklemler birbirinin aynısı olmalı.

Haberin tamamına ve Nature’da yayınlanan makaleye aşağıdaki linklerden ulaşabilirsiniz:

http://www.nature.com/news/quantum-cloud-simulates-magnetic-monopole-1.14612#/b2

http://www.nature.com/nature/journal/v505/n7485/full/nature12954.html

Derleyen: İlhami Buğdaycı (Ankara Üniversitesi)

 

 

Duyuru

Dergimizin kuruluşundan bu yana değerli emekleri bulunan, Yayın Kurulu üyelerimizden ve Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Fizik Mühendisliği Bölümü hocalarından, kıymetli bilimadamı Doç. Dr. Korkut Okan OZANSOY28.12.2013 tarihinde vefat etmiştir.

Bilim camiamıza, ailesine ve dergimiz üyelerine başsağlığı dileriz.


1976 - 2013

Duyuru

Kendi makalelerinizin de değerlendirilmesini ve sitemizde yayınlanmasını istiyorsanız

fzkdunyasi@gmail.com

adresine göndermeniz yeterli!!