fbpx
Connect with us

Fizik

17 Kübitlik Çipler Resmen Geldi ve Kuantum Devri Başladı

Published

on

Intel firması tarafından geliştirilen 17 Kübitlik çipler şu anda kuantum bilgisini teknolojiye dahil edebilmeye ne kadar yakın olduğumuzu gösteriyor.
Bilim insanları kuantum bilgisayar uygulamasını gerçek yapmak için yıllardır çalışıyorlar. 2017’de kaydedilen ilerlemelerle kuantum bilgisayar devrinin başlaması artık o kadar uzak bir fikir değil. Bu sene içerisinde kuantum simülatörünün inşasından, ışığı kullanan kuantum durumlarını kuran fizikçilere kadar kuantum bilgisayar işlemcilerinin gelişmesine dair birçok gelişme kaydedildi.

IBM’in kuantum hesaplama işlemcisi ve Çin’in kuantum uydu sistemlerinden başka Intel’de kuantum konusunda bir atılım sağladı. Intel tarafından sağlanan 17 Kübitlik süper iletken çip oldukça kayda değer bir çalışmadır. Çünkü kuantum bilgisayar teknolojisini dikkate değer bir biçimde dönüştürme kapasitesini içerisinde taşımaktadır. Tüm bu çalışmalar bilgisayarın bilgiyi nasıl işlediğine dair gelişmelerdir. Geleneksel bilgisayarlarda 1 ya da 0 durumunda bulunan bilgileri taşıyabilmek için bitler kullanılırken kuantum bilgisayarlar ay anda 1 ve 0’ı temsil edebiliyor ve böylece milyonlarca kod satırını işleyebiliyor.

Kuantum bilgisayarlar sıradan klasik bilgisayarların erişemeyeceği düşünülen şifrelemeleri kırmak ve moleküllerin ve diğer materyallerin özelliklerini hesaplamak gibi bazı problemleri çözmeye izin verecektir. Kuantum bilgisayarlar çok özel sorunlar için bir avantaj sağlayacak, bu bilgisayarlar olmadan çözülemeyecek sorunların çözümünü olanaklı hale getirecektir.
Chicago Üniversitesinde Bilgisayar Bilimleri Bölümü’nden Profesör FredChong , “Kuantum bilgisayarlar kullanılmaya başladıktan sonra keşfedilebilecek kuantum bilgisayarlar için tamamıyla bilinmeyen kullanımlar bulunmaktadır” açıklamasında bulundu. Bilim insanları keşfedilecek yeni durumların tahmin edilmesinin zor olduğunu düşünüyor.
Kaynak: https://futurism.com/17-qubit-chips-begins-quantum-revolution/

Bilim

Abel Ödülünde Bir İlk Gerçekleşti

Published

on

Matematikçilerin Nobel Ödülü olarak adlandırılan ve Norveç Kralı tarafından her yıl bir ya da daha fazla matematikçiye verilen Abel Ödülü, bu sezon ki sahibini buldu. Norveç Bilim ve Edebiyat Akademisi, Teksas Üniversitesinden Prof. Dr. Karen Uhlenbeck, bu prestijli ödüle layık görülen ilk kadın matematikçi oldu. Matematik alanındaki önemli bilimsel çalışmalar için yaklaşık 1 milyon dolar verilen “Abel Ödülü”nün bu yılki sahibi olan ABD’li Karen Uhlenbeck, bu ödüle layık görülen ilk kadın oldu. Kısmi diferansiyel denklemler çalışmasıyla maçı kazanan Uhlenbeck, 13 yıldır verilen Abel Ödülü’nü kazanan ilk kadın olarak tarihe geçti.

Uhlenbeck, bir rol model olmasının yanı sıra bilim ve matematik alanındaki cinsiyet eşitliğinin de kuvvetli bir savunucusu. Abel Komitesi Başkanı Hans Munthe-Kaas, ”Karen Uhlenbeck, geometrik analiz ve ölçüm kuramındaki temel çalışmalarıyla 2019 Abel Ödülü’nü hakketti ve aldı. Teorisi, minimal yüzeyimizdeki anlayışımızı değiştirdi ve daha üst boyuttaki genel minimize etme sorunlarında bakış açımızda devrim yarattı. Kendisi, gelecek adına, matematikte bir devrim yarattı. Gerçekten de büyük bir proje” dedi. Parça türevli denklemler alanındaki çalışmaları ile tanınan Prof. Dr. Uhlenbeck, fizik, geometri ve kuantum alanlarında da multi-disipliner çalışmalar yapıyor.

Editör / Yazar: Kuzey KILIÇ
Kaynak: https://www.sciencealert.com/for-the-first-time-a-woman-has-won-the-abel-prize-for-mathematics

Continue Reading

Bilim

Bilim insanları, kuantum bilgisayarla zamanın yönünü değiştirdiler

Published

on

Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü’den bilim insanlarının İsviçre ve ABD’den meslektaşları tarafından desteklendiği çığır açıcı bir araştırmayla kuantum bilgisayarı sayesinde zamanın yönünün geriye döndürüldüğü söyleniyor.

The Independent gazetesinin haberinde bunun fiziğin temel yasalarıyla çelişir gibi gözüktüğü ve evrene hükmeden sürece dair kavrayışımızı değiştirebileceği dile getirildi. Aynı zamanda bunun kuantum bilgisayarlarını anlama sürecimizde büyük bir ilerleme anlamına geldiği belirtildi.

Zaman Makinesi 

Scientific Reports dergisi, ‘zaman makinesi’ diye nitelediği deneyde elektronlarla kuantum mekaniğinin tuhaf dünyasının kullanıldığını aktardı. Kuantum bilgi birimi kubit, ‘bir’ ya da ‘sıfır’ yahut aynı anda her iki durumun karışık ‘süperpozisyonu’ olarak tanımlanıyor.

Masaya Dağılan Toplar Havuza Geri Toplandı

Elektron kubitlerden oluşan tam geliştirilmemiş bir kuantum bilgisayarıyla masaya dağılan bilardo toplarının havuza geri dönmesine eşdeğer bir deney yapıldı.

Bilgisayarı izleyen herkesin bu olayı ‘zamanın geri döndürülmesi gibi’ göreceği, zamanla bu tekniğin gelişerek daha güvenli ve isabetli hale gelmesinin beklendiği öne sürüldü.

Araştırmanın başını çeken ve Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü Kuantum Fiziği Laboratuvarı’nı yöneten Dr Gordey Lesovik, “Zamanın termodinamik okunun tersi yönde evrilen bir durumu yapay şekilde yarattık” dedi.

Deneyde devreye sokulan ‘evrim programı’ sayesinde kubitler sıfırlarla birlerin giderek daha karmaşıklaşan değişim şablonuna dönüştü. Bu süreçte tıpkı bilardo sopasıyla vurulan topların dağılması gibi düzen bozuldu.

Ama ardından bir başka program kuantum bilgisayarının durumunu geriye evrilen, yani kaostan düzene evrilen şekilde modifiye etti. Böylece kubitlerin durumu orjinal başlangıç noktasına geri döndü.

The Independent gazetesi, deneyin çığır açıcılığıyla ilgili ‘fizik kurallarının hem geleceğe hem de geçmişe doğru her iki yönde işlediği, ama evrenin tek yönlü bir kuralı olduğu, termodinamiğin ikinci yasasına göre sadece düzenden düzensizliğe gidildiği’ değerlendirmesini yaptı.

Editör / Yazar: Ezgi SEMİRLİ

Kaynak: https://www.independent.co.uk/life-style/gadgets-and-tech/news/time-reverse-quantum-computer-science-study-moscow-a8820516.html

Continue Reading

Bilim

Evrenin Son Bulmasına Dair Dört Teori

Published

on

Bilim insanlarına göre evren dört şekilde son bulabilir: büyük donma, büyük çökme, büyük değişim, büyük parçalanma. Bilim insanları 6 milyar yıl sonra Dünya’nın muhtemelen yok olacağına inanıyor. Güneş sönerken kızıl bir deve dönüşüp gezegenimizi yutunca… Oysa Dünya, güneş sistemindeki gezegenlerden sadece biri ve Güneş, galaksideki milyarlarca yıldızdan biri ve evrenin sadece görebildiğimiz kısmında yüz milyarlarca galaksi var. Onların sonu nasıl olacak? Evren nasıl sona erecek? Bu konuda daha az fikir birliği var. Hatta evrenin ani ve kesin bir sonu olacak mı yoksa yavaş yavaş mı kaybolacak onu da bilmiyoruz. Mevcut fizik bilgimiz evrenin altüst oluşuna dair birkaç senaryo sunuyor.

Büyük Donma

Evren ortaya çıktığı ilk günden beri genişliyor.

Evrenin sonu ile ilgili ilk ipucu termodinamiğe, yani ısı devinim bilimine dayanıyor. Fakat evrenin ısıya dayalı ölümünden ateşte yanıp kavrulma anlaşılmamalı. Tersine ısı farklarının ölümü olarak düşünülmeli. Bu kulağa daha az korkunç gelse de aslında ısı ölümü yanıp kül olmaktan daha kötü. Çünkü hayattaki her şey ısı farklılığı gerektirir. Örneğin arabanın çalışması için motorun içinin dışından daha sıcak olması gerekir. Yediğimiz besinler güneş ile evrenin diğer kısımları arasındaki büyük ısı farkı nedeniyle vardırlar.

Galaksiler birbirinden uzaklaşıyor.

Fakat evrende ısı ölümü baş gösterdiğinde her yerde her şey aynı ısıda olacaktır. Her yıldız ölecek, her madde çürüyecek, geriye parçacıklardan ve radyasyondan oluşan seyrek bir karmaşa kalacaktır. Hatta bu karmaşanın enerjisi de evrenin genişlemesi nedeniyle zamanla son bulacak, her şey hemen hemen sıfıra indirgenmiş olacaktır. Bu ‘Büyük Donma’ sonunda evren, her yanı soğumuş, ölü ve boş bir hale gelecektir. 1800’lerde termodinamik bilimi geliştikten sonra, evrenin ancak bu şekilde sona ereceği düşünülüyordu. Fakat 100 yıl önce Albert Einstein’in geliştirdiği genel izafiyet teorisi evren için daha kötü bir son öngörüyordu.

‘Büyük Çökme’ sonucu evren kendi içine doğru çökebilir.

Genel izafiyet, madde ve enerjinin uzayı ve zamanı yamultup çarpıttığını ifade ediyor. Uzay-zaman ve madde-enerji arasındaki bu ilişki tüm evren için geçerlidir. Einstein’a göre evrendeki maddeler evrenin nihai kaderini belirleyecektir.

Büyük Çöküş

Bu teoriye göre evren bir bütün olarak ya genişliyor ya da daralıyordur; aynı büyüklükte kalamaz. 1917’de bu sonuca varan Einstein kendi teorisine inanmakta zorluk çekiyordu. 1929’da Amerikan gökbilimci Edwin Hubble evrenin genişlediğine dair delilleri ortaya koydu. Eğer evren genişliyorsa bir zamanlar şimdikinden daha küçük olmalıydı. Buna dayanarak Büyük Patlama teorisi ortaya sürüldü: bir zamanlar inanılmaz küçük olan evren kısa sürede genişlemişti. Bu Büyük Patlama’dan geriye kalan parıltıyı bugün bile kozmik mikrodalga arka plan radyasyonda, gökyüzünde her yönde görülen radyo dalgalarında görebiliriz.

Kozmik mikrodalga

O halde evrenin sonu basit bir soruya bağlı: Evren genişlemeye devam edecek ve bu genişleme ne hızda olacak? Madde ve ışık gibi normal şeyler içeren bir evren için bu sorunun yanıtı ne kadar şey olduğuna bağlı. Daha fazla şey daha fazla yerçekimi demektir ki bu da şeyleri birbirine doğru çekerek genişlemeyi yavaşlatır. Bu şeylerin miktarı kritik eşiği geçmediği sürece evren sonsuza kadar genişlemeye devam edecek ve sonunda ısı ölümüyle donma noktasına gelip yok olacaktır. Fakat çok şey varsa evrende genişleme yavaşlayacak ve son bulacaktır. Sonra evren giderek küçülmeye başlayacak, ısınacak, yoğunlaşacak ve içine çökecek, yani Büyük Patlamanın tersine Büyük Çöküş yaşanacaktır.

Tümüyle boş uzay bile enerji içerir.

20. yüzyılın büyük bölümünde astrofizikçiler bu senaryoların hangisinin gerçekleşebileceği konusunda emin değildi. Bunun için uzayda ne kadar şey olduğunu tespit etmeye çalıştılar. O kritik eşiğe çok yakın olduğumuz sonucuna vardılar. Yani evrenin sonu belirsizliğini koruyordu. Fakat 20. yüzyıl sonunda durum değişti. 1998’de birbiriyle rekabet halinde olan iki ayrı astrofizikçi ekibi şaşırtıcı bir duyuruda bulundu: evrenin genişlemesi hızlanıyordu. Normal madde ve enerji evrenin bu şekilde davranmasına yol açmazdı. Bu “karanlık enerji” olarak ifade edilen yeni bir enerji türünün varlığını haber veriyordu. Karanlık enerji evreni genişletiyordu. Onun ne olduğu konusunda henüz fazla bir şey bilmiyoruz ama evrendeki enerjinin yüzde 70’inin karanlık enerji olduğu ve bu oranın giderek arttığı düşünülüyor.

Hayalet karanlık enerji her şeyi yok edebilir.

Karanlık enerjinin varlığı, evrendeki şeylerin miktarının onun nihai kaderini belirlemeyeceğini gösteriyordu. Tersine evreni bu karanlık enerji kontrol ediyor, onun genişlemesini sürekli hızlandırıyordu. Bu ise Büyük Çöküş senaryosunu devre dışı bırakıyordu. Fakat bu Büyük Donmanın kaçınılmaz olması anlamına da gelmiyor. Başka olasılıklar da mümkün.

Büyük Değişim

Evrenin sonu ile ilgili ileri sürülen bir başka teori ise kozmosun değil de atom altı parçacıkların incelenmesine dayanıyor. Bilim kurgu romanlarına özgü bir teoriye benzetilen bu teori evrenin sonuna dair en tuhaf öngörüleri içeriyor. Saf suyu tertemiz bir cam bardağa koyup sıfırın altı bir dereceye kadar soğutursanız su donma noktasının altında bile süper soğuk bir halde sıvı olarak kalmaya devam edecektir. Suda herhangi bir parçacık olmadığı ve bardakta da pürüz bulunmadığı için buzun oluşması mümkün olmayacaktır. Fakat bardağa bir tane buz kristali bıraktığınızda su hızla donacaktır.

Büyük Patlama sonucu evren oluştu.

Aynı şey uzayda da olabilir. Kuantum fiziğine göre, tümüyle bol bir vakumda az miktarda enerji vardır. Fakat daha az enerjisi olan başka bir vakum da olabilir. Yani evren bir bardak süper soğuk su gibidir. Ancak daha az enerjili vakumun bir ‘baloncuğu’ baş gösterinceye kadar varlığını sürdürecektir. Neyse ki bildiğimiz böylesi bir baloncuk yok. Fakat kuantum fiziğine göre, daha düşük enerjili bir vakum var ise, onun bir baloncuğu bir gün evrende bir yerde ortaya çıkacaktır. Bu ise yeni vakumun, etrafındaki eski vakumu ‘dönüştürmesine’ neden olacaktır; ancak baloncuk neredeyse ışık hızıyla genişleyeceği için gelişini göremeyeceğiz. Bu baloncuğun içinde her şey, elektron gibi basit parçacıkların özellikleri tümüyle farklı olabilir. Bu ise kimya yasalarının yeniden yazılması ve hatta atomların oluşmasının önlenmesi anlamına gelebilir.

evrenin-yok-olmasina-dair-dort-teori

Bu Büyük Değişim’de insanlar, gezegenler ve hatta yıldızlar yok olacaktır. Bu değişimin ardından karanlık enerji de muhtemelen farklı hareket edecek, evrenin genişlemesini hızlandırma yerine evreni kendisine çekerek Büyük Çöküş’e yol açabilecektir.

Büyük Parçalanma

Dördüncü ihtimal ise yine karanlık enerjiyle ilgili. Oldukça spekülatif ve ihtimal dışı görülse de henüz tümüyle bertaraf edilmiş değil. Karanlık enerji sandığımızdan daha güçlü olabilir ve Büyük Değişim, Donma ya da Çökme olmadan da kendi başına evrene son verebilir. Karanlık enerjinin ilginç bir özelliği vardır. Evren genişledikçe yoğunluğu sabit kalır. Yani hacmi artan evrende aynı yoğunluğu korumak için zamanla daha fazla karanlık enerji ortaya çıkar. Bu ilginç olsa da herhangi bir fizik kuralına aykırı değildir. Peki evren genişledikçe karanlık enerjinin yoğunluğu da artsa, yani karanlık enerjinin artış miktarı evrenin genişlemesinden daha hızlı olsa ne olur? Robert Caldwell’in “hayalet karanlık enerji” adını verdiği bu hipotez evren için daha da ilginç bir son öngörüyor.

‘Büyük Parçalanma’ sonucu gezegenler ve yıldızlar parçalanabilir.

Bugün için karanlık enerjinin yoğunluğu Dünya’nın yoğunluğundan, hatta Dünya’dan daha az yoğun olan Samanyolu galaksisinin yoğunluğundan daha düşük. Fakat zamanla hayalet karanlık enerjinin yoğunluğu arttıkça evreni parçalayabilir. Bu teoriye göre hayalet karanlık enerji Samanyolu galaksisini parçalayıp içindeki yıldızları savuracak, sonra da karanlık enerjinin çekim gücü Güneş’in Dünya üzerindeki çekim gücünden fazla olduğu için güneş sistemi bozulacak, Dünya patlayacak, evrenin patlamasından hemen önce de atomlar parçalanacaktır. Caldwell buna Büyük Parçalanma adını veriyor, fakat bu teorinin saçmalığını kendisi de kabul ediyor.

Hiç ümit yok mu?

Bütün bu teorilerden yola çıkarak evrenin sonunu muhtemelen bir Büyük Donma, ardından gelen Büyük Değişim ve son noktayı koyacak olan bir Büyük Çöküşe bağlamak mümkün. Fakat bunlar trilyonlarca yıl sonrasında yaşanabilecek türden olaylar. İnsanın endişelenmesini gerektirmiyor yani. Zaten o tarih gelmeden önce insanın yaşayacağı genetik değişim muhtemelen onu tanınmaz kılacaktır. Fakat insan ya da başka bir zeka sahibi canlı bütün bu olaylardan kurtulabilir mi?

Evren oluştuktan hemen sonra hızla şişmeye başladı.

Fizikçiler karanlık enerjinin keşfinden sonra biraz daha kötümser bakıyor evrenin sonu sorununa. Evrenin genişlemesi hızlanıyorsa diğer galaksilerden uzaklaşacağız ve alabileceğimiz enerji giderek azalacak demektir. Fakat bu hızlanmanın nedenini bilmediğimiz için genişlemenin devam edip etmeyeceğini de bilmiyoruz. Fakat evren genişledikçe hızlanmanın da yavaşlayacağına inanılıyor. O zaman daha umut var demektir. Peki genişleme yavaşlamaz ya da Büyük Değişim gelirse ne olur? Bazı fizikçiler çılgın bir öneri getiriyor: Evrenin sonundan kurtulmak için laboratuvarda kendi evrenimizi kurup içine atlamak. Ancak bunun günümüz teknolojisinin çok ötesinde bilgiyi ve büyük miktarda enerji gerektireceğini, hatta fizik kurallarının buna izin vereceğinden bile emin değiller.

Birden fazla evren ve sürekli oluşmakta olan yeni evrenler olabilir.

Şimdilik bu varsayım Doctor Who senaryolarına özgü görünüyor. Fakat bir başka yol daha olabilir. Bu yaklaşım ise evrenin ilk genişlemesinin bir balon gibi anlık “şişme” sonucu olduğu teorisinden yola çıkarak bu şişmenin tekrarlanmasını öngörüyor. Hatta bu teoriye göre, bizim bulunduğumuz evren birçok evrenden sadece biri ve bu çoklu evrende tek tek evrencikler var. Bizimki donsa bile çoklu evren sonsuza kadar var olmaya devam edecek ve ortaya çıkan yeni evrenciklerde yeni yaşamlar olacaktır.

Kaynak: http://www.bbc.com/earth/story/20150602-how-will-the-universe-end

Continue Reading

Öne Çıkanlar