fbpx
Bizi Takip Edin

Fizik

Araştırmacılar Negatif Yerçekiminin Kaynağını Buldu

Yayınlandı

üzerinde

Sesin negatif kütlesi vardır. Etrafınızdaki her şey çok yavaşta olsa aşağı ve yukarı doğru hareket eder. Columbia Üniversitesi’nde fizik alanında yüksek lisans yapan Rafael Krichevsky ”Bir fonon – sesi çok küçük ölçeklerde tanımlayabilen parçacık benzeri bir titreşim birimi – çok az negatif bir kütleye sahiptir ve bu da ses dalgalarının çok hafif olarak yukarı doğru ilerlediği anlamına gelir.” ”Fononlar, çoğu insanın hayal ettiği gibi atomlardan veya moleküllerden oluşmaz.
Ses havada hareket ettiğinde, etrafındaki molekülleri titreştirir fakat titreşim moleküller tarafından kolaylıkla tarif edilemez. Bu tanımlamamın yerine, ışık dalgalarının foton ya da ışık parçacığı olarak tanımlandığı gibi fononlar da sıvı moleküllerinin karmaşık etkileşimlerinden ortaya çıkan ses dalgası olarak tanımlanabilir. Fiziksel parçacık kendiliğinden ortaya çıkmaz, ancak araştırmacılar onu tanımlamak için parçacıkların matematiğini kullanabilirler.” dedi. Ortaya çıkan yeni bulgularda, araştırmacılar bu fononların küçük bir kütleye sahip olduğunu buldu. Yani yerçekimi fononları çekerken, fononlar da karşı yöne doğru hareket ediyor. Krichevsky ”Yer çekimi alanındaki bir fonon, yavaş olsa da zıt yönde hareket eder.” dedi.
Bu olayı daha basit bir örnekle anlatmak gerekirse; yer çekiminin aşağı yönde hareket ettiği bir ortamdaki sıvıyı hayal edin. Akışkan parçacıklar, altındaki parçacıkları sıkıştıracak. Böylece akış yönü yukarı olacak. Yoğunluğun ses üzerindeki etkisi düşünüldüğünde; bir fonondaki ses hızı, altındaki hafif parçacıklardan daha yavaş olacaktır. Krichevsky, bu durumun fononun yukarı doğru “sapmasına” neden olduğunu söyledi. Krichevsky, bu sürecin büyük ölçekli ses dalgalarıyla da gerçekleştiğini de belirtti. Yeterince uzak bir mesafede, “merhaba” demeniz halinde ses gökyüzüne doğru bükülecektir.
Kaynak: https://www.livescience.com/63305-sound-waves-negative-gravity-mass.html
Çeviren: Kuzey KILIÇ

Reklam Alanı
Yorum için tıklayın

Yanıtla

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Fizik

Stephen Hawking’in Son Makalesi Yayımlandı !

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Dünya’nın en büyük fizik profesörlerinden olan Stephen Hawking, hatırlanacağı üzere Mart ayında hayatını kaybetmişti. Hawking’in, ölümünden birkaç gün önce tamamladığı belirtilen ve bilgi paradoksu ile alakalı olan makalesi Cambridge ve Harvard Üniversitesi’de birlikte çalıştığı bilim insanları tarafından düzenlenerek internette yayımlandı.

Stephen Hawking’in “Kara deliğe düşen cisimlerin fiziksel bilgisine ne olur?” sorusunu cevaplamak için 40 yıldan uzun bir süre “bilgi paradoksu” üzerinde üzerinde çalışıyordu. Bilgi paradoksunun kökeni Alman teorik fizikçi Albert Einstein’ın 1915’te yayımladığı genel görelilik kuramına dayanıyor. Bu teori kütle çekimini, maddenin uzay-zaman bükülmesi etkisiyle açıklıyor ve bu sayede gezegenlerin Güneş etrafında dönebildikleri tezini temel alıyor. Einstein, kara deliklerle ilgili önemli öngörülerde de bulunuyor. Teoride kara deliğinin bütün özelliklerini belirleyen üç unsurdan; kütle, elektriksel yük ve açısal momentumdan söz ediliyor.

Hawking, Einstein’den yaklaşık 60 yıl sonra kara deliklerin bir ısısının da olduğu tezini ortaya attı. Hawking’in teorisine göre sıcak nesneler uzayda ısı kaybettiği için kara deliklerin sonunda buharlaşarak yok olması gerektiğine işaret ediyor. Ama bilim insanlarına göre bu, bir paradoks yaratıyor. Zira kuantum dünyası kuralları, bilginin asla kaybolmadığını söylüyor ve “Bu durumda kara delik tarafından yutulan bir nesnenin içerdiği fiziksel bilgiye ne oluyor?” sorusu gündeme geliyor. Perry, “Kara deliğe bir şey atarsanız, yok olur gibi görünüyor. Sonrasında kara delik de yok olunca bu bilgiyi nasıl geri alabilirsiniz?” diyor.

Son makalede Hawking ve birlikte çalıştığı bilim insanları, bu bilginin en azından nasıl korunabileceğini ilişkin tezler ileri sürüyor. Makalede, kara deliğe bir madde atılınca kara deliğin sıcaklığının değişeceği aynı şekilde sıcaklığı arttıkça termodinamikte bir nesnenin iç düzensizlik ölçüsü olarak entropinin de artacağı belirtiliyor. Hawking’in makalesinde, bir kara deliğin entropisinin, ışığın yoğun kütleçekim gücünden kaçamayacağı nokta olan, kara deliğin olay ufkunun çevresindeki fotonlar tarafından kaydedilebileceği vurgulanıyor. Makalede, bu foton saçaklarına “Yumuşak saçlar” adı veriliyor. Cambridge Üniversitesi’nden teorik fizikçi Prof. Malcolm Perry “Bu makale, yumuşak saçların entropiyi açıkladığını ortaya koyuyor” diyor ancak bilgi paradoksunun sonunun gelmediğini daha ileri çalışmalara ihtiyaç duyulduğunu belirtiyor.
Kaynak: https://www.livescience.com/63812-stephen-hawking-final-paper-published.html ve BBC
Editör / Yazar: Kuzey KILIÇ

Devamını Oku

Fizik

İnsan Gözü ‘Hayalet Görüntüleri’ Görebilir

Yayınlandı

üzerinde

Bilim adamları, insan gözünün ürkütücü bir yeteneği olduğunu keşfettiler. İnsan gözü “Hayalet görüntüleri” algılayabilir. Bunlar daha önce sadece bilgisayar tarafından algılanabilen, rastgele desenlerle kodlanmış görüntülerdir. Edinburgh’dakiHeriot-Watt Üniversitesi’ndeki İskoç bilim insanları ve Glasgow Üniversitesi’den bir grup araştırmacı, insan gözünün gerekli hesaplamaları yapabildiğini buldu. Heriot-Watt Üniversitesinde fizik profesörü olan çalışmanın ortak yazarı DanieleFaccio, “Beyin ayrı ayrı onları göremese de, göz bir şekilde tüm kalıpları tespit ediyor, sonra da bilgiyi orada tutuyor ve her şeyi bir araya getiriyor” dedi.

Normal bir kamerada, birden fazla piksel, bir görüntü oluşturmak için güneş gibi bir kaynaktan ışığı alır. Hayalet görüntüler ise temelde tam tersidir: Öngörülebilir bir dizide birden fazla ışık kaynağıyla başlarlar. Bu, genellikle bir “kova” adı verilen tek noktalı dedektör tarafından toplanan ışıkla anlatılır. Bunun nasıl çalıştığını düşünmenin kolay bir yolu, bir sahneyi taramak için tek noktalı bir lazer kullanan lidar hakkında düşünmektir. Dedektör, lazer ışığının sahnedeki her noktadan nasıl geri döndüğünü yakalar, bu da bir görüntüye yeniden yapılandırılabilir. Faccio, hayalet görüntüler elde etmenin daha hızlı bir yolu olduğunu söyledi. Sahneyi tek bir ışık kaynağıyla taramak yerine, araştırmacılar desenleri bir sahneye yansıtabileceklerini buldu. Nesneden fırlayan ışık artı desen daha sonra ölçülebilir.

Yansıtılan orjinal desen ile yansıtılan orijinal model arasındaki fark, bir bilgisayarın daha sonra matematiksel olarak verileri dışına çıkarabildiği “hayalet görüntüyü” içerir. Bu görüntüler, orijinal görüntünün soluk gri bir temsiline benziyor. Faccio, Kompozisyonal olarak hayalet görüntüler yapma yönteminin iki matematiksel adımı içerdiğini söyledi. Birincisi, orijinal kalıpları nesneye yansıtıldıktan sonra göründüğü gibi birleştirmektir. Bu, orijinal kalıbı nesnenin ve her noktadaki desenin yaptığı ışık sinyaline çarptırarak matematiksel olarak yapılır. İkincisi bütün sahne boyunca bu sayıları toplamaktır. Araştırmacılar, hesaplamanın ikinci yarısına, tüm kalıpların birlikte toplanmasına odaklanmaya karar verdiler. Bunu yapmak için, Albert Einstein’ın ünlü fotoğrafına karşı Hadamard kalıpları denilen dama tahtası şeklindeki desenleri çıkarıp, dilini yapıştırarak başladılar. Daha sonra bir LED projektörüylebesledikleri ortaya çıkan ışık düzenlerini toplamak için tek bir piksel detektörü kullandılar.

Bu LED projektör, Einstein-plus-Hadamard desenlerini orijinal Hadamard desenlerini gösteren bir ekran üzerine bastı, esasen ikisini bir araya getirdi. Birinci adım böylece tamamlanmış oldu. Bir sonraki adım, insanların bu görüntüye bakarken neleri görebileceğini görmekti. Araştırmacılar, Einstein-plus-Hadamard kalıplarını yavaşça projelendirdiğinde, 1 saniye veya daha uzun süren darbelerde, siyah-beyaz dama tahtası olduğunu gördüler – hayalet görüntüleri yoktu. Ancak araştırmacılar projeksiyonları hızlandırdıkça, Einstein’ın görüntüleri ortaya çıktı. Araştırmacılar ayrıca rakamları ve harfleri kullanarak deneyler yaptılar ve “hayalet” versiyonlarında okunaklı olduklarını buldular.

İnsan gözünün bu hayalet görüntüleri görebilmesinin nedeninin, gözün yavaş bir yenileme oranına sahip olmasından kaynaklandığı düşünülüyor. Bu, filmlerin çalışmasının nedenlerinden farklı değildir: Görüntüler ekranda bu yenileme hızından daha hızlı titreştiğinde, yumuşak hareket yanılsaması yaratır. Faccio, “Göz bilgiyi elde etmek için çok hızlıdır. Sadece ondan kurtulmak iç çok yavaş” diyor. Araştırmacılar, titreme kalıplarının gözün “hafızasında” yaklaşık 20 milisaniye kaldığını ve bu zaman zarfında yavaş yavaş yok olduğunu keşfettiler. 20 milisaniye kalıpları üst üste gelirse, göz onları hayalet görüntüsünün ortaya çıkmasına izin vererek bir film gibi toplar. Faccio, bu keşfin heyecan verici kısmı, hayalet görüntüleme sisteminin insan görsel sistemini incelemek için kullanılabilecek olması” diyor. Ekibin bir sonraki adımı, insan gözünün hayalet görüntülerin sağ ve sol gözlere farklı girdilerini bir araya getirerek olacak.
Kaynak: https://www.livescience.com/63590-human-eye-ghost-images.html

Devamını Oku

Fizik

Fizikçiler İlk Defa Bir Deneyde Anti-Madde Kullandı

Yayınlandı

üzerinde

Bilim adamları ilk kez, bir elektronun temel parçacıklarından biri olan antitüm karşıtı bir pozitron ile ikonik bir fizik deneyi gerçekleştirdiler. Deney sonucunda sadece ilginç sonuçlarla karşılaşmakla kalmadılar. Bu başarı devrimsel keşiflere giden ilk adım olabilir. Ünlü çift yarık kurulumunun bir antimaddeversiyonu olan deney, İsviçreli ve İtalyan araştırmacılar tarafından yapıldı. Bu deney, evrenin iki alanıyla ilgili bir gizemi çözmeye yardımcı olabilecek yeni bir süper duyarlı deneyler dizisi için zemin hazırlayabilir. Günlük yaşantımıza, sadece madde olarak adlandırdığımız bir form hakimdir.

Ancak, temel parçacıkların büyük kütüphanesinin her bir üyesinin, tersine çevrilmiş bir yük ve birkaç başka kuantum dönüşümü dışında, özelliklerinin çoğunu paylaşan bir antimadde ikizi vardır. İki tür maddeyi bir araya getirin ve bir miktar enerjiyle yok olurlar.Bu da bazı ilginç soruları gündeme getirir. Bir tür bir maddeyle çevriliysek, bu antimaddedençok daha fazla olabilir mi? Ve eğer öyleyse, her birini bu kadar özel yapan nedir? Şimdiye kadar, cevap bulmak için en iyi çabalarımız en ufak bir ipucunu bile elde edemedi. Maddenin iki alanı da hala tüm anlamlı amaçlar için aynıdır. Parçacık fiziğinin Standart Modeline göre, antimadde aynı zamanda normal madde ile aynı şekilde yer çekim kurallarına uymalıdır. Bu, fizikçilerin boşlukları ve uyarıları aramak için yeni yollar bulmasını engellemedi. Yer çekiminin antimaddeyi nasıl etkilediği konusunda ince bir fark bile ihtiyacımız olan büyük kırılma olabilir. Ancak yerçekimini araştırmak oldukça zordur. Bu bizi tüm fizikteki en klasik deneylerden birine getirmektedir: Çift yarık deneyi. Yüzlerce yıl boyunca ince pencerelerden gire ışığın nasıl ışıldadığını test ettik. İki yüz yıl önce, Thomas Young adındaki bir fizikçi, ilkine paralel ikinci bir pencere ekledi ve yarıkların arkasındaki duvarda ışık saçan dalgalı desenin, ışığın birbiriyle etkileşime giren dalgalardan oluştuğunun bir işareti olduğunu gösterdi. Fizikte bir başka büyük isim olan Richard Feynman, bir buçuk yüzyıl sonra Young’ın çift-yarık deneyini madde hakkında keşfedilenler ışığında düşündü. Elektronlar gibi parçacıklar, kesin bir pozisyon elde edene, özellikleri ölçülüp ortaya çıkarılana kadar olasılık dalgaları olarak var olurlar. Öyleyse hiç kimse elektronu ölçemezse, bir ışık gibi iki yarığın içinden geçebilir, birbirinden ayrılabilir ve tıpkı ışık gibi kendi kendine müdahale etmek için bir reform yapabilir miydi?

Feynman’ın denemesinin ardından onlarca yıl içinde elektron akımlarını kullanan çeşitli deneyler yapılırken, 1989 yılına kadar Hitachi’deki Japon araştırmacılar tek bir ekranda elektronları ateşlemeyi başarmıştı. O zamandan beri, bütün moleküller de dahil olmak üzere, her tür tıknaz parçacık için aynı kuantum tuhaflığı görülmüştür. Hepsi ne kadar büyük olursa olsun, dalga benzeri davranışlara sahip maddelerin ayrık parçaları görülür. Araştırmayı yürütmek için bilim insanları İtalya’da NanostructureEpitaxy ve Sintronics için Silikon veya L-NESS olarak adlandırılan bir tesis kullandılar. Pozitronlar – negatif olan yerine pozitif yüklü elektronlar – sönümleyici bir radyoaktif materyalden filtrelenmiş ve bir Talbot-Lau interferometresi olarak adlandırılan iki adımlı bir kurulumdan geçirilmiştir.

Bu bir çift yarık ızgara artı ekrandan oluşan biraz daha karmaşık bir şeklidir, ancak sonuçta çift yarık deneyindeki kuruluma benzemektedir.  200 saatlik pozitron-parlaklıktan sonra fizikçiler, tek bir pozitronun, kimsenin bakmadığı, normal madde gibi dalga şeklinde hareket ettiğini göstermek için dalgalı deseni analiz etti.
Bu deney şu anda madde ve antimaddeyi karşılaştırmak için kullanılabilecek kesin kanıtlardan ziyade bir kavram kanıtıdır. Henüz bilim çevreleri tarafından onaylanmamış olmakla birlikte antimadde araştırmaları için oldukça heyecan verici bir adım atılmıştır. Bir sonraki adım, hiçbir şeyin neden bir şey olmadığını açıklamaya yardımcı olabilecek daha fazla veri toplamaktır. Umarım bu çok uzak değildir – neden burada olduğumuzu öğrenmek için hepimiz ölüyoruz.
Kaynak: https://www.sciencealert.com/first-time-double-slit-experiment-using-antimatter-positrons

Devamını Oku

Öne Çıkanlar