fbpx
Bizi Takip Edin

Bilim

BİLİM ADAMLARI ZAMANIN EN KÜÇÜK PARÇASINI ÖLÇTÜLER

Yayınlandı

üzerinde

Az önce bir elektronun bir atomdan kaçtığına tanık olduk. FIONA MACDONALD

Dünya ve zaman konusundaki anlayışımız daha da kesinleşti. Fizikçiler, zeptosaniye seviyesinde olan bir atomdaki değişiklikleri başarılı bir şekilde ölçtüler. Bu saniyenin milyarda birincisi, yani şimdiye kadar görülen en küçük zaman parçacığı. Bu yeni detay seviyesiyle, Einstein’ın fotoelektrik etkisinin çarpıcı bir testinde, ilk defa atomundan kaçan bir elektronun tüm sürecini ölçebildiler.

Fotoelektirk etki, ilk kez 1905’te Albert Einstein tarafından önerildi ve fotonlar olarak bilinen ışık parçacıkları, bir atomu çevreleyen elektronlara çarptığında ortaya çıktı. Kuantum mekaniğine göre, bu fotonların enerjisi ya tamamen bir elektron tarafından emilir ya da bir kısmı arasında bölünür. Ancak bugüne kadar hiçkimse bu süreci yeterince detaylı inceleyemedi. Sonuca göre, bir elektron, inanılmaz hızlı bir süre içinde, ana atomunun bağlarından uçmak üzere gönderilir.

Önceki araştırma, başlangıçtan bitişe kadar olan herşeyin 5 ila 15 attosaniye (10-18 saniye) arasında olduğunu göstermiştir. Ancak bundan önce, araştırmacılar, elektron atomundan kaçtıktan sonra olanları yalnızca detaylı ölçebiliyordu. Şimdi ise Almanya’daki Max Planck Enstitüsü tarafından yönetilen bir ekip, sürecin diğer tarafını ilk kez görebiliyor ve elektronun atomdan ayrılmadan önceki küçücük sürede neler olacağını ölçebiliyor. Bunu, helyum atomunda bulunan bir dizi lazeri ateşleyerek yaptılar ve zeptosaniyeyle (10-21 saniye ölçülebilen en küçük zaman parçası) tüm fotoelektrik etkiyi ölçebildiler. Ekip, çalışma için helyum atomunu seçti. Çünkü, sadece 2 elektron var. Bu elektronlar, araştırmacıların kendi kuantum mekanik davranışlarını ölçebilmelerinde ve fotonun enerjisinin elektronlar arasında nasıl bölündüğünü göstermede yeterince karışık, fakat bi o kadar da bazı kalıpları bulabilecek kadar basittir.

Deneylerin ilk adımında, ekip, helyum atomunun iki elektronunu heyecanlandırmak için süper kısa, ultraviyole lazeri ateşledi. Bu sadece 100 ila 200 attosaniye sürdü. Ancak o zaman çok fazla okuma yaparak ve istatistiksel yayılımını hesaplayarak, ekip, olayları 850 zeptosaniye zaman aralığında daraltmayı başardı.

Daha sonra 4 femtosaniye (10-15 saniye) süren yakın kızılötesi bir lazer darbesi kullandılar. Genel olarak, bir elektronun çıkışının, çekirdek ve diğer elektronla nasıl etkileşime girdiğine bağlı olarak, 7 ila 20 attosaniye arasında bir zaman aldığını hesapladılar.

Bu, araştırmacıların elektronların lazer enerjisini nasıl böldüğü konusunda bazı bilgiler edinmesini sağladığı anlamına geliyor. Bazen enerji bu iki elektron arasında eşit bölünüyordu, bazen de dengesiz. Ve bazen de bir elektron tüm enerjiyi alıyordu. Elektronlar arasındaki ilişki ve lazer alanının elektromanyetik durumu dahil, bölünmeyi etkileyen çeşitli faktörler vardı.

Yapılması gereken daha çok iş var, atomların kuantum davranışlarını nihai olarak anlamaya yönelik heyecan verici bir adım ve elektronların bireysel olarak nasıl çalıştığı.

Maddenin bu temel yapı taşlarının nasıl işlediğini düzgün bi şekilde kavradığımızda, süperiletkenlik ve kuantum hesaplama gibi, gelecek teknolojileri iyileştirmeye yardımcı olacağız.

Şimdi ekip, bu elektronların bir fotonun enerjisine maruz kaldığında nasıl davrandıklarının tam bir tanımını oluşturmak için daha fazla deney yapmaya çalışacaktır.

‘Her zaman birden fazla elektron vardır. Her zaman karşılıklı etkileşime girerler. Her zaman birbirlerini hissedecekler, büyük mesafelerde bile’ dedi araştırmacı Martin Schultze.

”Birçok şey, bireysel elektronların etkileşiminde kök salmış ancak biz bunları kolektif bir şey olarak ele alıyoruz. Gerçekten mikroskopik bir atom gelişimini en temel düzeyde geliştirmek istiyorsanız, elektronların birbirleri ile nasıl başa çıktıklarını anlamalısınız.”

Kaynak:http://www.sciencealert.com/scientists-measure-the-smallest-fragment-of-time-ever-witness-an-electron-escaping-an-atom

Reklam Alanı
Yorum için tıklayın

Yanıtla

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Bilim

Bilim insanları, CRISPR ile DNA yerine RNA düzenleyebilecek

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

CRISPR hiç şüphesiz yaşam bilimlerindeki çalışmalara büyük bir ivme kazandıracağı aşikar. Bu teknoloji ile çok kısa sürede sonuçlar alınmasının yanında maliyeti bakımından diğer teknolojilere göre çok daha uygun. CRISPR teknolojisi son 10 yıldır en çok ilgi duyulan gen düzenleme teknolojisidir. Bilim insanları, gen düzenleme teknolojisi CRISPR ile Deoksiribo Nükleik Asit (DNA) yerine Ribo Nükleik Asidi (RNA) hedef alabilen bir enzimin moleküler yapısının haritasını çıkarmayı başardı.

Techcrunch’ın haberine göre, ABD’de Salk Enstitüsünde görevli uzmanlar, gen düzenleme teknolojisi CRISPR ile RNA’nın hedef alınabileceği Cas13d enziminin moleküler yapısını ayrıntılarıyla saptadı. Çalışmanın, gen düzenleme teknolojisinde hücre içindeki fonksiyonların daha kusursuz yönlendirilmesine olanak sağlayacağına inanılıyor. Araştırmanın ayrıntıları “Cell” dergisinde yayımlandı. Münferit hücre içindeki kusurların ortadan kaldırılması için Cas9 enzimiyle DNA’nın hedef alındığı gen düzenleme teknolojisinin, sanılandan daha büyük genetik yıkıma neden olabileceğinden endişe ediliyor.

Bilim adamları, RNA’yı hedef alan CRISPR-Cas13d enzimiyle hücrelerin işlettiği mekanizmaların düzenlenebileceğini, genin üzerinde kalıcı ve potansiyel tehlike oluşturan değişiklikler yapılmayacağına işaret etti. Araştırma ekibinden Hanna Gray Fellow, “DNA sabittir, sürekli değişen, DNA’dan kopyalanan RNA iletileridir. Doğrudan RNA’yı kontrol ederek bu iletileri düzenlemek, hücrenin kaderini etkilemek açısından önemli olası sonuçlar barındırıyor.” ifadesini kullandı.
Kaynak: https://www.genengnews.com/gen-news-highlights/detailed-structure-of-crispr-enzyme-for-rna-editing-technology-described/81256259

Devamını Oku

Bilim

Ahtapot ve İnsan Beyni Arasında Benzerlik Keşfedildi

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Johns Hopkins Üniversitesi’nden nörobiyolog Gül Dölen ve evrimsel biyolog Eric Edsinger, insanlar ve ahtapotlar arasında genetik bir benzerlik keşfetti. Araştırmada ahtapotlara, MDMA ve ecstasy adlı kimyasal ilaçlar verildi. Kimyasal ilacın etkisinde olan ahtapotlar, insanların MDMA ve ecstasy kullandıktan sonra verdikleri tepkinin aynısını verdi.

Laboratuvar sonuçlarında; ahtapot ile insan beyni arasındaki anatomik farklılıklara rağmen, serotonin taşıyıcı geninde moleküler benzerlikler olduğu tespit edildi. Ahtapotların ilaçlardan sonra mutluluk, depresyon ve üzüntü duygularında değişimler yaşadığı gözlemlendi.

Gül Dölen ”İnsanlar da MDMA ve ecstasy alındığında mutluluk, depresyon ve üzüntü duygularında değişimler yaşıyor. Ahtapotların ilaca verdiği tepkiler de aynen böyleydi. Bu sonuçlar sayesinde, psikiyatri ilaçları ve antidepresanların dozları daha verimli ayarlanabilecek.” dedi.(+Nörotransmitter: Nöronlar arasında veya bir nöron ile başka bir hücre arasında iletişimi sağlayan kimyasallara nörotransmitter denir.)
(+Serotonin: İnsanda mutluluk, canlılık ve zindelik hissi veren bir nörotransmitterdir. Eksikliğinde depresif, yorgun, sıkılgan bir ruh hali görülür. Yapısal olarak monoamin grubuna girer ve triptofan aminoasitinden sentezlenir. )
Kaynak: https://www.sciencealert.com/california-two-spot-octopus-octopus-bimaculoides-prosocial-behaviour-mdma-ecstasy-serotonin?perpetual=yes&limitstart=1
Editör / Yazar: Kuzey KILIÇ

Devamını Oku

Bilim

Probiyotik Bakterilerinin Şok Edici Sırrı: Elektrik Üretiyorlar

Yayınlandı

üzerinde

Bugüne kadar, elektrik üreten bakterilerin çoğu garip ortamlardan gelmiştir.Ancak araştırmacılar hem mikrojen hem de probiyotik olmak üzere insan mikrobiyomunda 100’den fazla elektrik üreten değer bulmuşlardır. Bakterilerin elektrojenik yetenekleri, enfektivitede veya peynir ve yoğurdu nasıl fermente ettikleri açısından önemli olabilir.

Listeria bakterisi, hücre duvarları boyunca elektronları, her yerde bulunan flavin molekülleri (sarı noktalar) ile desteklenen küçük akıntılar olarak çevreye taşır. Mayınlar ve göllerin dibi gibi egzotik ortamlarda elektrik üreten bakteriler bulunurken, bilim adamları ev halkına daha yakın bir kaynağa yöneldiler: insan bağırsağı. Kaliforniya Üniversitesi’den bilim insanları, yaygın bir ishale neden olan bakteri Listeriamonocytogenes’in, bilinen elektrojenik bakterilerden tamamen farklı bir teknik kullanarak elektrik ürettiğini ve yüzlerce başka bakteri türünün de aynı süreci kullandığını keşfettiler.

Bu kıvılcım bakterilerinin çoğu, insan bağırsağı mikrobiyomunun bir parçasıdır ve birçoğu, gıda kaynaklı hastalık listeriyozuna neden olan ve aynı zamanda düşüklere de neden olabilen patojeniklerdir. Kangrene ( Clostridiumperfringens ) ve hastane kaynaklı enfeksiyonlara ( Enterococcusfaecalis ) ve bazı hastalıklara neden olan streptokok bakterileri oluşturan diğer bakteriler de elektrik üretmektedir.

Lactobacilli gibi diğer elektrojenik bakteriler, yoğurdun fermente edilmesinde önemlidir ve birçoğu probiyotiktir. Bu keşif bakterilerin bize nasıl bulaştığı konusunda çok şey söyleyebilir veya sağlıklı bir bağırsağa sahip olmamızı sağlayabilir. Aynı zamanda mikroplardan canlı piller oluşturmaya çalışanlar için oldukça sevindirici bir haber. Bu tür “yeşil” biyoenerjetik teknolojiler, örneğin atık arıtma tesislerinde bakterilerden elektrik üretebilir.
Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180912133442.htm

Devamını Oku

Öne Çıkanlar