Bizi Takip Edin

Fizik

Bilim İnsanları Aynı Anda Hem Katı Hem Sıvı Olabilen Superiyonik Buz Üretti

Yayınlandı

üzerinde

Bilim insanları süperiyonik su ismi verilen tamamıyla yeni bir su buz türünü keşfettiklerini düşünüyorlar. Aynı anda hem katı ham de sıvı olabilen bu madde çok yönlü olarak nitelendiriliyor.
Süperiyonik su üretme fikri aslında birkaç on yıldır gündemde olan bir konuydu. Bu suyun Uranüs ve Neptün gibi gezegenlerin mantolarının içerisinde olduğu düşünülüyor. Ancak şu ana kadar hiçbir bilim insanı bu suyun varlığını kanıtlayamadı.

Bilim insanlarından oluşan bir ekip yüksek basınçlı buza bir dizi güçlü lazer atımı yaparak süperiyonik su üretmeyi başardılar. Yapılan bu kombinasyon burada bulunmayan sıcaklık ve basınç türlerini sağladı ve bu gizemli suyu ortaya çıkardı. California’daki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuarı’ndan (LLNL) fizikçi MariusMillot, “Bunlar çok zorlu deneyler, bu nedenle bu verilerden çok şey öğrenebileceğimizi görmek gerçekten heyecan verici. Yaklaşık iki yıl boyunca ölçümler yaptık ve iki yılda verilerin analiz yöntemi geliştirildi” dedi.

Su molekülleri, V-şeklinde bir oksijen atomuna bağlı iki hidrojen atomundan oluşmaktadır. Moleküller arasındaki zayıf kuvvetler, soğutulduklarında daha belirginleşmekte ve su dondurulduğunda parçalanmalarını sağlamaktadır.Süperiyonik suya uygulanan yoğun ısı, bir su molekülünün atomları arasındaki bağları parçalayarak, katı kristal yapılı oksijen atomları ve aralarında bir hidrojen çekirdeği veya iyon akışı bırakarak hem katı hem de bir sıvı oluşturur. Buza 10 ile 20 milyar saniyede bir lazer şok dalgaları uygulandı ve süperiyonik su üretmek için koşullar oluşturuldu.
Kaynak: https://www.sciencealert.com/scientists-find-a-strange-new-form-of-superionic-water-ice

Reklam Alanı
Yorum için tıklayın

Yanıtla

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Bilim

Güneş Sistemindeki Plazma Yağmuru Şaşırtıcı Yerlere Düşüyor

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Güneş atmosferindeki plazma yağışı için yapılan bir araştırma yağışın beklenmeyen yerlerde oluştuğunu ortaya çıkardı. Bu keşif, yağmurun sağanak olmasının yanı sıra bir sis olarak yağabileceği anlamına gelebilir. Sonuç olarak, bu plazmanın hareketinin izlenmesi, güneş atmosferinin veya korona’nın neden bu kadar sıcak olduğuna dair gizemin çözülmesine yardımcı olabilir. Güneş Dünya ile benzer yağışa sahiptir, ama su yerine plazma olarak yağar. Sıcak plazma, koronanın daha soğuk bir kısmına hareket ettiğinde, sıcak hava, Dünya üzerinde yağan su damlacıklarını oluşturan bulutlara dönüştüğü gibi, güneş yüzeyine doğru yoğunlaşır ve düşer.  22 Mayıs’ta düzenlenen Trienal Dünya-Güneş Zirvesi’nde yeni koronal yağmur gözlemlerini sunan Washington DC’deki Güneş Katolik Üniversitesi’nden güneş fiziği uzmanı Emily Mason, “Fizik, kelimenin tam anlamıyla aynıdır” diyor. Bilim insanları, daha çok alevlenmelerle ilişkili güneş bölgelerinde daha önce koronal yağmur görmüştür. Mason, yağmurun koronoda sıcaklıkların yüksekten alçağa düştüğü her yerde oluşabileceğini söylüyor. Meslektaşı Spiro Antiochos’unda yer aldığı teorik çalışmalar, Güneş yüzeyinin üzerinde 6 güneş yarıçapına kadar uzayabilen uzun flamaların tepesi altından daha sıcak olabilir ve bu nedenle yağmurla dolu olabileceğini öne sürüyor. Mason, “Benim işim onu bulmaktı” diyor. NASA’nın Güneş Enerjisi Gözlemevi’nde aşırı ultraviyole ışıkta kaydedilen videolarda uzun flamalarla düşen parlak su damlalarını araştırdı. Sağanak yağışı keşfetti ama ancak yüzeyden yaklaşık 0.1 güneş yarıçapına kadar uzanan, null noktalı topolojiler olarak adlandırılan daha kısa döngüler halinde. ” Bu şeyler çılgın gibi yağıyor.” dedi. 30 saatte Koronal yağmur bu küçük döngülerden birine düştü. Bulgu şaşırtıcı çünkü daha kısa döngülerin, aşağıdan yukarıya sıcaklık farkı, uzun flamalardan daha az olmalıydı. Dahası, Mason daha kısa döngülere aslında flamalardan daha fazla yağmur yağmadığını, ancak bu döngülerdeki plazma lekelerinin daha büyük ve daha kolay görülebileceğini düşünüyor. Uzun flamalarda, sıcaklık dereceli olarak değiştiği için, lekeler daha küçük olur ve muhtemelen kum taneleri kadar küçüktür. Mason, orada olduklarını ama görünmez olduklarını savunuyor. Mason daha sonra bu fikri destekleyen orta ölçekli sözde flamalarda daha sönük bir yağmur buldu. Şu andaki teleskoplar en küçük damlaları göremiyor, ancak Hawaii’de yapım aşamasında olan Daniel K. Inouye Güneş Teleskobu ile görmek mümkün olabilir. Uzun süredir devam eden güneş gizemi, koronadaki sıcaklıkların güneş yüzeyindekilere göre milyonlarca derece daha yüksek olmasıdır. Bilim insanları, ekstra ısının bilinmeyen, sürekli bir kaynaktan gelebileceğini düşünüyor. Viall, “Yağmurun orada olması, koronal ısıtmanın nasıl olabildiğine dair sınırlamalar getiriyor.”diyor. “Onu bulduğu gerçeği oldukça önemli.” Kaynak: https://www.sciencenews.org/article/plasma-rain-sun-atmosphere-falls-surprising-places?tgt=nr

Devamını Oku

Bilim

Avrupalı Fizikçiler Tarafından Büyük Atom Bulutlarında Kuantum Dolanıklığı Oluşturuldu

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Kuantum dünyası oldukça farklı bir yapıya sahip. Tuhaf olarak nitelendirilebilen kuantum fiziğinde tünelden geçirilemeyen bariyerler, aynı anda iki yerde birden olmak gibi pek çok farklı hal söz konusudur. Yine de kuantum mekaniğinin tuhaf özellikleri matematiksel bir tuhaflık değildir – bunlar laboratuarlarda tekrar tekrar görülen gerçek etkilerdir. Kuantum mekaniğinin en ikonik özelliklerinden biri, birbirlerinden ne kadar uzak olduklarına bakılmaksızın gizemli bir şekilde bağlanmış parçacıkları tanımlayan “dolanma” dır. Şimdi üç bağımsız Avrupalı araştırma grubu, sadece bir çift parçacık değil, binlerce atomu ayırmayı başardı. Ayrıca teknolojik potansiyellerini kullanmanın bir yolunu buldular. Parçacıklar birbirine karıştığında, çok uzak mesafelerde olsalar bile onları birbirlerine bağımlı hale getiren bir şekilde dolaşıktırlar. Einstein’ın meşhur bir şekilde “bir mesafede ürkütücü eylem” olarak adlandırdığı, dolaşmış bir çiftin içindeki bir parçacığın değişmesi, ikizini anında – ne kadar uzakta olursa olsun – etkilemektedir. Dolaşıklık çok tuhaf gelse de, deneyler uzun yıllardır var olduğunu gösteriyor. Bu şekilde bağlanmış parçacıklar aynı zamanda son derece kullanışlı olma potansiyeline de sahiptir. Bu bir partikülün spin gibi bir kuantum durumunu bir konumdan diğerine derhal (teleportasyon) aktarmak için kullanılabilir. Ayrıca belirli bir hacimde büyük miktarda bilgiyi depolamaya yardımcı olabilirler. Bu depolama kapasitesinin yanı sıra, dolanma aynı zamanda dünyanın farklı bölgelerindeki sistemlerin bilgi işlem gücünü birleştirmeye yardımcı olabilir. Bunun nasıl kuantum hesaplamanın çok önemli bir yönü olduğunu görmek kolaydır. Başka umut verici bir yol ise gerçekten güvenli iletişim sunuyor olmalarıdır. Bunun nedeni, karışmış partikülleri içeren sistemlere müdahale etme girişimlerinin, dolanıklığı hemen bozması ve bir mesajın kurcalanmış olduğunun açıkça görülmesidir. Görüntüleme tekniklerinin çözünürlüğünü artırmak için dolaşık fotonların kullanılması da mümkündür. Waterloo Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, şu anda yürüttükleri bir çalışmayla gizli uçakları tespit edebilecek bir kuantum radarı geliştirmeyi umuyorlar.Ancak, dolaşıklık temelli teknolojiler vaatlerini yerine getirmekte zorlanıyor. Çünkü dolanma çok hassas bir fenomen. Dolaşıklık üzerinde yapılan deneyler tipik olarak tek tek parçacık çiftleri üretir. Bununla birlikte, tek parçacıkların doğru bir şekilde algılanması zordur ve sıklıkla arka plan gürültüsüyle kaybolur veya gizlenirler. Bu yüzden onları dolaşmış hallerde üretme, onları yararlı operasyonlar için gerekli şekillerde manipüle etme ve nihayet onları kullanma görevi sıkıcıdır. İşte tam bu noktada bilim insanları tarafından önemli bir atılım gerçekleştirildi. Tek parçacıkları alıp bunları teker teker birbirine bağlamak yerine, araştırmacılar binlerce atomdan oluşan bir koleksiyondan oluşan ultra-soğuk bir gazla işe başlıyor. Bunlar bir saçı mutlak sıfır genişliğine, mümkün olan en düşük sıcaklığa soğutulur. Küçük bir hacimde hapsedildiğinde, bu tür bir buluttaki atomlar birbirlerinden ayırt edilemez hale gelirler ve Bose-Einstein kondensatı olarak bilinen yeni bir madde halini oluştururlar. Buluttaki atomlar bu işlemden sonra artık kolektif olarak davranır ve birbirlerine dolanır. Bilim insanları ilk olarak 1995 yılında bu maddeyi keşfettiler ve 2001 yılında Fizik alanında Nobel Ödülü’nü kazandılar. Bir zamanlar bu yöntemin binlerce atomu eşzamanlı olarak birbirine karıştırdığı bilinmesine rağmen, hiç kimse şimdiye kadar bundan faydalanmak için bir yöntem geliştirememişti. Bu yeni araştırmayla bilim insanları, bu bulutların gruplara ayrılabildiğini ve hala içindeki atomlar arasındaki kuantum bağlantısını koruyabildiğini gösterdi. Bunu, atomları kapalı alanlarından serbest bırakarak ve bunu bölmek ve genişletilmiş bulutun uzak kısımlarının özelliklerini ölçmek için bir lazer kullanarak yaptılar. Araştırmacılar, geliştirilen yöntemlerin, buluttaki her atomun bağımsız olarak kullanılmasına izin verecek şekilde genişletilebileceğini tahmin ediyorlardı. Bu elde edilebilirse kuantum hesaplaması için büyü bir devrim olacaktır. Dijital hesaplamada bilgi birler ve sıfırlar, ikili rakamlar (veya bitler) olarak işlenir. Bunlar kuantum hesaplamadaki analog, qubit olarak bilinir. İyonlar (yüklü atomlar) için karışmış hallerde teker teker üretmeye yönelik mevcut kayıt sadece 20’dir. Bu nedenle bir bulutta aynı anda binlerce dolaşık atom üretmek büyük bir ilerlemeyi temsil edecektir.
Kaynak: https://www.sciencealert.com/european-physicists-just-tested-quantum-entanglement-in-massive-clouds-of-atoms

Devamını Oku

Bilim

Dünya Üzerinde Yüzen Dev Plazma Tüpleri Var

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Uzun süredir onlardan şüpheleniyorduk ama 2015’te gökbilimciler ilk kez Dünya’yı çevreleyen manyetosferin iç katmanlarında tübüler plazma yapılarının görsel kanıtlarını yakaladılar. 2015’te Cleo Loi ”60 yıldan uzun süredir, bilim insanları bu yapının varlığına inandı ama onları ilk kez görüntülüyerek , onların gerçekten orda olduğuna dair görsel bir kanıt sağlamış oldular.” dedi. Loi bu araştırmanın baş yazarıydı, ödüllü lisans tezinin bir parçası olarak yapılmış ve Geophysical Research Letters dergisinde yayınlanmıştır. ”Yapıların keşfi önemlidir çünkü bir örnek olarak sivil ve askeri uydu tabanlı navigasyon sistemlerimizi etkileyebilecek istenmeyen sinyal bozulmalarına neden olurlar. Yani onları anlamalıyız.” dedi. Plazma yapısı şu şekilde açıklandı: Dünya’nın etrafında uzay bölgesine magnetik alanla dolu magnetosfer adı verilen ve güneş ışığıyla iyonize edilmiş atmosfer tarafından oluşturulan plazma ile doludur. Magnetosferin en içteki katmanı iyonosferdir ve bunun üzerindeki de” plasmasphere”dir. Tüpler içeren çeşitli garip şekilli plazma yapıları ile gömülüdürler. Loi ” Yaklaşık olarak yerin 600 km üzerinde olması için pozisyonlarını hesapladık ve iyonosferin üzerinden plasmasphere’ doğru geçişin devam ettiği görüldü. Burası neredeyse nötr atmosferin bittiği yer ve uzayın plazmasına geçiş yapıyoruz.” dedi. Loi, Batı Avustralya çölünde bir radyo teleskopu olan Murchison Widefield Array’ı kullanarak gökyüzünün büyük yamalarını haritalayabildiğini ve bir film oluşturmak için dizinin hızlı enstantane olanaklarından yararlanabileceğini keşfetti ve plazmanın gerçek zamanlı hareketlerini etkin bir şekilde yakaladı. Kaynak: https://www.sciencealert.com/science-confirms-giant-plasma-tubes-floating-above-earth

Devamını Oku

Öne Çıkanlar