fbpx
Bizi Takip Edin

Astrofizik

Fizikçiler Kuantum Dolaşıklığını İspatlamak İçin Büyük Bir Adım Attı

Yayınlandı

üzerinde

Fizikçiler tarafından bugüne kadar kuantum dolaşıklığının olduğunu ispatlamak için en iyi kanıtları arıyorlar. Kuantum dünyası yerel gerçeklik kısıtlamaları barındırmamaktadır. Kuantum dolaşıklığı; kuantum hesaplama, kuantum şifreleme ve yıldızlararası iletişimin temel anahtarlarından birisidir.

Kuantum fiziği içerisinde en ilginç ve kafa karıştırıcı fenomenlerden birisi de kuantum dolaşıklığıdır. Karışık olan parçaların mesafeden bağımsız olarak birbirini etkilediğinin görülmesi durumu, kuantum efektinin gözlemlenmesi halidir. Örneğin, bir parçacığın bir diğerinden belirli bir mesafede olduğunun ölçümlenmesi anında birinci durumun ölçümü anında diğer parçacığı etkiler. Yani kuantum dolaşıklığı meydana gelir.

Einstein parçacıklar ışıktan yola çıkılamayacak kadar hızlı bir biçimde birbirine bilgi gönderebiliyorsa, bu durum kuantum dolaşıklığının ışık hızını ihlal edeceği fikrini doğurur hipotezinden hoşlanmamıştı.  Einstein’ı rahatsız eden bu durum bir parçacığın herhangi bir ölçümü için önceden belirlenmiş olan bir değer – bir parçacığın sahip olması gereken objektif değeri var saymaktadır – yerel gerçekçilik fikrini kökten sarsmıştır. Bu teori lokalite fikrine dayanmaktadır. Dolaşıklık ilkesi, uzak nesnelerin birbirini etkileyebilmek için asgari bir süre ve gerçekliğin olmadığı, nesneler ölçülmüş olsun olmasın bu ilkenin var olduğu fikrine dayanmaktadır.

1960’lı yıllarda Fizikçi John Bell, kuantum dolaşımının öne sürdüğü şekilde parçacıkların birbirlerini gerçekten etkileyip etkilemediğini belirlemek için ünlü bir test geliştirdi. Bu testte, dolaşık olan parçacık çiftleri farklı konumlara ve farklı yönlere gönderilir. Bir aygır tarafından her bir bölgede bulunan parçacığın durumu ölçülür ve her cihazın ayarları rastgele yapılır. Bu biçimde cihazın diğer ölçüm yapılan alandaki cihazın ayarını bilmesi imkansız hale getirilir.

Kuantum dolaşıklığı gerçekse yerel gerçeklik çalışmamalı ve Bell eşitsizlik testi ihale uğramalıdır. Araştırmacılar tarafından temel boşlukları bulunmayan bir Bell eşitsizlik testi yapıldı ve muhtemelen kuantum dolaşıklığının sebep olduğu yaklaşık olarak iki millik uzaklıktaki bir korelasyonun paylaşıldığını gözlediler. Yerel gerçeklikte bu imkansızdır. Gözlemlenmiş olan korelasyonların kuantum dolaşıklığından başka yerel gerçeklikle açıklanabilmesinin tek yolu deneyde gizli değişkenlerin olması halinde mümkündü. Bilim insanları yaptıkları araştırmada durumun bu şekilde olma ihtimalinin 1 milyondan daha az olduğunu söylüyor. Ekip tarafından yapılan bu test sonucunda kuantum dünyasının yerellik, gerçekçilik ya da muhtemelen her ikisini birden ihlal ettiği sonucuna ulaşıldı. Konu hakkında testler ve denemeler devam edecek.

Kaynak: https://futurism.com/physicists-take-one-large-step-towards-proving-quantum-entanglement/

 

Astrofizik

Astrofizikçiler, Dünya dışından gelen yüksek enerjili sinyali tespit etti

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Rusya Ulusal Nükleer Araştırmalar Üniversitesi’nden (MEPhI) bilim insanları dahil olmak üzere uluslararası araştırmacılardan oluşan bir ekip, Fermi Gama ışını Uzay Teleskobu’nun elde ettiği verileri incelerken yüksek enerjili galaksi fotonlarından gelen bir sinyal belirledi. ‘Physical Review-D’ dergisinde yayınlanan bu keşif, daha önce Amundsen-Scott Güney Kutbu İstasyonu’ndaki IceCube Nötrino Gözlemevi’nde görevli bilim insanları tarafından tespit edilmiş olan yüksek enerjili nötrinoların kaynağına ışık tutabilir. Yakalanması zor olan yüksek enerjili nötrinolar, diğer maddeyle nadiren etkileşime girerek milyarlarca ışık yılı mesafesine engelsiz seyahat eder. Yüksek enerjili nötrinolar, Dünya’da tespit edilmeden önce neredeyse ışık hızında 3,7 milyar yıl seyahat etti. Bu, kökeni bilim adamları tarafından tanımlanabilen diğer tüm nötrinolardan daha uzaktır.

Tespit Edilen Sinyal, 300 Elektron Volttan Fazla
Fransa, Norveç ve İsviçre’deki üniversitelerden araştırmacılar ile ortak çalışmalar yapan Rusya Ulusal Nükleer Araştırmalar Üniversitesi’nden (MEPhI) bilim insanları, Fermi Uzay Teleskobu’nun elde ettiği yüksek enerjiye (300 elektron volttan fazla) sahip olan Gama ışını verilerini incelediğinde Gama ışını akışında kaynağı bilinmeyen bir unsuru tespit etti. Söz konusu araştırma yürüten bilim insanlarından MEPhI Profesörü Dmitriy Semikoz, konuyla ilgili yaptığı açıklamada şunu söyledi:
Galaksimizin Bir Yerinde Olmalı
“Galaksimizin dışındaki kaynaklarda 300 elektron volttan fazla enerji söz konusuysa elde edilen sinyallerin, Gama ışınının galaksiler arası ortamın içine çekilmesi nedeniyle çok zayıf olabileceği muhtemel. Öte yandan gama ışınlarının galaksimize hemen hemen hiç çekilmediğini düşünürsek, tespit edilen yeni unsurun galaksimizin bir yerinde olması gerek”.

Yeni unsurun daha önce IceCube Gözlemevi’nde tespit edilmiş yüksek enerjili nötrino akışı ile uyum içinde olduğuna dikkat çeken Semikoz, bunun aynı kaynaktan geldiğini kanıtladığını savundu. Şu an itibariyle Rusya’daki Baykal Gölü’nün dibinde bir kilometreküplük alanda ‘Gigaton Water Detector’ isimli su altı nötrino teleskobunun kurulma çalışmaları sürüyor. 2020 yılına doğru Baykal’daki teleskobun etkinlik açısından Antarktika’da bulunan IceCube Nötrino Teleskop Laboratuvarı ile aynı seviyeye ulaşması bekleniyor.
Kaynak: https://eng.mephi.ru/news/120218

Devamını Oku

Astrofizik

Paralel Evren: Bilinmezlik mi ? Gerçeklik mi ?

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Paralel evrenler… Star Trek serisinde Kaptan Kirk ve Spock’u, Yıldızlarasında usta pilot Cooper’ı, Fringe dizisindeki birçok olayı veya DC karakteri Flash yani Barry Allen’ı yaşadıkları zaman ve mekan diliminden farklı yerlerde farklı durumlarda görmüşüzdür. Alternatif evrenlerin ve bu evrenlerdeki kopyalarımızın olabileceğine işaret eden paralel evrenler, aklımızdaki varoluşunu kozmoloji ve kuantum fiziğinden almaktadır. Yıllardır ortaya atılan paralel evren teorileri, bazı teorilerle (m teorisi, şişme teorisi vs.) bir araya getirildiğinde gayet mantıklı görünüyor. Sinema sektörünün eşsiz kaynağı, bilim insanlarının inanılmaz merakı ve bizlerin soru işareti olan paralel evren nedir ? Tarihsel kısma geçmeden önce paralel evren kabaca, bizlerin alternatif bir dünyada ancak aynı zaman diliminde başka işler yaptığı anlamına geliyor. Yani ben bu yazıyı yazarken alternatif evrendeki ben belki de sınavlara hazırlanıyordur veya başka bir işle meşguldür. Bu evrenlerin tamamı bizimki ile bağlantılıdır yani her biri bizim evrenimizden ve bizimki de başkalarından ayrılmış olabilir. Ayrıca paralel evrenlerdeki değişimler çok sansasyonel de olabilir. Mesela; bu paralel evrenler içinde tarihteki savaşlar bizim bildiğimizden daha farklı sonuçlanmış veya bizim evrenimizde soyu tükenmiş olan türler başka bir evrende evrimleşmiş ve adapte olmuş olabilir. Diğer yandan biz insanların nesli başka bir evrende tükenmiş de olabilir. Yani tam bir bilinmezlik. Bu tanımımızın ardından biraz tarihsel bilgilerle devam edelim. 1895 yılında çoklu evren terimini ilk kullanan isim William James olmuştur. Paralel evrenler ile ilgili teorilerin kaynağı Albert Einstein’ın fikirlerine dayanır. Ancak bu durumu fikrin ötesine taşıyan isim, 1954 yılında yaptığı çalışma ile Amerikalı matematikçi ve fizikçi Hugh Everett olmuştur. Everett, bizim evrenimize benzeyen başka evrenlerin var olabileceği tezini ortaya atmıştır. Onun mükemmel bir matematikçi ve üstün bir kuantumcu olduğunu hatırlatmak gerekir. Özellikle parçacık fiziği üzerine yaptığı çalışmalar bu alanda devrim niteliğindedir. Ama ne yazık ki yaşadığı dönemde paralel evrenler hipotezine başta Niels Bohr olmak üzere birçok büyük bilim adamı tarafından karşı çıkıldı. Bunun üzerine Hugh Everett hevesini kaybetti ve yöneylem araştırmaları üzerine yoğunlaştı. Peki Everett’in teorilerinin kaynağı neydi ? Hugh Everett atom altı seviyede elektron davranışlarını makro düzeyde kendi evrenimize uyarlayarak o dönemde tepki gören teorisini oluşturmuştur… Everett’ın ana düşüncesi, bir elektron kendi yörüngesinde aynı anda birden fazla konumda bulunabildiğine göre evrenimiz için de bu durum geçerli olabilir, tezine dayanıyordu. Ancak bazı bilim adamları, atom altı düzeyde gerçekleşen bu durumu makro düzeyde bilimsel bulmadılar. Hugh Everett bu yönde çalışmalarını bıraktı ama paralel evrenler hipotezi son bulmadı. Bu sefer başka evrenler olabileceği düşüncesinin temelini Einstein’ın görecelik teorisi oluşturmaya başladı. Bildiğimiz üç boyutun ötesinde dördüncü boyut olan zamanın göreceliği teorisi bilim dünyasında büyük çığır açmıştı. Bu teori Einstein’ın matematiksel ispatıyla sınırlı kalmadı, uydu yörüngelerindeki sapmalar uzayın zamanı büktüğünün yakın zamandaki ilk kanıtlarındandı. Bu durumda zaman farkı farklı evrenleri işaret ediyor olabilirdi. Bu evrende bugünü yaşarken başka evrenlerde geçmiş ve geleceğin farklı varyasyonları yaşanıyor olabilir. Aynı üç boyutta konumlanmış bitişik evrenler veya kesişen evrenler de görecelik teorisinin bir sonucu olarak görülebilir. Şimdi diğer teorilerle devam edelim… Özellike de Stephen Hawking’in neredeyse bütün hayatı boyunca çalıştığı Sicim ve M Teorileri de paralel evrenlerin varlığını güçlendiriyor. Kuantum fiziği ile görelilik teorisini birleştirerek her şeyin teorisini geliştirmeyi vaat eden sicim teorisine göre, evreni oluşturan temel parçacıklar tek boyutlu süper küçük sicimlerden meydana gelir. Sicim teorisinin güncel ve daha yüksek boyutlu versiyonu olan M teorisine göre ise, sicim teorisinin 11 uzay-zaman boyutundan göremediğimiz 7’si çok küçük ve kendi üzerine kıvrılmış durumdadır. Sicim teorisine göre, 11 boyutlu evrende, sicimleri düzenlemenin 10.500 yolu vardır; yani kainatta 10 üzeri 500 evren bulunur. Bunlardan biri yaşadığımız evrendir. Ve genellikle çoklu evren modellerinden bahseden fizikçiler sicim teorisini kastetmektedirler. Anlaşılması en rahat olan teorilerimizden birisi de Şişme Teorisi’dir. Alan Guth tarafından 1979 yılında geliştirilen şişme modeline göre, yaşadığımız evren kuantum fiziğindeki belirsizliklerden dolayı şişti ve ışıktan hızlı genişleyerek dağıldı.Şişme modeli, maddenin ve enerjinin evrene eşit bir biçimde dağıldığını savunur. Bu da büyük patlamanın bizim göremeyeceğimiz kadar uzakta devam edebileceğini gösterir. Yani, şişme modeli kainatta ışık hızından daha yüksek bir hızda ve uzaklıkta sonsuz sayıda evren olabileceğini savunur. Kısaca elimizde bir futbol topu var ancak o topun aynısından Brezilya’daki bir çocukta da var ama o çocuğun topu daha farklı kullanılıyor. Bir başka destekleyici kanıt, Zar Kozmolojisi’dir. Zar kozmolojisine göre; diğer evrenlerde birer kopyalarımız yoktur; ancak paralel evrenler mevcuttur. Yaşadığımız 4 boyutlu evren, en az 5 boyutlu kainatta dikey olarak dizilmiş sonsuz sayıdaki evrenden biridir. Paralel evrenlerin varlığını kanıtlayabilecek bir diğer yöntem ise kütle-çekim dalgalarını analiz etmektir. Paralel evrenler varsa; yaşadığımız evrendeki kütle-çekim dalgalarına çarpabilir ve yıldız ışığının polarizasyonunu değiştirebilirler. Bu da paralel evrenlerin varlığına dair bir kanıt olabilir.

Şimdi bir de işin sosyokültürel tarafına bir göz atalım. Felsefede, fizikte ve kozmolojide, her şeyi hesaplanabilir hale getirebilen tek zeki yaşam formunun homo sapiens olduğunu dikkate alan çok sayıda önermenin birleşimi Antropik İlke olarak adlandırılır. Antropik İlkeye göre, birden fazla evren varsa, onlar da bizimki gibi fizik kurallarına ve sabitlerine göre olmalıdır ve yaşam formları da bize benzemelidir. Bu doğrultuda; Stephen Hawking’ten Neil deGrasse Tyson’a kadar birçok ünlü bilim insanı, paralel evren kuramlarının bilimsel değil felsefi olduğunu savunur. Kesinliği olmayan ancak varlık ihtimali oldukça yüksek olan paralel evrenlerin dinsel ve sosyal boyutunun çok fazla olduğunu, bu sebeple de felsefi alanda yapılacak olan değerlendirmelerin daha doğru olduğunu düşünürler. Ancak bu isimlerin hemfikir olduğu bir konu varsa o da; paralel evrenlere yolculuğun imkansıza yakın olduğudur. Yani herhangi birimiz Barry Allen kadar zamanda hızlı koşamazsak veya uzayda zaman bükülmesi geçirmezsek halen daha olduğumuz kişiyiz.

Eğer gerçekten de paralel evrenler varsa ( şahsi fikrime göre var ) orada bir başkan, çok zengin bir yönetici veya kraliçe olmuş olabiliriz ancak şu andaki yaşam koşullarımızı da asla küçümsememeli ve hayata daima olumlu yaklaşmalıyız. Yazılarımızın altına ”paralel evrenlerle ilgili yazı yazarsanız…” yorumları gelmişti. Elde edilen bilgiler, kaynaklardan taranan ifadeleri birleştirerek bu konuyu size açıklamaya çalıştım. Zaman paradoksu ve zaman kayması ile ilgili diğer yazımızda görüşmek üzere.
Yazan: Kuzey Kılıç (@KuzeyGencc)
Kaynaklar: https://www.imdb.com/chart/top , https://www.space.com/32728-parallel-universes.html , https://tr.wikipedia.org/wiki/parallel-universe

Devamını Oku

Astrofizik

Gökbilimciler erken evrende kozmik bir Titan buldular

Yayınlandı

üzerinde

Keşif ekibinin lideri İtalya’daki Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) Bologna’dan Olga Cucciati olup bilim insanları College of Letters and Science at the University of California’nın Fizik Bölümü’nden Brian Lemaux ve yine the University of California’dan fizik profesörü Lori Lubin’dir. Şili’nin Paranal kentinde bulunan ESO’nun Büyük Teleskop’ sistemindeki VIMOSinstrument’i kullandılar.
Uluslararası bir gökbilimciler ekibi, Büyük Patlama’dan sadece iki milyar yıl sonra, erken evrende titanik bir yapı keşfetti. Takma adı Hyperion olan bu ilkel üstküme, oldukça geniş bir mesafeye yayılmış olan en eski ve en büyük yapıdır. Milyonlarca güneşe sahip olduğu tahmin ediliyor. / Luis Calçada & Olga Cucciati/ESO
Büyük Patlama’dan sadece 2,3 milyar yıl sonra, evrenin başlangıcında meydana gelen devasa bir ilkel üstkümeyi tanımladılar. Hyperion, evrenin oluşumunda bu kadar erken bulunacak en büyük ve en geniş yapıdır ve hesaplanan kütle Güneş’in bir milyonda katından fazladır. Bu muazzam kitle bugün evrende gözlemlenen en büyük yapılara benziyor, ancak evrenin başlarında bu kadar büyük bir objenin bulunması gökbilimcileri şaşırttı. Cucciati şunları söylüyor: “Bu, Büyük Patlama’dan 2 milyar yıl sonra, böyle yüksek bir redshift’in ilk kez gözlemlendiği bir durum. Normal olarak, bu tür yapılar alt redshiftlerde bilinir, bu da evrenin böyle büyük şeyleri geliştirmek ve inşa etmek için daha fazla zamana ihtiyacı olduğu anlamına gelir. Evren nispeten gençken gelişen böyle bir şey görmek bir sürprizdi.”
Üstkümeler üç boyutlu olarak haritalanmıştır.
Sextans (The Sextant) takımyıldızında yer alan Hyperion, UC Davis’de geliştirilen ve Centre National de la Recherche Scientifique and Centre National d’Etudes Spatiales’teki Laboratoire d’Astrophysique de Marseille’den Olivier Le Fèvre liderliğindeki VIMOS Ultra-Deep Araştırmasından elde edilen çok miktarda veriyi analiz etmek için geliştirilen yeni bir teknikle tanımlandı. VIMOS cihazı yüzlerce gökadanın mesafesini aynı anda ölçebilir ve bu şekilde üstkümedeki galaksilerin konumunu üç boyutta haritalamayı olanaklı kılar. Ekip, Hyperion’un, galaksilerin filamentleri ile bağlanmış en az yedi yüksek yoğunluklu bölge içeren çok karmaşık bir yapıya sahip olduğunu ve büyüklüğünün, Dünya’ya daha yakın olan üstkümeler ile karşılaştırılabilir olduğunu, ancak çok farklı bir yapıya sahip olduğunu buldu. Lemaux şunları söylüyor: “Dünyaya yakın üstkümeler, açık yapısal özellikleri olan çok daha konsantre bir kütle dağılımına yönelirler. Fakat Hyperion’da kitle, gevşek gökadalar topluluğu tarafından doldurulan bir dizi bağlantılı lekemsi yapılarda çok daha eşit olarak dağıtılır. Araştırmacılar, Hyperion bulgularını Lubin liderliğindeki Büyük Ölçekli Ortamlar (ORELSE) araştırmasında Redshift Evolution Gözlemlerinden elde edilen sonuçlarla karşılaştırıyorlar. ORELSE araştırmasında, Dünya’ya yakın üstkümeler üzerinde çalışmak için, Hawaii’deki W.M. Keck Gözlemevi’ndeki teleskoplar kullanıldı. Lubin ve Lemaux ayrıca Hyperion ve benzeri yapıları daha ayrıntılı bir şekilde haritalamak için Keck gözlemevini kullanıyor. Hyperion ve daha az uzak üstkümeler arasındaki karşıtlık, büyük olasılıkla, yakındaki üstkümelerin, milyarlarca yılda maddeyi daha yoğun bölgelere çekim gücüyle toplamalarından kaynaklanıyor olmalıdır – çok daha genç olan Hyperion’da çok daha az zamanda meydana gelen bir süreç. Evrenin tarihinin bu kadar erken olduğu göz önüne alındığında, Hyperion’un, Sloan Büyük Duvarını ya da kendi gökadamız Samanyolu’nun bulunduğu Başak Üstkümesi’ni oluşturan üstkümeler gibi muazzam yapılara benzer bir şeye dönüşmesi beklenir. Cucciati şunları söylüyor: “Hyperion’u anlamak ve benzer son yapılarla karşılaştırmak, evrenin geçmişte nasıl geliştiği ve geleceğe nasıl evrildiği hakkında kavrayış sağlayabilir ve bize üstkümelerin bazı modellerini sorgulama fırsatı verir. Bu kozmik titanın ortaya çıkarılması, bu büyük ölçekli yapıların tarihini ortaya çıkarmaya yardımcı olacaktır.” Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/10/181017111036.htm
Çeviren: Bünyamin TAN

Devamını Oku

Öne Çıkanlar