fbpx
Bizi Takip Edin

Bilim

Majorana Ferminyonları Kuantum Bilgisinin Kullanımına İnsanlığı Bir Adım Daha Yaklaştırdı

Yayınlandı

üzerinde

Bilim insanları tarafından uzun süreden beri varlığının ispatlanmaya çalışıldığı majorana ferminyonları kanıtlandı. Bu olağan dışı parçacıklar, bir kuantum bilgisayarı oluşturulmasına yönelik yeni yollar sağlayabilirler.
İlk defa 1937 yılında İtalyan fizikçi Ettore Majorana tarafından ortaya atılan ve Majorana Ferminyonları ismiyle anılan antipariri ferminyon fikri o günden beri kanıtlanmaya çalışılıyor. Sydney Üniversitesi ve Microsoft işbirliği sayesinde bu parçacıklar kuantum bilgi işlem alanında ilerleme sağlayacaklar.

majorana-ferminyonlari-kuantum-bilgisinin-kullanimina-insanligi-bir-adim-daha-yaklastirdi1
Bilim insanları elektronların quasiparticlesların Majorana ferminyonları biçiminde davrandığını gözlemledi. Elektronlar bir parça nanotelden aşağıya doğru ilerliyor ve manyetik bir alana maruz kalmışlardı. Normal koşullarda bir elektron kuantum dönme hareketiyle uyuşmaz. Ancak bu durumda elektronların dönme hareketi kuantum dönmeyle hizalanmıştı.
Sonuç itibariyle karşıt spinleri bulunan elektronlar, nanotel boyunca ilerleyerek karşı sarmal kıvrımları da yapabildiler. Bu davranış topolojik bir kuantum bilgisayarında kullanılan ve elektrik yükünden daha fazla bilgi tutmak için dönme hareketi kullanılan iki boyutlu quasipartiküllerin aksine değildi.

majorana-ferminyonlari-kuantum-bilgisinin-kullanimina-insanligi-bir-adim-daha-yaklastirdi
Topolojik bir kuantum bilgisayarı ortak yakalanan iyon yaklaşımından farklı bir ilkede çalışmaktadır. Bu bilgisayarlarda iki quasipartikül, iki mekânsal boyut ve bir zaman boyutu boyunca birbirlerinin etrafında manevra yapabilmek için bir sarmal oluşturur. Bunun kuantum hesaplamalarını kolay hale getiren süperpozizyon için kararlı bir temel oluşturacağı düşünülüyor. Sıkışan iyonlar neticesinde son yıllarda kuantum bilgisayarda bir ilerleme kaydedilmesine rağmen üst üste binme durumunun güvenilir bir şekilde sağlanması oldukça zordu. Bu sebeple kuantum bilgisayar oluşturabilmek için çözüm arayışları devam ediyor. Majorana ferminyonları ile gerçekleştirilen bu çalışmayla potansiyel bir topolojik kuantum bilgisayarının gelişimi için yeni yollar sunulmaktadır.

Kaynak: https://futurism.com/new-evidence-for-the-existence-of-this-theoretical-particle-is-a-step-towards-quantum-computing/

 

 

Bilim

Üç Soru Üç Cevap: İnsan Vücudu

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Kulağımızda neden çınlama hissederiz ?
Çevremizdeki birçok kişinin, ‘’Of kulağım çınlıyor. Kesin birisi beni andı.’’ dediğine şahit olmuşuzdur. İnsanları rahatsız eden bu çınlama sesin nasıl oluşuyor ? Kulak çınlaması kulaktan başlayıp beyne ulaşan işitme süreçlerinin herhangi bir aşamasında ortaya çıkan bir problemden kaynaklanabilir. Ancak, bu durumun sebebi genelde tüy hücrelerinin hasar görmesidir. Ses dalgaları kulağın içinde hareket ederken kokleadaki tüy hücreleri tarafından elektrik sinyallerine dönüştürülür ve sinir hücreleri tarafından beyne iletilir. Ama tüy hücreleri yüksek sesin ya da bazı ilaçların etkisiyle hasar görebilir. Sinyallerin beklenilen şekilde beyne iletilememesine sebep olan bu durum, sinir hücrelerinin anormal şekilde uyarılmasına yol açarak ses duyuluyormuş hissinin oluşmasına neden olabilir. Tüy hücrelerindeki hasar yüksek frekanslı seslerin algılanmasıyla ilgili problemlere yol açıyorsa kulak çınlamasının tonu tizdir. Hasar düşük frekanslı seslerin algılanmasıyla ilgiliyse duyulan seslerin tonu daha pestir.
Kaynak: https://www.sciencefocus.com/the-human-body/

Helyum neden sesimizi değiştiriyor ?
Televizyon şovlarında helyum gazının konuklara verildiğini ve komik anların yaşandığına birçok tanıklık etmişizdir. Evrende hidrojenden sonra en çok bulunan ve molekül kütlesi en düşük ikinci element olan helyum, neden sesimizi değiştiriyor ? Bunun nedeni sesin helyum gazı içinde daha hızlı hareket etmesinden kaynaklanmaktadır. Ses tellerinin hava yerine helyum gazı ile titreşmesi seste inceliğe neden olur. Ayrıca sesimizi değiştiren farklı gazlar da mevcuttur. SF6 gazı ise helyumun tersi olarak, havadan daha yoğun bir gazdır. SF6 gazı çekersek, ses kalınlığımız da artış gözlenecektir.
Kaynak: https://www.sciencefocus.com/the-human-body/why-does-helium-change-your-voice/

Parmak izlerimiz neden farklıdır ?
Cinayet ve hırsızlık olaylarının en büyük yardımcısı; parmak izleri… Bir olay yerinde bir kişiye ait parmak izlerinin bulunması o kişinin daha önce orada bulunduğunu gösterir ve bu durumun sebebi parmak izlerinin kişiye özel olmasıdır. Peki neden her insanın parmak izi farklı ?
İnsanların parmak izlerinin neden birbirinden farklı olduğunu anlamak için parmak izlerinin oluşma sürecine göz atmak gerekir. Bir insanın parmak izleri ana rahmindeyken oluşur. Gebeliğin 10. haftası civarında başlayan süreç 16-17. hafta civarında tamamlanır. Parmak izlerinin şeklini belirleyen, derinin en dış katmanı olan epidermis ile daha içteki katman olan dermis arasındaki etkileşimdir ve bu etkileşimi belirleyen pek çok etken vardır. Örneğin kan basıncı, kandaki oksijen miktarı, hormon seviyeleri, parmaklar ile amniyotik sıvı arasındaki etkileşim ve fetüsün rahim içindeki hareketleri bu etkenlerden bazılarıdır. Haftalar süren bir süreç boyunca tüm bu etkenlerin iki ayrı fetüs için aynı olması olasılık dışı olduğu için insanların parmak izleri birbirinden farklıdır.
Kaynak: https://www.sciencefocus.com/the-human-body/what-determines-your-fingerprint-pattern/ ve http://med.stanford.edu/news.html Editör / Yazar: Kuzey KILIÇ

Devamını Oku

Bilim

Beynin Sağ ve Sol Tarafının Vücutta Kontrol Ettiği Bölgeler Hakkında Yanılmış Olabiliriz

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Sadece %10 ile idare edemezsiniz. Genellikle, beynin sol bölümünün vücudun sağ tarafını ve sağ bölümünün de vücudun sol tarafını kontrol ettiği söylenir fakat yeni bir araştırmaya göre, durum bu kadar basit değil gibi görünüyor. Bilim insanları onlarca yıldır, hem insanlarda hem de hayvanlardaki vücut hareketlerinde pay sahibi olan bölgenin hem kontrolateral (karşı taraflı) beyin yarım küre, hem de ipsilateral (eş taraflı) yarım küre olduğuna yönelik kanıtlar buluyorlar.

Ancak mevcut haliyle, ipsilateral yarım kürenin, vücudun aynı ve ortak tarafındaki uzuv ile parmak hareketlerini ne derecede düzenlemeye yardımcı olduğu henüz tam anlamıyla anlaşılmış değil. Şimdi ise araştırmacılar, kortikal faaliyetler ile ipsilateral hareketler arasındaki ilişkiyi ortaya çıkararak bir ilke imza atmışlar. St. Louis Washington Üniversitesi’ndeki araştırmacılar ilk defa, 3 boyutlu kol hareketlerinin kinematiğinin (yani uzuv hızının, süratinin ve konumunun), uzuvlara aynı taraftan ulaşan elektrokortikografik (EKoG) sinyallerden çözülebileceğini göstermişler. Makalenin yazarları, tezlerinde şöyle yazıyorlar: “Bu sonuçlar, ipsilateral yarım kürenin, motor hareketleri kontrol etmeye yönelik güçlü bir katkı yaptığı konusundaki bilgilerimizi açıklığa kavuşturuyor ve ayrıca karmaşık hareket bilgisinin, insan beynindeki iki yarım kürede, daha önce sanılandan daha fazla temsil edildiği görüşünü destekliyor.” Daha önce, ipsilateral yarım küreden çözülen hareket kinematiklerinin bulguları oldukça kısıtlıydı. Baş araştırmacı Eric C. Leuthardt ve birlikte çalıştığı sinirbilimciler, daha da derine inebilmek amacıyla, sağlık durumlarının kaynağının bulunabilmesi için farklı EKoG süreçleri geçiren dört epilepsi hastasını (3 erkek, 1 kadın) inceleme altına almışlar. Katılımcıların beyinlerine EKoG elektrotları yerleştiren Leuthardt (bu elektrotlar beynin hem sağ hem de sol yarım kürelerindeki sinirsel faaliyetleri kaydedebiliyor), bu kişiler 3 boyutlu bir uzanma alıştırmasında ellerini hareket ettirirken, onların hem kontrolateral hem de ipsilateral faaliyetlerini ölçmek istemiş.

Sinirsel sinyalleri çözmek amacıyla yapay öğrenme algoritması kullanan araştırmacılar, hareket kinematiklerinin, kortikal yarım küreler boyunca iki tarafa da simetrik bir şekilde yayıldıklarını gözlemlemiş. Bu gözlemlerine ek olarak, ipsilateral kol uzanımlarının, kontrolateral kol uzanımlarına göre kıyas götürür miktarda bir doğruluk payı ile çözümlendiğini gösteren bulgular elde etmişler. Araştırmacılar bu durumun, ipsilateral yarım küreye yakın uzuvlarda gerçekleşen fiziksel hareketlerin asıl kaynağının, ipsilateral yarım küre olduğu anlamına gelmediğini belirtiyorlar fakat ipsilateral yarım küre tarafından bu kadar fazla bilginin çözümlenmesinin de başlı başına kayda değer bir durum olduğunu söylüyorlar. Yazarlar şöyle açıklıyor: “İpsilateral uzuv kinematiğinin çözümlenme kabiliyeti, hareketlerin yerine getirilmesinde ipsilateral yarım kürenin sorumlu olduğuna dair nedensel bir rol belirtmiyor. Fakat kinematik gibi belirli hareket özelliklerinin temsil edilmesi, hareketlerin yerine getirilmesinde ipsilateral yarımkürenin nedensel bir rol oynaması için gerekli” “Bu çalışma, bazı kol hareketi kinematiklerinin, her iki yarımkürede de anlık temelde temsil edildiğini gösteren ilk çalışma.” Görünüşe göre beklentilerimizi kontrol altında tutmamız lazım çünkü mevcut çalışma sadece (dirençli epilepsi sahibi) dört hastayı kapsıyor ve ayrıca, beynin (ve vücudun) her iki tarafında da gerçekte neler olduğunu tam anlamıyla çözmeden önce daha çok araştırmanın yapılması gerekiyor.

Fakat araştırmacılar, bulgularının bir gün, beyinlerinin bir tarafı değil de diğer tarafı etkilenen felçli hastalar için yeni tedaviler bulunması konusunda önemli bir ilerleme sağlayacağını iddia ediyorlar. Araştırmacılar şöyle söylüyor: “Aynı taraftaki el kinematiğini çözmek için EKoG sinyallerinin kullanılabilmesi, felç geçiren bir insan için, beyninin felçten etkilenmemiş yarım küresinden gelen sinyalleri kullanarak, bir beyin-bilgisayar arayüzünü kontrol edebilmesi olasılığını da vurguluyor.” Bunun da ötesinde, beynin iki yarım küresinin de, hareket kinematiği bilgisine ait aynı kortikal temsili dışavurduğu göz önüne alındığında; belki de hastalar günün birinde bu bulgular sayesinde, ipsilateral temeline dayanan rehabilitasyon terapileriyle vücutlarını kontrol etmeyi yeniden öğrenebilirler. Henüz erken olsa da, gelecekte binlerce insanın bundan yararlanabileceğini düşünürsek heyecanlanmamak elde değil. Araştırmacılar, “Her şeyi bir araya getirdiğimiz zaman bu çalışma, ipsilateral kol hareketlerinin 3 boyutlu kinematiğinin, insanlardaki EKoG sinyalleri içerisinde şifrelendiğini gösteriyor” diyor. “Bu bulgular, ipsilateral yarım kürenin, planlamada ve istemli motor hareketlerin yerine getirilmesinde rol oynadığı iddiasını güçlendiriyor. Ayrıca bunlar, sinir-prostetik ve sinir-rehabilitasyon alanında önemli uygulamaların da önünü açabilir.”
Kaynak: https://www.sciencealert.com/we-may-have-been-wrong-how-brain-controls-different-sides-body-contralateral-hemisphere-ipsilateral

Devamını Oku

Bilim

Hamam böceğinden radyasyon geçirmez yelek üretildi

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Kimya Öğretmeni Pınar Sabaz, Alperen Berberoğlu birlikte radyasyon geçirmeyen yeleğin üretim aşaması ile ilgili yaptığı açıklamada, “Öğrencim Alperen Berberoğlu ile birlikte yapmış olduğumuz bir çalışma var. Bor bileşikleri ve hiposan adı verilen malzemeyle birlikte radyasyondan koruyan kumaş dolgu malzemesi ve sıvı ürettik.

Bunun test sonuçlarına göre de yüzde 98 oranında radyasyondan koruma sağladığını gördük. Dolayısıyla da bu çalışmayı geliştirerek bunu patent noktasına getirdik ve patent başvurusunu gerçekleştirdik. Çalışmanın ilk aşamasında öğrencim hamam böceklerinin radyasyonun zararlı etkilerinden hiçbir şekilde olumsuz etkilenmediğini fark etmiş ve bununla ilgili ‘bunun nedeni ne olabilir’ diye araştırırken hamam böceğinin kabuğunda bulunan kitosan maddesinden kaynaklandığını keşfettik. Bu kitosanın içerisine de milli değerimiz olan, dünya rezervlerinin yüzde 72’sinin ülkemizde bulunduğu bor bileşiğini ekleyerek radyasyon zırhı üretmeyi başardık. Bu malzeme yüzde 98,25 oranında radyasyona karşı koruma sağlıyor. Biz bununla da ilk önce TÜBİTAK Projelerine başvurduk. İlk etapta TÜBİTAK Projesi Bölge Sergisine katıldık. Sonra bölge birincisi olarak Türkiye finaline katıldık. Bu projenin daha ileriye götürülerek geliştirilebilmesi için de yaptığımız çalışmayla ilgili bir patent başvurusunda bulunduk. Bu başvurunun da olumlu bir şekilde sonuçlanmasını bekliyoruz” diye konuştu.

Hem ucuz hem hafif
Bilim ve Sanat Merkezi 4. sınıf proje öğrencisi Alperen Berberoğlu da hamam böceklerinin radyasyondan etkilenmediğini öğrendikten sonra çalışmalara başladığın belirterek, “Bu projeyi iki yıldır yürütüyorum.  Proje aklıma şu şekilde geldi; öncelikle Çernobil gibi radyoaktif sızıntılarda çoğu canlının hayatını kaybetmesine ve zarar görmesine rağmen içerisinde kitosan bulunduran hamam böcekleri gibi kabuklu canlıların zarar görmediğini fark ettim. Bundan yola çıkarak içinde kitosan ve ayrıca milli değerimiz olan bor bulunan bir polimer üretmek istedim.

Ardından polimerle ne yapabileceğimizi düşündüm ve bununla hastanelerde röntgen cihazlarını kullanan radyoloji teknikerlerinin gördüğü zararı minimuma indirmek amacıyla üç farklı bor bileşiğini bulunduran yelek dolgusu tasarladık. Yaptığımız yeleğin içerisinde yapmış olduğumuz dolgu var. Ayrıca polimerleştirici malzeme olarak kitosan bulunuyor. Bu da asetik asitte çözünmüş biçimde. Bunun yanında bir de sıvı ürettik. Bunları da hastanelerde şu anda duvarlarda kurşun bloklar kullanılıyor. Onların yerine kullanmak amacıyla ve maliyeti minimuma indirmek amacıyla bu sıvıları ürettik. Ayrıca kurşun yeleklerin maliyetine göre çok daha ucuz ve kurşun yeleklerin ağırlığına göre çok daha hafif bir materyal ürettik. Kurşun yeleklerin maliyeti yaklaşık 600 TL civarında ancak bizim ürettiğimiz bu kumaşla birlikte içindeki dolgu malzemesini 20 TL civarında mal edebiliyoruz. Ayrıca kurşuna göre çok daha hafif olma avantajı var. Bu proje geliştirilerek ileride savunma sanayisinde ve sağlık sektöründe kullanılabilir” dedi. Kaynak: (İHA)

Devamını Oku

Öne Çıkanlar