fbpx
Bizi Takip Edin

Fizik

Uzaydaki En Soğuk Nokta Oluşturuldu

Yayınlandı

üzerinde

Onlarca yıl süren araştırmalara rağmen bilim insanları evrenin dört temel kuvvetinin birbiriyle nasıl uyum içerisinde olduğunu anlamaya çalışıyor. Kuantum mekaniği bu kuvvetlerin üçünün, en küçük ölçeklerde (elektromanyetizma, zayıf ve güçlü nükleer kuvvetler) birlikte nasıl çalıştığını açıklayabilirken, Genel Görelilik, yerçekiminin en büyük ölçeklerde nasıl hareket ettiğini açıklar. Bu bakımdan, yer çekimi tutucudur. Yerçekiminin, en küçük ölçeklerde madde ile nasıl etkileşime girdiğini anlamak için bilim insanları bir dizi yeni deney gerçekleştirdi. 
Bunlardan biri, yakın zamanda Bose-Einstein yoğuşmaları (BECs) olarak bilinen atom bulutları oluşturan ISS’deki NASA’nın Soğuk Atom Laboratuvarı (CAL). BEC’ler ilk olarak 71 yıl önce SatyendraNathBose ve Albert Einstein tarafından tahmin edilmiştir. BEC’ler mutlak sıfırın hemen üzerindeki sıcaklıklara ulaşabilen ultra atomlardır. Teoride burası atomların tamamen hareket etmeyi bıraktığı noktadır. Bu parçacıklar uzun ömürlüdür ve hassas bir şekilde kontrol edilebilir. Bu da onları kuantum incelemeleri için ideal kılmaktadır. CAL’in kurulma amacı tam olarak mikrogravite ortamında ultracold kuantum gazlarını incelemektir. Mayıs ayının sonlarında ISS’de kurulan CAL türünün ilk örneğidir. Bilim insanlarının hassas yerçekimi ölçümleri yapma yeteneğini geliştirmek ve en küçük ölçeklerde yerçekiminin madde ile nasıl etkileşime girdiğini incelemek için tasarlanmıştır. CAL proje bilimcisi ve NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı’nda bir fizikçi olan Robert Thompson yaptığı açıklamada, “Çalışan bir BEC deneyi yapmak artık mümkün. Buraya gelmemiz uzun ve zor bir yoldu.
Ancak verdiğimiz mücadeleye tamamıyla değdi. Çünkü, bu tesisle başarabileceğimiz birçok şey var” dedi. Yaklaşık iki hafta önce, CAL bilim insanları tesisin, alkali grubunda yumuşak, gümüş-beyaz metalik element olan rubidyum atomlarından BEC’ler ürettiğini doğruladılar.Raporlarına göre, 100 nanoKelvin kadar düşük sıcaklığa ulaşmışlardı. Bu -273 santigrat derecedir ve kabaca ortalama bir uzay sıcaklığından 3 K daha soğuktur. Uzay sıcaklıkları -270 santigrat derece civarındadır. Benzersiz davranışlarından dolayı, BEC’ler gazlardan, sıvılardan, katılardan ve plazmadan farklı olarak beşinci bir madde durumu olarak karakterize edilir. BEC’lerde atomlar, makroskobik ölçekte parçacıklardan daha fazla dalgalar gibi hareket ederler, oysa bu davranış genellikle sadece mikroskobik ölçekte gözlemlenebilir. Ayrıca, atomların hepsi bu halde en düşük enerji hallerini alır ve aynı dalga kimliğini üstlenirler, böylece birbirlerinden ayırt edilemezler. Kısacası, atom bulutları bireysel atomlardan ziyade tek bir “süper atom” gibi davranmaya başlarlar, bu da onların çalışmasını kolaylaştırır. İlk BECs, 1995 yılında bir laboratuvarda Eric Cornell, Carl Wieman ve Wolfgang Ketterle’den oluşan bir ekip tarafından üretildi.
Bu çalışma onlara 2001’de Nobel Fizik Ödülü’nü kazandırdı. O zamandan bu yana, Dünya üzerinde yüzlerce BEC denemesi yapıldı ve hatta bazıları son derece güçlü roketlerin içinde uzaya gönderildi. Ancak CAL tesisi, bilim insanlarının uzun süreli olarak günlük çalışmalar yürütebilecekleri, ISS’deki türünün ilk örneği olmasıyla benzersizdir. Tesis, daha büyük “dörtlü dolap” ve daha küçük “tekli dolap” dan oluşan iki standart konteynerden oluşmaktadır. CAL bilim insanları daha da ileri gitmek ve Dünya’da elde edilen her şeyden daha düşük sıcaklıklara ulaşmak istiyorlar. Rubidyuma ek olarak CAL ekibi, iki farklı potasyum atomu izotopunu kullanarak BECS’leri yapmaya da çalışmaktadır.
Kaynak: https://www.sciencealert.com/human-s-just-created-the-coldest-spot-in-space-iss-cold-atom-laboratory-bose-einstein

Fizik

Araştırmacılar Negatif Yerçekiminin Kaynağını Buldu

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

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

Devamını Oku

Bilim

İlk Defa Leonardo Da Vinci Tarafından Ortaya Konan Hidrolik Sıçramayı Anlamaya Çok Yakınız

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

15. yüzyılın önemli ressamlarından birisi olan Leonardo Da Vinci, başyapıtlarını boyamak ya da insanları gökyüzüne fırlatmak için yeni yollarla uğraşmadığı zamanlarda genellikle açık havada suyun akışını düşünerek otururdu. Rönesans üstadının geliştirdiği birçok şey sayısız bilim insanını şaşkınlığa uğratmıştır. İlk defa Da Vinci’nin ortaya koyduğu hidrolik sıçrama denilen olgu bilim insanları tarafından uzun süreden beri araştırılıyor.
Büyük ustanın ortaya koymasından neredeyse yarım bin yıl sonra Cambridge Üniversitesi’nden fizikçiler hidrolik sıçramaları çözmeye çok yaklaştı. Hidrolik sıçrama aslında oldukça bilindik bir manzaradır. Bu sıçramaların nasıl oluştuğuna dair bilim bugün bir açıklama getirebiliyor. Bir musluğu açın ve lavabonun alt kısmındaki su akışını izleyin. Büyüyen su birikintisi kenarlarda yavaşlarken, su neredeyse batmaya başlayacak olana kadar yerinde kalan bir ‘basamak’ haline gelir. Yaşanan bu şok dalgası şelalelerde, gelgitlerin dibinde ve hemen hemen yer yerde bulunmaktadır. Hiç şüphesiz 500 yılı aşkın zamandan beri suyun hareketlerinin güzelliği birçok bilim insanı tarafından ele alındı. Leonardo Da Vinci’nin suyun doğası hakkındaki notlarında sıvıların farklı türdeki akışlar altında nasıl davrandığına dair ilk detaylı değerlendirmeler bulunuyor. Da Vinci’ye göre, böyle davranmak tamamen su niteliğiydi. Büyük usta buna dair başka bir açıklama yapmıyordu.
Da Vinci’den yüzyıllar sonra, 18. yüzyılda İtalyan fizikçi Giovanni Battista Guglielmini ve 19. yüzyıl İtalyan matematikçisi George Bidone, suyun hareketleriyle ilgili matematiksel detaylar keşfetti. Ancak yine neden bu şekilde dalgalandığına dair bir tartışma yürütülmedi. Son olarak, 1914’te John William nam-ı değer LordRayleigh tarafından yazılan delikler ve sıvı şok dalgaları üzerine bir makalede bazı teorilerde bulundu. William’ın teorik açıklaması, viskozite, kinetik enerji ve potansiyel enerji gibi şeyleri dikkate aldı. LordRayleigh’den bu yana diğer araştırmacılar da yüzey gerilimini önemsiz bularak reddetti ve daha hızlı akan sıvının yarıçapı ile hidrolik sıçrama yüksekliğinin viskozite, atalet ve yerçekimi kombinasyonu arasındaki bağlantıyı açıklayan modelleri tercih ettiler. Su bir yüzey boyunca akarken, sürtünme ataletinin üstesinden gelir ve sıvıyı yavaşlatır. Eğer hızdaki değişim aniden olursa, bir şok dalgası gelişir ve sıvı bir sıçrama içerisine kısa bir mesafe boyunca yığılır. Sıçramanın büyüklüğünün, suyun kütlesinin itilmesiyle dengelenen potansiyel enerji çekişi tarafından belirlendiği varsayılmıştır. Yıllar boyunca, çekmenin yüksekliğinin belirlenmesinde yer çekiminin gerçekten önemli bir rol oynayıp oynamadığı konusunda bir çekişme vardı ve bu yüzden de yıllarca önce da Vinci’nin ilgisini çeken bu tuhaf su uçurumunun sebebi tartışmaya açık hale geldi.
Yeni bir çalışmada kimya mühendisi araştırmacıRajeshBhagat, önceki bilim adamlarının yüzey geriliminin etkisini göz ardı etmek için biraz aceleci davrandığını düşünüyor. Bhagat ve ekibi tarafından yayımlanan raporda, yüzey gerilimi ve viskoz kuvvetlerin sudaki momentumu dengelediği ve yerçekiminin burada önemli bir rol oynamadığı kaydediliyor. Yerçekiminin etkisini görmezden gelmek ve yüzey gerilimine konsantre olmak, sürfaktanların eklenmesi gibi hidrolik sıçramayı manipüle etmenin başka yollarını sağlar. Bhagat , “Bu süreci anlamak büyük bir etki yaratabilir ve endüstriyel su kullanımını önemli ölçüde azaltabilir” diyor. İnsanlar bu teoriyi otomobillerden fabrika ekipmanlarına kadar her şeyi temizlemenin yeni yollarını bulmak için kullanabilirler.
Kaynak: https://www.sciencealert.com/role-of-surface-tension-not-gravity-hydraulic-jump

Devamını Oku

Arkeoloji

Büyük Giza Piramidi, odalarında elektromanyetik enerji topladığı keşfedildi

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Uluslararası fizikçilerden oluşan bir ekip tarafından yapılan teorik araştırma sonucunda, Mısır’daki Büyük Giza Piramidinin iç odalarında ve tabanının altında elektromanyetik enerji topladığını keşfedildi. Uluslararası fizikçilerden oluşan bir ekip tarafından yapılan teorik araştırma sonucunda, Mısır’daki Büyük Giza Piramidinin iç odalarında ve tabanının altında elektromanyetik enerji topladığını keşfedildi. Uygulamalı Fizik Dergisi’nde yer alan araştırmaya göre, uluslararası fizikçilerden oluşan bir ekip Mısır’daki Büyük Giza Piramidinin iç odalarında ve tabanının altında elektromanyetik enerji topladığını keşfetti. Eski Mısırlılar muhtemelen bu tuhaf tasarım anlayışından haberdar olmasa da, çalışma gelecekte nanoparçacık araştırmaları için önemli olabilir.
Araştırmalar piramitlerde yeni bilgiler bulmaya yardım edecek
Araştırmacılar makalelerinde, piramitlerin özelliklerinin incelenmesi için modern fiziksel yöntem ve yaklaşımların uygulamaları önemli ve çok üretken olduğunu ifade etti. Makalede, bu incelemelerin, yeni keşifler yapılmasına ya da piramitlerde yeni ilgi alanları bulmayı teşvik edecek yeni bilgiler edinmeye izin verebileceği bildirildi. Görünür ışık, radyo dalgaları ve mikrodalgalar dahil elektromanyetik radyasyon, salınan elektrik ve manyetik alanların dalgalarını yaymaktadır.
Günlük yaşamda elektromanyetik enerji çok önemlidir
Avusturalya’da bulunan Monash Üniversitesi’nden fizikçi olan ve araştırmada yer almayan Antonija Grubisic-Cabo ScienceAlert’e yaptığı açıklamada, “Günlük yaşamda elektromanyetik enerji çok önemlidir ve her gün farklı türde elektromanyetik enerji kullanıyor ve deneyimliyoruz. Örneğin, güneş ışığı elektromanyetik dalgaların bir şeklidir, ama aynı zamanda evlerimizde yaygın olarak kullanılan şeyler, örneğin mikrodalgalar ve radyolar elektromanyetik enerjiye dayanır “dedi. Piramitlerin bu dalgalarla nasıl hareket ettiklerini test etmek için, araştırmacılar ilk önce radyo dalgalarının neden olduğu rezonansların (yansıma veya titreşimden kaynaklanan ses) nasıl başlatıldığını tahmin etmeye çalıştı.
Bazı varsayımları değerlendirmek zorundaydık
Rusya’daki ITMO Üniversitesi’nden araştırmacı Andrey Evlyukhin bu konuya ilişkin yaptığı açıklamada, “Bazı varsayımları değerlendirmek zorundaydık. Örneğin, içinde bilinmeyen boşluklar olmadığını ve sıradan bir kireç taşının özelliklerine sahip yapı malzemesinin piramidin içine ve dışına eşit şekilde dağıldığını varsaydık” dedi. Araştırmacılar, piramit modeli ve elektromanyetik yansımasını yaptı. Böylece, araştırma ekibi, yok olma kesiti adı verilen bir şeyi hesaplayarak, dalga enerjisinin piramit tarafından nasıl dağıldığını veya emildiğini tahmin edebildi. Çok kutuplu analiz olarak adlandırılan özel bir analiz türünü kullanan araştırmacılar, dağınık alanların, piramidin iç bölmelerinde ve tabanının altında yoğunlaştığını buldu.
Eski Mısırlıların, ölü için en iyi FM radyo setleri oluşturmak için piramitleri nasıl organize ettikleri konusunda birçok varsayım yapılabilmesine rağmen, eski Mısırlıların bu özellikleri bilmeleri pek olası değildir ve bu sadece piramitlerin nasıl durduğuna dair ilginç bir rastlantıdır. 
Alışılmadık bir araştırma
Monash Üniversitesi’nden Grusibic- Cabo yaptığı açıklamada,”Bu araştırma alışılmadık gibi görünse de, daha önce Modern Piramitleri incelemek için modern fizik yaklaşımları kullanılmış ve tamamen yeni bir yapının keşfedilmesine yol açmıştır. Bu araştırma tamamen teorik olduğu için, neyin başarabileceğini veya gerçek hayatta bunu yapmanın bile mümkün olduğunu söylemek zor” dedi. “ITMO Üniversitesi’nden Fizikçi Polina Kapitainova, “Uygun elektromanyetik özelliklere sahip bir malzeme seçerek, nanosensörler ve etkili solar hücrelerde pratik uygulamayla piramidal nanopartiküller elde edebiliriz” açıklamasında bulundu.
Kaynak: https://www.sciencealert.com/the-great-pyramid-of-giza-might-be-able-to-focus-electromagnetic-energy-in-its-chambers

Devamını Oku

Öne Çıkanlar