Zaman kristalleri, atomları uzayda değil de zaman içinde hareket eden, doğası gereği durağanlığa meydan okuyan ve enerjinin düşük olduğu durumlarda bile sürekli bir “tik-tak” hareketi ile periyodik olarak salınan sistemlerdir. Bilim insanları on yıl önce bu gizemli yapıları deneysel olarak doğruladılar.
Zamanın İçindeki Periyodik Ritim: Zaman Kristali Nedir?
Zaman kristalleri şu anda herhangi bir teknoloji ve ticari alan da aktif bir kullanıma sahip olmasa da gelecekte özellikle kuantum hesaplama alanında faydalı olacak bir potansiyele sahip. Bilim camiası zaman kristallerini ilk kez gözlemlediğinden beri bu alana olan ilgi artıyor. Araştırmacılar, gelecek yıllarda adından çokça söz ettirecek bulguların temeli olarak gördükleri bu yeni yapılar üzerindeki çalışmalarını genişlettiler.
Etki-Tepki Dengesinde Yeni Bir Pencere: Karşılıklı Olmayan Kuvvetler
Yakın zamanda yapılan bir çalışmada, NYU fizikçileri tamamen farklı bir tür zaman kristali keşfetti. Bu kristaldeki minik parçacıklar ses dalgaları boyunca hareket ediyor ve bu dalgalar aracılığıyla birbirine bağlanıyor. Bu minik parçacıklar Newton’un iyi bilinen üçüncü hareket yasasını değiştirdiği için bu çalışma önemlidir. Kuvvetler genellikle zıt yönlerde ve eşit büyüklükte etki eder. Bununla birlikte, NYU’da oluşturulan bu yeni sistemdeki “boncuk” olarak adlandırılan parçacıklar, birbirlerine aynı şekilde veya aynı ölçüde tepki vermiyor. Bu, neden ve tepkinin oldukça dikkat çekici olduğunu gösteriyor.
Özetle, bu yeni fenomen, tüm bilim insanlarının “sınırsız hareket” olarak adlandırdığı yeni bir durumu içeriyor. Bu, yeni bir bakış açısı sağlıyor ve fizikteki önemli bir temel yasayı da bizlere sorgulatıyor. Bu da araştırmacılara, yerleşik normların ötesine geçen tamamen yeni sorulara ve yollara erişim imkanı veriyor. Bilim insanları, Physical Review Letters’da yayınlanan bir çalışmada, zaman kristallerinin gerçek dünyadaki kullanım potansiyelinin kuantum alanının ötesine, büyük ölçekli alanlara uzandığını gösterdi.
Newton’un Üçüncü Yasası Sınırda: Etki ve Tepki Dengesi Neden Bozuluyor?
Son zamanlarda yapılan bu çalışma, zaman kristallerinin potansiyel pratik uygulamalarını araştırıyor ve Physical Review Letters dergisinde yayınlandı. Bazı araştırmacılar, bu yapıların daha büyük, görünür nesnelere de uzandığını ve küçük kuantum dünyasıyla sınırlı olmadığını gösterdi. NYU profesörü David Grier‘e göre bu keşifler insan vücudunun saat mekanizmalarına dair içgörü sağlayabilecek. Özellikle bu bilgilerin, gece ve gündüzle bağlantılı olan sirkadiyen döngü gibi karmaşık süreçleri açıklığa kavuşturmaya yardımcı olacağını düşünüyorlar . Bedende gerçekleşen sindirim gibi başka kimyasal işlerin de aynı şekilde, karşılıklı olmayan etkilerle yürüdüğü söyleniyor. Bu bakış açısı, hem bilim insanları için, hem de sağlık işleriyle uğraşanlar için yeni yollar açabilir.
Sistem merkezin de küçük strafor boncukların ses dalgalarıyla havada tutulduğu “akustik levitasyon” teknolojisini barındırıyor. Mia Morrell, bu durumu bir benzetme ile açıklıyor.
“Ses dalgaları parçacıklara kuvvet uygular—tıpkı bir gölet yüzeyindeki dalgaların yüzen bir yapra kuvvet uygulayabildiği gibi.” “Nesneleri yerçekimine karşı havada kaldırabiliyoruz, onları ayakta duran dalga adı verilen bir ses alanına daldırabiliyoruz.”
Parçacıklar ses yastığı üzerinde süzülürken, büyüyen ses dalgaları saçarak etkileşime giriyor. Burada dikkat edilmesi gereken nokta ise büyük miktardaki küçüklerden daha fazla ses saçılmasından kaynaklanan dengesizliktir. Sesin kişisel bu izinleri Newton’un üçüncü yasasının sınırlarını aşıyor. Bu sistem, boncukların herhangi bir müdahale olmadan sürdürülebilir bir zaman kristali ritmine erişimini sağlıyor.
Kuantum Bilgisayarlardan İnsan Biyolojisine: Pratik Uygulama Potansiyeli
Günümüz itibariyle, zaman kristalleri herhangi bir ticari veya endüstriyel alanda aktif olarak kullanılmamaktadır. Fakat bu kristaller özellikle kuantum bilgisayarın geleceği için oldukça önemlidir. Araştırma yıllar boyunca kristallerin yüzlerce varyasyonu üzerinden devam etmiştir. Son zamanlarda araştırılan bu formlar, sadece teorinin nesnesi olarak değil, gelecekteki yinelemeler için yapı taşları olarak da hayati önem taşımaktadır.
Kaynakça: scitechdaily.com/scientists-create-levitating-time-crystals-that-defy-the-rules-of-physics/
Haberi Derleyen: Asiye SEVİNÇ
Haberi Sunan: Hasan Ongan
