ARAŞTIRMACILAR NEGATİF KÜTLE OLUŞTURDULAR.
Deneysel TOF görüntüleri, 0, 10 ve 14 ms genişleme süreleri için etkili bir şekilde 1D genişleyen SOC BEC.
Washington Eyalet Üniversitesi (WSU) fizikçileri negatif kütlesi olan bir akışkan oluşturdu. Bu akışkana bir itme uygulandığında bildiğimiz her fiziksel objenin aksine itildiği yönde hız kazanmaz. Tersi yönde hız kazanır.
Bu fenomen, laboratuvar koşullarında nadiren oluşturulmakta ve WSU'lu fizik ve astronomi profesörü olan Michael Forbes ve Washington Üniversitesinde yardımcı doçent olan Michael Cosbes, kozmosun daha zorlu konseptlerinden bazılarını keşfetmek için kullanılabileceğini söyledi.
Varsayımsal olarak, madde, negatif veya pozitif bir elektrik yükünün olabileceği şekilde negatif kütleye sahip olabilir. Newton'un Hareketi Yasasına göre bir cisme kuvvet uygulandığında cisim kütlesi ile ters orantılı bir şekilde kuvvet yönünde hızlanır.
"Yaptıklarımızın çoğunu yaptık," dedi Forbes, gelip giden tuhaflığa ima etti. "Negatif kütle ile bir şey itersen, sana doğru ivme kazanır."
NEGATİF KİTLE İÇİN KOŞULLAR
Fizikçiler Rubidyum atomlarını mutlak sıfırın üzerindeki bir değere soğutarak negatif kütle için koşulu yani Bose-Einstein kondensatı olarak bilinen durumu oluşturdular. Satyendra Nath Bose ve Albert Einstein tarafından öngörülen bu durumda parçacıklar oldukça yavaş hareket eder ve kuantum mekaniği ilkelerini takiben dalgalar gibi davranırlar. Aynı zamanda senkronize olurlar ve enerjiyi kaybetmeden akan bir süper akışkan olarak bilinen şey olarak bir arada hareket ederler.
WSU'nun fizik ve astronomi profesörü Peter Engels ve araştırmacıları, Parçacıkları yavaşlatmak, onları daha soğuk hale getirmek ve sıcak, yüksek enerjili parçacıkların buhar gibi kaçmasına izin vermek, materyali daha da soğutmak için lazerler kullanarak bu koşulları yarattı.
Lazerler, atomları sanki yüz mikrondan küçük bir kapta kalmış gibi sıkıştı. Bu noktada, rubidyum süper akışkan düzenli kütleye sahiptir. Kabı kırmak, rubidyumun acele etmesine ve merkezdeki rubidyumun dışa doğru itilmesine izin verecek.
Negatif kütle oluşturmak için, araştırmacılar, atomları ileri-geri iten ve spin yönünü değiştiren ikinci bir lazer seti kullandılar. Şimdi rubidyum yeterince hızlı dışarı fırladığında, eğer negatif kütlesi varmış gibi davranırsa, "Bir kez iterseniz geriye doğru ivmelenir" dedi Forbes. Bu deneyin sonucunda, rubidyumun sanki görünmez bir duvara çarptığı görüldü.
ALTTA YATAN KUSURLARDAN KAÇINMA
WSU araştırmacıları tarafından kullanılan teknik, negatif kütlenin anlaşılması için önceki girişimlerde karşılaşılan bazı kusurlardan kaçınır.
Forbes, "Burada ilk olan şey, bu olumsuz kütlenin doğası üzerinde sahip olduğumuz enfes kontrol, başka hiçbir komplikasyon olmaksızın" diyor. Araştırmaları, negatif kütlesi açısından, diğer sistemlerde görülen benzer davranışları açıklığa kavuşturmaktadır. Bu artan kontrol, araştırmacılara, astrofizikte benzer fizik çalışmalarını denemek için deneyler yapmak için yeni bir araç sağlamaktadır. Nötron yıldızları gibi, deneylerin mümkün olmadığı kara delikler ve karanlık enerji gibi kozmolojik olaylar "çok özel olan temel bir fenomeni incelemek için başka bir ortam sağlıyor" dedi.
Çeviri: Celal DEMİRTAŞ
More information: M. A. Khamehchi et al, Negative-Mass Hydrodynamics in a Spin-Orbit–coupled Bose-Einstein Condensate, Physical Review Letters (2017). DOI: 10.1103/PhysRevLett.118.155301
Referans Derği:Physical Review Letters
Provided by: Washington State University
Yayınlama tarihi: 18.04.2017