Kuantum Yağmuru İlk Kez Gözlemlendi!

Yapılan bir araştırmaya göre, Potasyum-41 ve rubidyum-87 izotoplarından oluşan ultra soğuk bir atom gazında gerçekleştirilen deneylerde, bu atomların yağmur damlaları gibi küçük damlacıklara ayrıldığı gözlemlendi. Bu durum, klasik sıvı dinamiği ile kuantum gazları arasında bir köprü oluşturuyor.

İtalya Ulusal Optik Enstitüsü’nden yoğun madde fizikçisi Luca Cavicchioli liderliğinde yürütülen araştırmada elde edilen bulgular, kuantum teknolojilerinde kullanılabilecek kuantum damlacık dizilerinin üretimine olanak tanıdığını açıklıyor.

Klasik sıvılardaki damlacıkların davranışları genellikle yüzey gerilimi ve Plateau–Rayleigh kararsızlığı gibi fiziksel yasalarla açıklanırken, kuantum gazlarında durum farklılık gösteriyor. Atomlar, klasik parçacık kimliğini yitiriyor ve olasılık bulutları hâlinde davranıyor. Bununla birlikte, atom gazında yine de gerilim oluşabiliyor ve bu gerilimlerin atomlar arasında itici kuvvetler üreten bir etki olan Lee-Huang-Yang düzeltmesinden kaynaklandığı belirtiliyor.

Araştırmacılara göre, atomik gazların kısa süreliğine küçük kuantum damlacıklarına ayrılmasına neden olan bu etkiler daha önce gözlemlenmişti ancak bu deneyde damlacıkların stabil kaldığı ve detaylı incelenebildiği belirtiliyor. Gerçekleştirilen deneyde, atomik karışım bir “dalga kılavuzu” üzerine bırakıldı ve bu kanal karışımın dalga benzeri doğasını kontrol altına alarak birden fazla damlacığın oluşmasına neden oldu.

Elde edilen verilere göre, damlacıkların şekli ve uzunluğu atom sayılarındaki değişikliklere göre farklılık gösteriyor ve bu durum daha önce teorik olarak öngörülmüştü. Bu deney, kuantum fiziğinde daha geniş uygulamaların keşfedilmesine olanak tanıyabilir.

Floransa Üniversitesi’nden fizikçi Chiara Fort, “Plateau-Rayleigh kararsızlığının klasik sıvılarda ve süperakışkan helyumda gözlemlendiğini ancak atomik gazlarda ilk defa doğrulandığını” vurguladı.