Kuantum interferometresi, düşen bir atomun fazını Einstein'ın öngörüsüyle yüzde 2,5 uyumla ölçtü
Ben-Gurion Üniversitesi'nden Ron Folman liderliğindeki fizikçiler, yaklaşık 20.000 rubidyum atomunu bir üst üste binime ayırdı; yarısını yerçekimine karşı sabit tuttu, diğerini serbestçe düşmeye bıraktı, ardından ikisini birleştirip Charles Galton Darwin ile Earle Kennard'ın 1927'de öngördüğü kuantum fazı okudu. Faz, Einstein'ın eşdeğerlik ilkesiyle yaklaşık yüzde 2,5 uyum gösterdi. Folman, sonucu yerçekimi ile kuantum kuramını uzlaştırmaya doğru bir adım diye niteliyor; ekibin bir sonraki hedefi nanoelmaslar gibi daha büyük nesneler.
Bilim··Sabah
20.000 atom ayrılıyor, düşüyor ve bir asırlık fazı ortaya çıkarıyor
İnterferometre, bir atom çipinin yaklaşık 113 mikrometre altında, yaklaşık 20.000 aşırı soğutulmuş rubidyum atomunu bir üst üste binime ayırdı. Yarısı yerçekimine karşı ayarlanmış manyetik alanlarla sabit tutulurken diğer yarısı yukarı doğru itilip serbestçe düşmeye bırakıldı; iki yarı, yeniden birleştirilmeden önce birbirinden yaklaşık 7,5 mikrometre ayrıldı ve bu ölçüm 5,3 saate yayılan 633 çevrimde alındı. Bu hareketin biriktirdiği faz, 1927'de Charles Galton Darwin ile Earle Kennard tarafından yazılmıştı ama bugüne dek hiçbir aygıttan okunmamıştı; ölçülen değer serbest düşüş süresinin küpüyle orantılı çıktı ve öngörüyle yaklaşık yüzde 2,5 uyum gösterdi.[1]
Folman: Yerçekimi ile kuantum kuramına doğru bir adım, ikisinin birleşimi değil
Sonuç, Einstein'ın eşdeğerlik ilkesini ilk kez aynı anda iki yol izleyebilen kuantum bir nesneye genişletiyor; ilke, serbestçe düşen bir gözlemcinin yerel olarak ağırlıksız hissettiğini öne sürüyor. Çalışmanın başyazarı, Ben-Gurion Üniversitesi'nden Ron Folman, bu uyumu yerçekimi ile kuantum kuramının tek bir doğa tasvirinde nasıl birleşebileceği sorusuna doğru atılmış bir adım diye tanımlıyor; ancak deneyin genel göreliliği kuantum mekaniğiyle birleştirmediğini veya yerçekiminin kendisinin kuantum olduğunu göstermediğini vurguluyor. Deneyin gösterdiği daha dar bir şey: sınanan koşullarda eşdeğerlik ilkesi kuantum bir sistem için geçerliliğini korudu.[2]
Pratik bir tavan ve atomların hafifliği yüzünden ulaşamadığı bir Penrose sorusu
Her atomun iki yarısını yeniden birleştirmek en zor adım oldu: girişim karşıtlığı, kısa çalıştırmalardaki yüzde 80 düzeyinin ardından en uzun çalıştırmada yüzde 20'de ölçüldü ve bu, yöntemin pratik bir tavanını belirledi; yazarlar sonucun, aynı fazı öngören her eşdeğerlik ilkesi ihlali kuramını dışlamadığını da not ediyor. Deney, kuantum üst üste binimlerin nesneler yeterince kütleli hale geldiğinde çöktüğünü öne süren Roger Penrose'un önerisini sınamıyor; kullanılan rubidyum atomları çok daha hafif, çalıştırma süreleri de bunun gerektirdiğinden çok daha kısa. Aynı Ben-Gurion ekibi, nanoelmaslar gibi daha büyük nesnelerle ilgili bir deneyi de sürdürüyor.[1], [2]
İlgili köşe yazıları
Bu gündem hakkında daha fazla bilgi için ilgili köşe yazılarını okuyabilirsiniz.
