Bilim Adamları Yıldırım Kürelerinin Özelliklerine Sahip Yeni Bir Kuantum Parçacığını Gözlemlediler
Fotoğraf : Bu bir kuantum topu aydınlatmasının görsel bir yansımasıdır.
Bu düğümlü skyrmion gelecekteki füzyon reaktörlerini geliştirebilecek kararlı bir plazma topunun iç görüsünü sağlayabilir.
Bilim adamları ilk kez bir kuantum gazında üç boyutlu skyrmion yarattılar. Skyrmion teorik olarak 40 yıl önce tahmin edildi, ancak şimdi deneysel olarak gözlendi.
Amherst College ve Aalto Üniversitesi’ndeki bilim adamları, ilk kez bir kuantum gazında üç boyutlu bir skyrmion yarattılar. Skymrmion teorik olarak 40 yıl önce tahmin edildi,ancak şimdi deneysel olarak gözlendi.
Son derece seyrek ve soğuk bir kuantum gazında fizikçiler,kurucu atomların manyetik momentlerinden veya spinlerinden yapılmış düğümler yarattılar.Düğümler,bazı bilim adamlarının elektrik akımlarının karışık akımlarından oluştuğuna inandıkları küresel yıldırımın birçok özelliğini sergiler.Bu tür düğümlerin kalıcılığı , bir yıldırım çarpmasıyla karşılaştırıldığında , bir yıldırım topu olan top yıldırımın,şaşırtıcı bir şekilde uzun bir süre yaşamasının sebebi olabilir.Yeni sonuçlar,füzyon reaktörlerinde kararlı bir topta plazmayı sağlam tutmanın yeni yollarına ilham verebilir.
Sentetik elektromanyetik düğümü , yani kuantum bilyalı şimşek yaratabileceğimiz dikkat çekicidir.Aslında sadece iki karşı devirli elektrik akımıyla oluşturulabilir.Böylece normal bir yıldırım çarpmasında doğal bir top ışığının ortaya çıkması mümkün olabilir diyor Aalto Üniversitesi’nde teorik çabaların lideri olan Mikko Möttönen.
Möttönen ayrıca , büyükanne ve büyükbabasının evinde göz kamaştırıcı bir şimşekle karşılaştığını da hatırlatıyor.Tarih boyunca top yıldırımları bildirilmiştir ancak fiziksel kanıt nadirdir.
Kuantum gazının dinamikleri, bir top yıldırımının elektromanyetik alanlarına tepki veren yüklü bir parçacık ile uyuşuyor.
Kuantum gazı, Bose-Einstein kondensatını oluşturduğu çok düşük bir sıcaklığa kadar soğutulur: gazdaki tüm atomlar, asgari enerji durumunda sona erer. Artık sıradan bir gaz gibi davranmıyor, tek bir dev atom gibi, ‘diye açıklıyor Amherst Koleji’nde deneysel çabaların lideri Profesör David Hall.
Skyrmion, her bir atomun spinini, uygulanan bir doğal manyetik alan boyunca yukarı doğru işaret edecek şekilde polarize ederek oluşturulur. Ardından, uygulanan alan, alanın kaybolduğu noktanın kondensin ortasında görüneceği şekilde aniden değişir. Sonuç olarak, atomların spinleri, uygulanan alanın yeni yönlerinde ilgili konumlarında dönmeye başlar. Manyetik alan, sıfıra yakın tüm olası yönlerde işaret ettiğinden, dönüşler bir düğüm haline gelir.
Skyrmionun düğümlü yapısı, her birinde dönüşlerin belli bir sabit doğrultuya işaret ettiği bağlantılı ilmeklerden oluşur. Düğüm gevşetilebilir veya hareket ettirilebilir, ancak çözülemez.
Hall, “Bunu bir kuantum düğümden ziyade bir skyrmion yapan şey, sadece spin bükümü değil, yoğunlaşan rüzgârın kuantum fazıdır”.
Eğrinin yönü uzayda değişiyorsa, kondensatın hızı, manyetik bir alanda yüklü bir parçacık için olduğu gibi tepki verir. Düğümlü spin yapısı böylece, bir top yıldırım modelinde manyetik alana tam olarak uyan düğümlü bir yapay manyetik alana yol açar.
‘Bu tür bir yöntemle gerçek bir top yıldırımının yaratılıp yaratılmamasının mümkün olup olmadığını bilmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Daha ileri çalışmalar, plazmayı verimli bir şekilde bir arada tutmaya ve daha istikrarlı füzyon reaktörlerine sahip olduğumuzdan daha iyi bir çözüm bulmaya yol açabilir, ‘diye açıklıyor Möttönen.
Kaynak : sciencedaily.com
