Işık Hızı
 

Genç Einstein, bir tramvayda ofisine doğru gittiği sırada

Görelilik Kuramı'nı düşlerken, ışık hızıyla yolculuk etmenin nasıl bir şey

olacağını merak etmekteydi. Ancak, o günlerde, herhangi bir tramvay, bisikletci

ya da arabanın, ışığın boşluktaki hızına, yani saniyede 300 milyon metrelik hıza

ulaşması olanaksızdı. Dolayısıyla Einstein, bu hızı, herhangi bir nesnenin

aşamayacağı, üst hız sınırı olarak belirledi.Burada anahtar sözcük

vakum,yani maddesiz ortamdır. Madde, ışığı soğurarak, saçılımına yol açar ve onu

yavaşlatır. Işık huzmelerinin su, cam lensler ya da prizmadan sapması, yani

kırılma, ışığın bu saydam ortamlarca yavaşlatılmasının doğurduğu bir yan

etkidir.Bununla birlikte, olağan bir kırılma, ışığın boşlukta yolalırken

ulaştığı hızın yarısından fazla olmaz. Kırılıma neden olan ortamın doğası gereği

bir kırılma sınırı söz konusudur. Kırılma ışığı yavaşlattığından, ortamın, ışık

içinden geçerken onu soğurma olanağı doğar. Dolayısıyla da, içinden geçen ışığı

çok yavaşlatan maddeler donuk, yani opak hale gelerek, ışığı tümüyle

engellerler.Fizikçiler, soğurma olmaksızın yüksek oranda kırılma

sağlayarak, donuklaşması gereken maddelerin saydam olarak korunduğu ortamlar

yaratmak yoluyla, artık bu engeli aşmış bulunuyorlar. Bu amaçla da lazerlerin

yardımına başvurulmuş. Kırılım ortamı ise, lazerler yardımıyla

hazırlanan, aşırı-soğuk atom bulutlarından oluşuyor.Bu sistem içinden geçen

ışık, atomlarla değil de, atom-artı-lazer sistemiyle etkileşime girmekte ve

ilginç etkilere yol açmakta. Bu etkilerden biri, 'elektromanyetik yolla sağlanan

saydamlık'adı verilen bir olay nedeniyle, soğurmanın yokedilmesi.

Lazerle hazırlanmış kurşun atomları kullanan Stanford Üniversitesi bilim

adamları, bir ışık pulsunu, ışığın boşluktaki hızının 165'te birine, yani

saniyede 180.000 metreye yavaşlatmışlar. Bu bile, en iyi bisikletçinin

ulaşamayacağı bir hız. Cambridge, Rowland Bilim Enstitüsü'nden Lene

Vestergaard Hauve arkadaşları ise, Nature'da yer alan araştırmalarında, lazerle

hazırlanmış atom bulutlarının ışığı, boşluktaki hızının nasıl 20 milyonda

birine, yani saniyede 17 metreye yavaşlattığını açıklıyorlar. Dünya

rekortmeni bisiklet yarışçısı Bruce Bursford, özel bir vites sistemi taşıyan

özel bir bisikletle, saniyede 92 metrelik inanılmaz bir hıza ulaşmış kişi

olarak, artık ışık hızında bisiklete binebilecek.Hau ve arkadaşları, bu

sonuca, mutlak sıfırın (eksi 273°C) hemen üstünde bir sıcaklığa soğutulmuş

sodyum atomlarından oluşma bir gazla ulaşmışlar. Soğutma işlemi bile, ısıl, yani

termik etkileri azaltıyor ve ışığın yavaşlamasında rol oynuyor. Ancak, aşırı

düşük sıcaklıklar, ayrıca ek bir etki doğurmakta. Belli bir sıcaklık

altında, mutlak sıfırın, derecenin 435 milyarda biri kadar üzerinde, atomlar,

her biri eşit kuantum durumunu benimsemeye eğilim gösterdikleri, maddeni Bose-

Einstein Kondensat (BEC) adı verilen özel bir haline geçiş yapıyorlar. Bir

bakıma, BEC'teki tüm atomlar, sanki 'aynı'atommuş gibi davranıyorlar.

BEC'ler, sıradan atomik gazların en soğuklarından bile daha yoğundur.

Düşük sıcaklık ve atomların kuantum koheransı davranışları, ışık pulslarının BEC

içinde, saniyede 17 metrelik düşük bir hıza yavaşlamalarına neden

oluyor.Bir ışık pulsunun hızı, bir Bose- Einstein alkoli atom kondansatı

içinde optik olarak endüklenmiş kuantum girişimi aracılığıyla, neredeyse iyi bir

bisikletçinin bisiklet sürme hızına indirgenmiş bulunuyor. Işık pulsu,

serbest boşluktaki hızına oranla, yaklaşık 20 milyona eşdeğer bir çarpan kadar

yavaşlatıldı. Ortam, ayrıca, bugüne kadar gözlenen en büyük optik

doğrusallıksızlığı (yoğunluğa bağımlı kırılım indisi biçiminde) sunmakta.

Bu teknik sayesinde, tek bir foton düzeyindeki düzlemsel olmayan

optikler kadar, evreye duyarlı, sınırlı madde dalgası uyarılmaları da olanaklı

hale gelebilecek. Kapakta, bu yarışın başrol oyuncuları olan, deneydeki vakum

pencerelerinin çerçeveleri görülüyor.



Siyaset, Bilim Ve Tarih Bilinci (Doğan Özlem )The Benefits Of TreesEnerji TasarrufuAlternatif Ucuz Enerji KaynaklarıErozyonun Tanımı Ve ÇeşitleriDünyamızın HareketleriDoğalgazDeve KuşlarıTeknolojik CellatlarımızKüresel IsınmaÇimento İşkolu Ve SorunlarıAtmosferin Başlıca Gaz KirleticileriNükleer EnerjiYapay KristallerHyrogen Fuel  The Fuel Of FutureKentiçi Ulaşımı Ve Çevre SorunlarıPrcı HakkındaÇevre Kirliliği Ve SonuçlarıSivil SavunmaUluslararası Hukuk Ve Çevre