Kazimir Etkisi… (Casimir Effect…)

 Casimir_plates.svg

Kazimir  Etkisi.

(Kaynak: Wikipedia)

Bilim  insanları, evrenin  doğuşunu  açıklarken, önce,  evrenin  “yokluktan” (hiçlikten)   doğduğunu  ileri  sürdü… Ancak, verilen  cevaplar  yeni  soruları  doğurmaktaydı…Eğer  doğruysa, “evren  yokluktan  nasıl  doğabildi…?”  Bu  soruya  son  yıllarda  verilen  cevap,  evrendeki  “yokluk” (boşluk, vakum)  ortamının  daha  önceleri düşünüldüğü  gibi  boş  olmadığı…!

Bilim  insanları,  son  dönemde, evrenin  hiçbir  zaman-gerçek  anlamda-boş  olmadığını, maddenin  evrende her  zaman mevcut  olduğunu  düşünüyor…

Bir  farkla, evrende boşluk (vakum)  ortamındaki  madde  adeta  bir  deniz  fenerinin  çakması  gibi  davranıyor…  Nasıl  ki,  fenerin  ışığı  bir  an  var,  bir  an  yok  şeklinde  çakarsa, evrendeki  madde  de  bir  görünüp,  bir  kayboluyor  (yok  oluyor)…!    Adeta, içinde  suyun  kaynadığı  bir  tencerede,  suyun yüzeyinde  oluşan kabarcıklar  gibi… Bu  kabarcıkların  oluştuğunu  görmemize  rağmen,  onları  bir  kaşıkla  yakalamamız  pek  mümkün  olamıyor…

“Büyük  Patlama’dan (Big  Bang) önceki  boşluk  ortamında, kısa  ömürlü  olsa  da,  maddenin  varlığı  deneysel  olarak  gösterilebilir  mi…?”  Bilim  insanları, şüphesiz  yeterince  kafa  yorduktan  sonra,  buna  da  olumlu  bir  cevap  bulabildi… “Kazimir  Etkisi”ne (Casimir  Effect)  sebep  olan “sanal  parçacıklar” (virtual  particles)…!

Kazimir  Etkisi, boşluk  ortamında  ortaya  çıkan maddenin (bu  maddeye,  daha  doğru  bir  ifadeyle, parçacıklar  diyelim) oluşturduğu  basıncın bir  harekete  sebep  olduğunun  gösterilmesi  prensibine  dayanıyor…. 

Esas  deneyi  açıklamadan  önce, anlaşılması  daha  kolay, daha  basit  bir  deneyi anlatalım…

Kısaca, “su  dalgası  analojisi”  adı  verilen bu (gerçekleştirilmesi  daha  kolay)  deneyde, içinde  renklendirilmiş  su  bulunan (yeterince  geniş  ve  derin)  bir kaba, üzerinde elektrikle  titreşen elemanlar (sonicator)  bulunan  bir  çift  levha yerleştirilir….

Levhalar  üzerindeki  titreşim (ses)  üreticilere  elektrik  akımı  uygulandığında,  titreşen  levhalar, haliyle, suyu  titreştirir… Titreşen  su  da, paralel ve  birbirine  yakın konumdaki  bu  levhaların, birbirine  doğru  itilmesini  sağlar…Sonuç  olarak, levhalar  birbirini  çekiyormuş  gibi  görünür…

Kuantum  dünyasında (kuantum  alan  teorisi-quantum  field  theory)  Kazimir  Etkisi (Casimir  Effect)  ve Kazimir-Polder  Kuvveti (Casimir-Polder  Force)  Alman  Fizikçi Hendrik  Casimir’in  adıyla  anılan  ve kuantize  alanda (quantized  field) ortaya  çıkan  fiziksel  kuvvetler… Bunların  daha  bilimsel  bir  gösterimi, vakum  ortamı  içine,  şarjlı  olmayan  ve  birbirine birkaç  nanometre  (milimetrenin  milyonda  biri  mesafe) kadar  yakın  yerleştirilen  iki  paralel  levha  ile gerçekleştiriliyor…

Başlangıçta,  bu  levhaların  arasında  ve  dışında  herhangi  bir  manyetik  alan  mevcut  olmadığından,  bu  levhalara  herhangi  bir kuvvet  uygulanmıyor…Ancak, bir  süre  sonra, bu  paralel  levhaların  birbirine  doğru  itildiği  gözleniyor… Levhaları  birbirine  doğru  iten  “şey”  nedir…?

Bilim  insanları,  vakum  ortamında  gerçekleştirilen  bu  deneyde, yine  vakum   ortamında, peşpeşe  ortaya  çıkan  ve  kaybolan fotonların (photon)  levhalara  çarparak (basınç  uygulayarak), onları  birbirine  doğru  ittiğini  düşünüyor… Levhaları  birbirine  doğru  itebilecek  net  bir  kuvvet, birbirine  oldukça  yakın  durumdaki  iki  levha  arasında, daha  sınırlı  sayıda  fotonun  ortaya  çıkabilmesi  sayesinde  mümkün oluyor…Kısaca,  geniş (rahat)  ortamda doğan  fotonlar  sayıca  üstün  geliyor…

“İtalyada Padua  Üniversitesindeki  bir  grup  bilim  insanı  Kazimir  Kuvvetini  ölçmeyi  başardı…

Hareket ederken  ivmelenen  bir  aynadan  parçacık  ve  enerji  üretimini  sağlayan  “Dinamik  Kazimir  Etkisi”ni  (Dynamical Casimir Effect) teorik  fizikçiler  1970’li  yıllarda  ileri  sürdü…  Chalmers  Teknoloji  Üniversitesinde  (İsveç) çalışan  bilim  insanları, 2011  yılında,  bu  etkiyi  deneysel olarak  gösterdi… Bu  araştırmacılar  bir  süperiletken  mikrodalga rezonatörü  kullanarak, vakum  ortamından  mikrodalga  fotonu  ürettiler…!

4 Haziran 2013’te, “Hong Kong University of Science and Technology, University of Florida, Harvard University, Massachusetts Institute of Technology, ve   Oak Ridge National Laboratory’da  çalışan  bir  grup  bilim  insanı  Kazimir  Kuvvetini  ölçecek  bir “çip” (chip)  geliştirdiğini  duyurdular…

Yararlanılan  Kaynaklar:

 https://www.youtube.com/watch?v=IRcmqZkGOK4

https://en.wikipedia.org/wiki/Casimir_effect

Bir Cevap Yazın

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Log Out / Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Log Out / Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Log Out / Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Log Out / Değiştir )

Connecting to %s