Bilim İnsanları Negatif Kütleye Sahip Bir Sıvı Üretmeyi Başardı

Washington Devlet Üniversitesi fizikçileri kütlesi negatif olan bir sıvı üretmeyi başardılar. Bu kütle ittirildiği zaman bilinen tüm fiziksel cisimlerin aksine itildiği yönden tam tersine ivmeleniyor.

Astronomi doçenti olan Michael Forbes, “Bu olgu nadiren laboratuvar ortamında gerçekleştirilebiliyor. Bu şekilde kozmosun daha ilgi çekici bazı kavramlarını keşfetmede yardımcı olabilecek.” şeklinde konuştu. Araştırma Physical Review Letters gazetesinde yayımlandı.

Madde, pozitif elektrik yüklü veya negatif elektrik yüklü olabilmesi gibi negatif kütleye de sahip olabilir. Forbes’in yaptığı açıklamalara göre maddenin negatif kütleye sahip olması, cismi iterseniz ters yönde ivmeleneceği anlamına geliyor.

Negatif Kütle İçin Şartlar

Forbes ve çalışma ekibi, rubidyum atomlarını mutlak sıfırın biraz üstüne kadar soğuttu. Bu şekilde Bose-Einstein yoğunlaşmasını yarattı ve negatif kütle için gereken şartları sağladı. Bu sayede parçacıklar aşırı yavaş ilerledi ve kuantum mekaniği prensiplerini izleyerek dalgalar gibi davrandı. Senkronize olan parçacıklar hiç enerji kaybetmeden akış gerçekleştiren süpersıvıyı oluşturdular.

Araştırmacılar, parçacıkları lazer ışınları ile yavaşlatıp soğuttular. Yüksek enerjiye sahip parçacıkların buhar gibi kaçmasına izin verildi. Sonrasında madde daha da fazla soğutularak bu koşullar sağlamayı başardılar.

Lazer ışınları ile atomlar, genişliği yüz mikrondan daha küçük olan kapların içindelermiş gibi hapsetti. Bu haldeyken rubidyum süpersıvı bilinen kütleye sahiptir. Kase kırılınca rubiryum akar ve merkezdeki rubidyumun itmesiyle genleşir.

Negatif kütleyi oluşturmak için, araştırmacılar atomların dönüş yönlerini değiştirmek üzere ikinci kez lazer ışınlarıyla dövdüler. Rubidyum dışarı yeterince hızlı hücum ettiğinde, negatif kütleye sahip gibi hareket etmeye başlar. Sistemi analiz eden teorisyen rolündeki Forbes, “Onu ittiğinizde geri ivmeleniyor, sanki rubidyum görünmez bir duvara çarpıyor.” diyor.

Negatif kütlenin oluşturulması için araştırmacılar ikinci kez lazer ışınlarıyla döverek atomların dönüş yönlerini değiştirdiler. Rubidyum atomları dışarı yeteri kadar hızla hücum ettiğinde, negatif kütleye sahipmiş gibi hareket etmeye başlar. Sistemi analiz eden Forbes, “Sanki rubidyum görünmez bir duvara çarpıyormuş gibi onu ittiğinizde geri ivmeleniyor.” dedi.

Araştırma referansı:

https://news.wsu.edu/2017/04/10/negative-mass-created-at-wsu/