20 Mart 2024 (Nanowerk HaberleriBilim insanları ilk kez, süperakışkan helyumdaki bir kara deliği taklit etmek için dev bir kuantum girdabı yarattılar; bu, analog kara deliklerin nasıl davrandığını ve çevreleriyle nasıl etkileşime girdiğini daha ayrıntılı olarak görmelerine olanak sağladı. Nottingham Üniversitesi'nin King's College London ve Newcastle Üniversitesi ile işbirliği içinde yürüttüğü araştırma, yeni bir deneysel platform yarattı: bir kuantum kasırgası. Süperakışkan helyumun içinde, mümkün olan en düşük sıcaklıklara kadar soğutulmuş, dönen dev bir girdap yarattılar. Araştırma ekibi, süperakışkanın yüzeyindeki çok küçük dalga dinamiklerini gözlemleyerek, bu kuantum kasırgalarının, dönen kara deliklerin yakınındaki yerçekimsel koşulları taklit ettiğini gösterdi. Araştırma şu adreste yayınlandı: Tabiat (“Dev bir kuantum girdabından dönen kavisli uzay-zaman imzaları”).
Kara delik araştırmasında kullanılan laboratuvarda deneysel kurulum. (Resim: Leonardo Solidoro) Makalenin baş yazarı, Nottingham Üniversitesi Matematik Bilimleri Okulu'ndan Dr. Patrik Svancara şöyle açıklıyor: "Süper akışkan helyum kullanmak, küçük yüzey dalgalarını önceki deneylerimize kıyasla çok daha ayrıntılı ve doğru bir şekilde incelememize olanak sağladı. Suda. Süperakışkan helyumun viskozitesi son derece küçük olduğundan, bunların süperakışkan kasırgayla etkileşimini titizlikle araştırabildik ve bulguları kendi teorik projeksiyonlarımızla karşılaştırabildik." Ekip, -271 °C'nin altındaki sıcaklıklarda birkaç litre süperakışkan helyum içerebilen özel bir kriyojenik sistem inşa etti. Bu sıcaklıkta sıvı helyum alışılmadık kuantum özellikleri kazanır. Bu özellikler tipik olarak ultra soğuk atomik gazlar veya kuantum ışık sıvıları gibi diğer kuantum sıvılarında dev girdapların oluşumunu engeller; bu sistem, süperakışkan helyum arayüzünün bu nesneler için nasıl dengeleyici bir kuvvet olarak davrandığını gösterir.
Dr Svancara şöyle devam ediyor: "Süper akışkan helyum, kuantum girdapları adı verilen ve birbirlerinden ayrılma eğiliminde olan küçük nesneler içerir. Kurulumumuzda, bu kuantumlardan onbinlercesini küçük bir kasırgaya benzeyen kompakt bir nesneye hapsetmeyi başardık ve kuantum sıvıları alanında rekor kıran güçte bir girdap akışı elde ettik." Araştırmacılar girdap akışı ile kara deliklerin çevredeki uzay-zaman üzerindeki kütleçekimsel etkisi arasında ilgi çekici paralellikler ortaya çıkardılar. Bu başarı, kavisli uzay-zamanların karmaşık dünyasında sonlu sıcaklık kuantum alan teorilerinin simülasyonları için yeni yollar açıyor.
Bu deneyin geliştirildiği Kara Delik Laboratuvarı'nda çalışmayı yöneten Profesör Silke Weinfurtner, bu çalışmanın önemini şöyle vurguluyor: "2017'deki ilk analog deneyimizde kara delik fiziğinin açık işaretlerini ilk kez gözlemlediğimizde, bu bir dönüm noktasıydı. Aksi takdirde incelenmesi imkansız olmasa da çoğu zaman zorlayıcı olan bazı tuhaf olayları anlamak için. Şimdi, daha karmaşık deneylerimizle bu araştırmayı bir sonraki seviyeye taşıdık; bu da sonunda astrofiziksel kara deliklerin etrafındaki kavisli uzay-zamanlarda kuantum alanlarının nasıl davrandığını tahmin etmemize yol açabilir.” Bu çığır açıcı araştırma, Nottingham Üniversitesi, Newcastle Üniversitesi ve King's College London dahil olmak üzere İngiltere'nin önde gelen yedi kurumundaki ekipler arasında dağıtılan Bilim Teknoloji Tesisleri Konseyi'nden alınan 5 milyon £ tutarındaki bir hibe ile finanse edilmektedir. Proje ayrıca UKRI Ağının Temel Fizik için Kuantum Simülatörleri bağışı ve Profesör Silke Weinfurtner tarafından düzenlenen Leverhulme Araştırma Liderleri Bursu tarafından da desteklendi.
Bu araştırmanın doruk noktası, 25 Ocak - 27 Nisan 2025 tarihleri arasında Djanogly Galerisi, Lakeside Arts, Nottingham Üniversitesi'nde düzenlenecek Kozmik Titanlar başlıklı bir ambiyans sergisinde kutlanacak ve yaratıcı bir şekilde incelenecek (ve Birleşik Krallık'taki ve yurt dışındaki mekanlara tur yapılacak). Sergi, ARTlab Nottingham'ın kolaylaştırdığı, sanatçılar ve bilim adamları arasındaki bir dizi yenilikçi işbirliğinin sonucu olarak Conrad Shawcross RA dahil olmak üzere önde gelen sanatçılara ait yeni sipariş edilen heykeller, enstalasyonlar ve sürükleyici sanat eserlerinden oluşacak.
Kara delik araştırmasında kullanılan laboratuvarda deneysel kurulum. (Resim: Leonardo Solidoro) Makalenin baş yazarı, Nottingham Üniversitesi Matematik Bilimleri Okulu'ndan Dr. Patrik Svancara şöyle açıklıyor: "Süper akışkan helyum kullanmak, küçük yüzey dalgalarını önceki deneylerimize kıyasla çok daha ayrıntılı ve doğru bir şekilde incelememize olanak sağladı. Suda. Süperakışkan helyumun viskozitesi son derece küçük olduğundan, bunların süperakışkan kasırgayla etkileşimini titizlikle araştırabildik ve bulguları kendi teorik projeksiyonlarımızla karşılaştırabildik." Ekip, -271 °C'nin altındaki sıcaklıklarda birkaç litre süperakışkan helyum içerebilen özel bir kriyojenik sistem inşa etti. Bu sıcaklıkta sıvı helyum alışılmadık kuantum özellikleri kazanır. Bu özellikler tipik olarak ultra soğuk atomik gazlar veya kuantum ışık sıvıları gibi diğer kuantum sıvılarında dev girdapların oluşumunu engeller; bu sistem, süperakışkan helyum arayüzünün bu nesneler için nasıl dengeleyici bir kuvvet olarak davrandığını gösterir.
Dr Svancara şöyle devam ediyor: "Süper akışkan helyum, kuantum girdapları adı verilen ve birbirlerinden ayrılma eğiliminde olan küçük nesneler içerir. Kurulumumuzda, bu kuantumlardan onbinlercesini küçük bir kasırgaya benzeyen kompakt bir nesneye hapsetmeyi başardık ve kuantum sıvıları alanında rekor kıran güçte bir girdap akışı elde ettik." Araştırmacılar girdap akışı ile kara deliklerin çevredeki uzay-zaman üzerindeki kütleçekimsel etkisi arasında ilgi çekici paralellikler ortaya çıkardılar. Bu başarı, kavisli uzay-zamanların karmaşık dünyasında sonlu sıcaklık kuantum alan teorilerinin simülasyonları için yeni yollar açıyor.
Bu deneyin geliştirildiği Kara Delik Laboratuvarı'nda çalışmayı yöneten Profesör Silke Weinfurtner, bu çalışmanın önemini şöyle vurguluyor: "2017'deki ilk analog deneyimizde kara delik fiziğinin açık işaretlerini ilk kez gözlemlediğimizde, bu bir dönüm noktasıydı. Aksi takdirde incelenmesi imkansız olmasa da çoğu zaman zorlayıcı olan bazı tuhaf olayları anlamak için. Şimdi, daha karmaşık deneylerimizle bu araştırmayı bir sonraki seviyeye taşıdık; bu da sonunda astrofiziksel kara deliklerin etrafındaki kavisli uzay-zamanlarda kuantum alanlarının nasıl davrandığını tahmin etmemize yol açabilir.” Bu çığır açıcı araştırma, Nottingham Üniversitesi, Newcastle Üniversitesi ve King's College London dahil olmak üzere İngiltere'nin önde gelen yedi kurumundaki ekipler arasında dağıtılan Bilim Teknoloji Tesisleri Konseyi'nden alınan 5 milyon £ tutarındaki bir hibe ile finanse edilmektedir. Proje ayrıca UKRI Ağının Temel Fizik için Kuantum Simülatörleri bağışı ve Profesör Silke Weinfurtner tarafından düzenlenen Leverhulme Araştırma Liderleri Bursu tarafından da desteklendi.
Bu araştırmanın doruk noktası, 25 Ocak - 27 Nisan 2025 tarihleri arasında Djanogly Galerisi, Lakeside Arts, Nottingham Üniversitesi'nde düzenlenecek Kozmik Titanlar başlıklı bir ambiyans sergisinde kutlanacak ve yaratıcı bir şekilde incelenecek (ve Birleşik Krallık'taki ve yurt dışındaki mekanlara tur yapılacak). Sergi, ARTlab Nottingham'ın kolaylaştırdığı, sanatçılar ve bilim adamları arasındaki bir dizi yenilikçi işbirliğinin sonucu olarak Conrad Shawcross RA dahil olmak üzere önde gelen sanatçılara ait yeni sipariş edilen heykeller, enstalasyonlar ve sürükleyici sanat eserlerinden oluşacak.
- SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
- PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
- PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
- PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
- PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
- Kaynak: https://www.nanowerk.com/news2/space/newsid=64887.php
