Dünya İlk Kez: Fizikçiler Görülebilir Bir Zaman Kristali Yaratmayı Başardı
Fizikçiler, zaman kristallerinin gizemli dünyasında yeni bir atılım gerçekleştirdi.
İlk kez, insan gözüyle doğrudan görülebilen ve neon renkli çizgilerle dalgalanan bir zaman kristali üretildi. Bu malzemenin yapısı, sahteciliğe karşı yeni önlemler, rastgele sayı üreteçleri, iki boyutlu barkodlar ve optik cihazlar da dahil olmak üzere yepyeni bir teknolojik olanaklar dünyasının kapılarını açabilir.
Colorado Boulder Üniversitesi’nden fizikçi Hanqing Zhao, “Doğrudan mikroskop altında ve hatta özel koşullar altında çıplak gözle bile gözlemlenebilirler,” diyor.
Zaman kristalleri oldukça yeni bir olgudur. 2012 yılında ABD’li teorik fizikçi Frank Wilczek tarafından öngörülen bu kristaller, başlangıçta bazı fizikçiler tarafından termodinamiğin temel bir kuralını ihlal etme riski taşıyan, kanunları çiğneyen bir kavram olarak reddedilmişti.
Daha sonra, 2016 yılında, bir grup ABD’li fizikçi, bir deneyde bunları gözlemlediklerini bildirdi.
İşte kısa versiyonu. Elmas, kuvars ve tuz gibi kristal malzemeler, uzayda tekrar eden parçacıklardan oluşan üç boyutlu atomik kafeslerdir; tıpkı atomların birleşim yerlerinde oturduğu geometrik bir oyun parkı gibi. Kafesin herhangi bir bölümünü alıp başka bir bölümün üzerine mükemmel bir şekilde yerleştirebilirsiniz.
Bir zaman kristali, zamansal bir boyuttaki parçacıkların bir örüntüsüdür: başka bir deyişle, zaman kristalleri yalnızca uzayda değil, zamanda da tekrar eder. Parçacıkları, üst üste binebilecek şekilde tekrar eden bir zamanlamayla salınır. Kritik olarak, salınım zaman simetrisini bozar ve çevresindeki tüm ritimlere meydan okur gibi çalışır.
Zaman kristali mikroskop altında nasıl görünüyor? (Zhao ve Smalyukh, Nat. Mater., 2025)
Zaman kristallerinin hem kuantum davranışlarının incelenmesi hem de teknolojik uygulamalar için taşıdığı potansiyel oldukça heyecan verici. İşte bu yüzden bilim insanları özelliklerini araştırmayı ve onları neyin harekete geçirdiğini (öhöm) anlamayı seviyor.
Zhao ve Colorado Boulder Üniversitesi’nden meslektaşı fizikçi Ivan Smalyukh, zaman kristallerini sıvı kristallerden ürettiler. Bu sıvı kristaller, saat ve televizyonlarda ekran olarak yaygın olarak kullanılan LCD’lerde bulunan malzemeyle aynı. Bunlar, biraz sıvı, biraz da kristal gibi davranan çubuk şeklindeki moleküllerden oluşuyor.
Araştırmacılar, sıvı kristallerini ışığa duyarlı bir boyayla kaplanmış cam plakaların arasına yerleştirdiler. Numuneye belirli ışık türleri tuttuklarında, boya molekülleri polarize oldu veya yönelimlerini değiştirerek sıvı kristal üzerinde basınç uyguladı.
Bu basınç, sıvı kristalde karmaşık bir dizi adımda birbirleriyle etkileşime giren kıvrımlar oluşturdu ve değişen ışık ve sıcaklık koşullarında bile saatlerce tekrarlayan bir hareket deseni oluşturdu.
Bu desenler, numunede dalgalanan renkli çizgiler dizisi olarak gözlemlendi.
Smalyukh, “Her şey yoktan var olur,” diyor. “Tek yapmanız gereken bir ışık tutmak ve tüm bu zaman kristalleri dünyası ortaya çıkıyor.”
Çalışmanın sonuçları bir zaman kristali olarak sınıflandırılmak için gereken katı gereklilikleri karşılasa da, araştırmacılar farklı sistemlerde zaman kristali özelliklerinin daha fazla araştırılması için yeterli alan olduğunu söylüyor. Zaman kristallerinin farklı rejimlerde nasıl ortaya çıktığını incelerken, araştırmacılar farklı kriter kümelerinin ortaya çıkabileceğine inanıyor.
Bu arada, şu anda görülebilen pratik uygulama potansiyeli oldukça ilgi çekici.
Zhao ve Smalyukh, “Optik cihazlarda, fotonik uzay-zaman kristal üreteçlerinde, telekomünikasyonda ve sahteciliğe karşı tasarımlarda potansiyel teknolojik uygulamalar, temel araştırma ilerlemelerinin teknolojik faydayı artırabileceği heyecan verici bir zaman ve uzay-zaman kristalleri sınırının başlangıcını işaret ediyor olabilir,” diye yazıyor.
Kaynak: https://www.sciencealert.com
Uzay-Zaman Kristali Teknolojisi ile Işık Kontrolünde Yeni Bir Çağa mı Giriyoruz?