Sonsuza kadar çalışabilen lazer mümkün mü?

Sonsuza Kadar Çalışabilen Lazer Konuşuluyor

Bilim insanları teorik olarak “sonsuza kadar” varlığını koruyabilecek Lazer Işını oluşturabileceklerini keşfettiler.

Fizikçiler tarafından yeni yapılan bu buluş, bir lazerle aynı davranabilen ve varlığını teorik olarak sonsuza kadar koruyabilen yeni bir atom ışını oluşturmayı başardılar.

Ne olursa olsun, bu, bir gün temel fiziksel sabitlerini test etmek ve hassas bir teknolojik mühendislik yürütmek için kullanılabilecek, tek bir dalga halinde ilerleyen atomlardan oluşan bir ışın olan ve ‘atom lazeri’ diye adlandırılan keşif açısından ileri doğru atılmış büyük bir adım.

Atom lazerleri henüz çok kısa bir süre önce hayatımıza girdiler. İlk atom lazeri, 1996 yılında Massachusettes Teknoloji Enstitüsü’nde (MIT) görevli fizikçilerden oluşan bir ekip tarafından yaratıldı.

Atom lazerinin kökeninde, ‘Bose-Einstein yoğunlaşması’ ya da kısaca ‘BEC’ adı verilen, maddenin hallerinden biri bulunur. BEC’ler, bir bozon bulutunun mutlak sıfırın yalnızca bir kısmına kadar soğutulmasıyla yaratılır. Bu denli düşük sıcaklıklarda, atomlar tamamen hareketsiz kalmadan mümkün olan en düşük enerji durumuna ulaşırlar. Böylesi düşük enerjilere ulaştıklarında, parçacıkların kuantum özellikleri artık birbirine etki edemez; üst üste gelecek biçimde birbirlerine yaklaşırlar, bu durum bir ‘süper atom’ ya da madde dalgası gibi davranan yüksek yoğunluklu bir atom bulu meydana gelir.

Fazlasıyla Krılgan ve Kararsız Sistem

Öte yandan, BEC’ler bir paradoksu andırırlar. Aşırı kırılgandırlar; yalnızca ışık bile bir BEC’i yok edebilir. Bir BEC’de bulunan atomların optik lazerler kullanılarak soğutulduğu göz önünde bulundurulduğunda, bu durum genellikle bir BEC’in mevcudiyetinin geçici olduğu anlamına gelir.

Bilim insanlarının şu ana dek yaratmayı başardıkları atom lazerleri, süreklilik gösteren bir türden ziyade kesintili türden olmuştu ve yeni bir BEC’nin üretimi gerçekleşmeden önce yalnızca darbe şeklindeki bir ateşlemeyi içermekteydi.

Hollanda’da bulunan Amsterdam Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi, kesintisiz bir BEC oluşturmak için bir şeylerin değişmesi gerektiğinin farkına vardı. Fizikçi Florian Schreck, “Daha önceki deneylerde, atomların kademeli biçimde soğutulması işlemi tek bir yerde yapılıyordu. Bizim düzeneğimizde, soğutma aşamalarını zamana değil, mekâna yaymaya karar verdik: Ardışık soğutma adımlarında ilerlerken atomları hareket ettiriyoruz” diye izah ediyor: “En nihayetinde, aşırı sıcak atomlar, bir BEC’de tutarlı madde dalgaları yaratmak amacıyla kullanılabilecekleri deney merkezine ulaşır. Öte yandan, bu atomlar kullanılırken, yeni atomlar BEC’i beslemek için zaten yoldadır. İşte bu sayede, süreci esasen sonsuza dek sürdürebiliriz.”

fizikçi Chun-Chia Chen başarının anahtarı olan kişi

Araştırmaya öncülük eden fizikçi Chun-Chia Chen, “2013 yılında Amsterdam’a taşınırken, bir inanç sıçraması, ödünç alınan fonlar, boş bir oda ve tam olarak kişisel hibelerle finanse edilen bir ekiple işe başladık” diyor: “Altı yıl geçtikten sonra, 2019 yılında Noel sabahının erken saatlerinde, deney en sonunda gerçekleştirilmenin eşiğine gelmişti. Son bir teknik sorunu ortadan kaldırmak amacıyla fazladan bir lazer ışını ekleme fikrimiz vardı ve çektiğimiz anlık görüntüler ilk kesintisiz dalga BEC olan bir sonucu ortaya koydu.

Araştırma Nature‘da yayınlandı.

Araştırmacılar makalelerinde “Deneyimiz, tamamen yansıtıcı boşluklu aynalara sahip sürekli dalgalı bir optik lazerin madde dalgası analoğudur” diye yazdı. Elde ettikleri başarıyı ve ulaştıkları sonuçları tüm dünya ile paylaştılar. Kendilerine yani araştırmalarına fon tahsisi eden kurumların beklentilerini boşa çıkarmadılar.

Çin; 2023 yılında sonsuza kadar çalışabilecek lazer ürettiğini açıkladı

Çin ordusunda görevli bilim insanları, yüksek enerjili lazerlerin çok ısınmadan “sonsuza dek” çalışır durumda kalmasına olanak tanıyacak bir teknoloji geliştirdiklerini öne sürdü.

South China Morning Post’un haberine göre Ulusal Savunma Teknolojisi Üniversitesi’nden araştırmacıların geliştirdiği bu teknoloji aslında bir soğutma sistemi.

Söz konusu sistem, lazerlerin herhangi bir atık ısı biriktirmemesini sağlayacak.

İcat, lazer silah teknolojisinde önemli bir atılım olabilir. Zira lazerlerin çalışması sırasında oluşan zararlı ısı, bu teknolojiyle üretilecek silahların önünde önemli bir teknik zorluk.

Lazer teknolojisi onlarca yıldır var olsa da bu yüksek enerjili ışınlar o kadar fazla ısı üretiyor ki silah sistemleri geliştirmeye yönelik çalışmaları baltalıyor.

Ancak iddiaya göre Çin’in yeni soğutma sistemi, silahtan çıkan gazı kullanarak fazla ısıyı giderecek. Bu da silahların güç kaybetmeden sınırsız bir süre boyunca hassas lazer ışınları atmasına olanak tanıyacak.

Çince yayımlanan Acta Optica Sinica adlı bilimsel dergide yer alan bir makalede şu ifadeler yer aldı:

“Yüksek kaliteli ışınlar yalnızca ilk saniyede üretilemez. Aynı zamanda süresiz olarak da korunabilir.”

ABD’li askeri kurumların da benzer teknolojiler üzerinde çalıştığı biliniyor. Ancak şimdiye dek yeterli ilerleme kaydedilemedi.

Britanyalı eski askeri yetkili Steve Weaver, son gelişmeyle ilgili bir tweet’inde “Haber doğruysa Çin, birden fazla yönden ABD’nin önüne geçebilir. Çinli bilim insanları ısınma ve bozulma sorunlarının üstesinden geldiyse bu büyük bir atılım. Özellikle de ABD’nin bu alandaki başarısızlıkları düşünüldüğünde” ifadelerini kullandı.

Dronlar karşı Lazer kullanımı gündemde

Dron tehdidine karşı yani dronlardan kendimizi savunmak için Lazer kullanımı tartışılırken bu gelişmelere bakarak yakın gelecekte dronların bizler için tehdit olmaktan çıkacağını söylemek mümkün mü? sanırım henüz erken bir iddia olacaktır. Teknolojinin biraz daha gelişmesi için beklemek zorunda olabiliriz.