Bazı uzmanlar donmuş Su Ayısı yavrusunun gerçekten kuantum durumuna girip girmediğine şüpheyle bakıyor.
Tardigradlar; ‘Su Ayısı yavruları’ olarak bilinen mikroskobik, tombul vücutlu yaratıklar, bilim için zor bir testten geçirildi. Şaşırtıcı derecede dayanıklı olan bu yaratıklar, etkileyici ‘tun’ durumlarını (tardigradların büzülmüş, kurumuş toplar halinde kıvrıldığı ve aşırı çevresel koşullara dayanmak için biyolojik işlevlerini süresiz olarak askıya aldığı bir hayatta kalma mekanizması) test etmek için silahlarla vuruldu, kaynar suda yıkandı, yoğun ultraviyole radyasyona maruz kaldı ve hatta (yanlışlıkla) aya çarptı.
Şimdi, araştırmacılar tardigradları, sadece biyolojik sınırlarını test etmek için değil, aynı zamanda donmuş bir tardigradın iki kuantum dolaşık elektrik devresine dâhil edilip edilemeyeceğini görmek için; Su Ayısı yavrularının hayatta kalabildiği en düşük sıcaklıklara ve en yüksek basınçlara maruz bırakıldığı ve daha sonra tardigrad normal aktif durumuna geri döndüğünü müşahade ettiler.
Ön baskı veritabanı arXiv’de yayınlanan yeni bir makalede bildirilen sonuçlar, bilim adamlarının tardigradın büyüyen başarı listesine ‘geçici kuantum dolaşıklığı’ ekleyebileceğini öne sürüyor. Ancak, makaleye verilen erken yanıtlar bu bulguyla ilgili bir sorun çıkardı.
Bulgular nihayetinde akran denetimini (bir yazarın akademik çalışmasını aynı alanda uzman kişilerin incelemesi) geçebilirse, o zaman bu deney, tipik olarak en küçük atom altı parçacıklarla sınırlı tuhaf bir fenomen olan ‘kuantum dolaşıklığı’ fenomenini ilk defa bir hayvanın gerçekleştirdiği kanıtlanacak.
Tardigradın içindeki ürkütücü olay
Kuantum dolaşıklığı fenomeni o kadar tuhaf ki, Albert Einstein’ın bile bu konuda şüpheleri vardı ve bu sürece ünlü olan “mesafeler arası ürkütücü eylem” lakabını takmıştı. Aslında, etki, iki ufacık, küçük atom altı parçacık birbirine bağlandığında ortaya çıkar, böylece bir parçacığın dönüşünde veya momentumunda meydana gelen bir değişiklik, iki parçacık inanılmaz derecede büyük mesafelerle ayrılsa bile, diğer parçacığı anında aynı şekilde değiştirir.
Bilim adamlarının Journal of Physics Communications’daki 2018 tarihli bir makalede kanıtlamaya çalıştıkları gibi, bu etki atom altı alemin ötesine geçebilir. Bu ekip, Live Science’ın daha önce bildirdiği gibi, aynalı bir odadaki ışığın rezonans frekansı sonunda bakterinin fotosentetik moleküllerindeki elektronların frekansı ile senkronize olduğunda, bazı fotosentetik bakterilerin ışık fotonlarıyla dolaşık olabileceğini tespit etti.
Yeni arXiv makalesinin yazarları, tardigrad gibi çok hücreli bir organizmanın böyle bir ilişki geliştirip geliştiremeyeceğini test etmeye karar verdi. Ekip, deneylerinde Danimarka’daki bir çatı oluğundan üç tardigrad topladı. Canlandırılmış hallerinde, tardigradlar 0,20 ila 0,45 milimetre arasında ölçüldü. Ancak, araştırmacılar tardigradları dondurup onları bir tun durumuna gönderdikten sonra, hayvanlar bu boyutun yaklaşık üçte birine küçüldü. Sonra, ekip tardigradları daha da dondurdu, onları mutlak sıfırın üzerinde bir dereceye kadar soğuttu (bir tardigradın şimdiye kadar maruz kaldığı ve hayatta kaldığı en soğuk sıcaklık).
Ekip, donmuş her bir tardigradı, bir kuantum biti veya kuantum hesaplamada kullanılan bir bilgi birimi olan ‘kübit’ oluşturan bir süper iletken devrenin iki kapasitör plakası arasına yerleştirdi. Tardigrade, ‘Kübit B’ olarak adlandırılan kübitle temas ettiğinde, kübitin rezonans frekansını değiştirdi. Bu tardigrad-qubit-hibrit yapısı daha sonra yakındaki ikinci bir devreye (Kübit A) bağlandı, böylece iki kübit birbirine dolaşık hale geldi. Takip eden birkaç testte, araştırmacılar hem kübitlerin hem de tardigradın frekansının, üç parçalı dolaşmış bir sisteme benzeyen, sırayla değiştiğini gördüler.
Tardigradlar tun durumlarına girdikten on yedi gün sonra, araştırmacılar onları canlandırmak için yavaşça ısıttı. Tardigradlardan biri canlı durumuna geri dönerken, diğer ikisi öldü. Araştırmacılar, hayatta kalan bu canlının tarihteki ilk kuantum dolaşık hayvan olduğunu iddia etti.
Ekip, makalelerinde şu sonuca varıyor; “Tardigrad ile benzer bileşime sahip cansız nesnelerden benzer fiziksel sonuçlar beklenebilir, ancak deneyden sonra biyolojik işlevselliğini koruyan bir organizmada dolaşıklık gözlemlendiğini vurguluyoruz. Aynı zamanda, tardigrad, maruz kaldığı en zorlu ve uzun süreli koşullardan kurtuldu.”
Makale henüz akran denetimi için gözden geçirilmemiş olsa da bilim camiasından gelen ilk yorumlar negatif yönde oldu. Teksas’taki Rice Üniversitesi’nde fizik ve astronomi Bölüm Başkanı olan Douglas Natelson, bloğunda, deneyin “anlamlı bir şekilde bir tardigrad ile bir kübiti birbirine dolaşık hale getirmediğini” söyledi.
Natelson, “Ekibin burada yaptığı şey, birleştirilmiş iki kübitten birinin kapasitif kısımlarının üzerine bir tardigrad koymak.” diye yazdı. “Tardigrad çoğunlukla (donmuş) sudur ve burada oturduğu bir kübitin rezonans frekansını değiştirerek bir dielektrik gibi davranır. Bu, herhangi bir şekilde anlamlı bir dolaşıklık değildir.”
Bir bilim yazarı ve eski fizikçi olan Ben Brubaker, Natelson’la aynı fikirdeydi; “Kübit bir elektrik devresidir ve tardigradı yanına koymak, 150 yıldan fazla süredir bildiğimiz elektromanyetizma yasaları aracılığıyla onu etkiler. Kübitin yanına bir toz zerresi koymak da benzer bir etki yaratır.”
Tardigrad, bağlı olduğu kübitlerden herhangi bir “ürkütücü eylem” yaşasın ya da yaşamasın, çalışma, Su Ayısı yavrularının düşünülenden daha dayanıklı olduğunu gösteriyor. “Kuantum Tardigrad” kulağa heyecan verici gelse de bu deney en azından tardigradların kendi başlarına yeterince büyüleyici olduğunu hatırlatmaktadır.
–
Yazar: Engin Bahri Baç
Editör: Murat Albayrak