Bilim insanları zaten, vorteks ışınlar olarak bilinen, sarmal yapan ışık ya da elektron ışınlarını nasıl üreteceklerini biliyorlardı. Şimdi, Science’da yayınlanan bir çalışmaya göre, atomların ve moleküllerin de ilk vorteks ışınları üretildi.
Işıktan ya da elektronlardan oluşan vorteks ışınlar, özel türlerde mikroskop görüntüleri üretmek ve kuantum fiziğini kullanarak bilgi aktarmak için umut vermişti. Ama atomlar ya da moleküller gibi daha büyük parçacıkların vorteks ışınları o kadar yeni ki, uzmanlar bunların olası uygulama alanlarının henüz net olmadığını söylüyorlar.
Kuantum fiziğinde, parçacıklar bir dalga fonksiyonuyla tanımlanıyorlar ve bu bilim insanlarının belirli bir yerde bir parçacık bulma olasılığını hesaplamalarına olanak tanıyor. Ama vorteks ışınların dalgaları sudaki dalgacıklar gibi yukarı ve aşağı sıçramıyorlar. Bunun yerine, bu ışınların parçacıkları, bir ışın boşlukta yol alırken sarmal oluşturan bir şekilde hareket eden dalga fonksiyonlarına sahipler. Bu, ışının yörünge açısal momentumu olarak bilinen bir rotasyonel enerji taşıdığı anlamına geliyor.
Işınlar Helyum Atomları Kullanılarak Meydana Getirildi
İsrail’deki Weizmann Bilim Enstitüsü’nden fizikçi Edvardas Narevicius ve meslektaşları, bu yeni ışınları, helyum atomlarını her birisi sadece 600 nanometre genişliğinde olan özel olarak şekillendirilmiş yarık paternlerinden oluşan bir sistemden geçirerek meydana getirdiler.
Araştırmacılar bundan sonra, moleküllerin ya da atomların vorteks ışınları ışıkla, elektronlarla ya da diğer atomlar veya moleküllerle çarpıştığında ne olduğunu inceleyebilirler. Bu tür çarpışmalar normal parçacık ışınları için iyi bir şekilde anlaşılmış durumda ama yörünge açısal momentumuna sahip olanlar için aynı şey geçerli değil.
Ayrıca, protonlarla oluşturulan benzer vorteks ışınlar da atom altı parçacığın gizemli iç kısımlarını incelemek için bir yöntem işlevi görebilir.
Orijinal makale: Science News