Bilim adamları ışığın belirli koşullar altında, sürtünmesiz bir sıvı gibi nesnelerin etrafında dolaştırabileceğini keşfetti. Keşif, lazerler ve güneş panelleri gibi çok çeşitli cihazların iyileştirilmesine yardımcı olabilir.
Birkaç yüzyıl boyunca bilim adamları, ışığın kaynağından nesnelere emilen veya yansıtılana dek genişleyen bir dalga gibi davrandıklarını biliyorlar.
Ancak son yıllarda yapılan araştırmalar, ışığın bir sıvı gibi davrandığını ve nesnelerin etrafında aktığı ve diğer tarafta yeniden yapılandırıldığını gösterdi. Daha önceleri, bu fenomen ancak laboratuvar odalarında, mutlak sıfıra yakın soğutularak ve bazı aşırı koşullar altında gözlemlenmiştir.
Nature Physics Dergisi’nde bu hafta yayınlanan yeni araştırmalar ışığın, ışık parçacıklarının herhangi bir sürtünme olmaksızın nesnelerin etrafında aktığı bir “süper-likid” şeklinde davrandığını ortaya koyuyor. Bu durumda ışık, “sürtünmesiz akış”ın etkisiyle; engeller etrafında dalgalanmalar ya da girdaplar olmadan eğilir. Bu etki oda sıcaklığında ve ortam basıncında gözlemlenebilir. Ancak yine de bazı ekipmana ihtiyaç oluyor.
İtalya -Lecce CNR Nanotec, Kanada École Polytechnique de Montreal, İtalya-Università del Salento Imperial College ve Finlandiya Aalto University işbirliğiyle gerçekleştirilen gözlemde bilim insanları tarafından fark edilen etki; “İki Ultra- Işık Yansıtmalı Aynalar, aslında bir Işık-Madde Hibrid Akışkanının Üretilmesi” şeklinde oluşmuştur.
École Polytechnique de Montreal‘den Stéphane Kéna-Cohen, “Bu yolla, ışığın etkin kütlesi ve hızı gibi fotonların özelliklerini moleküller içindeki elektronlar vasıtasıyla, güçlü etkileşimlerle birleştirebiliriz. Normal şartlar altında, akışkan dalgalanır. Akışını engelleyen herhangi bir şey etrafında kıvrılır. Süper akışkan türde türbülans, engellerin etrafında bastırılır. Böylelikle akışın değişmeden yoluna devam etmesine neden olur. ”
Beşinci Madde/ Bose-Einstein Kondensatı
Bu aşırı akışkanlık hali bazen beşinci madde hali veya bir Bose-Einstein Kondensatı olarak anılır. Bu durumda parçacıklar, aynı frekansta titreşen tek bir makroskopik dalga gibi davranıyor. Sıvıların, katıların ve gazların özelliklerini paradoksal olarak birleştiriyor.
Araştırmanın başında bulunan Daniele Sanvitto, “Çalışmamızdaki olağandışı gözlem, süper akışkanlığın oda sıcaklığında, ortam koşullarında, polaritonlar adı verilen hafif madde partikülleri kullanarak oluşabileceğini göstermiştir.” dedi.
Araştırma ekibine göre, keşfin pratik etkileri konusunda en belirgin fayda; elektriği hemen hemen sıfır dirençle taşıyabilen süper iletken malzemelerle ilgilidir. Tipik olarak, bu materyallerin genellikle sıvı azot ile radikal olarak soğutulması gerekir. Mühendisler, oda sıcaklığında süper akışkanlığı kullanmak için bir yol bulabilirse, lazerler, LED’ler, güneş panelleri ve fotovoltaik hücreler gibi yeni ve geliştirilmiş fotonik cihazları geliştirmeye yardımcı olabilir.
École Polytechnique de Montreal araştırmacıları, “Ortam koşullarında böyle bir etkinin görülmesi, gelecekteki çalışmaların büyük bir kısmını teşvik edebilir. Sadece Bose-Einstein yoğunlaşması ile ilgili temel olguları değil, gelecekteki fotonik süperakışkan tabanlı cihazları da tasarlamada kullanılabilecektir.”