Einstein’ın ışık hızı sınırı aşılamaz tezi, doğru koşullar altında değişebiliyor. Bilim insanları, Bose-Einstein Yoğunlaşması (BEC) kullanarak ışığı inanılmaz bir şekilde saniyede sadece 17 metreye kadar yavaşlattılar ve hatta tamamen durdurmayı başardılar.
Işığın Hız Sınırı ve Çerenkov Işığı
Işığın vakumdaki hızı, evrendeki mutlak hız sınırı olarak kabul edilir. Einstein’ın çalışmalarına göre, hiçbir şey saniyede 299.792 kilometreden daha hızlı gidemez ve bu sınırı aşmak için sonsuz miktarda enerji gerekir. Ancak ışık, farklı koşullar altında bu hız sınırının altında hareket edebilir. Örneğin, suda ışık saniyede 225.000 kilometreye kadar yavaşlar ve bu hızda başka parçacıklar tarafından aşılabilir. Bu olay, Çerenkov Işığı olarak adlandırılır ve nükleer reaktörlerde görülebilir.
Işığın Şimdiye Kadarki En Yavaş Hızı: 17 Metre/Saniye
Işığın yavaşlatılması üzerine yapılan en dikkat çekici deneylerden biri, 1998’de gerçekleşti. Bilim insanları, ışığı inanılmaz bir şekilde saniyede sadece 17 metreye kadar yavaşlattılar. Bu başarı, Albert Einstein’ın teorik fizikçi Satyendra Nath Bose’nin çalışmalarına dayanarak önerdiği Bose-Einstein Yoğunlaşması (BEC) adı verilen madde hali sayesinde mümkün oldu.
Bose-Einstein Yoğunlaşması Nedir?
BEC, bozon denilen parçacıklardan oluşan bir gazın, mutlak sıfıra yakın sıcaklıklara soğutulmasıyla oluşur. Bu süreçte atomlar, tek bir kuantum cismi gibi davranan yoğun bir bulut haline gelirler. 1995 yılında ilk kez yaratılan bu garip madde, kuantum davranışını makroskobik ölçekte gözlemleme imkanı sunar ve sıfır viskozite gibi ilginç özellikleri nedeniyle detaylı bir şekilde incelenir.
Işığın Yavaşlatılması ve Durdurulması Deneyi
1998’de Rowland Bilim Enstitüsü bilim insanları, sodyum atomlarını aşırı soğutarak bir BEC oluşturmayı başardılar. İlk olarak sodyuma lazer ışınları ateşleyerek fotonları emdirip atomları yavaşlattılar. Ardından, yavaşlayan bu atomlar, lazerlerle oluşturulan ve güçlü bir manyetik alanla desteklenen bir buluta konuldu. Deneyin devamında, atom bulutu, ışığı yavaşlatacak şekilde lazerlere maruz bırakıldı.
Ekip, bu koşullarda ışığın hızını 17 metre/saniyeye düşürdü. Ancak ekip, deneyin bu noktada durmadığını, daha ileri bir başarı elde ettiklerini belirtti. Hau Lab web sitesinde, ekibin ışık darbesini tamamen durdurmayı başardığı belirtiliyor: “Işık darbesi yavaşlatıldığında ve atomik numune içinde tutulduğunda, kontrol lazer alanını kapatıp tekrar açarak ışık darbesini yeniden ürettik.”
Işığın Durdurulması ve Tekrar Üretilmesi
Ekip, ışığın hızını sıfıra indirmekle kalmadı; aynı zamanda ışık darbesini kontrol edilebilir şekilde durdurup yeniden üretmeyi başardı. Bu, ışığın enerji kaybetmeden saklanabileceği ve gerektiğinde yeniden kullanılabileceği anlamına gelir. Bu çığır açan sonuçlar, Nature dergisinde yayınlanarak bilim dünyasında büyük yankı uyandırdı.
Işığın Gelecekteki Kullanımı
Bu deneyler, ışığın hızının kontrol edilebilmesi sayesinde gelecekte kuantum bilgi işlem ve iletişim gibi alanlarda önemli yeniliklerin kapısını aralayabilir. Işığın kontrol edilebilir bir formda durdurulup yeniden üretilebilmesi, özellikle veri depolama ve transferinde devrim yaratacak potansiyel uygulamalara işaret ediyor.
