2016'da fizikte on buluş
Dünyanın en iyi bilimsel dergisi "Physics World", 2016 yılında fizik alanında ilk on buluşu 12. sırada duyurdu ve değerlendirme kriterleri şunları içeriyor:
-
Araştırmanın temel önemi;
-
Sonuçlar ne kadar gelişmiş;
-
Teori ve deneyin ilişkisi;
-
Fizik camiasının dikkati.
Lazer İnterferometrik Yerçekimi Dalga Gözlemevi (LIGO) ekibi, "yerçekimi dalgalarının devrim niteliğindeki ilk doğrudan tespiti" için yıllık atılım ödülünü kazandı.
Birleştirilmiş kara delik yerçekimi dalgalarını yayar. (© LIGO)
Bu yılın Şubat ayında LIGO ekibi, Einstein'ın tahmininden 100 yıl sonra, insanların ilk kez doğrudan yerçekimi dalgalarını tespit ettiklerini duyurdu. Yerçekimi dalgası, 1,3 milyar ışıkyılı uzaklıktaki iki kara deliğin birleşmesiyle meydana geldi ve LIGO'nun Hanford ve Livingston'daki iki dedektörü tarafından Eylül 2015'te tespit edildi.
"Physics World" editörü Hamish Johnston şunları söyledi: "LIGO'nun nispeten kısa bir süre içinde böyle bir başarıya ulaşması inanılmaz. Bu keşif aynı zamanda kara deliklerin varlığını kanıtlayan ilk doğrudan kanıt, bu nedenle LIGO aslında evren algımızı değiştirdi. biliyorum. "
Ancak, yerçekimi dalgalarının LIGO tarafından tespiti hikayenin sadece başlangıcıdır.Gerçek katkısı yeni bir astronomi çağı açmak ve temel araştırmalar için birçok olanak sağlamaktır. Örneğin, LIGO, zaman yolculuğunun neden uygulanabilir olmadığını doğrulayabilir veya Einstein'ın genel görelilik teorisinin geçerliliğini test edebilir.
Yerçekimi dalgalarının keşfine ek olarak, diğer 9 büyük buluş şunları içerir (belirli bir sırayla değil):
Kuantum çift modlu kedi durumu. (© Michael S Helfenbein)
Schrodinger kedisi : Bu kedi her zaman ölü ve diri haliyle ünlü olmuştur. Kuantum süperpozisyon durumunun ünlü bir örneğidir. Sözde süperpozisyon durumu, parçacıkların aynı anda farklı durumlarda olabilmesidir. Bir ABD-Fransız araştırma ekibi, mikrodalgaların (yani fotonların) serbest bırakılabildiği iki süper iletken boşluk (kutu) tasarladı ve bir deneyde ilk kez kuantum çift modlu kedi durumu yarattı (Schrödinger kedileri aynı anda her iki kutuda da var) ).
İyon dolaştırıcı. (© Blakestad / NIST)
İyon dolanması : Birleşik Devletler'deki Oxford Üniversitesi ve NIST'teki iki araştırma ekibi bağımsız olarak iki farklı iyonu karıştırdı ve bunları ölçtü. Bu, iyon tabanlı kuantum bilgisayarların yaratılmasına yönelik önemli bir adımdır. Böyle bir hibrit sistemin avantajı, farklı iyonların belirli kuantum hesaplama görevlerini yerine getirmede kendi avantajlarına sahip olmasıdır.
Sanatta tasvir edilen Proxima b'nin yüzeyi, kırmızı bir cüce yıldız-Proxima'nın etrafında dönüyor. (© ESO / M Kornmesser)
Proxima Centauri : Gökbilimciler, güneş sistemine en yakın yıldız olan Proxima Centauri'nin yaşanabilir bölgesinde (güneşten 4,2 ışık yılı uzaklıkta), Dünya'nın 1,3 katı büyüklüğünde Proxima b adlı kayalık bir gezegen keşfettiler. Teorik olarak, yüzeyinde su varlığını koruyabilir ve hatta bir atmosfere sahip olabilir.
Negatif kırılma : Bilim adamları ilk kez grafendeki elektronların negatif kırıldığını gözlemlediler. Negatif kırılma, mükemmel lensler gibi yeni optik cihazlar yapmak için kullanılabilen bazı insan yapımı metamalzemelerin bir özelliğidir. Malzemedeki elektronlar dalgalar gibi davranabilir ve n-tipi ve p-tipi yarı iletkenlerin arayüzünde de negatif kırılma meydana gelir.
Yeni gravimetre. (© Giles Hammond)
Gravimetre : İngiltere'deki Glasgow Üniversitesi'ndeki bilim adamları, dünyanın yerçekimi alanını doğru bir şekilde ölçmek için kullanılabilecek çok düşük maliyetli ve kompakt bir gravimetre geliştirdiler. Yüksek hassasiyeti nedeniyle, bu cihaz maden arama, inşaat mühendisliği ve volkanik aktivitenin izlenmesi için kullanılabilir.
Nükleer saat : Alman bilim adamları, nükleer saatler yapmak için kullanılabilecek toryum-229 çekirdeğinde düşük enerjili geçişler tespit ettiler. Günümüzde yaygın olarak kullanılan atom saatleriyle karşılaştırıldığında, nükleer saatler yalnızca çekirdeğe odaklanır ve çevresel elektronları içermez, bu nedenle nükleer saatler dış parazitlere (elektrik alanları gibi) duyarlı değildir ve daha kararlıdır.
Mesolens tarafından alınan fare embriyoları. (© Gail McConnell / Strathclyde Üniversitesi)
Sihirli lens : İskoçya'daki Strathclyde Üniversitesi'ndeki bilim adamları, geniş bir görüş alanına ve yüksek çözünürlüklü Mesolens'e sahip yeni bir fiber lens türü geliştirdiler. Bu cihaz, konfokal mikroskopların çok sayıda biyolojik örneğin 3 boyutlu görüntülerini üretmesine izin verir. Tüm numuneyi tek bir görüntüde gözlemleme yeteneği, birçok biyolojik süreci incelemeye yardımcı olabilir ve bazı önemli ayrıntıların gözden kaçırılmamasını sağlayabilir.
Vakum odası, kalsiyum iyonlarını yakalayan deneysel bir cihaz. (© Johannes Roßnagel)
En küçük motor : Almanya'daki Mainz Üniversitesi'ndeki bilim adamları, bir ısı motoru yapmak için bir atom kullandılar. Huni şeklindeki bir tuzağa bir kalsiyum iyonu hapsettiler ve sıcaklık farkını mekanik işe dönüştürdüler.
Daha hızlı hesaplama : Kuantum bilgisayarların icadı şüphesiz teknolojik bir devrime öncülük edecek, ancak bu amaca ulaşmak için bilim insanlarının hala birçok engeli aşması gerekiyor. Bu yıl Avusturyalı bilim adamları, kuantum bilgisayarları kullanarak atom altı parçacıklar arasındaki temel etkileşimi başarıyla simüle ettiler.
