Bose-Einstein yoğunlaşması (BEY) atomların kuantum evreninde ki hallerini gösteren maddenin 5.hali olarak kabul edilmektedir. Peki, bir atomun kuantum evrenindeki hali neden bizim için önemlidir? Önce ilkokuldan beri bahsedilen maddenin hallerini hatırlayalım.

Maddenin Halleri

Bir fizik terimi olan maddenin halleri günlük hayatımızda sıklıkla görmekteyiz.

• Katı hal, maddenin düzenli halidir. Atomların düzenli yapısı sayesinde belirli bir şekli vardır.
• Sıvı hal, katı haldeki bir maddeye bir miktar enerji verilmiş halidir. Katı hale göre atomlar daha seyrek ve düzensizdir. Bu da akışkanlığın artmasını, bulunduğu kabın şeklini almasını sağlar.
• Gaz hal, sıvı haldeki maddeye biraz daha enerji verdiğimizde atomlar birbirinden daha çok uzaklaşmaya başlar. Atomlar arası mesafe artar. Yapı sıvı hale göre daha fazla düzensizleşir.

Gaz haldeki maddeye biraz daha enerji verdiğimizde ne olur?

• Plazma hali. Lisede hayatımıza giren bu kavram maddenin 4.halidir. Enerji artışıyla elektronlar serbest kalır ve bir elektron denizi oluştururlar. Elektrik akımını iletme ve manyetik alan oluşturmaya yardımcı olur. Ateşte, neon ışıklarda, florosan lambalarda, ışıklandırmalarda plazma halini görüyoruz.

Bose-Einstein Yoğunlaşması

Dört temel hal dışında maddenin 5.hali kanıtlandı. Hintli fizikçi Santyandre Nath Bose 1925 yılında ışık parçacıklarının nasıl davrandığı ile ilgili bir makale yazdı. Makaleyi Einstein’a gönderir. Fikri ilginç bulan Einstein ise atomlar üzerindeki etkisini merak eder. Mutlak sıfıra (-273.15 °C= 0 K)  yakın bir sıcaklığa kadar soğutulan atomların enerjileri neredeyse yok denecek kadar azdır. Üst üste yığılı gibi duran atomlar tek bir atommuş gibi hareket ederler. Bu yoğunluktaki bir maddeye ışık gönderdiğimizi düşünelim. Işığın karşı tarafa çıkışını (ışığın hızını) yavaşlatır, karadeliklerde olduğu gibi.

Evet kuantum bilgisayarının geliştirilmesi dışında bir kullanım alanı daha dikkat çekti. Karadeliğe benzerliği ile karadelik teorilerinin simülasyonunda da bu hal kullanılmaktadır.

İsrail’deki Technion Üniversitesi Fizik Profesörü Jeff Steinhouer Hawking radyasyonunu kanıtlamak için bir simülasyon yaptı. BEY yöntemi ile bir karadelik oluşturdu. Hawking radyasyonu bu simülasyonla bir kez daha kanıtlanmıştır.

Nobel Ödülü Alamadılar

1955 yılına kadar bir atomu mutlak sıfıra kadar soğutmak o günkü teknoloji ile mümkün değildi. Einstein ve Bose’nin bu düşüncesi teoride kaldı. 1955 yılında ise Colorado Üniversitesinden Eric Cornell ve Carl Wieman Rubidyum (Rb),  MIT’den Wolfgang Ketter de sodyum (Na) atomunu lazer ve mıknatısla mutlak sıfıra yakın sıcaklıklara kadar soğutmayı başardılar. 2001 yılında Nobel Fizik Ödülünü aldılar.

Bose ve Einstein Nobel fizik ödülünü alamamış olsalar da yaptıkları çalışma ile büyük bir gizemin çözülmesine her dönem yardımcı olmaktadırlar. Hawking radyasyonunun doğruluğunun kanıtlamaya yardımcı olması bile karadelikler ile alakalı birçok değişkeni etkileyecektir. Tabi ki kuantum dünyasının kapılarını aralamamıza da.

Kaynakça

www.wikipedia.com

www.technosophia.org