Lazerler ve Yukarı Doğru Akan Sıvılar

Şu ana dek değerlendirdiğimiz tüm süreçler, çarpışan ve belirli bir yönde seken parçacıkları içermekteydi. Ancak bu zaruri bir durum değil. Üzerinde konuştuğumuz konular, parçacıkların yaratılması için de aynı şekilde geçerlidir. Örneğin ışık yayan atomlar tarafından, fotonların “yaratılması” için.

Fotonlar bozon sınıfında olduğundan, atomun bir fotonu belli bir yönde ve belli bir enerjiyle yayma olasılığı, eğer halihazırda bu yönde aynı enerjiyle uçuşan n sayıda foton varsa n + 1 kat artacaktır. Yayılan her yeni foton, bir başka fotonun yayılma şansını arttırır. Ve uzayın içinde hep birlikte uçuşan binlerce, hatta milyonlarca foton olduğunda, atom tarafından yeni fotonların yayılması olasılığı da muazzam derecede yükselir.

Sonuçlar etkileyicidir. Güneş gibi normal bir ışık kaynağı, her biri farklı enerji düzeylerinde fotonların kaotik bir bileşimini üretirken; lazer, uzayda uygun adım kusursuz bir tempoyla ilerleyen, durdurulamaz bir foton akışı üretir. Aslında lazer, bozonların girişkenliğine verilebilecek örneklerden yalnızca birisidir. Örneğin bozon atomlardan oluşmuş sıvı helyumu ele alalım.

Sıvı helyum yeterince düşük derecelere soğutulduğunda, tüm helyum atomlarının birdenbire aynı durum içinde toplaşmak için çabalamaya başlayacağı bir an gelir. Bu duruma Bose-Einstein yoğunlaşması denmektedir.

Tüm helyum atomları aynı durumda olduğunda, sıvı­nın bir parçasının, geri kalandan farklı bir şekilde hareket etmesi imkansız ya da en azından aşırı güçtür. Bazı atomlar ilerliyorsa, bütün atomların da ilerlemesi gerekir. Bu nedenle de sıvı helyumun hiç viskozitesi yoktur. Artık bir süperakışkandır.

Süperakışkan durumundaki sıvı helyumun içindeki atomların hareketlerinde bir tür katılık, değişmezlik söz konusudur. Sıvının herhangi bir şey yapmasını sağlamak çok güçtür, çünkü bunun için bütün atomlarını söz konusu şeyi yapmaları için ikna etmeniz gerekir; aksi takdirde bu şeyi asla yapmayacaklardır.

Süperakışkan sıvı helyum içindeki atomların bu “anca beraber kanca beraber” tavrı daha da tuhaf bir olaya yol açmaktadır. Örneğin süperakışkanlar, başka hiçbir sıvının geçemeyeceği küçüklükteki deliklerden akıp geçebilir. Aynı zamanda süperakışkanlar, yukarı doğru akabilen tek sıvı türüdür.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Abonelik için e-posta yazmalısınız. Yorumda html etiketleri kullanabilirsiniz.