Notit

madde

Madde Ve Antimadde Arasında Geçiş Yapan Parçacık

[New Atlas yazısından çevirilmiş ve düzenlenmiştir.]
Tarih: 12.06.2021
Yazar: Hatice Eflatun
Ortalama Okuma Süresi: 4 dakika

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ndan gelen verileri analiz eden Oxford fizikçilerine göre, bir atom altı parçacığın madde ve antimadde arasında geçiş yaptığı bulundu. İki parçacık arasındaki akıl almaz derecede küçük bir ağırlık farkının, başladıktan kısa bir süre sonra evreni yok olmaktan kurtarabileceği ortaya çıktı.

Antimadde, normal maddenin bir tür “kötü ikizi”dir. Ancak şaşırtıcı bir şekilde benzerdir. Tek gerçek fark, antimaddenin zıt yüke sahip olmasıdır. Bu, eğer bir madde ve antimadde parçacığa temas ederse bir enerji patlamasıyla birbirlerini yok edecekleri anlamına gelir.

İşleri karmaşıklaştırmak için, fotonlar gibi bazı parçacıklar aslında kendi antiparçacıklarıdır. Hatta diğerlerinin süperpozisyonun kuantum garipliği sayesinde (en ünlüsü Schrödinger’in kedisinin düşünce deneyi aracılığıyla gösterilmiştir) her iki durumun aynı anda tuhaf bir karışımı olarak var oldukları görülmüştür. Bu, bu parçacıkların aslında madde ve antimadde olmak arasında salınım yaptığı anlamına gelir.

Ve şimdi bu özel kulübe yeni bir parçacık katıldı, tılsım mezonu. Bu atom altı parçacık normalde bir tılsım kuark ve bir yukarı antikuarktan oluşurken, onun antimadde eşdeğeri bir tılsım antikuark ve bir yukarı kuarktan oluşur. Normalde bu durumlar ayrı tutulur ancak yeni çalışma tılsım mezonlarının ikisi arasında kendiliğinden geçiş yapabildiğini gösteriyor.

Sırrı açığa çıkaran şey, iki durumun biraz farklı kütlelere sahip olmasıydı. Ve aşırı derecede “biraz” demek gerekiyor, fark sadece 1.10-39 gramdır. Bu inanılmaz derecede hassas ölçüm, Oxford Üniversitesi’ndeki fizikçiler tarafından Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nın ikinci çalışması sırasında toplanan verilerden elde edildi.

Tılsım mezonları, proton-proton çarpışmalarında LHC’de üretilir ve normalde diğer parçacıklara bozunmadan önce sadece birkaç milimetre yol alırlar. Ekip, daha uzağa gitme eğiliminde olan tılsım mezonları ile daha erken çürüyenleri karşılaştırarak, kütle farklılıklarını, bir tılsım mezonunun bir anti-tılsım mezonuna dönüşüp dönüşmediğini belirleyen ana faktör olarak belirledi.

Bu küçük bulgunun evren için devasa etkileri olabilir. Parçacık fiziğinin Standart Modeline göre, Büyük Patlama eşit miktarlarda madde ve antimadde üretmiş olmalı ve zamanla hepsi çarpışıp yok olacak ve evreni boş bırakarak yok olacaktı. Açıkçası bu olmadı ve bir şekilde madde egemen oldu, ama bu dengesizliğe ne sebep oldu?

Yeni keşfin ortaya çıkardığı bir hipotez, tılsım mezonu gibi parçacıkların maddeden antimaddeye döndüklerinden daha sık antimaddeden maddeye geçeceğidir. Bunun doğru olup olmadığını ve doğruysa nedenini araştırmak, bilimin en büyük gizemlerinden birini açan önemli bir ipucu olabilir.

 

KAYNAKÇA & İLERİ OKUMA

ÇEVİRİ | NEW ATLAS

BAŞLIK GÖRSELİ | CERN

Madde Ve Antimadde Arasında Geçiş Yapan Parçacık Read More »

Karanlık Madde Nedir?

[Science Focus makalesinden çevirilmiş ve düzenlenmiştir.]
Tarih: 11.06.2021
Yazar: Fuat Bayrakçı
Ortalama Okuma Süresi: 6 dakika

Karanlık madde, Evrendeki tüm maddenin çoğunluğunu oluşturmak için teorize edilen görünmez bir madde türüdür. Kütlesi vardır, ancak görülemez ve sıradan madde ile etkileşime girmez.

Ne kadar karanlık madde var?

Standart kozmoloji modelimize göre, karanlık madde Evrendeki tüm maddenin yüzde 85’ini ve Evrenin toplam kütle enerjisinin yüzde 27’sini oluşturur.

Karanlık maddeyi kim keşfetti?

1933’te İsviçreli gökbilimci Fritz Zwicky, Koma Kümesi’ndeki galaksilerin hareketini inceleyerek içerdiği kütleyi tek tek galaksilerin yörünge hızlarıyla karşılaştırdı. Bulmayı umduğu şey, gökadaları kümenin merkezlerine çeken yerçekimi miktarının, yörüngelerinde ne kadar hızlı olduklarını açıklayacağıydı.

Güneş’in yanından geçen bir kuyruklu yıldız hayal edin. Kuyruklu yıldızın yolunun Güneş’e doğru ne kadar büküleceği iki şeye bağlıdır: ne kadar hızlı hareket ettiği ve Güneş’in yerçekiminin gücü. Yerçekimi yeterince güçlüyse, kuyruklu yıldız bir yörüngede sıkışıp kalacak; değilse veya çok hızlı hareket ediyorsa, kuyruklu yıldız uzaya fırlayacaktır.

Zwicky’nin bulduğu şey, kümenin dış kenarlarındaki galaksilerin, yerçekiminin onları bir yörüngede tutamayacağı kadar hızlı hareket etmeleriydi. Peki onları orada tutan ne olabilir?

Kümedeki gökadaların sayısını ve parlaklığını tahmin etmek, Zwicky’ye yerçekimini hesaplamak için kullandığı kütlenin yaklaşık bir değerini verdi. Tahmini çok küçük olduğu için, göremediği bir kütle olması gerektiğini teorileştirdi. Buna ‘Dunkle Materie’ veya ‘Karanlık Madde‘ adını verdi.

Bu karanlık maddenin bazı garip özellikleri olması gerekirdi. Kütlesi olduğu için yerçekimi kuvveti vardır. Ama onu göremiyoruz, bu da ışığı yaymadığı veya yansıtmadığı anlamına geliyor.

Karanlık madde için başka hangi kanıtlar var?

Çarpışan iki gökada kümesi. Sağ taraftaki ‘The Bullet Cluster’ yani Mermi Kümesidir.

Yukarıdaki görselde, Dünya’dan yaklaşık 3,8 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan bir çift çarpışan gökada kümesini görmekteyiz. The Bullet Cluster olarak bilinen ikisinden küçüğü, daha büyük olanın içinden geçiyor.

Yukarıdaki görselde, kümeleri oluşturan gökadalar turuncu ve beyaz, kümelerin X-ışınları yayan sıcak gazı pembe ile gösterilmiştir. Bunlar galaksi kümelerindeki normal maddeyi oluşturur.

Görüntünün dış kenarlarındaki mavi alanları, kümelerdeki kütlenin çoğunluğunu oluşturur. Bu kütle, yerçekimi merceklenmesi olarak bilinen bir etki sayesinde tespit edildi.

Einstein’ın Genel Görelilik kuramı bize uzay-zamanın kendisinin kütle tarafından çarpıtıldığını söyler ki bu da yerçekimi olarak gördüğümüz bir etkidir. Evrendeki her şey ondan etkilenir, ışık bile. Yani maddenin kendisini göremesek bile, ışığın varlığında nasıl büküldüğünü görebiliriz.

Yani, bu çarpışan kümelerdeki maddenin çoğu ne galaksiler ne de sıcak gazlardır, ancak göremediğimiz kütlesi olan bir şeydir.

The Bullet Cluster, bize karanlık maddenin başka bir yönü hakkında fikir veriyor. Karanlık madde, çarpışmanın ardından sıcak gazdan çok daha fazla yol kat etti ve şimdi kümenin eteklerinde. Sıcak gaz, çarpışma sırasında hava direnci gibi bir sürükleme kuvveti hissederken, karanlık madde hissetmedi. Bu, yerçekimi olmadığı sürece, kendisiyle veya normal maddeyle etkileşime girmediği anlamına gelir.

Karanlık madde neyden yapılmıştır?

Adına rağmen basitçe ölü yıldızlar, gaz ve tozdan oluşamaz. Big Bang’in kimyasal olarak bizim gördüğümüze benzer bir evren üretmesini sağlamak için karanlık madde standart atomik parçacıklardan daha egzotik bir şeyden oluşmalıdır .

Bu tür gözlemsel kısıtlamalar, teorisyenleri karanlık madde için bir avuç adaya odaklanmaya zorladı.

Ana rakipler arasında, varlığı, doğanın tüm temel kuvvetlerini ve parçacıklarını birleştirmeyi amaçlayan teoriler tarafından tahmin edilen zayıf etkileşimli kütleli parçacıklar (‘WIMP’ler’) ve gravitinler ve atom çekirdeğinin nasıl tutulduğuna dair teoriler tarafından var olduğu tahmin edilen eksenler bulunur. birlikte. Şu anda Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda devam eden deneyler yakında gerçeği ortaya çıkarabilir. – Alexandra Franklin-Cheung

 

KAYNAKÇA & İLERİ OKUMA

ÇEVİRİ | SCIENCE FOCUS

BAŞLIK GÖRSELİ | NASA

ÇARPIŞAN İKİ GÖKADA GÖRSELİ | NASA

Karanlık Madde Nedir? Read More »

Anti Madde Yıldızlar Galaksimizde Gizleniyor Olabilir

[New Atlas yazısından çevrilmiş ve düzenlenmiştir]
Tarih: 04.05.2021
Yazar: Süleyman Mansuroğlu
Ortalama Okuma Süresi: 6 dakika

Anti madde, normal maddenin garip, şeytani ikizidir ve çoğunlukla evrenimizden sürüldüğü düşünülmektedir. Fakat yine de yıldızlar gibi büyük kümeler halinde gizleniyor olabilirler mi?

Gökbilimciler şimdi bu “anti-yıldızların” kanıtı olabilecek birkaç sinyal tanımladılar ve bunlardan kaçının kendi galaksimizde saklanıyor olabileceğini hesapladılar.

Bilim kurgu gibi görünse de anti madde gerçektir. Basitçe tanımlamak gerekirse, zıt yüke sahip olması dışında olağan madde ile tamamen aynıdır. Bunun anlamı madde ve anti madde parçacıkları karşılaştığında, her ikisinin bir enerji patlamasıyla birbirini imha ettiği anlamına gelir.

En çok kabul gören evren modellerine göre, madde ve anti madde Büyük Patlama ’da oluşmuş olmalı. Ancak, bugün madde kozmosa hakim görünüyor. Anti madde yalnızca eser miktarda, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı gibi aletlerde veya doğal süreçte; şimşek, kasırgalar, kozmik ışın etkileşimleri, radyoaktif bozunma veya nötron yıldızları ve kara deliklerden plazma jetleri ile üretilir.

Peki tüm anti madde nereye gitti? Görünüşe göre normal maddeyle temastan neredeyse tamamen silindi. Ama belki de madde – anti madde oranı sandığımız kadar çarpık değildi. Teorik olarak, yakınlarda onu yok edecek normal bir madde olmadığı sürece, anti maddenin yıldızları ve galaksileri ve hatta yaşamı oluşturmaması için hiçbir neden yoktur. Bu ilgi çekici bir olasılık ancak doğrulanması son derece zor. Sonuçta anti-yıldızlar da tıpkı normal olanlar gibi parlayacaktı.

Anti madde kendini farklı şekillerde de gösterebilir. Uzayda, normal maddeden tamamen yoksun bir bölgede anti-yıldızların oluşması oldukça zor olacağından, bilim insanları imkân dahilinde başıboş dolaşan anti maddenin normal maddeyle karşılaşmasından açığa çıkacak gama ışınlarını yakalayarak tespit edebilirler.

Samanyolu üzerinde yer alan yıldız karşıtı gama ışını sinyallerinin konumlarını gösteren görsel.

Gökbilimcilerin de yeni bir çalışmada aradığı şey de işte bu. Ekip, Fermi Uzay Teleskobundan alınan 10 yıllık verilerden, anti-yıldızlardan gelmiş olabilecek 5787 gama ışını analiz etti. Uzayda birçok nesne gama ışınları yayıyor, bu nedenle araştırmacılar o tek bir noktadan gelen gama ışınlarına odaklandılar ve o ışınlar madde – anti madde yok oluşundan beklenene benzer bir ışık spektrumuna sahipti.

Binlerce veri arasından aradıklarına uyan 14 tanesi vardı. Tabi bulunanların anti-yıldız olduklarına kesin bir kanıt değil. Ekip, pulsarlar veya kara delikler gibi daha iyi bilinen gama ışını yayıcıları olma ihtimalinin çok daha yüksek olduğunu kabul ediyor. Ama en azından olasılık var.

Ekip buradan yola çıkarak galaksimizde makul derecede kaç tane anti-yıldız olabileceğine dair bir tahmin elde etti. Eğer anti-yıldızlar normal yıldızlar gibi dağılmışsa ve yükleri dışında herhangi bir farklılıkları yoksa (bunun üzerine çalışmalar hala sürüyor) o zaman gördüğümüz her 300000 yıldızdan birinin anti-yıldız olduğunu keşfettiler.

Bu gerçekten ilgi çekici bir fikir ve daha fazla kanıt için çok çalışılması gerekecek.

 

KAYNAKÇA & İLERİ OKUMA

Çeviri | NewAtlas

Başlık Görseli | ESA

GAMA IŞIN KONUMLARI GÖRSELİ | IRAP

Anti Madde Yıldızlar Galaksimizde Gizleniyor Olabilir Read More »

Bütün Hayvanların Zehri Aynı Mıdır?

[Özgün Yazıdır]
Tarih: 21.02.2021
Yazar: Emre Sezer
Ortalama Okuma Süresi: 3 dakika

        Doğada birçok canlı türünde avcılarına karşı kendini korumak için zamanla özel yetenekler evrimleşmiştir. Aynı şekilde birçok canlı türünde de avlanmak için özel yetenekler evrimleşmiştir. Bu özelliklerden bir tanesi de zehir özelliğidir. Dilimizde sadece “zehir” kelimesi ile ifade edilse de aslında özelliklerine göre farklı şekillerde tanımlanmıştır ve farklı isimlendirilmişlerdir. 

        Zehrin tanımına baktığımızda TDK tarafından “Organizmaya girdiğinde kimyasal etkisiyle fizyolojik görevleri bozan ve miktarına göre canlıyı öldürebilen madde.” olarak tanımlanmıştır. Zehrin canlı organizmada var olduğu hali için de “toksin” kelimesi kullanılıyor. Bunun dışında konuyla alakalı TDK onaylı başka bir kelime yok. Peki bu kelimeler zehri tanımlayabilmek için yeterli mi? Hayvanlardaki zehri göz önünde bulundurduğumuzda iki farklı durumla karşılaşıyoruz. 

İlk Durum “Venomous”

       “Venomous”, Canlının ısırma veya sokma benzeri hareketi ile hedef canlının derisi delinerek belli bir açıklıktan kanının içerisine fışkırtılarak gerçekleştirilen durumda toksin özellik gösteren maddeyi ifade eden tanımlamadır. “Venomous” hayvanlara en yaygın olarak bilinen Wagner engereği, Sarı akrep örnek olarak gösterilebilir. Bu özellik genelde avcı olan hayvanlarda avlanmak için evrimleşmiştir. Bu hayvanların zehirleri insanlar için ölümcül olabilir.

İkinci Durum “Poisonous”  

       “Poisonous”, canlının derisinde salgılanan zehirdir. Bu hayvanlara karşı yapılan dokunma, ısırma gibi eylemler sonucunda zehrin bu eylemi gerçekleştiren canlının vücuduyla temas etmesi halinde vücudu tarafından emilerek, vücudunda toksin özellik gösteren maddeyi  ifade eden tanımlamadır. “Poisonous” hayvanlara zehirli ok kurbağası örnek olarak gösterilebilir. Bu özellik canlının kendini avcılardan koruması için evrimleşmiştir. Bu hayvanların zehirleri insanlar için ölümcül olabilir.

     

Bu iki farklı durum toksin maddeyi ifade etse de birbirlerinden farkları vardır ve bu farklar göz önünde bulundurularak doğru tanımlama yapılması için başka dillerde farklı kelimeler ile ifade edilmektedir. Karşılaştığınız hayvan “venomous” veya “poisonous” olması farketmeksizin temastan kaçınılmalı ve güvenli bir şekilde o bölgeden uzaklaşılmalıdır. Sizce “venomous” ve “poisonous” kelimeleri için hangi Türkçe kelime kullanılmalıdır?

 

KAYNAKÇA & İLERİ OKUMA

ZEHİR | TDK

Venom | Oxford Learners DIctIonarIes

PoIsonous | CambrIdge DIctIonarY

Venom | WIKIPEDIA

Yılan Zehri | WIKIPEDIA

YILAN ZEHRİ | REPTILE PARK

YILAN ZEHRİNİN EVRİMİ | WIKIPEDIA

ZEHİRLİ OK KURBAĞASI | PhenotypIc and GenetIc DIvergence In Three SpecIes of Dart-PoIson Frogs WIth Contrasting Parental BehavIor

GÖRSEL İKONLAR | FLATICON

Bütün Hayvanların Zehri Aynı Mıdır? Read More »

Süper Foton

Maddenin Hali: Bose-Einstein Yoğunlaşması

[Live Science yazısından çevrilmiş ve düzenlenmiştir]
Tarih: 12.02.2021
Yazar: Süleyman Mansuroğlu
Ortalama Okuma Süresi: 4 dakika

Maddenin içinde bulunabileceği beş durum arasında, Bose-Einstein yoğunlaşması belki de en gizemli olanıdır. Gazlar, sıvılar, katılar ve plazmalar üzerinde uzun süredir çalışılırken, Bose-Einstein yoğuşmaları 1990’lara kadar laboratuvarda üretilememişti.

Bir Bose-Einstein yoğunlaşması, mutlak sıfır değerine kadar soğutulan atom grubudur. Bu sıcaklığa ulaştıklarına atomlar birbirlerine göre neredeyse hiç hareket etmezler. İşte bu noktada atomlar bir araya toplanmaya ve aynı enerji durumuna girmeye başlarlar. Fiziksel açıdan özdeş olurlar ve tüm atom grubu tek bir atommuş gibi davranmaya başlar.

Bir Bose-Einstein yoğunlaşması yapmak için dağınık bir gaz bulutuyla başlarsınız. Birçok deney rubidyum atomlarıyla başlar. Daha sonra enerjiyi atomlardan uzaklaştırmak için lazer ışınlarını kullanarak soğutursunuz. Bu işlemden sonra bilim insanları onları daha da soğutmak için buharlaştırmalı soğutma kullanıyorlar. Buffalo Üniversitesi’nde fizik profesörü olan Xuedong Hu, “Bir Bose-Einstein yoğunlaşmasına düzensiz, kinetik enerjinin potansiyel enerjiden daha büyük olduğu bir durumdan başlıyorsunuz fakat onu soğutunca katılar gibi bir örgü oluşturmaz” diyor. Bunun yerine, atomlar aynı kuantum hallerine düşer ve birbirinden ayırt edilemezler. Bu noktada atomalar, fotonlar gibi ayıramayacağınız parçacıklara uygulanan Bose-Einstein istatistiğine uymaya başlarlar.

TEORİ VE KEŞİF
Bose-Einstein Yoğunlaşması teorik olarak ilk defa Hintli fizikçi Satyendra Nath Bose (1894-1974) tarafından öngörüldü. Bose, kuantum mekaniğindeki istatistiksel problemler üzerinde çalışıyordu ve fikirlerini Albert Einstein’a gönderdi. Einstein bunların yayınlanması gerektiğini düşünüyordu. Daha da önemlisi Einstein, Bose’nin hesaplamalarının -daha sonradan Bose-Einstein istatistiği oalrak bilinir- atomlara olduğu kadar ışığa da uygulanabileceğini gördü.
İkisinin bulduğu şey, normalde atomların belirli enerjilere sahip olması gerektiğiydi Aslında kuantum mekaniğinin temellerinden biri, bir atomun veya diğer atom altı parçacığın enerjisinin nedensiz olamayacağıdır. Örneğin elektronların bulunmaları gereken ayrı “yörüngeleri” olması ve bir yörüngeden veya enerji seviyesinden diğerine düştüklerinde belirli dalga boylarına sahip fotonlar vermelerinin nedeni budur. Ancak atomları mutlak sıfır derecesinin milyarda biri kadar soğutunca, bazı atomlar aynı enerji seviyesine düşerek ayırt edilemez hale geliyor.

Bose-Einstein yoğunlaşmasındaki atomların “süper atomlar” gibi davranmasının nedeni budur. Nerede olduklarını ölçmeye çalışıldığında, ayrı ayrı atomları görmek yerine, bulanık bir top görür.

Maddenin diğer durumlarının tümü, adını fizikçi Wolfgang Pauli’den alan Pauli Dışlama İlkesi’ne uyar. Pauli (1900-1958) fermiyonların – maddeyi oluşturan parçacık türleri – aynı kuantum hallerinde olamayacağını söylüyor. Bu nedenle, iki elektron aynı yörüngede olduğunda, dönüşlerinin zıt olması gerekir, böylece toplamları sıfır olur. Bu da, kimyanın bu şekilde çalışmasının ve atomların aynı anda aynı alanda bulunmamasının bir nedenidir. Bose-Einstein yoğuşmaları bu kuralı çiğniyor.

Teori, maddenin bu tür durumlarının var olması gerektiğini söylese de Colorado’daki Astrofizik Enstitüsü’nden (JILA) Eric A. Cornell ve Carl E bir tane yapmayı başararak 2001 Nobel Fizik Ödülü’nü aldılar.
Temmuz 2018’de Uluslararası Uzay İstasyonunda yapılan bir deney, bir rubidyum atomu bulutunu mutlak sıfırın on milyonda birine kadar soğutarak uzayda bir Bose-Einstein yoğunlaşması üretti . Deney şu anda uzayda bildiğimiz en soğuk nesnenin rekorunu elinde tutuyor, ancak henüz insanlığın yarattığı en soğuk şey değil.

 

 

KAYNAKÇA & İLERİ OKUMA

ÇEVİRİ | Live Science

BAŞLIK GÖRSELİ | Jan Klaers, University of Bonn

Maddenin Hali: Bose-Einstein Yoğunlaşması Read More »

DIAMOND NANO PİLLER

[NDB Technology açıklamasından çevrilmiş ve düzenlenmiştir]
Tarih: 09.02.2021
Yazar: Süleyman Mansuroğlu
Ortalama Okuma Süresi: 4 dakika

Diamond nano piller kendi kendine şarj olabilen, bunu yaparken de yüksek güç çıkışı verebilen uzun ömürlü pillerdir. Uzun kullanım demişken binlerce yıldan bahsediliyor. Tipik olarak bir yarı iletken, metal ve seramiğin kombinasyonundan oluşan bu piller iki bağlantı yüzeyi ile yük topluyor. Genel bir pil sistemindeki gibi pozitif ve negatif temas yüzeyi oluşturabilmek için bu sistemlerden bir yığın oluşturuluyor. Bu yığının her katmanı yüksek bir enerji çıkış kaynağından oluşuyor. Bu şekilde sistemin genel verimliliğini arttırıp ürün için çok katmanlı bir güvenlik kalkanı sağlıyor.

Peki elektriği nasıl üretiyor?

 

RADYASYONDAN ELEKTRİĞE

Tüm radyoizotoplarının yüksek miktarda ısı ürettiklerini biliyoruz. İzotopların önceden bahsettiğim katmanların arasında en uygun yerlere yerleştirilmesi, bulunduğu yerdeki tek kristalli elmas nedeniyle de ortaya çıkacak olan esnek olmayan saçılmayı kolaylaştıracaktır. Bu tasarım sayesinde de ısının radyo-izotop tarafından absorbe edilmesini önler ve kullanılabilir elektriğe hızlıca dönüştürülmesini sağlar.

NDB şirketi radyoaktif atıkların geri dönüştürülmesinin pek çok kişinin ilgilenmediği bir konu olduğunu belirterek, pillerde sürdürülebilirliği sağlamak ve güvenli, emniyetli bir ortamda temiz bir enerji kaynağı teşvik etmek için nükleer yakıtı yeniden işleyerek ve geri dönüştürerek yeniden kullanmayı hedefliyorlar. Bor katkılı tek kristalli elmas ile sistemden her yönden yararlanmaya çalışan NDB şirketi alfa ve betanın yanı sıra fazla nötron radyasyonlarının da bor-10 katkısı kullanarak alfa ışınına dönüştürüyor. İnce film yapısı sayesinde esnek tasarım yapısı olan bu piller uygulanacak yere göre her şekil ve biçimde olabilecek bu da pillerin her türlü pazara girebileceğini gösteriyor.

 

ENERJİ ÜRETİMİNDE BU PİLLERİ KULLANMAK GÜVENLİ Mİ?

Piller, bilinen en termal iletken olup aynı zamanda içindeki radyasyonu tutma kabiliyetine de sahip olan poli-kristal elmas tabakasıyla kaplı olacak. Bu malzeme paslanmaz çelikten yaklaşık on iki kat daha serttir. Bu da pilleri kurcalanmaya karşı korumalı ve son derece sağlam hale getiriyor. Pil sistemindeki yüksek enerji kaynağı çalışma sırasında ısı üretecektir. Sistemdeki ısıyı optimum seviyede tutabilmek adına elmas dış kaplamaya termal bacalar yerleştirdiler. Pil sistemi içerisinde nükleer güç kaynağı bulundurmak nükleer yayılma sorununu ortaya çıkarır. Bu sorunu çözmek için de pillerin içerisine güç üretimi dışında kullanımı engelleyen bir iyon yerleştirme yöntemiyle kilit sistemi oluşturdular.

 

NE OLACAK?

Cep telefonları, bilgisayarlar, arabalar kısacası elektrikle çalışan her şey için devrim olabilecek ve gelecekte beklenen yeni teknolojilerden bize bir fikir verebilecek bir girişim. İnsanlığın şimdiki hayatında azımsanmayacak ölçüde büyük bir ihtiyaç olan enerji ihtiyacını karşılayabileceğini düşünüyorum. Pillerin enerji üretiminde nükleer atık yaratmaması küresel ısınma ve atık birikimini önleme konusunda da çok büyük yardımcı olacağından böylesine bir araştırma insanların hayatını kolaylaştıracaktır.

 

 

KAYNAKÇA & İLERİ OKUMA

NANO DIAMOND BATTERY | NDB TECHNOLOGY

BAŞLIK GÖRSELİ | NDB TECHNOLOGY

DIAMOND NANO PİLLER Read More »

Evrende Ne Kadar Madde Var ?

[California Üniversitesinin yaptığı araştırmadan çevrilmiş ve düzenlenmiştir]
Tarih: 18.01.2021
Yazar: Fuat Bayrakçı
Ortalama Okuma Süresi: 4 dakika

Bilim insanları şimdi yeni ve daha kesin bir yöntem kullanarak evrendeki toplam madde miktarını tahmin ettiler. Ekip, yüzlerce galaksi kümesinin kütlesini hesaplayarak, maddenin evrenin içeriğinin üçte birinden daha azını oluşturduğunu buldu.

        Çevremizde gördüğümüz ve günlük hayatımızda etkileşimde bulunduğumuz her şey aslında evrendekinin yalnızca küçük bir bölümünü oluşturur. Madde ile enerji arasında kabaca 32/68 oranında bir ayrım olduğu uzun zamandır anlaşılmıştı ve bu azınlık madde içinde bile çoğu karanlıktır. Normal (veya baryonik) madde, her şeyin yalnızca yaklaşık yüzde beşini oluşturur.

        Kaliforniya Üniversitesi liderliğindeki bir ekip tarafından yapılan yeni hesaplama her zamankinden daha ince ayar yapıyor. Araştırmaya göre madde, evrenin toplam içeriğinin yaklaşık yüzde 31,5’ini oluşturuyor. Geriye kalan yüzde 68,5, evrenin genişlemesinin hızlanmasına neden olan gizemli bir güç olan karanlık enerjidir.

        Araştırmanın ilk yazarı Mohamed Abdullah “Bu miktardaki maddeyi bir bağlama oturtmak gerekirse, evrendeki tüm madde uzaya eşit bir şekilde yayılmış olsaydı, bu, metreküp başına yalnızca altı hidrojen atomuna eşit bir kütle yoğunluğuna karşılık gelirdi.” diyor.

        Sonuçlarına ulaşmak için araştırmacılar, galaksilerin yörüngelerini ölçerek bir galaksi kümesinin kütlesini hesaplamalarını sağlayan GalWeight adlı yeni bir araç geliştirdiler. Bunu Sloan Digital Sky Survey’deki 756 kümeye uygulayan ekip, sonuçları galaksi kümelerinin nasıl oluştuğuna dair simülasyonlarla karşılaştırabilir. Bu simülasyonlar farklı miktarlarda maddeyle başlar, bu nedenle hangi simülasyon koşullarının gözlemlere en çok benzediğini görerek, evrenin içerdiği en olası madde miktarını belirleyebilirler.

        Çalışmanın ortak yazarı Gillian Wilson, “Gökada kümesi tekniği kullanılarak şimdiye kadar yapılmış en hassas ölçümlerden birini yapmayı başardık” diyor. “Ayrıca bu, kozmik mikrodalga arka plan anizotropileri, baryon akustik salınımları, Tip Ia süpernovaları veya yerçekimsel mercekleme gibi kümesiz teknikler kullanan ekipler tarafından elde edilenlerle uyumlu bir değer elde eden galaksi yörünge tekniğinin ilk kullanımıdır.”

        Bu bilgi çoğu insan için önemli olmasa da ,evrenin evrimini anlamak, sonunda karanlık madde ve karanlık enerjinin gizemlerini açığa çıkarmamıza yardımcı olabilir.

 

 

KAYNAKÇA & İLERİ OKUMA

başlık görseli | nasa & esa

ARAŞTIRMA | CALIFORNIA ÜNİVERSİTESİ

Evrende Ne Kadar Madde Var ? Read More »

Mars’ta Metan Yapmak

[Kaliforniya Üniversitesinin araştırmasından çevrilmiş ve düzenlenmiştir]
Tarih: 11.01.2021
Yazar: Fuat Bayrakçı
Ortalama Okuma Süresi: 5 dakika

Geleceğin astronotları, Mars’ta roket yakıtı yapmak için metan kullanabilir. Mars’a insanlı yolculuk ile ilgili bir çok zorluk arasından biri de şudur: Uzay aracının Dünya’ya geri dönmesi için yeterli yakıtı nasıl elde edebiliriz? Fizik ve astronomi alanında yardımcı doçent olan Houlin Xin bu konuda bir çözüm bulmuş olabilir.

        O ve ekibi, teorik olarak Mars yüzeyinde metan bazlı roket yakıtı oluşturmanın daha verimli bir yolunu keşfettiler, bu da dönüş yolculuğunu daha da uygulanabilir hale getirebilir.

        Yeni keşif, mevcut iki aşamalı süreci daha kompakt ve taşınabilir bir cihaz kullanarak tek aşamalı bir reaksiyonda sentezleyecek tek atomlu bir çinko katalizörü biçiminde geliyor. Xin, “Çinko temelde harika bir katalizör” diyor. “Zamanı, seçiciliği ve taşınabilirliği var. Uzay yolculuğu için büyük bir artı.” 

        Metan bazlı yakıt oluşturma süreci, daha önce Elon Musk ve Space X tarafından teorize edilmişti. Elektrik üretmek için bir güneş altyapısı kullandı ve bunun sonucunda, Mars’ta bulunan buzdan gelen suyla karıştırıldığında metan üreten karbondioksitin elektrolizine yol açtı.

        Sabatier süreci olarak bilinen bu süreç, Uluslararası Uzay İstasyonunda sudan solunabilir oksijen üretmek için kullanılıyor. Sabatier sürecinin temel sorunlarından biri, büyük fakültelerin verimli bir şekilde çalışmasını gerektiren iki aşamalı bir prosedür olmasıdır.

        Xin ve ekibi tarafından geliştirilen yöntem, sentetik bir enzim olarak hareket etmek, karbondioksiti katalize etmek ve süreci başlatmak için anatomik olarak dağılmış çinkoyu kullanacak. Bu, çok daha az alan gerektirecek ve Mars yüzeyinde bulunanlara benzer koşullar altında malzemeler kullanarak verimli bir şekilde metan üretebilecek.

        Xin, “Geliştirdiğimiz süreç sudan hidrojene geçiş sürecini atlıyor ve bunun yerine CO2’yi yüksek seçicilikle verimli bir şekilde metana dönüştürüyor” diyor.

        Şu anda Lockheed ve Boeing tarafından oluşturulan roketler için yakıt olarak sıvı hidrojen kullanıyor. Ucuz ve etkili olmasına rağmen, bu yakıt kaynağının dezavantajları vardır. Sıvı hidrojen, roketin motorunda karbon kalıntısı bırakır ve her fırlatmadan sonra temizlenmesi gerekir; bu Mars’ta imkansız olacak bir şey.

        Space X ve Elon Musk, Space X Raptor olarak bilinen metan yakıt tabanlı bir motor geliştirdi ve şu anda test ediyor. Raptor, Space X’in Starship ve Super Heavy adlı yeni nesil uzay gemisine güç sağlayacak. Şu anda, hiçbiri yörüngeye girmedi ve sadece biri sürekli olarak uçtu.

        Atılıma rağmen, Xin tarafından geliştirilen süreç uygulama olmaktan uzak. Şu anda sadece bir “kavram kanıtı” na sahipler, yani bir laboratuvarda test edilip kanıtlanmış olsa da, gerçek dünya – veya gezegen – koşullarında henüz test edilmemiştir.

       “Bunun tam olarak uygulanabilmesi için çok sayıda mühendislik ve araştırmaya ihtiyaç var” diyor Xin. “Ancak sonuçlar çok umut verici.”

 

KAYNAKÇA & İLERİ OKUMA

çeviri | Kaliforniya Üniversitesibaşlık GÖRSELi | ESA/MARS EXPRESS

Mars’ta Metan Yapmak Read More »

Yeni Bir Süper İletken Yapmak – Maddenin 5. Hali

[New Atlas yazısından çevrilmiş ve düzenlenmiştir]
Tarih: 02.01.2021
Yazar: Fuat Bayrakçı
Ortlama Okuma Süresi: 5 dakika

        Araştırmacılar ilk kez bir Bose-Einstein yoğunlaşmasının süper iletken olabileceğini gösterdiler.

        Süperiletkenler – elektriğin herhangi bir direnç olmaksızın aktığı malzemeler – gelecekteki elektronik cihazlar için son derece yararlı olabilir. Tokyo Üniversitesi’ndeki mühendisler, şimdiye kadar ilk kez Bose-Einstein yoğuşması (BEC) adı verilen bir madde durumundan bir süperiletken yaratmayı başardılar.

        Bazen maddenin beşinci hali olarak adlandırılan, daha yaygın olarak bilinen katıların, sıvıların, gazların ve plazmaların ardında, Bose-Einstein yoğuşmaları, bir bozon gazını neredeyse mümkün olan en soğuk sıcaklığa kadar soğuttuğumuzda olan şeydir. Deneyler, bu noktada kuantum olaylarının makro ölçekte gözlemlenebileceğini göstermiştir. Bilim adamları BEC’leri, süper katılar, eksitonyum, kuantum yıldırım ve negatif kütle sergileyen sıvılar gibi egzotik madde durumları yaratmak için bir başlangıç ​​noktası olarak kullandılar.

        Çalışmanın başyazarı Kozo Okazaki, “BEC, parçacıklardan değil dalgalardan oluştuğu için maddenin benzersiz bir halidir” diyor. “Mutlak sıfıra yaklaştıkça, belirli malzemelerin atomları uzaya bulaşıyor. Bu bulaşma, atomlar – parçacıklardan çok dalgalar gibi – üst üste gelene ve birbirinden ayırt edilemez hale gelene kadar artar. Ortaya çıkan madde, önceki katı, sıvı veya gaz hallerinde olmayan yeni özelliklere sahip tek bir varlık gibi davranıyor. “

        Yeni çalışmada Tokyo Üniversitesi araştırmacıları bir Bose-Einstein yoğunlaşmasında süper iletkenlik gösterdiler – bu daha önce deneylerde hiç doğrulanmamış bir şey. Bu başarı, bir demir ve selenyum atomu bulutundan bir BEC yapılarak elde edildi.

        Keşfin anahtarı, Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) rejimi adı verilen benzer bir madde formuyla örtüşmekten geldi. BEC’ler gibi, BCS rejimleri de atom bulutlarını neredeyse mutlak sıfıra soğutarak yapılır, ancak buradaki fark, yaptıklarında atomların yavaşlaması ve sıralanmasıdır. Bu, elektronların içlerinden daha kolay geçebileceği ve süper iletkenliği etkinleştirebileceği anlamına gelir. 

       Yeni çalışmadaki araştırmacılar, bir BCS ve bir BEC arasındaki geçiş sırasında neler olduğunu ve BEC’lerde süperiletkenliğin mümkün olup olmadığını veya BCS’lerle sınırlı olup olmadığını görmek istiyorlardı. Ekip, elektronların iki malzemede nasıl davrandığını izlemek için fotoemisyon spektroskopisini kullandı ve bir BEC’de bir miktar süper iletkenlik olduğunu gördüler.

        Pratikte, keşfin genel halk için herhangi bir doğrudan uygulaması yoktur, ancak fenomen hakkındaki anlayışımızı derinleştirmek, bilim insanlarının gelecekte daha iyi süperiletkenler oluşturmasına yalnızca yardımcı olabilir. Bu da daha hızlı ve daha verimli elektroniklere yol açabilir.


        “BEC’lerin süper iletkenliğini göstermek bir amaca yönelik bir araçtı; BEC’ler ve BCS’ler arasındaki örtüşmeyi gerçekten keşfetmeyi umuyorduk ”diyor Okazaki. “Bu son derece zorlayıcıydı, ancak benzersiz aygıtımız ve gözlem yöntemimiz bunu doğruladı – bu rejimler arasında sorunsuz bir geçiş var. Ve bu, süperiletkenliğin altında yatan daha genel bir teoriye işaret ediyor. “

 

 

KAYNAKÇA & İLERİ OKUMA

ÇEVİRİ | NEW ATLAS

başlık görseli | pıxy.org

 

Yeni Bir Süper İletken Yapmak – Maddenin 5. Hali Read More »

Scroll to Top