Cumartesi, Aralık 5, 2020
Ana Sayfa Bilim Grafen Higgs Karşılaştırması

Grafen Higgs Karşılaştırması

Grafen Higgs Karşılaştırması

Biri katı hal fiziğinin konusu, diğeri parçacık fiziğinin. Çalışma alanları ve hedefleri farklı bu iki fizik dalı arasındaki benzerlikler uzun yıllardır biliniyor. Her iki dala ait bazı kuramlar benzerlik gösteriyor.

Higgs bozonu ve mekanizması, katı hal fiziğindeki Bose-Einstein yoğunlaşmasından esinlenilerek ortaya atılmış. Aşırı soğutulmuş bir metaldeki elektronlar fononlarla (mekanik titreşimin enerji paketleri) etkileşiyor ve sonuçta elektronlar metal içinde çifter çifter hareket etmeye başlıyor.

Her bir elektron birer fermiyon iken (spini yarım tamsayılı parçacık) birlikte bir bozon (spini tam sayılı parçacık) gibi davranıyor. Bozonlar, fermiyonlardan farklı olarak aynı kuantum seviyesinde topluca bulunabiliyor. Metal çok soğutulduğu için elektron çiftleri topluca en düşük enerjili kuantum seviyesini dolduruyor. Yani bozonlar bir tek kuantum seviyesinde yoğunlaşıyor.

Higgs bozonlarının da vakumu (uzayın en düşük enerjili kuantum durumu) bu şekilde doldurduğu öne sürülüyor. Madrid Malzeme Bilimleri Enstitüsü’nden Pablo San-Jose, Francisco Guinea ve Jose Gonzalez ise bu yıl Physical Review Letters’ da yayımladıkları makalede 2010 yılının fizik Nobel Ödülü konusu olan grafen ile Higgs’i karşılaştırıyor.

Grafen bir zar gibi ince olmasına rağmen kristal yapıda olduğu için hayli sağlam. Aynı zamanda grafen zarı diğer ince zarlar gibi titreşiyor ve üzerinde dalgalar oluşuyor. Bu dalgaların grafenin benzersiz elektrik özelliklerinde rol oynadığı düşünülüyor. Söz konusu çalışmayı yapan araştırmacılar ise grafen zarının potansiyelinin vakumu dolduran Higgs alanının potansiyeline olan benzerliğinden yola çıkarak, grafenin Higgs’i anlamamıza yardımcı olabileceğini belirtiyor.

Her iki potansiyel de üstü dar ve uzun, altı geniş bir Meksika şapkası şekliyle temsil ediliyor. Tepesinde bir top bulunan şekle hangi açıdan bakılırsa bakılsın aynı görünür. Ancak bu simetri, topun ufak bir etki sonucu aşağıya kaymasıyla bozulur.

Grafen zarın düz olduğu durum simetrik, gerilince dalgalanması ise simetrik olmayan duruma karşılık geliyor. Potansiyelin şeklindeki negatif eğrilik (şapkanın tepe noktasındaki kavis) “kendiliğinden simetri kırılması” olarak adlandırılan simetri bozulmasının habercisi. Higgs alanında da benzer davranışı görüyoruz. Simetrinin bozulması Higgs bozonlarının bir kuantum seviyesine yoğunlaşmasıyla sonuçlanıyor. Evrenimiz bir zamanlar Higgs alan simetrisinin bozulmadığı bir yermiş.

Pratik uygulamalarının çokluğuyla bilinen grafen maddesinin evrenin uzak tarihine ışık tutabilmesi, uzay-zamanın grafen zarıyla ilişkilendirilmesi gerçekten ilginç. Ancak bu çalışmanın parçacık fiziğini, 1960‘larda katı hal fiziğindeki bazı kavramları nükleer beta ışımasına uygulayan Yoichiro Nambu ya da birleşik alan kuramlarıyla bilinen Weinberg, Glashow ve Salam kadar etkilemesi beklenmiyor.

Nihayetinde bu çalışma, grafeni olası birçok Higgs senaryosundan biriyle ilişkilendiriyor. Yine de Higgs alanını kavrama da bu benzetme işe yarayabilir. Gözde canlandırılması zor olan Higgs alanını betimlemek için bundan sonra Meksika şapkası örneğinin yanı sıra grafen zarını da kullanabiliriz.

sON kONULAR

özellikli algı

18 Ülke Tarafından Photoshop Uygulanan Bir Kadın: Güzellik Standartları Açıklandı

0
Geçen yıl gazeteci Esther Honig , dünyanın 27 ülkesindeki fotoğraf rötuşlarının kültürel tercihlerine göre bir portresini nasıl "geliştirdiğini" gösteren viral bir dizi resim yayınladı. Bu projeden ilham alan Birleşik Krallık tıbbi web sitesi Superdrug Online Doctor , vücut imajını araştıran benzer bir deney yayınladı . Bu,...

Android 11, Kullanıcı Gizliliğini Korumak İçin Üçüncü Taraf Kamera Uygulamalarını Sınırlayacak

0
Birkaç hafta önce, Android 11'in üçüncü taraf kamera uygulamalarının erişimini sınırlayacağı, temelde uygulamaları varsayılan olarak farklı bir uygulamanız seçmiş olsanız bile telefonun yerleşik kamera uygulamasını kullanmaya "zorlayacağı" keşfedildi. Ancak sınırlama biraz Apple benzeri görünse de,...

Auschwitz Anıtı, TikTok Holokost Trendinin ‘Yaralayıcı ve Saldırgan’ olduğunu söylüyor

0
Video paylaşım uygulaması TikTok'ta yeni bir "Kurbanlar" veya "Holokost" veya "Travma P" eğilimi ortaya çıktı ve bu durum öfkeden inanmazlığa kadar çeşitli tepkilere yol açtı. Trendin amacı eğitici görünse de, birçok insan bunu en...

1940’ların New York Şehri’nin Sokak Görünümü

0
1940'lar NYC , NYC tabanlı yazılım mühendisi Julian Boilen tarafından oluşturulan yeni bir çevrimiçi etkileşimli harita . Google Street View gibi, ancak 1939 ile 1941 arasındaki her fotoğrafın New York City'yi gösteriyor. "Works Progress Administration, 1939 ile 1941 arasında New...

Reddit’teki Minecraft alt forumunu alışılmadık bir yarış fethetti

0
Herhangi bir video oyunuyla ilişkili bir topluluğa girmeyi denediyseniz, muhtemelen sözde katman listesi fikrine aşinasınızdır. Öğelerin, karakterlerin, kartların, vb. Özetleri, etkililik açısından herhangi bir fandomun ayrılmaz bir parçasıdır; "A öğesinin" B öğesi "ne üstünlüğü hakkında...

Son yorumlar