10.000 atomdan oluşan bir metal tanesi aynı anda iki yerde tutuldu

Fizikçiler, 10.000 atoma kadar içeren bir metal parçacığını, aynı anda hafifçe ayrı iki konumda bulunduğu bir duruma soktu. Bu küme zar zor görülebilir — yaklaşık sekiz nanometre genişliğinde — fakat daha önce doğrulanmış bir kuantum süperpozisyonda tutulan herhangi bir nesneden çok daha büyük ve çok daha ağır. Ders kitaplarında genellikle tek atomlara ve küçük moleküllere ayrılan bu tuhaflık, ilk kez gerçek bir katı metal parçası üzerinde gösteriliyor.

Kuantum süperpozisyon, bir parçacığın çevresinden yalıtık kaldığı sürece aynı anda birden fazla yerdeymiş gibi davrandığı durumdur. Popüler imge Schrödinger’in kedisidir, ancak laboratuvar versiyonu daha ölçülü ve daha bilgilendiricidir: parçacık, dikkatlice düzenlenmiş engellerden geçirilir ve nereye düştüğüne bakılır. Kendi kendisiyle girişim yapıyorsa, yol boyunca iki yerde bulunmuştur. Yapmıyorsa, klasik bir nesne gibi davranmıştır.

Kullanılan sodyum kümeleri 170.000 atomik kütle biriminden ağırdır; bu, parçacığı daha önce böyle bir duruma getirilmiş en ağır nesnenin yaklaşık bir kat üzerine taşır. Süperpozisyonun yayılımı parçacıkların kendisinden onlarca kat daha geniştir; fizikçiler bu rejimi makroskopiklik denilen sayısal bir ölçütle tarif eder ve yeni sonuç μ = 15,5’e ulaşıyor.

Bunlar da ilginizi çekebilirIşık her zaman 48 boyutlu bir evreni gizledi

Deney, Viyana Üniversitesi ve Duisburg-Essen Üniversitesi’ndeki gruplar tarafından yürütüldü; ilk yazar doktora öğrencisi Sebastian Pedalino, baş araştırmacılar Markus Arndt, Stefan Gerlich ve Klaus Hornberger. Tekniğin adı yakın alan madde-dalga interferometresi. Engel görevini üç ultraviyole lazer ışını ile oluşturulan kırınım ızgarası üstleniyor. Kümeler bunları sırayla geçer; dedektörde nasıl yığıldıkları, her birinin aparat boyunca bir dalga olarak — yani iki yerde aynı anda — mı yoksa sıradan bir parçacık olarak mı yol aldığını ekibe söyler.

Deneyin amacı yeni bir teknolojiyi mümkün kılmak değil. Amaç, kuantum mekaniğinin sınandığı ve kırılabileceği sınırı itmeye devam etmektir. Teorinin tüm öngörüleri bugüne kadar ayakta kaldı, ancak teori, gündelik yaşamın klasik nesnelerinin neden hiç aynı anda iki yerde gibi görünmediğine dair hiçbir şey söylemez. Rejimi daha ağır ve daha karmaşık nesnelere uzatmak bu soruyu keskinleştirir; belirli bir kütle ölçeğinde girişimin başarısız olması yeni fiziğin doğrudan kanıtı olur.

Sonucun sınırları var. Girişim sinyali yalnızca derin ultrasoğuk sıcaklıklarda ve cihaz boyunca yaklaşık saniyenin yüzde biri kadar serbest uçuş süresince var olur; ardından artık gaz, ışınım ve ısıl hareket eşevreliği bozar. Küme boyutları gündelik ölçülerle hâlâ mikroskobiktir. Ayrıca deney, lazer ışığı ızgaraları ve küme kaynağı hakkında ekibin alternatif açıklamalara karşı savunması gereken varsayımlara dayanır — hakem denetiminin sınadığı şeylerden biri de budur.

Alanın yaklaşık yirmi yıl önceki haline kıyasla — girişimin önce buckyball olarak bilinen 60 atomlu karbon molekülünde gösterildiği döneme göre — bugünkü sonuç çarpıcıdır. Kütle sıçraması ilk gösterimlerin üzerinde yaklaşık iki kat büyüklüktür ve makroskopiklik de buna oranla daha yukarıdadır. Virüs ya da canlı hücre büyüklüğünde ve karmaşıklığında nesnelere yaklaşan her adım, aynı zamanda sezginin yararlı bir kılavuz olmayı bıraktığı noktaya yaklaşan bir adımdır.

Çalışma mayıs 2026’da Nature’da yayımlandı. Viyana ve Duisburg-Essen ekipleri, bir sonraki aşamanın daha büyük parçacıkları ve farklı malzeme bileşimlerini hedefleyeceğini — bu deney hattındaki doğal bir basamak olarak — ve madde-dalga tekniğinin nanoölçekte kuvvetler ve özellikler için hassas bir sensör olarak kullanılıp kullanılamayacağını araştıracaklarını açıkladı.

Buna benzer içerikler

Kozmosun Hayalet Sabit Sürücüleri: Dev Karadelikler Neden Havadan İbarettir?

Takyonlar: ışığın sınırındaki fizik

Kara delik J1007+3540, 100 milyon yıllık sessizliğin ardından uyandı

Gerinim mühendisliği uygulanan La₃Ni₂O₇ ince filmleri, ekstrem basınç olmadan 40K’de süperiletkenliğe ulaştı

Between the Fragments: Kırılganlık ve Teknolojinin Kesiştiği Nokta

Webb, Samanyolu’ndan kat kat ağır bir galaksi yakaladı — ve dönmüyor