Bilim insanları uzaydakinden daha soğuk sıcaklıklar oluşturdu
ABD Enerji Bakanlığı’na bağlı bir laboratuvarda uzaydakinden daha soğuk bir ortam oluşturuldu.
Independent Türkçe'den Çağla Üren'in derlediği habere göre, Stanford Doğrusal Hızlandırıcı Merkezi’nden bilim insanları süper iletken, X-ışını serbest elektron lazerini kullanarak çığır açan bir çalışmaya imza attı.
Çalışmanın arkasındaki ekip, SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı'nda sıvı helyumu eksi 271 dereceye kadar soğuttu.
Bu sıcaklık, tüm parçacık hareketinin durduğu, "mutlak sıfır" adı verilen ve mümkün olan en düşük sıcaklığa çok yakın. Mutlak sıfır değeri eksi 273,15 derece veya 0 K olarak tanımlanıyor.
Bilim insanları uzayın boş bölgelerinin bile bu kadar soğuk olmadığını ifade ediyor. Zira uzay boşluğu Büyük Patlama’dan arta kalan kozmik radyasyonla dolu.
Laboratuvarın yetkili isimlerinden Andrew Burrill, "LCLS-II X-ışını serbest elektron lazerinin yeni nesil süper iletken hızlandırıcısı, mutlak sıfırın 2 derece üzerinde çalışma sıcaklığına ulaştı" diye konuştu:
LCLS-II artık elektronları saniyede 1 milyon darbeyle hızlandırmaya hazır, bu bir dünya rekoru.
LCLS-II adı verilen, laboratuvarın yükseltme projesi son aşamalarına geldi. Tamamlandığında hızlandırıcı saniyede bir milyon X-ışını darbesi üretebilecek.
Ancak bunun için makinenin süper iletkenlik yeteneğine sahip olması gerekiyor. Elektronların daha da hızlı hareket etmesine olanak tanıyan bu yetenek, elektrik direncinin de ortadan kalkması anlamına geliyor.
Süper iletkenlik durumuna ulaşmanın tek yolu da çok soğuk bir ortam sağlamak. Dolayısıyla bu soğuk ortamın oluşturulması hızlandırıcı için çok önemli. Diğer bir deyişle, bu kadar düşük sıcaklıklarda makine süper iletken hale geliyor, yani neredeyse sıfır enerji kaybıyla elektronları hızlandırabiliyor.
Öte yandan, hızlandırıcının içinde dondurucu soğuklar oluşturmak biraz uğraş gerektirdi. Örneğin, helyumun kaynamasını önlemek için ekibin süper düşük basınçlara ihtiyacı vardı.
Bu düşük basıncı elde etmek için, helyumu soğutarak sıkıştıran, daha sonra ise basıncı düşürmek için özel bir bölmede genişlemesine izin veren ve kriyojenik santrifüj kompresör adı verilen 5 cihaz kullanıldı.
Araştırmacılara göre bu denli soğuk bir ortamda helyum, olağanüstü özellikler sergiliyor ve bir süper-akışkan hale geliyor. Bu hale "helyum II" adı veriliyor.
Burrill, "Tüm hareketin durduğu mutlak sıfırın üzerinde bir dereceye kadar ulaşabilen çok özel soğutma sistemleriyle daha düşük sıcaklıklar elde edilebilir" dedi:
Ancak elimizdeki bu özel lazerin bu uç noktalara ulaşma yeteneği yok.
