Fizikçiler Bilim Kurgu Romanlarından Çıkmış Gibi Bir ‘Nötrino Lazeri’ Teklif Ediyorlar

Nötrinolar, kütleye sahip en bol bulunan parçacıklardır, ancak acı bir ironi olarak, son derece zor yakalanırlar ve bu yüzden “hayalet parçacık” olarak adlandırılırlar. Her an vücudunuzdan trilyonlarca nötrino geçse de, maddeyle o kadar nadir etkileşime girerler ki, onları incelemek neredeyse imkansızdır.

Bu nedenle, MIT ve Teksas Üniversitesi Arlington'daki fizikçiler, bu asi parçacıkları daha kolay analiz edilebilmesi için yoğun bir ışın haline getirebilecek bir nötrino lazer konsepti tasarladılar.

Böyle bir lazer yapmak için, teorik olarak rubidyum-83 atomlarından oluşan bir bulutu yıldızlararası uzaydan daha soğuk bir sıcaklığa soğutarak, bunların tek bir kuantum varlığı gibi davranmasını sağlamak gerekir. Bu, Bose-Einstein Yoğuşması (BEC) olarak bilinen bir madde halidir.

Rubidyum-83 radyoaktiftir ve atomlar bozunduğunda nötrinolar üretir. Normalde atomlar biraz rastgele bozunur ve öngörülemeyen zamanlarda her yöne nötrinolar yayar. Ancak BEC durumunda, bozunmaları da dahil olmak üzere davranışları senkronize olur.

Bu, fotonları üreten ve düzgün bir çizgi halinde tarayan geleneksel lazerlere en azından bir nebze benzerlik gösterir. Sonuç, doğru sıcaklığa ulaştıktan birkaç dakika sonra tek bir yöne yönlendirilmiş parlak bir nötrino ışını olmalıdır.

Nötrinoyu hareket halinde yakalamak bir sayı oyunudur ve şu anda yaptığımız en iyi deneyler, çok az parazit olan ortamlarda devasa miktarda su veya buzu izlemek ve nadiren görülen, bir nötrinonun gözle görülür bir çekirdeğe çarpması durumunu beklemektir. Nötrinoların çok daha küçük bir hacimde nerede olacağını bilmek, bu oyunu lehimize çevirmemize yardımcı olur.

Nötrinoları daha güvenilir bir şekilde tespit edip inceleyebilmek, karanlık maddenin ne olduğu ve antimaddenin neden bildiğimiz evreni yok etmediği gibi fizikteki bazı büyük gizemleri çözmemize yardımcı olabilir.

Nötrinoların maddeyle etkileşime girmeme eğilimi, nesnelerin içinden, hatta yeraltından bile iletilebilen iletişim için de iyi bir şekilde kullanılabilir.

Tabii ki, ilk adım, bir nötrino lazeri inşa etmenin gerçekten mümkün olup olmadığını kontrol etmek olacaktır.

MIT'de fizikçi olan Joseph Formaggio, “Eğer bunu laboratuvarda gösterebilirsek, insanlar şunu düşünebilir: Bunu bir nötrino detektörü olarak kullanabilir miyiz? Ya da yeni bir iletişim biçimi olarak?” diyor. “İşte o zaman eğlence gerçekten başlar.”

Bu yazı SCIENCEALERT’ de yayınlanmıştır.