HHÇ site için ilan 2

Cansız parçacıklar canlı gibi davranabiliyor!

Burton’un laboratuvarı, küçük plastik parçacıklardan daha karmaşık sistemler üretmek üzerine çalışıyor. Parçacıklar, iyonlaştırılan argon gazının oluşturduğu plazma ile dolu vakum tankına konuluyor. © Justin Burton, Emory University

Emory Üniversitesi’nden fizikçiler cansız parçacıklardan oluşan bir sistemin kristal ve akışkan durumlar arasında gidip gelirken canlı gibi davranabildiklerini gösterdi. Physical Review Letters’da yayımlanan makale, bu dinamiklerin anlaşılması yolunda ilk deneysel bulguları sundu.

Üniversiteden fizik profesörü Justin Burton, en basit fiziksel sistemde ve sabit ortamda, bazı özelliklerin sürekli değiştiğini keşfettiklerini söyledi. Ona göre, sistemleri o kadar basitti ki, bu kadar karmaşık bir davranışın bu basitlikten çıkmasını beklemiyorlardı. Çoğu canlı sistem -ateş böceklerinden nöronlara- davranışlarını benzer şekilde değiştirirler; sistemi açma ve kapama. Hücrelerin düzenlenmesinde, gen yazılımlarında ve nöron aktivitelerinde bir durumdan diğerine değişme özelliği beklenen bir olaydır. Son makalede ise, kum kadar küçük cansız plastik taneciklerin de açma-kapama düğmesine sahip oldukları gösterildi.

Burton, taneciklerin tek başına kristal ve akışkan durumlar arasında geçiş yapamayacağını, ancak 40 kadarı bir araya geldiğinde açma-kapamanın gözlemlendiğini söyledi. Davranış değiştirebilme özelliğinin önceden düşünüldüğünden çok daha evrensel bir anlama gelebileceğini öne sürdü. Laboratuvarlarında plastik parçacıklar model olarak kullanıldı. Bunun sebebi, parçacıkların katının erimesini taklit edebilmesi ve sistemin kuvvet etkisiyle nasıl değiştiğinin gözlemlenebilmesi.

Parçacıklar argon plazmayla dolu bir vakum tankına konuldu. Tankın basıncı değiştirilerek parçacıkların hareketlerinin uyarılmış ve serbest durumdan sıkışık ve stabil bir duruma nasıl değiştiği incelendi.

Emory lisansüstü öğrencisi Guram “Guga” Gogia, bir çalkalayıcıya basarak ve parçacıkları plazma ile doldurulmuş vakum tankına yavaş yavaş ekleyerek yüklü bir elektrot üzerinde havada yüzen tek bir partikül tabakası oluşturdu ve sonrasında keşif anı yaşandı.Gogia, “Tankın parametrelerini düşük bir gaz basıncına ayarlarsam ve serbestçe dolaşmalarını sağlarsam, partiküllerin nasıl davranacağını merak ediyordum,” diyor ve ekliyor, “Birkaç dakika sonra çıplak gözle garip davrandıklarını görebiliyordum”. Saniyeler içerisinde parçacıkların katı yapılarından eriyerek gaz gibi bir duruma geçtiklerini ve bu erime ve yeniden kristalleşmenin iki durum arasında sürekli gerçekleştiğini gözlemledi. “Bir buz kütlesini oda sıcaklığında bıraktığınızı hayal edin. Erirse şaşırmazsınız, ama eridikten sonra tekrar buza döner ve tekrar erirse şok olursunuz.”

Gogia deneyleri tekrarlayarak doğruladı ve ölçümlerle gösterdi. Bulgular dengede olmayan sistemler için basit bir model oluşturabilir. Burton, bir durumdan diğerine değişmenin fiziksel dünyamızın her yerde bulunan bir parçası olduğunu söyledi. “Dünyanın ikliminden beynimizdeki nöronlara kadar hiçbir şey uzun süre kararlı durumda kalamaz. Sistemlerin nasıl değiştiğini anlamak, fizik için temel bir sorudur. Bizim modelimiz bu davranışı karmaşıklığından kurtarıyor ve gereken minimum içeriği sunuyor. Bu da karmaşık sistemleri anlamak için bir başlangıç noktası sağlıyor.”

 

Çeviren: Nazlı Turan

Notre Dame Üniv.  Havacılık ve Makine Mühendisliği Doktora Öğr.

 

Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2017/11/171102124927.htm

 

Görsel açıklaması: Burton’un laboratuvarı, küçük plastik parçacıklardan daha karmaşık sistemler üretmek üzerine çalışıyor. Parçacıklar, iyonlaştırılan argon gazının oluşturduğu plazma ile dolu vakum tankına konuluyor. © Justin Burton, Emory University

 

502824b

Orta Çağ, Hıristiyanlığın karanlık çağı, İslamiyet’in altın çağıydı. Avrupa, İslam uygarlığından birçok şey aldı. Hatta denebilir ki, Modern Batı’nın temelinde […]

50 Soruda Üniversite

İzge Günal

kapak_üniversite

Prof. Dr. İzge Günal, “50 Soruda” dizisinin 15. kitabı olan 50 Soruda Üniversite’de, üniversite gibi çok geniş bir konuyu, hem […]

Matematiğin Mizahı

Ali Törün

kapak_matematigin mizahı

Matematik, bilinenle bilinmeyen, görünenle görünmeyen arasında ilişki kurmayı öğretir bize. Elinizdeki kitapta, matematikçi Ali Törün’ün Edebiyattaki Matematik, Meşhur Problemler ve […]

kapak_egede_kurtulus_savasi.indd

Mektuba dökülmüş anılardan Ege’de Kurtuluş Savaşı Yunan işgali sırasında Ege’de yaşanan olayları, bizzat yaşayanlar aktarıyor! İzmir ve çevresinde, işgal sırasında […]