semaver
New member
Bilim camiası aynı fikirde olmasa da insan gözü saniyede 30 kare (fps) veya 60 fps görme kapasitesine sahiptir. Uzmanlar, dünyanın en hızlı kamerasının 70 trilyon fps hızında “ışığın yolunu tüm ihtişamıyla” yakaladığını söylüyor. Ancak yine de Salamanca Üniversitesi’nden profesör Carlos Hernández García, “doğal süreçleri çok kısa sürede görmenin” mümkün olmadığını söylüyor. Bakın ölçebiliyor musunuz? Ayrıca. Bir göz kırpma ne kadar sürer? Peki bir sinek kuşunun kanat çırpışı? Teknoloji, zamanın saniyelere, milisaniyelere (saniyenin binde biri), mikrosaniyeye (saniyenin milyonda biri, nanosaniye (milyarda biri), pikosaniyeye (milyarda biri), femtosaniyeye (milyarda biri) ve bir saniyenin 100 milyonla nasıl karşılaştırılacağına izin verdi. Hernandez şöyle detaylandırıyor: “Kameralar milisaniye veya nanosaniyeye ulaşabilir. Bunun altında yalnızca optik olabilir” diye ekliyor. Anne L’Huillier, Paul Corkum ve Ferenc Krausz bunu başardı. BBVA Vakfı’nın yeni Bilgi Sınırları Ödülleri.
Bu üç kazanan, fizikçilerin bir atomdaki elektronların hareketini attosaniye ölçeğinde gözlemlemelerine olanak tanıyan en ileri teknikleri geliştirmeyi başardılar. Salamanca Üniversitesi’nden profesör, “Bu, bilgi alanında geçtiğimiz acımasız bir sınırdır” diyor. “Bu, bu kadar kısa süreçlerde zamanın nasıl değiştiğini görmemizi sağlıyor” diye belirtiyor. “Var olan en kısa sürede” diye ekliyor. 0,0000000000000000001 saniyeye kadar.
IMDEA’nın bilimsel direktörü, Madrid Özerk Üniversitesi Fiziksel Kimya profesörü Fernando Martín, “Bu, kendi bedenlerimiz de dahil olmak üzere maddeyi oluşturan tüm atomlarda elektronların hareket ettiği zaman ölçeğidir” diye vurguluyor. üç kazanan. Hernandez, “Elektronların hareketini nanosaniyeler içinde kontrol ederek bilgisayarlar yaptıysak, bir milyon saniye daha hızlı kontrol ederek neler yapabileceğimizi hayal edin” diye yanıt veriyor.
atom devrimi
Bu devrim niteliğindeki keşfin ilk adımı, geçen yüzyılın 80’li yıllarının sonunda Lund Üniversitesi’ndeki (İsveç) Anne L’Huillier’in çalışma alanında gerçekleşti. Fransız fiziği, lazer ışığı darbelerini maddeyle etkileşime sokarak şimdiye kadar elde edilen en yüksek frekansı elde etti.
Atomlar kısa, yoğun kızılötesi lazer ışığı darbelerine maruz bırakıldığında neler olduğunu görmek istedikten sonra bu keşfe ulaştı. Sonuç beklendiği gibi değildi ama atomların çok yüksek frekanslarda ışık dalgaları yayıyor gibi göründüğünü görünce şaşırdı. L’Huillier, “Çok etkileyiciydi, attosaniye darbesi üretmenin ilk adımıydı” diyor. “Lazer atomlar üzerinde, kayaya yapışmış bir alg üzerindeki deniz dalgaları gibi etki eder. Bir dalga geldiğinde algler tamamen genişler, dalga geri çekildiğinde ise geri çekilir. Bu nedenle algler dalgalarla uyumlu olarak yukarı ve aşağı salınım yapar. Aynı şekilde, bir lazer darbesinin gelişi, atomları çevreleyen elektronların uzaklaşmasına ve daha sonra lazer darbesi geri çekildiğinde başlangıç konumlarına dönmelerine neden oldu” diye açıklıyor.
Bu teorik temel, yıllar sonra Paul Corkum (Kanada’daki Ottawa Üniversitesi) ve Ferenc Krausz’un (Max Planck Kuantum Optiği Enstitüsü) “şimdiye kadar yaratılmış en kısa ışık darbelerini üretmenin temeli olabileceği” sonucuna vardı. Her ikisi de genel olarak kısa ışık darbelerinin küçüklerin evrenini gözlemlemenin aracı olduğunu akılda tutuyordu.
Ancak darbeler kısa olmasına rağmen art arda geldiği için her şey başarılmadı. «Pulse dizisinin tamamına sahip olmak aşağı yukarı çok yüksek deklanşör hızına sahip bir kameraya sahip olmaya benziyor. Ancak deklanşörü yalnızca bir kez açmak yerine sürekli açıp kapatıyor ve bu genellikle pek kullanışlı değil. Krausz, “İstediğiniz şey, deklanşörü bir kez açıp çok hızlı kapatabilmek, tek bir fotoğraf çekebilmektir” diye açıklıyor.
Bu ışık darbesini izole etmek için, L’Huillier’in örneğini takip ederek deniz dalgası tarafından oluşturulan kızılötesi ışığın ilk darbesini kısaltmaya karar verdiler, böylece elektron, bu durumda alg, yalnızca bir kez yükselip alçaldı. BBVA Vakfı bir açıklamada “Yaklaşık yüz attosaniye süren tek bir ışık darbesini bu şekilde elde ettiler” dedi. Krausz, “Bu, deneysel attofiziğin doğuşudur” diyor.
Gelecekteki uygulamalar
Artık attosaniye fiziğinin potansiyelini açıkça gösterdiğine göre, kazananlar doğanın oluştuğu madde hakkında daha derin bir anlayış kazanmak ve elektronik ve biyotıp gibi alanlarda olası uygulamaları geliştirmek için bundan en iyi şekilde yararlanmaya çalışıyor. L’Huillier, “Bu araştırma alanı birçok yöne doğru genişliyor” diyor.
Hernández, “Uygulamada daha dikkatli davranıyorum” diyor. “Şimdi bunun ne olduğunu keşfediyoruz ve örneğin kimyasal reaksiyonların filmlerini yapıyoruz” diye detaylandırıyor. “Eğer görürseniz, belki daha sonra tekrarlayabilirsiniz ve bu çok ilginç ve çok önemlidir” diye ekliyor.
Krausz gözünü bilgisayar alanına dikiyor. «Elektronlar nano devrelerde son derece önemli bir rol oynuyor; elektrik akımının bağlanmasından ve kesilmesinden ve bu şekilde bilginin giderek daha yüksek hızlarda işlenmesinden sorumlular. Giderek daha güçlü bilgisayarlar oluşturmak için sinyal işlemeyi hızlandırmak istiyorsak” diyor. Carlos Hernández, “Isının bir malzemede nasıl dağıldığını bilmek ve yarı iletkenler konusunu ilerletmek de önemli olabilir” diye ekliyor.
Ancak Ferenc Krausz’un çalışması bu alanın ötesine geçiyor ve bu bakliyatların hastalıkları teşhis etmedeki biyomedikal potansiyelini zaten araştırıyor. Macar-Avusturyalı fizikçi, “Bu teknikle sekiz farklı kanser türünü tespit edebildik” diyor. Bilim adamına göre bu ölçümler gelecekte çok sayıda hastalığın erken teşhis edilmesinde çok faydalı olabilir. Krausz şu anda sonuçları 10.000 kişiyle birkaç yıl süren bir klinik deneyle doğrulamaya çalışıyor ve bunun on yıl içinde uygulanabileceğini umuyor.
Bu üç kazanan, fizikçilerin bir atomdaki elektronların hareketini attosaniye ölçeğinde gözlemlemelerine olanak tanıyan en ileri teknikleri geliştirmeyi başardılar. Salamanca Üniversitesi’nden profesör, “Bu, bilgi alanında geçtiğimiz acımasız bir sınırdır” diyor. “Bu, bu kadar kısa süreçlerde zamanın nasıl değiştiğini görmemizi sağlıyor” diye belirtiyor. “Var olan en kısa sürede” diye ekliyor. 0,0000000000000000001 saniyeye kadar.
IMDEA’nın bilimsel direktörü, Madrid Özerk Üniversitesi Fiziksel Kimya profesörü Fernando Martín, “Bu, kendi bedenlerimiz de dahil olmak üzere maddeyi oluşturan tüm atomlarda elektronların hareket ettiği zaman ölçeğidir” diye vurguluyor. üç kazanan. Hernandez, “Elektronların hareketini nanosaniyeler içinde kontrol ederek bilgisayarlar yaptıysak, bir milyon saniye daha hızlı kontrol ederek neler yapabileceğimizi hayal edin” diye yanıt veriyor.
atom devrimi
Bu devrim niteliğindeki keşfin ilk adımı, geçen yüzyılın 80’li yıllarının sonunda Lund Üniversitesi’ndeki (İsveç) Anne L’Huillier’in çalışma alanında gerçekleşti. Fransız fiziği, lazer ışığı darbelerini maddeyle etkileşime sokarak şimdiye kadar elde edilen en yüksek frekansı elde etti.
Atomlar kısa, yoğun kızılötesi lazer ışığı darbelerine maruz bırakıldığında neler olduğunu görmek istedikten sonra bu keşfe ulaştı. Sonuç beklendiği gibi değildi ama atomların çok yüksek frekanslarda ışık dalgaları yayıyor gibi göründüğünü görünce şaşırdı. L’Huillier, “Çok etkileyiciydi, attosaniye darbesi üretmenin ilk adımıydı” diyor. “Lazer atomlar üzerinde, kayaya yapışmış bir alg üzerindeki deniz dalgaları gibi etki eder. Bir dalga geldiğinde algler tamamen genişler, dalga geri çekildiğinde ise geri çekilir. Bu nedenle algler dalgalarla uyumlu olarak yukarı ve aşağı salınım yapar. Aynı şekilde, bir lazer darbesinin gelişi, atomları çevreleyen elektronların uzaklaşmasına ve daha sonra lazer darbesi geri çekildiğinde başlangıç konumlarına dönmelerine neden oldu” diye açıklıyor.
Bu teorik temel, yıllar sonra Paul Corkum (Kanada’daki Ottawa Üniversitesi) ve Ferenc Krausz’un (Max Planck Kuantum Optiği Enstitüsü) “şimdiye kadar yaratılmış en kısa ışık darbelerini üretmenin temeli olabileceği” sonucuna vardı. Her ikisi de genel olarak kısa ışık darbelerinin küçüklerin evrenini gözlemlemenin aracı olduğunu akılda tutuyordu.
Ancak darbeler kısa olmasına rağmen art arda geldiği için her şey başarılmadı. «Pulse dizisinin tamamına sahip olmak aşağı yukarı çok yüksek deklanşör hızına sahip bir kameraya sahip olmaya benziyor. Ancak deklanşörü yalnızca bir kez açmak yerine sürekli açıp kapatıyor ve bu genellikle pek kullanışlı değil. Krausz, “İstediğiniz şey, deklanşörü bir kez açıp çok hızlı kapatabilmek, tek bir fotoğraf çekebilmektir” diye açıklıyor.
Bu ışık darbesini izole etmek için, L’Huillier’in örneğini takip ederek deniz dalgası tarafından oluşturulan kızılötesi ışığın ilk darbesini kısaltmaya karar verdiler, böylece elektron, bu durumda alg, yalnızca bir kez yükselip alçaldı. BBVA Vakfı bir açıklamada “Yaklaşık yüz attosaniye süren tek bir ışık darbesini bu şekilde elde ettiler” dedi. Krausz, “Bu, deneysel attofiziğin doğuşudur” diyor.
Gelecekteki uygulamalar
Artık attosaniye fiziğinin potansiyelini açıkça gösterdiğine göre, kazananlar doğanın oluştuğu madde hakkında daha derin bir anlayış kazanmak ve elektronik ve biyotıp gibi alanlarda olası uygulamaları geliştirmek için bundan en iyi şekilde yararlanmaya çalışıyor. L’Huillier, “Bu araştırma alanı birçok yöne doğru genişliyor” diyor.
Hernández, “Uygulamada daha dikkatli davranıyorum” diyor. “Şimdi bunun ne olduğunu keşfediyoruz ve örneğin kimyasal reaksiyonların filmlerini yapıyoruz” diye detaylandırıyor. “Eğer görürseniz, belki daha sonra tekrarlayabilirsiniz ve bu çok ilginç ve çok önemlidir” diye ekliyor.
Krausz gözünü bilgisayar alanına dikiyor. «Elektronlar nano devrelerde son derece önemli bir rol oynuyor; elektrik akımının bağlanmasından ve kesilmesinden ve bu şekilde bilginin giderek daha yüksek hızlarda işlenmesinden sorumlular. Giderek daha güçlü bilgisayarlar oluşturmak için sinyal işlemeyi hızlandırmak istiyorsak” diyor. Carlos Hernández, “Isının bir malzemede nasıl dağıldığını bilmek ve yarı iletkenler konusunu ilerletmek de önemli olabilir” diye ekliyor.
Ancak Ferenc Krausz’un çalışması bu alanın ötesine geçiyor ve bu bakliyatların hastalıkları teşhis etmedeki biyomedikal potansiyelini zaten araştırıyor. Macar-Avusturyalı fizikçi, “Bu teknikle sekiz farklı kanser türünü tespit edebildik” diyor. Bilim adamına göre bu ölçümler gelecekte çok sayıda hastalığın erken teşhis edilmesinde çok faydalı olabilir. Krausz şu anda sonuçları 10.000 kişiyle birkaç yıl süren bir klinik deneyle doğrulamaya çalışıyor ve bunun on yıl içinde uygulanabileceğini umuyor.