Fizik Dünyasında Yeni Bir Keşif: Çıplak Gözle Görülebilen Zaman Kristalleri

İçerik Yazarı: Berra Dilsizler

Editör: Ayşe Bayram

Tasarım: Zeynep Esra Uzel

Elmas ve kar tanesi gibi normal kristallerin atomları uzayda belirli bir düzeni tekrarlayan katılardır. Zaman kristalleri ise zamanda belirli bir düzeni tekrarlayan periyodik hareket eden bir madde formudur. Daha önce bu zaman kristalleri yalnızca karmaşık kuantum sistemlerinde, laboratuvar koşullarında ve mikroskobik ölçeklerde oluşturulmuşlardı. Şu an ise Colorado Boulder Üniversitesindeki fizikçiler bu kristallerin belirli koşullar altında çıplak gözle görülebilmesini sağladılar.

Bunun için sıvı kristal denilen hem sıvı hem de katı özellikler gösteren çubuk şeklindeki moleküller kullanıldı. Araştırmacılar, ışık yardımı ile sıvı kristalleri tetiklediler. Üstelik bu etkiyi yaratmak için normal lambadan gelen sıradan ışık yeterli oldu. Ardından polarize ışık mikroskobu kullanarak moleküllerin hizasını ve yarattığı dalgalanmaları açık ve koyu çizgiler halinde gözlemlediler. Sistem büyük olduğundan mikroskop olmasa da çıplak gözle bu dalgalanma hareketi görülebilmekteydi. 

Kristaller, ışığı açıp kapasalar veya ortamı değiştirseler bile belirgin bir ritimle titreşerek saatlerce hareket etmeye devam ettiler. Bu ritim uyguladıkları ışığın ritminden tamamen bağımsızdı. Dış etkilerden bağımsız ve kendi kendine devam eden periyodik hareket ile bir  zaman kristali için belirleyici kriterler karşılanmış oldu.

Araştırmacılar, kristallerdeki bu ayırt edici desenlerin sadece teorikte değil pratikte de kullanılabileceğini söylüyorlar. Üzerine ışık tutulduğunda oluşan benzersiz ve karmaşık ritmik desen, taklit edilmesi çok zor bir “değişen 2B barkod” gibi çalışabileceği ve bu şekilde evrak sahteciliğinin önlenebileceği düşünülüyor. Bu karakteristik desenler aynı zamanda bilgi depolamak ve zaman kristallerini anlamlandırma açısından da bilim dünyasında önü açık bir keşif durumundadırlar.