epiSTEM Türkiye Çevirileri - 1: Kuantum Termodinamik

Deney, zamanın okunun mutlak değil, göreli bir kavram olduğunu gösteriyor

Uluslararası bir araştırma ekibi, zamanın okunun mutlak değil, göreli bir kavram olduğunu gösteren bir deney yaptı. Ekip, arXiv sunucusuna yükledikleri makalede deneylerini ve sonuçlarını tarif etti, ayrıca bulgularının beklenenin aksine termodinamiğin ikinci yasasını neden çiğnemediğini de açıkladı.

Termodinamiğin ikinci yasası entropinin, yani düzensizliğin, zamanla artma eğiliminde olduğunu söyler ki bu yüzden etrafımızdaki her süreç zaman içinde ileriye doğru gerçekleşiyor görünüyor. Aynı yasa, ısının neden sadece sıcak ortamlardan soğuk ortamlara aktığını, yani masanın üzerindeki sıcak bir bardak çayın zamanla ısınmak yerine neden soğuduğunu da açıklar. Yapılan bu yeni çalışmadaysa araştırmacılar, zamanın akması ve sıcaklığın azalması ilişkisiyle ilgili bu kuralın fizik yasalarını tanımlandıkları haliyle çiğnemeyecek bir şekilde istisnasını buldu.

Parçacıkları kuantum mekaniksel olarak dolaştırma fikri, dünyanın dört bir tarafındaki araştırmacılar dolaşık parçacıkları çeşitli amaçlarla kullanmaya çalıştığı için bir süredir haberlerde yer alıyor. Fakat dolaşıklığın kuantum ilintiliklerin bir çeşidi olduğu ve kuantum ilintili bazı parçacıkların dolaşık parçacıklardan farklı davranabildiği o kadar yaygın bir şekilde bilinmiyor. Dolaşık parçacıklar özel örneğinde olduğu gibi, kuantum ilintili bütün parçacıklar kendi aralarında bilgi paylaşıyorlar. Tabii bu bilgi paylaşımı onları kimyasal bir bağ ile birbirilerine bağlayacak kadar güçlü bir etkileşim değil. Fakat bu yeni deneyde araştırmacılar, onları zamanın okunun yönünü değiştirmek için kullandı.

Deneyde bir triklorometan molekülünde bulunan iki atomun çekirdeği, hidrojen ve karbon atomlarının çekirdekleri arasındaki ısı akışı izleniyor. Öyle ki, hidrojenin çekirdeği başlangıçta karbonunkinden daha sıcak olacak şekilde deneye başlanıyor. İki çekirdek arasında ilintililik yokken ısının beklendiği gibi sıcak olan hidrojen çekirdeğinden soğuk olan karbon çekirdeğine aktığı gösteriliyor. Fakat çekirdekler arasında kuantum ilintililik varken bunun tam tersinin gerçekleştiği ve ısının normalde gözlenen akış yönünün tersi yönde aktığı görülüyor: sıcak çekirdek daha çok ısınıyor, soğuk çekirdek daha çok soğuyor. Araştırmacılar, bu gözlemlerinin termodinamiğin ikinci yasasına aykırı olmadığını, çünkü ikinci yasanın parçacıklar arasında herhangi bir ilintililik olmadığı varsayımına dayandığını söylüyor.

Çevirinin/Derlemenin bağlantısı: epiSTEM Türkiye
http://epistemturkiye.org/deney-zamanin-okunun-mutlak-degil-goreli-bir-kavram-oldugunu-gosteriyor/

Çevirinin/Derlemenin kaynağı: Phys. Org

https://phys.org/news/2017-12-arrow-relative-concept-absolute.html

(Not: Haber metnine çevirisi sırasında yer yer ekleme ve düzeltmeler yapılmıştır.)

Makale: Reversing the thermodynamic arrow of time using quantum correlations, arXiv:1711.03323 [quant-ph] arxiv.org/abs/1711.03323