Işık hem parçacık hem de dalga gibi davranır. Einstein’ın devrinde, bilim insanları ışığın dalga-parçacık davranışını aynı anda gözlemlemek istemişlerdi. Fakat bugüne kadar bu gerçekleşmedi. Sonunda EPFL’den (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) araştırmacılar ışığın bu ikili davranışı ilk kez görüntülemeyi başardılar. Kuantum mekanikleri ışığın eş zamanlı olarak parçacık veya dalga gibi davranabileceğini belirtir. Her şeye rağmen bugüne kadar hiçbir deneyde, ışığın bu iki davranışı birden kaydedilemedi. Şimdiye kadar yapılan en yakın tespitte dalga ve parçacık ancak farklı zamanlarda kaydedilebildi. İşte bu olay radikal açıdan farklı bir deneyle yaklaşan EPFL bilim insanları, ışığın hem dalga, hem de parçacık davranışının anlık fotoğrafını çekebildi. Çığır açıcı bu gelişme Nature Communications’da yayınlandı.
UV(morötesi) ışın metal yüzeye düştüğünde elektron salınımına neden olur. Albert Einstein’ın fotoelektrik olay dediği bu olguda ışığın dalga gibi davranarak parçacık akımı oluşturduğun düşünülüyor. Hatta bugün kullandığımız otomatik açılır kapılar bu prensiple çalışır. Bugüne kadar ışığın parçacık dalga modeli üzerine pek çok deney yapılsa da , bu iki etkiyi aynı anda görmek mümkün olmadı.
Klasik Etkiye Yeni Yaklaşım
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne’ndan Fabrizio Carbone liderliğine bir araştırma ekibi, zekice bir yaklaşım sergileyerek elektronları kullanarak ışık görüntüsü yaratmayı akıl etti. İşte bu sayede ilk kez ışığın hem dalga hem de parçacıklar halinin fotoğrafı çekildi.
Deneyde kurulum şöyle: Ufak metalik bir nano tele lazer ışını ateşleniyor.Lazer parçacıkları yükleyerek, titreşime neden oluyor. Işık bu ince tel üzerine sanki otobandaki arabalar gibi iki muhtemel yol boyunca ilerliyor. Dalgalar birbirine karşı ilerleyerek sonunda yeni bir dalga oluştururarak yerinde bekliyormuş gibi gözüküyor. İşte bu bekleyen dalga deney için ışık kaynağı olarak nano tel boyunca ışıyor. İşte bilim insanları nano tel yakın elektronları vurarak ışık dalgasını görüntülemek için kullanıyorlar. Nano tel üzerinde hapsedilen ışık elektronlarla etkileşime girince yavaşlıyor ya da hızlanıyor. Ultra hızlı mikroskop kullanarak hızdaki bu değişimin yeri görüntüleniyor ve sonunda dalganın doğal parmak izi gibi duran bu dalga görselleştirilebiliyor.
Böylece bir kuantum fenomeni görüntülendi.
Kaynak : Science Daily
Araştırma Referansı :
- L Piazza, T.T.A. Lummen, E Quiñonez, Y Murooka, B.W. Reed, B Barwick, F Carbone. Simultaneous observation of the quantization and the interference pattern of a plasmonic near-field. Nature Communications, 2015; 6: 6407 DOI:10.1038/ncomms7407
