Bilim insanları, cisimlerin ışık saçması ve ışığı soğurmasına ait yeni kurallar keşfetti. Bu keşiflerle birlikte bilim insanlarının ışık üzerindeki denetimi gelişirken optik ve güneş gücü aygıtlarına yönelik araştırmaların daha düzgün sonuçlar vermesi bekleniyor.
Princeton'dan bir grup araştırmacı, cisimlerin ışık yayması ve ışığı soğurması hakkında yeni kurallar keşfetti. Gelişmelerle birlikte yeni jenerasyon güneş gücü ve optik aygıtlara ait araştırmaların sayısının artması bekleniyor. Ayrıyeten keşfin, bilim insanlarının ışık üzerindeki denetimini daha yeterli hâle getireceği belirtiliyor.
Webtekno'dan Erman Çete'nin haberine nazaran, yeni keşif, uzun vakittir süregelen ölçek meselesine tahlil buldu. Işık, küçük cisimlerle etkileşime geçtiğinde büyük ölçeklerde âlâ belirlenmiş fizikî sabitlere alışılmamış davranıyordu. Araştırmacı Sean Molesky, bir molekülle karşılaşan ışığın bir kum adediyle karşılaşan ışığa nazaran farklı davrandığını ve ikisinin tıpkı anda açıklanamayacağını söyledi.
YENİ TEKNOLOJİLERİN ÖNÜ AÇILDI
Sorun, ışığın hal değiştirme özelliğinden kaynaklanıyor. Sıradan cisimler için ışığın hareketi, düz çizgi ya da ışın olarak tanımlanabiliyor ancak mikroskobik cisimlerde, ışığın dalga özellikleri öne çıkıyor ve ışın optiğinin kuralları yıkılıyor. Mikro ölçekteki müşahedelere göre kızılötesinde birim alan başına düşen güç, ışın optiği iddialarından milyonlarca sefer daha fazla.
Physical Review Letters'ta yayınlanan yeni araştırmaya nazaran, yeni kurallar, bir cismin rastgele bir ölçekte ne kadar kızılötesi ışık yayabileceğini ya da soğurabileceğini gösteriyor. Böylelikle onlarca yıldır süren “büyük ve küçük” uyuşmazlığı ortadan kalkıyor. Çalışma, 19. yüzyılda geliştirilen “kara gövde (blackbody)” kavramını çağdaş bir bağlama oturtuyor. Kara gövdeler, ışığı azamî verimlilikle soğuran ya da yayan ideal cisimlere verilen ismi.
Planck, Einstein ve Boltzmann üzere ünlü fizikçileri de uğraştıran, ışık soğuran ve yayan cisimler hakkındaki birinci fikirler, kuantum mekaniğinin gelişmesini sağlamıştı. Daha evvelki çalışmalar, nano ölçeklerdeki cisimlerin ışığı soğurma ve yayma özelliklerini geliştirdiğini gösteriyordu ancak kimse mümkün olanın temel sonlarını tanım edememiş ve bir tasarıma nasıl ulaşılacağı konusundaki soruları cevapsız bırakmıştı.
Yeni kurallarla birlikte deneme yanılma formülü sona erecek ve mühendisler matematikle dizaynlarını optimize edebilecekler. Yeni çalışma özellikle güneş enerjisi panelleri, optik devreler ve kuantum bilgisayar teknolojileri için kıymetli.
Şimdilik araştırmanın bulguları, ışığın güneş ya da akkor hâlindeki lamba üzere termal kaynaklarıyla hudutlu lakin araştırmacılar yeni kuralları LED'ler ve ateş böcekleri üzere öbür ışık kaynaklarına hakikat genelleyebilmeyi umuyor.