Onlarca yıldır bilim insanlarının cevabını merak ettikleri bir soru, yakın zamanda cevabına kavuşmuş olabilir. Kuantum fiziğinde parçacıkları, bunu yapacak enerjileri olmasa bile aşılması imkansız bariyerleri kuantum tünellerinden geçerek aşabiliyor.
Bilim insanları, parçacıkların bu kuantum tünellerinde ne kadar zaman geçirdiklerini merak ederek parçacığın geçişini izlemeye karar verdiler. Bu amaçla da en temel atom olan hidrojen atomunu kullandılar.
Attoclock tarafından saniyede 1,000 adet ultra güçlü ışık verilen bu atomlar, bariyerlerin içinden geçebilecek kadar yüksek enerjiyle yüklendi. Hidrojen atomunun seçilme sebebi ise, sahip olduğu basit yapı sayesinde yapılacak olan tahminlemelerin sayısını azaltması oldu.
Atomun enerji yüklendiği anda nereden tünel açıp nereye çıkacağını belirleyen araştırmacılar, her iki noktaya da eş zamanlı olarak sinyaller göndererek testlerini gerçekleştirdi. Araştırmacılar arasında yer alan, Griffith Üniversitesi’nden Robert Sang, “Etkileşimin başladığı an için çok iyi belirlenmiş bir noktamız vardı ve o noktadan reaksiyon başladığı anda parçacığın nereye çıkacağını biliyorduk. Eş zamanlı olarak giriş ve çıkış noktalarına gönderdiğimiz sinyaller arasındaki olası bir sapma, elektronun bariyeri aşma yolculuğunun o kadar sürdüğünü göstermiş olacaktı. Böylece ne kadar sürdüğünü ölçebilecektik.” diyor.
Test sonuçlarına göre parçacığın yolculuğu anlık olarak gerçekleşiyor. Üç yıllık çalışmanın sonuçları elektron mikroskoplarından bilgisayarlardaki parçalara kadar kuantum tünellemenin olduğu her yerde kullanılabilecek sonuçlar içeriyor.
Kunatum tünellemenin aynı zamanda fazla radyasyonu ve boşa harcanan ısıyı toplamakta da kullanılabileceği öne sürülüyor. Yani bu doğa olayını daha iyi anlayabilmenin enerji açısından da faydaları olacak.
Yeni araştırma ile diğer atomların testlerinde karşılaştırma yapmak için kullanılabilecek bir temel de belirlenmiş oldu. Araştırma, Nature dergisinde yayımlandı.
