North Carolina State Üniversite’nde görev yapan Alexander Bataller isimli bir fizikçi, Dünya'dan oldukça uzakta bulunan ölü yıldızların egzotik iç yapılarını incelemek için evdeki malzemelerle nasıl yer çekimi kristalleri oluşturabileceğini keşfetti.
Bataller, bu modeli geliştirirken elektronların çok özel bir koşul kümesine girmesiyle oluşan bir model olan Wigner kristalleşmesini oluşturabilecek herkesin erişebileceği bir teknik geliştirmeyi amaçladı. Bir Wigner kristali oluşturmak için elektronlar, birbirlerini itmelerine rağmen birbirlerine yakın durmaya zorlayan bir alana kapatılmalıdır. Bu koşullar, süper yoğun alanlara çökmüş yıldızların kalıntıları olan beyaz cüce yıldızlarda karşılanmaktadır.
Wigner kristalleşmesi, oldukça maliyetli bir inceleme alanına sahip:
Bilim insanları, on yıllardır Wigner teorileri hakkında fikirler üretmiş olsalar bile bu durum, son zamanlarda yapılan bir araştırmaya göre deneysel olarak çalışmak için hâlâ 'maddenin en zor durumlarından birisi' olarak tanımlanıyor. Bataller, geliştirdiği yer çekimi kristali modelinden bahsederken “Bu, beyaz cüce yıldızlara kadar astrofiziksel bağlamlarda çalışılmış bir olgudur ancak iyon tuzakları ve tozlu plazma tuzakları gibi milyon dolarlık deneyler yapılıyor” ifadelerini kullandı.
Bataller, evdeki eşyalarla bu deneyi gerçekleştirdi:
Bu deneyler, Wigner kristallerinin çok küçük ölçeklerde çalışılmasını içerir ancak Bataller, aynı prensiplerin metal toplar gibi daha büyük nesnelerle yeniden yaratılıp yaratılmayacağını merak etti. Wigner kristallerinin, alüminyum ve bakırdan yapılmış toplara elektrik yükü uygulanarak taklit edilebileceğini buldu. Elektronları temsil eden bu toplar, bir karıştırma kabına yerleştirildi.
Bataller, konuyla ilgili olarak “Kristaller, bir kâsenin içinde ya da yer çekimi içinde dolaştıkları ve yuvarlandıkları sürece, metal olmak zorunda değiller. Bu yüzden onlara 'yer çekimi kristalleri' adını verdim çünkü her şeyi birbirine bağlayan şey, temel olarak yer çekimi kuvveti” açıklamasını yaptı.
Bataller, bir dizi farklı malzemenin Wigner kristalleşmesini bu ölçeklerde simüle edebileceğini buldu. Bunlar arasında bir kâsenin içine atılmış statik elektrik yüklü teflon topları gibi izolatörler de yer alıyor. Tekniğin eğitim alanında da kullanılması amaçlanıyor.
