Hal geçişi
Duke Üniversitesi postdoktora çalışanı Sho Yaida fizik dünyasının 30 yıllık gizemini, 30 sayfalık hesaplamayla çözdü. Böylece maddenin yeni ve garip bir halini tanımlamış oldu. Bu gizem ilk olarak yapılan gözlemlerde cam, plastik ve diğer materyallerin atomik yapılarının ve fiziksel davranışlarının, düzenli atomik yapılar taşıyan kristallere oranla daha düzensiz olduğunu göstermesiyle ortaya çıkmıştı. Bu gözlemler fizikçileri bir çeşit hal geçişi hakkında teorileştirme yapmaya sevk etmişti. Bu tip bir geçiş, cam gibi somut, düzensiz materyallerin teorik modellerinde bulunuyor.
Yaida düşük sıcaklıklarda bazı cam çeşitlerinin yeni bir madde halinde varlık gösterebileceklerini matematik ve parçacık fiziği hesaplamaları kullanarak göstererek, ispat etti (elle de olsa, az bir şey değil). Bu hesaplamaya göre camların kırılma anı, strese, ısıya ve sese verdikleri tepki biçimi değişiyor. Burada söz konusu olan buluşa göre durum geçişi sadece sonsuz boyut sayılarındaki teorik bir evrende değil, aynı zamanda gerçek dünya koşullarında da mümkün olabiliyor.
Yaida’nın ekibinden bir üye olan Patrick Charbonneau “Bunun rahatsızlık verici olabileceğini biliyordum” diyor.
Yeni uygulamalar
Bu buluş, araştırmacıların ilk buldukları yeni madde hali değil. Bunun gibi yeni keşifler sürekli gerçekleşiyor ve bu alandaki her bir gelişme yeni uygulamalara kapı açıyor. 2015 yılında yüksek sıcaklıktaki süper iletkenlerin arkasında yatan fizik anlayışını geliştiren yeni bir madde hali Jahn-Teller metalleriyle karşımıza çıkmıştı. Bu yıl Mart ayında MIT araştırmacıları ‘süper katı’ olarak adlandırılan yeni bir madde hali üretmişlerdi. Bu çalışma, etkin enerji iletiminin geliştirilmesinde anahtar rol oynayabilir. Sonra ise Nisan ayında maddenin yeni bir haliyle karşımıza çıktı araştırmacılar: 3 boyutlu sıvı quantum kristalleri. Mikrochip teknolojisini ve quantum işlemini geliştirebilecek bir başka yenilik.
Bu keşifte hal geçişinin gerçekte var olabileceğinin ispatı, araştırma sorularının yeni yöntemlere uyarlanabileceği anlamına gelecek. Charbonneau bir basın açıklamasında “Bu hal geçişinin üç boyutta var olabileceği gerçeği, bu duruma ciddiyetle eğilmeye başlamamız gerektiği anlamına geliyor. Sesin ilerleyişini, ne kadar ısının emilime uğrayabileceğini, bilginin bu hal ile taşınma biçimini etkileyecek. Ve camı kırpmaya başladığınızda nasıl kırılacak, ve nasıl bir sonuç ortaya çıkacak” diyerek “Biçimsiz plastikler, pencere camları ya da kum yığınları… Genel itibariyle amorf (şekilsiz) maddeleri anlama şeklimiz derinden değişecek” şeklinde ekleme yapıyor.
