Sonsuz Ark/ Evrensel Çerçeveye Yolculuk
"Yeni inşa edilen kamera bir fotonun görüntülerini daha önce hiç olmadığı kadar 400 kat daha iyi yakalıyor."
Newly built camera captures images of a photon 400-times better than ever before
Uzaktaki gezegenleri ve ayrıca beyninizdeki sinyalleri yakalamanıza yardımcı olabilir.
Colorado, Boulder'daki Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü'ndeki araştırmacılar, 400.000 piksel çözünürlükte görüntü yakalayabilen bir süper iletken nanotel tek foton dedektörü (SNSPD) inşa ettiler. Phys.org'un haberine göre bu, tek bir fotonun görüntüsünü yakalamak için yeterli.
Fotonları incelemek evrenin erken dönemlerinin haritasını çıkarmamıza yardımcı olabilir. NeoLeo/iStock
Fotonlar ışığın temel birimidir ve kütleleri ya da yükleri yoktur. Mikrodalgalar, kızılötesi ışık ve X-ışınları bile fotonlardan oluşur. Bugün evren hakkında bildiğimiz her şey, uzayda saniyede 186.000 mil hızla seyahat eden ve bize ulaşan fotonlar sayesindedir.
Fotonlar aynı zamanda Einstein'ın görelilik teorisinde de önemli bir rol oynamaktadır, çünkü onlar olmasaydı ışık hızının önemini bilemez ya da ışık hızının ürettiği zaman ve mekân etkileşimini anlayamazdık. Fotonların incelenmesi kuantum parçacıkları alanını açtı ve enerjiyi kuantum ölçeğinde ölçebildik.
Fotonun yakalanması
Bilim insanları ışığın temel birimini daha iyi anlayabilmek için bir süredir onu yakalamayı amaçlıyorlardı. Yirmi yılı aşkın bir süre önce Moskova Üniversitesi'ndeki araştırmacılar bu teknolojiyi keşfetti, ancak teknik engeller yöntemin araştırma laboratuvarlarının ötesinde kullanılmasını engelledi.
NIST, Colorado Üniversitesi Fizik Bölümü ve California Teknoloji Enstitüsü Jet İtki Laboratuvarı'ndan araştırmacılar, aynı zamanda şimdiye kadar yapılmış en büyük foton kamera dizisi olan SNSPD'nin yapımında işbirliği yaptı.
Piksel dizisi bir önceki en büyük foton kamerasından 400 kat daha büyüktür ve kızılötesinden morötesine kadar değişen frekanslarda ışık yakalayabilir ve pikosaniye gibi kısa sürelerde yüksek hızlarda görüntü yakalayabilir.
Foton kamera uygulamaları
Bu teknoloji, araştırmacıların dev yıldızlara karşı daha küçük dış gezegenleri tespit etme zorluklarıyla karşılaştıkları uzay araştırmalarında kullanılabilir. Yüksek hızlı fotoğrafik araçlarla çalışan doktora öğrencisi Sarah Steiger Phys.org'a yaptığı açıklamada, gezegenlerin etrafında döndükleri yıldızlardan bir milyon kat daha sönük olabileceğini söyledi. SNSPD, potansiyel olarak yaşamı destekleyebilecek dış gezegenden çıkan o küçük ışığın tespit edilmesine yardımcı olabilir.
Dış gezegenlerden uzakta ve Dünya'ya geri döndüğümüzde, SNSPD beynimize de bakabilir ve canlı dokuyu gerçekten rahatsız etmeden nöronlarımızın içindeki sinyalleri incelememize yardımcı olabilir. Araştırmacılar beyni optik olarak haritalamak için birden fazla yaklaşım geliştirdiler, ancak çıktının sinyal işleme süreci karmaşık ve sinyal kalitesi üzerindeki etkisini tam olarak anlamış değiliz.
Radyoloji uzmanları Phys.org'a yaptıkları açıklamada, buna karşılık nanotel sensörün taviz verme kaygısı olmaksızın sayısız araştırma olanağı sunduğunu belirttiler. Araştırmacılar, SNSPD'nin sunduğu fotoğrafik hassasiyet ve hıza ulaşmak için elektriksel gürültü, okuma hızı ve ortam sıcaklığından kaynaklanan bir dizi zorluğun üstesinden gelmek zorunda kaldı.
Araştırmacılar, geçen ay arXiv'de yayınlanan bir ön baskı makalesinde, "Bu dedektörler çok düşük sıcaklıklarda çalışıyor ve minimum aşırı gürültü üretiyor, bu da onları gerçekliğin yerel olmayan doğasını test etmek, karanlık maddeyi araştırmak, erken evrenin haritasını çıkarmak ve kuantum hesaplama ve iletişim gerçekleştirmek için ideal hale getiriyor" diye yazdı.
Bilim insanları ışığın temel birimini daha iyi anlayabilmek için bir süredir onu yakalamayı amaçlıyorlardı. Yirmi yılı aşkın bir süre önce Moskova Üniversitesi'ndeki araştırmacılar bu teknolojiyi keşfetti, ancak teknik engeller yöntemin araştırma laboratuvarlarının ötesinde kullanılmasını engelledi.
NIST, Colorado Üniversitesi Fizik Bölümü ve California Teknoloji Enstitüsü Jet İtki Laboratuvarı'ndan araştırmacılar, aynı zamanda şimdiye kadar yapılmış en büyük foton kamera dizisi olan SNSPD'nin yapımında işbirliği yaptı.
Piksel dizisi bir önceki en büyük foton kamerasından 400 kat daha büyüktür ve kızılötesinden morötesine kadar değişen frekanslarda ışık yakalayabilir ve pikosaniye gibi kısa sürelerde yüksek hızlarda görüntü yakalayabilir.
Ameya Paleja, 06 Temmuz 2023, Interesting Engineering
(Ameya Paleja, Hindistan/ Haydarabad'da yaşayan bir bilim yazarıdır. Özünde bir Moleküler Biyolog, pandemi sırasında bilim hakkında yazmak için mikropipeti takas etti ve geri dönmek istemiyor. Genetik, mikroplar, teknoloji ve kamu politikaları hakkında yazmayı seviyor.)
Mustafa Tamer, 20.09.2023, Sonsuz Ark, Çeviri, Bilim ve Teknoloji, Aklın Merdivenleri
- Sonsuz Ark'ta yayınlanan yazılardan yazarları sorumludur.
- Sonsuz Ark linki verilerek kısmen alıntı yapılabilir.
- Sonsuz Ark yayınları Sonsuz Ark manifestosuna aykırı yayın yapan sitelerde yayınlanamaz.
- Sonsuz Ark Yayınlarının Kullanımına İlişkin Önemli Duyuru için lütfen tıklayınız.