Evrenin yüzde 80'ini oluşturduğu düşünülen, ancak bugüne dek doğrudan gözlemlenemeyen karanlık maddeyi arama çalışmaları, çığır açıcı bir yöntemle yeni bir boyut kazandı. Weizmann Bilim Enstitüsü'nden teorik fizikçiler, toryum-229 elementinin rezonans frekansındaki mikroskobik değişimleri ölçebilecek bir nükleer saatin, karanlık maddenin etkilerini ortaya çıkarabileceğini öne sürdü.
REZONANSIN ANAHTARI
Karanlık madde, görünür maddeyle neredeyse hiç etkileşime girmediği için doğrudan tespit edilemiyor. Ancak bu görünmez maddenin, atom çekirdekleri üzerinde zayıf ama ölçülebilir etkiler bırakabileceği düşünülüyor. Toryum-229’un çekirdeği, benzersiz şekilde düşük bir rezonans frekansına sahip olduğu için standart lazerlerle uyarılabiliyor ve bu da onu ideal bir nükleer saat adayı yapıyor.
YENİ MODEL, YENİ UMUT
Weizmann Enstitüsü’nden Prof. Gilad Perez ve ekibi, Almanya’daki PTB ve Colorado Üniversitesi'nde geliştirilen son ölçüm tekniklerinden ilham alarak, henüz inşa edilmemiş bir nükleer saatle bile karanlık maddenin etkilerini tespit edebilecek teorik bir çerçeve sundu. Dr. Wolfram Ratzinger’in öncülüğündeki ekip, sadece rezonans frekansındaki sapmalara değil, emilim spektrumunun tamamındaki değişimlere odaklanmanın gerekli olduğunu vurguladı.
ULTRA HASSAS SAPMA TAKİBİ
Ratzinger, “Bu, henüz kimsenin bakmadığı bir bölgeye ışık tutuyor,” diyerek, karanlık maddenin neden olduğu frekans kaymalarının yoğunluk ve enerji bilgileriyle parçacık kütlesinin hesaplanabileceğini belirtti. Yapılan hesaplamalar, yerçekiminden 100 milyon kat daha zayıf etkilerin bile algılanabileceğini gösteriyor.
ÇEKİRDEK TEMELLİ ZAMAN
Mevcut en hassas zaman ölçüm cihazları olan atom saatleri, elektronların kuantum salınımlarıyla çalışıyor; ancak bu sistemler çevresel elektriksel girişimlere karşı hassas. Buna karşın atom çekirdekleri, dış etkilerden daha az etkileniyor. Toryum-229 tabanlı nükleer saatler, bu nedenle hem karanlık madde hem de diğer temel fiziksel sorular için üstün bir çözünürlük sunabilir.
TEKNOLOJİYE AÇILAN KAPI
Böylesine hassas bir saat, yalnızca temel bilimde değil, Dünya ve uzay navigasyonu, kuantum iletişim, elektrik şebekesi yönetimi gibi teknolojik alanlarda da büyük dönüşümlere yol açabilir.
