Soğuk Derken Ne Kadar Soğuk ?

Bilim insanları kompleks bir lazer düzeneği kullanarak, bilinen evrendeki en soğuk kimyasal reaksiyonu gerçekleştirdi. Bu sayede çok düşük sıcaklıklarda maddenin yapıtaşlarının nasıl reaksiyona girebileceğine dair bazı kanıtlar elde edildi. 
Soğuk Derken Ne Kadar Soğuk ? 

Reaksiyon 500 nanokelvin bölgesinde gerçekleşti , yani mutlak sıfırın birkaç milyonluk kesrinin birinde reaksiyon oldu. İşte bu ortam o kadar soğuk ki; moleküller yavaşlayarak durma noktasına geliyor. 






Harvard Üniversitesi’nin liderliğindeki araştırma ekibi ,moleküllerin hızını ve sıcaklığı düşürdü. İşte o anda daha önce hiç görülmemiş bir olay gerçekleşti ve iki molekül bir araya gelerek birleşerek 2 yeni molekül oluşturdu. “Muhtemelen önümüzdeki birkaç yıl boyunca , bu deneyi yapabilecek tek laboratuvar biz olacağız, “diyor Harvard Üniversitesi’nden fizikçi  Ming-Guang Hu, 

Kimyasal reaksiyonlar sadece birkaç pikosaniyede gerçekleştiğinden, bu zaman aralığında ne olduğunu anlamak oldukça meşakkatli bir iş. Genelde,ultra hızlı lazerler kamera gibi kullanılsa bile ancak reaksiyonun başı ve sonu yakalanabiliyor. Arada neler gerçekleştiği bilinmiyordu. İşte araştırma ekibi mutlak sıfıra yakın bir sıcaklığa inerek, mükemmel bir çözüm üretti. “Çünkü moleküller çok soğuduğunda, bir çeşit darboğaz etkisine giriyor,” diyor Harvard Üniversitesi’nden biyokimyager Kang-Kuen Ni. Mutlak sıfır (0 Kelvin, –273,15 °Celsius, -459,67 °Fahrenhayt): bir maddenin sahip olabileceği veya maddeye kazandırabileceğimiz en düşük sıcaklıktır. 




Daha başka deyişle, maddeyi oluşturan atomların en hareketsiz halidir. Mutlak sıfır Evrende olabilecek en düşük sıcaklıktır ve termodinamik açıdan ulaşılması imkansızdır, çünkü atomlar tümüyle durur. Dünyada ancak bazı deneylerde mutlak sıfıra yakın sıcaklıklara inilebilmektedir.
Ultra düşük sıcaklıklarda moleküllerin enerjileri de ultra düşük olacağından reaksiyonlar da yavaşlayacaktır: esnekliklerinden dolayı iki potasyum rubityum molekülü seçilerek reaksiyon mikrosaniyelere kadar yavaşlatıldı. 

Foto İyonlaştırma Tekniği Kullanılarak Reaksiyon Gözlendi Sonrasında foto-iyonlaştırma tekniği kullanılarak bu iki moleküle neler olduğu gözlenerek, bilim insanlarının modellerini ve hipotezlerini destekleyebilecek eşsiz bir bilgi sağlandı. Bu sayede bu kadar kısa bir mesafede kimyasal reaksiyonlar gözlenebiliyor. Tabi bu teknik; malzeme yapımından, kuantum bilgisayarlara kadar pek çok alanda kullanışlı.




 Ekip artık hangi kimyasal reaksiyonların etkilenebileceğini ya da enerji seviyesinin manipüle edilebileceğini araştırıyor. Belki de bu sayede reaksiyondan önce enerji seviyesini değiştirmek ya da molekülleri itekleyerek reaksiyonu değiştirmek mümkün olabilir. Bu araştırmayla daha önce hayal olan prosesler hayata geçirebilir. Araştırma Science dergisinde yayınlandı. 

Kaynak: https://www.sciencealert.com/scientists-just-measured-the-coldest-chemical-reaction-in-the-known-universe? Araştırma Referansı : M.-G. Hu, Y. Liu, D. D. Grimes, Y.-W. Lin, A. H. Gheorghe, R. Vexiau, N. Bouloufa-Maafa, O. Dulieu, T. Rosenband, K.-K. Ni. Direct observation of bimolecular reactions of ultracold KRb molecules. Science, 2019; 366 (6469): 1111 DOI: 10.1126/science.aay9531