Işığın vakumdaki suratı, kozmosun mutlak sürat hududu olarak kabul edilir. Einstein’ın çalışmalarına nazaran, hiçbir şey saniyede 299.792 kilometreden daha süratli gidemez ve bu sonu aşmak için sonsuz ölçüde güç gerekir.
Ancak hakikat şartlar altında ışıktan daha süratli olmak mümkün. Örneğin, suda ışık saniyede 225.000 kilometreye kadar yavaşlar. Bu hala epey süratli olsa da, nükleer reaktörlerde olduğu üzere öteki parçacıklar tarafından aşılabilir ve orta çıkan olgu Çerenkov ışığı olarak isimlendirilir.
Ancak saniyede 225.000 kilometre, ışığın şimdiye kadar kat ettiği en yavaş süratten çok uzaktır. 1998’de bilim insanları bunu inanılmaz bir biçimde saniyede yalnızca 17 metreye yahut saatte 61,2 kilometreye kadar yavaşlatmayı başardılar. Aslında bu deneyin emeli ışığı yavaşlatmak değildi. Grup, birinci defa Albert Einstein tarafından teorik fizikçi Satyendra Nath Bose’nin çalışmalarına dayanarak hipotez olarak önerilen bir unsur hali olan Bose-Einstein Ağırlaşmasını (BEC) incelemek istiyordu. Bozonlardan oluşan bir gaz mutlak sıfıra yaklaşan sıcaklıklara soğutulduğunda, ekseriyetle tek bir atom üzere davranan tek bir kuantum cismi oluştururlar.
Bir makalede “bir BEC’nin dalga fonksiyonu, makroskobik bir kuantum nesnesinin temel durumuna karşılık gelir” diye açıklanıyor. Açıklama şöyle devam ediyor: “Başka bir deyişle, bir BEC’deki atom topluluğu tek bir kuantum varlığı gibi davranır.”
Gerçek dünyada birinci kere 1995’te yaratılan bu garip yeni unsur, kuantum davranışına makroskobik bir bakış sunuyor. Bu unsur, sıfır viskozite de dahil olmak üzere pek çok enteresan özelliğe sahip ve bu yüzden ayrıntılı bir halde inceleniyorlar.
1998’de Rowland Bilim Enstitüsü bilim insanları, vakum odasında sodyum atomlarını çok soğutarak bir BEC yarattılar. Evvel sodyuma lazer ışınları ateşlediler ve fotonları emerken parçacıkları yavaşlattılar. Daha sonra bu yavaşlayan parçacıklar, atomların geldikleri istikamete gerçek geri itildiği öbür bir lazer dizisine konuldular ve güçlü bir manyetik alan tarafından yerinde tutulan atom bulutu daha da yavaşlatıldı ve soğutuldu. Takım, bu yavaşlamanın ve bir ağırlaşma bulutunun oluşmasının akabinde, kuantum teşebbüsünü ayarlamak için genişliği boyunca bir lazere maruz bırakırken, uzunluğu boyunca ikinci bir lazer ateşlendi. Bu şartlar altında, ışık değerli ölçüde yavaşlatıldı.
Ekip, deneyleri hakkında “Başlangıçta neredeyse saf bir Bose Einstein yoğuşması olarak hazırlanan bir atom bulutunda (yoğuşma oranı ⩾%90) darbe yayılımı için 17 [metre/saniye] ışık hızı elde ettik” diye yazdı ve devam etti: “Bulutun darbe yayılımı sırasında ve sonrasında bir yoğuşma olarak kalıp kalmayacağı bu Mektubun kapsamı dışında kalan bir konudur.”
Ekip tatmin edici olsa da daha düzgününü yapabileceklerini fark etti. Hau Lab web sitesinde takım, “Kısa bir süre sonra, BEC için geçiş sıcaklığının hemen üzerindeki bir sıcaklığa soğutulmuş bir atom bulutunda bir ışık darbesini tamamen durdurmayı başardık” diyor ekliyor: “Işık darbesi yavaşlatıldığında, sıkıştırıldığında ve atomik numune içinde tutulduğunda, kontrol lazer alanını aniden kapatıyoruz ve daha sonra tekrar açıyoruz. Kontrol lazeri tekrar açıldığında, ışık darbesi yeniden üretiliyor: Işık darbesini durdurabilir ve kontrol edilebilir şekilde yeniden üretebiliriz.”
Makale Nature mecmuasında yayınlandı.
