Dünyanın En Hızlı Mikroskobu Geliştirildi: Bir Elektronun Anlık Hareketini Bile Gösteriyor!
ABD’nin Arizona eyaletinde hizmet vermekte olan Tucson Üniversitesi bünyesinde çalışmalarını sürdüren bir grup bilim insanı, fizik, kimya, biyomühendislik, malzeme bilimi dünyasında çığır açacak bir işe imza attılar. Uzmanlar, özel bir görüntüleme tekniği ile elektronların hareketlerini anlık olarak gözlemlemeyi başardılar. Peki bu nasıl mümkün oldu?
Bilim insanları, söz konusu çalışmayı gerçekleştirmek için elektron mikroskobu kullandılar. Ancak bu mikroskop, özelleştirilmiş bir yapıya sahipti. Böylelikle bir elektronun 1 attosaniyedeki hareketi gözlemlenmiş oldu. “Attosaniye” kavramını hemen açıklayalım. 1 attosaniye, 1 saniyenin 1×10⁻¹⁸ idir. Eğer 1 attosaniyeyi 1 saniye olarak kabul edersek, o 1 saniyenin geçmesi için 31,71 milyar yıl geçmesi gerekir. İşte yapılan çalışma, böyle küçük bir zaman diliminde yaşanan hareketin gözlemlenmesini sağladı.
Geliştirilen yeni mikroskoba “attomikroskop” adı verildi
Elektron mikroskopları, görüntülenecek bir nesneye elektron demetleri gönderir. Bu demetler, incelenecek nesne ile etkileşime girer. İşte bu etkileşim sonucunda mesela bir kan hücresinin görüntülenmesi sağlanır. Ancak geleneksel elektron mikroskoplarının hızı, birkaç attosaniyelik görüntüler üretebiliyordu. Attomikroskop ise bunu 1 attosaniye seviyesine kadar düşürdü. Böylelikle bilim insanları, elektronların hareketlerini kayıpsız bir şekilde görüntüleme imkânı yakalamış oldular.
Elektronların 1 attosaniyelik görüntüleri şu şekilde hesaplandı:
Geliştirilen mikroskop ile ilgili açıklama yapan isim, Mohammed Hassan isimli bilim insanıydı. Ekibe liderlik eden Hassan, bu denli bir çözünürlüğe ilk kez ulaşılabildiğini söyledi. “Bu mikroskopla, bilim camiasının bir elektronun nasıl davrandığının ve nasıl hareket ettiğinin ardındaki kuantum fiziğini anlayabilmesini umuyoruz.” ifadesini kullanan bilim insanı, çok büyük keşifler yapılabileceğini ima etti. Bakalım attomikroskop, hangi keşiflere kapı aralayacak…
