Yerçekimi ışığın yolunu etkiler. Bu, Einstein’ın genel görelilik teorisinin belirleyici testiydi ve defalarca kanıtlandı. Nispeten küçük bir alana çok fazla kütle sığdıran uzay nesneleri en dramatik etkileri yaratır: Yerçekimi merceklenmesi. Uzay-zaman o kadar bozulur ki bir büyüteç gibi davranır. Bir araştırmacı ekibi konuya farklı bir açıdan baktı: Bir kristalin yerçekimi gibi davranması sağlanabilir mi? Ve şimdi cevap evet. Araştırmacılar sözde yerçekimini kullanarak fotonik bir kristal oluşturmayı başardılar. İşte fizik bizim için yeni bir kapı araladı.
Fotonik kristal, araştırmacıların içinden geçen ışığı manipüle etmelerini sağlayan özel bir malzemedir. Tipik olarak, ışığın hareketini kontrol eden “trafik kontrolörlerinden” oluşan bir ızgara oluşturan bir desende iki veya daha fazla malzemenin karıştırılmasıyla oluşturulurlar. Bu çalışmada kullanılan çarpık fotonik kristal adı verilen malzeme silikondan yapılmıştır. Araştırmacılar, kara delik gibi büyük bir nesnenin çekim kuvvetini simüle eden bir kafes distorsiyonu ortaya koymayı başardılar.
Bunu bir radyo dalgası ışını ile test ettikten sonra, ışının var olmayan bir kütleçekimsel cisim etrafında kıvrıldığını gördüler. Tohoku Üniversitesi Mühendislik Yüksekokulu’ndan baş yazar Profesör Kyoko Kitamura, yaptığı açıklamada, “Fotonik kristallerdeki kafes bozulmalarının sahte yerçekimi etkilerine neden olup olmadığını araştırmak istedik” dedi. “Tıpkı yerçekimi nesnelerin yörüngesini değiştirdiği gibi, biz de belirli malzemelerde ışığı kırmanın bir yolunu bulduk.”
Kullanılan ışık terahertz dalgalarıdır (kızılötesi ve mikrodalgalar arasındaki sınırda). Bilimsel, tıbbi ve güvenlik görüntülemede kullanılıyorlar (kumaş ve plastiğe nüfuz edebiliyorlar) ve bu dalgalar, yüksek hızlı iletişim için gelecekte bir olasılık olarak öneriliyor. Bu elektromanyetik dalgalardan yararlanmaya yönelik girişimlerde bulunulmaktadır. Bir terahertz dalgasını yönlendirme yeteneği, yerçekimi fiziği hakkında fikir verebilir ve ekibin diğer yerçekimi olaylarını modellemesine olanak sağlayabilir. Ve bu gelecekteki telekomünikasyon ağları için faydalı olabilir. Çok yönlülük hakkında konuşalım. “Terahertz aralığındaki bu tür düzlem içi ışın yönlendirmesi 6G iletişiminde kullanılabilir.
Bilimsel açıdan bakıldığında çalışmanın yazarı, Osaka Üniversitesi’nden Doçent Masayuki Fujita, sonuçlar fotonik kristallerin yerçekimsel etkilerden yararlanabildiğini ve graviton fiziği alanında yeni olasılıklar açabildiğini gösteriyor” dedi.
Bu yazı Physical Review A adresinden derlenmiştir.