En Son Bilim Haberleri

[™ Admin]

Uranyumun Sonu Mu? Çin'de Toryum Erimiş Tuz Reaktörü Sürekli Olarak Başarıyla Çalıştı

Gobi Çölü'nün ücra bir bölgesinde Çin, küresel enerji manzarasını değiştirebilecek bir nükleer deneyi başarıyla başlattı. Çinli bilim insanları başka hiçbir ülkenin başaramadığını başardı: toryum yakıtlı erimiş tuz reaktörünü sürekli olarak çalıştırırken onu taze yakıtla yeniden doldurdular - onu kapatmadan.

Unutulmuş Bir Nükleer Kavramı Canlandırmak

Erimiş tuz reaktörleri kavramı yeni değil. Başlangıçta 1960'larda Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'ndaki Amerikalı bilim insanları tarafından araştırılan teknoloji, sonunda daha geleneksel basınçlı su reaktörleri lehine rafa kaldırıldı. Ancak Çin, 2011'den beri bu terk edilmiş teknolojiyi sessizce yeniden canlandırıyor.

Sınıflandırılmamış ABD araştırmalarından yararlanan Şanghay Uygulamalı Fizik Enstitüsü'ndeki (SINAP) Çinli mühendisler, 2018'de deneysel toryum reaktörlerini inşa etmeye başladılar. Birkaç düzine araştırmacıdan 400'ün üzerine çıkan ekip, proje kilometre taşlarını karşılamak için yoğun bir şekilde çalıştı; hatta bazen tatillerde bile.

Çin prototipi Haziran 2024'te tam operasyonel güce ulaştı ve Ekim ayına kadar araştırmacılar önemli bir atılım gerçekleştirdi: reaktör çevrimiçi kalırken yakıtı yeniden yüklemek, dünyada bir ilk. Projenin baş bilim insanı Xu Hongjie'ye göre bu başarı, "artık küresel nükleer inovasyonun sınırında olduğumuzu" gösteriyor.

Reaktör tasarımı, hem soğutucu hem de parçalanabilir malzeme taşıyıcısı olarak işlev gören toryum yakıtını eritmek için erimiş florür tuzları kullanıyor. Bu, sistemin 700°C'yi aşan yüksek sıcaklıklarda, ancak geleneksel reaktörlerle ilişkili yüksek basınçlar olmadan çalışmasını sağlar.

Bölünebilir uranyum-233'e dönüştürülmesi gereken toryum-232'nin kullanımı, daha düşük yayılma riski ve önemli ölçüde daha az uzun ömürlü radyoaktif atık ürünü ile tamamen farklı bir nükleer yakıt döngüsüne olanak tanır.

Uranyuma Daha Güvenli, Daha Bol Bir Alternatif

Toryum, yalnızca uranyumdan daha bol miktarda değil (küresel olarak üç ila dört kat daha fazla miktarda mevcuttur) aynı zamanda daha az silahlandırılabilir. Reaktör, nükleer silahlarda yaygın olarak kullanılan izotop olan çok düşük miktarda plütonyum-239 üretir ve toryumdan türetilen uranyum-233'ün ayrılması ve askeri amaçlar için kullanılması daha zordur. Çin raporlarına göre, toryum reaktör atığının plütonyum içeriği, geleneksel nükleer sistemlere göre "çok daha düşüktür".

Yakıt döngüsünün bu yönü, reaktörün pasif güvenlik özellikleriyle birleştiğinde çekiciliğini artırıyor. Aşırı ısınma veya elektrik kesintisi durumunda, sistem reaktör kabının altında otomatik olarak eriyen ve erimiş radyoaktif tuzun ikincil bir soğutma odasına boşalmasını sağlayan bir "donmuş tuz tapası" kullanır.

Bu yerçekimi beslemeli kapatma, aktif kontrol veya harici müdahale gerektirmeden erimeleri önler. Ortam basıncı çalışması, daha kısa ömürlü radyoaktif atık ve bol kaynakların birleşimi, toryumu fosil yakıtlara güvenmeden elektrik şebekelerini karbondan arındırmak isteyen ülkeler için çekici bir seçenek haline getiriyor.

Çinli uzmanlar, İç Moğolistan'daki tek bir toryum madeninin ülkenin on binlerce yıl boyunca enerji ihtiyacını karşılayabileceğini tahmin ediyor.

Hidrojen ve Nakliyeyi Düşünerek Ölçeklendirme

Bu 2 megavatlık test yatağı sadece bir başlangıç. Çin, Gansu Eyaletindeki Wuwei yakınlarında bulunan ve hem elektrik hem de hidrojen üretecek olan daha büyük, 10 megavatlık bir gösteri reaktörü için şimdiden temel attı. 2030 yılına kadar tamamlanması planlanan bir sonraki tesis, 60 MW termal enerji üretmek üzere tasarlandı ve Çin'in çölde yenilenebilir ve düşük karbonlu bir enerji merkezi inşa etme hedefine katkıda bulunacak.

Toryum erimiş tuz sistemi elektrik dışı uygulamalar için de gözleniyor. Reaktörün yüksek sıcaklıkları onu termokimyasal hidrojen üretimi için ideal hale getiriyor ve potansiyel olarak yeşil hidrojenin ekonomisini dönüştürüyor. Toryumla çalışan gemiler, özellikle konteyner gemileri için erken aşama konseptleri de var. Bunlar yakıt ikmali yapmadan yıllarca çalışabilir ve deniz emisyonlarını önemli ölçüde azaltabilir.

Çin'in uzun vadeli yol haritası, teknolojik ilerlemeyi güvenlik doğrulamasıyla dengeleyen aşamalı bir stratejinin parçası olarak bu sistemleri 2030'ların başına kadar 100 megavatlık reaktörlere kadar ölçeklendirmeyi içeriyor. Çalışma sırasında yakıt yüklemenin başarılı bir şekilde gösterilmesiyle Çin, toryum erimiş tuz reaktörlerini ticari olarak uygulanabilir hale getirmeye diğer ülkelerden daha yakın olabilir.

Hızlı Bir Kazanç Değil, Hesaplanmış Bir Sıçrama

Bu başarı çığır açıcı olsa da, Çinli bilim insanları bunun anında bir zafer olmadığını hemen belirtiyorlar. Guangming Daily'nin de belirttiği gibi, bu alanda "hızlı bir kazanç" yok. Teknik engeller önemli olmaya devam ediyor. Örneğin, erimiş tuzların aşındırıcı doğası, hem radyasyona hem de kimyasal bozunmaya dayanabilen Hastelloy-N gibi özel yapım alaşımlar gerektirir. Bu malzemeler, aşırı sıcaklıklarda ve radyoaktif ortamlarda onlarca yıl boyunca güvenilir bir şekilde çalışmalıdır.

SINAP ekibi, mevcut 2MW reaktörü, korozyona dayanıklı grafit ve metallerle deneyler yaparak bir malzeme test yatağı olarak kullandı. Bu doğrulamalar, ölçeklendirmeden önce önemlidir. Bir diğer zorluk da toryumun bölünebilir değil, verimli bir malzeme olmasıdır. Reaktör, toryumdan yeterli uranyum-233 elde edilene kadar zincirleme reaksiyonu başlatmak için başlangıçta bir uranyum-235 veya plütonyum-239 yüküne ihtiyaç duyar.

Ayrıca, fisyon yan ürünlerini gidermek ve tuz kimyasını dengelemek için gereken çevrimiçi kimyasal işlem, operasyonel karmaşıklığa başka bir katman daha ekler. Katı yakıt çubuklarına dayanan geleneksel reaktörlerin aksine, toryum reaktörleri, benzersiz mühendislik ve güvenlik zorlukları sunan sıvı radyoaktif malzemeyi sürekli olarak yönetmelidir.

Atık yönetimi bile hala açık bir konu. Toryum reaktörleri çok daha az uzun ömürlü atık üretirken, dikkatle ele alınması gereken karmaşık bir fisyon ürünleri karışımı üretiyorlar. Çin, bölgenin jeolojik istikrarından ve kurak koşullarından yararlanarak bu atığı Gobi Çölü'nde yeraltında depolamayı planlıyor.

Ancak, bu zorluklara rağmen, Çinli araştırmacıların mesajı açık. "Amerika Birleşik Devletleri bulgularını dünyaya açık bıraktı," dedi Xu Hongjie, gizliliği kaldırılan Amerikan araştırmasına atıfta bulunarak. "Biz o halefiz."

Kaynak: Daily Galaxy

[™ Admin]

 

[™ Admin]

Kuantum mekaniğindeki yeni buluş, elektroniği daha verimli hale getirebilir

Fizikçiler, daha önce yalnızca aşırı düşük sıcaklıklarda meydana geldiği anlaşılan bir kuantum mekaniksel fenomenin oda sıcaklığında da meydana gelebileceğini keşfettiler.

Daha da iyisi, ürettikleri akımlar eskisinden 10 kat daha güçlüydü.

Bu buluş, yapay zekaya (YZ) olan talebin arttığı bir zamanda düşük güçte, yüksek performanslı elektroniklere bir adım daha yaklaşmış olabileceğimiz anlamına geliyor.

Güney Kore'deki Kore İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (KAIST) ve Sogang Üniversitesi araştırmacıları tarafından yayınlanan yeni çalışma, uzunlamasına spin pompalaması adı verilen bir yöntem kullanarak oda sıcaklığında spin akımları üretmenin yeni bir yolunu buldu.

Ekip, gözlemin "çok beklenmedik" olduğunu söyledi.

"Spin pompalama, manyetizasyon dinamikleri aracılığıyla spin akımları üreten bir yöntemdir. Önceki çalışmalar, nispeten küçük spin akımları üreten klasik manyetizasyon dinamiklerine dayanıyordu," dedi KAIST Fizik Bölümü'nde araştırmacı olan Kyung-Jin Lee, Euronews NEXT'e.

"Araştırmamızda, kuantum manyetizasyon dinamiklerinden üretilen spin pompalama akımlarının, klasik manyetizasyon dinamiklerinden üretilenlerden bir mertebe daha büyük olduğunu keşfettik," diye ekledi Lee.

Uzmanlar, bunun daha az güç tüketen daha verimli bellek ve bilgi işlem cihazlarına bir adım daha yaklaştığımız anlamına gelebileceğini söylüyor.

İsveç'teki Chalmers Teknoloji Üniversitesi'nde kuantum teknolojisi araştırma uzmanı olan Aamir Ali, Euronews Next'e "Spin akımını öncekinden 10 kat [daha fazla] artırabilen bir mekanizma... çok umut verici ve heyecan verici," dedi.

Lee, günümüzde çok sayıda mobil cihaz olduğu için enerji verimliliğinin önemli olduğunu, özellikle de yapay zekaya olan talebin artmasının daha fazla bilgi işlem gücü gerektirdiğini ekliyor.

Spintronik nedir ve hayatımıza nasıl yardımcı olabilir?

Günümüzde kullandığımız elektronik cihazların çoğu elektronik devrelere dayanır. Bu küçük çiplerde elektronlar bilgiyi işlemek ve depolamak için hareket eder.

Bu mekanizmanın bir dezavantajı, elektronlar bir devrede hareket ederken enerjinin kaybolması ve ısı üretmesidir.

Spintronik, potansiyel bir çözüm olarak popülerlik kazanmıştır.

Dünyanın dört bir yanındaki spintronik araştırmacıları, geleneksel elektronikte olduğu gibi yükü yerine bir elektronun spinini kullanarak yeterli akım üretmeye çalışıyorlar.

"Spintronik ayrıca, geleneksel yük tabanlı elektroniklere göre spini tespit etmede çok daha fazla hassasiyet sağlayan mekanizmalar sunuyor," dedi Ali.

Ali, bunun sabit disk sürücülerinin daha hızlı okunabileceği anlamına geldiğini söyledi.

Albert Fert ve Peter Grünberg, 2007'de, sabit disk sürücülerinde ultra hassas manyetik okuma kafalarını etkinleştiren bir spintronik fenomen olan Dev Manyetodirenç'i (GMR) keşfettikleri için Fizik Nobel Ödülü'ne layık görüldü.

Spintronik cihazlar halihazırda dünya çapındaki yarı iletken üreticileri tarafından oda sıcaklığında geliştiriliyor ve kullanılıyor, ancak nispeten daha zayıf spin tabanlı etkilere dayanıyorlar.

Bir spin akımını öncekinden 10 kat [daha fazla] artırabilen bir mekanizma... çok umut verici ve heyecan verici.

Aamir Ali

Kuantum teknolojisi araştırma uzmanı, Chalmers Teknoloji Üniversitesi

Uzmanlar, spin akımları üretmenin zorlu olduğunu söylüyor.

Araştırma ekibi, yeni bulgularının, yazılım ve tıbbi cihazlardan havacılığa kadar geniş bir uygulama yelpazesine sahip bir spintronik bileşeni olan Manyetodirençli Rastgele Erişim Belleği (MRAM) adı verilen bir bellek türünü doğrudan etkileyebileceğine inanıyor.

Lee, "MRAM cihazları, verileri kaydetmek için spin akımlarına dayanır ve oda sıcaklığında kuantum mıknatıslanma dinamiklerinin önemli ölçüde daha büyük spin akımları üretebileceğini gösteren bulgularımız, MRAM'de daha düşük güç tüketimine yol açabilir. Bu gelişme, enerji verimliliğini ve ölçeklenebilirliğini artırarak MRAM benimsenmesini daha da hızlandırabilir" dedi.

Samsung gibi yarı iletken devleri, MRAM'in yapay zeka hesaplaması için yeni nesil bellek olup olamayacağını araştırıyor.

Deneysel-teorik yaklaşım

Araştırmacılar, kuantum biliminin insanlar tarafından görülemeyen parçacıkları içermesi nedeniyle, birleşik deneysel-teorik yaklaşımın bulguların oluşturulmasında çok önemli olduğunu söylüyor.

Öncelikle, Sogang Üniversitesi'ndeki bir ekip demir rodyumdan yapılmış yeni bir malzeme yaptı.

Daha sonra, KAIST'teki bir ekip, araştırma ekibine göre, nanosaniye zaman ölçeğinde spin pompalama akımlarını tespit etmek için "zorlu" bir deney gerçekleştirdi ve bu da gelişmiş ultra hızlı ölçüm teknikleri gerektiriyordu.

Daha sonra bir teori grubu deneysel verileri analiz etti.

Araştırmacılar, şimdi bu bulguları elektronik cihazlarımızın çalışma şeklini değiştirebilecek gerçek dünya tasarımlarına dönüştürmeyi amaçladıklarını söylüyorlar.

Lee, "İleriye baktığımızda, spin akımı üretimini daha da geliştirmek için yeni malzemeler ve mekanizmalar keşfetmeyi planlıyoruz" dedi.

"Ek olarak, ultra düşük güç ve yüksek performanslı bellek ve mantık uygulamaları için kuantum etkilerinden yararlanan yeni spintronik cihaz mimarileri geliştirmeyi hedefliyoruz".

Kaynak: AN

[™ Admin]

 

[™ Admin]

Yeni 4D kuantum sensörleri fizikçilerin uzay ve zamanın doğuşunu izlemesine yardımcı olabilir

Alt atomik parçacıkları ışık hızına yakın hızlarda bir araya getirmek, evrenin temel yapı taşlarını anlamak için uzun zamandır en iyi yol olmuştur.

Büyük parçacık hızlandırıcılarının içinde gerçekleştirilen bu yüksek enerjili çarpışmalar, fizikçilerin madde, enerji, uzay ve zamanı incelemesine yardımcı olur.

Yeni hızlandırıcılar daha da güçlü ve kaotik çarpışmalar vaat ederken, bilim insanlarının daha önce kullanılanlardan çok daha gelişmiş araçlara ihtiyacı var.

Kuantum sensörleri tam da burada devreye giriyor.

Fermilab, Caltech, NASA'nın Jet Propulsion Laboratory (JPL) ve çeşitli uluslararası kurumlardan bir ekip, parçacık çarpışmalarını nasıl inceleyeceğimizi yeniden tanımlayabilecek yeni bir dedektör türü geliştirdi.

Bu süperiletken mikro telli tek foton dedektörleri veya SMSPD'ler yakın zamanda Fermilab'da test edildi ve yüksek enerjili ışınlar sırasında üretilen parçacıkları tespit etmede olağanüstü bir hassasiyet gösterdi.

Güçlü çarpışmalar hassas tespit gerektirir

Gelecekteki çarpıştırıcılar daha büyük enerjilere ve parçacık yoğunluklarına ulaştıkça, fizikçiler bir veri seli ile karşılaşmayı bekliyorlar — her yöne doğru uçan parçacık püskürmeleri.

Bu, tespiti her zamankinden daha karmaşık hale getiriyor.

Caltech'teki Shang-Yi Ch'en Fizik Profesörü Maria Spiropulu'ya göre, "Önümüzdeki 20 ila 30 yıl içinde, parçacık çarpıştırıcılarında enerji ve yoğunluk açısından daha güçlü hale geldikçe bir paradigma değişimi göreceğiz.

Ve bu daha hassas dedektörlere ihtiyacımız olduğu anlamına geliyor.”

SMSPD'ler, geleneksel dedektörlerin yapamadığı bir şey olan hem zaman hem de mekansal bilgiyi aynı anda tespit ederek bir atılım sunuyor.

Caltech'te ortak bir göreve sahip olan Fermilab bilim insanı Si Xie, bunların esasen "4D sensörler" olduğunu, çünkü mekansal ve zaman çözünürlüğünü birleştirdiklerini ve ikisi arasında uzlaşmaya gerek kalmadığını açıklıyor.

Kuantum sensörleri teste tabi tutuldu

SMSPD'ler ilk büyük testlerinde Fermilab'da yüksek enerjili proton, elektron ve piyon ışınlarına maruz bırakıldı.

Dedektörler hem zaman hassasiyeti hem de mekansal izleme açısından geleneksel sistemlerden daha iyi performans gösterdi.

Parçacık çarpışmalarında her saniye gerçekleşen milyonlarca etkileşimi analiz ederken parçacıkların tam olarak ne zaman ve nerede hareket ettiğini belirlemek çok önemlidir.

Xie, "Bu çalışmanın yeniliği, sensörlerin yüklü parçacıkları etkili bir şekilde tespit edebildiğini kanıtlamış olmamızdır" diyor.

Kuantum ağları veya uzay tabanlı optik iletişim için daha uygun olan öncülleri olan süperiletken nanotel tek foton dedektörlerinin (SNSPD'ler) aksine, SMSPD'ler daha geniş yüzey alanına sahiptir ve yüksek enerjili fizik deneyleri için önemli olan parçacıkları izleyebilir.

Karanlık maddeye kapı açmak

Dedektörler, karanlık maddeyi oluşturduğu varsayılanlar gibi daha düşük kütleli parçacıkları veya tamamen yeni parçacıkları tespit etmeyi mümkün kılabilir.

Xie bunu sadece bir başlangıç olarak görüyor: "Daha önce yapabildiğimizden daha düşük kütleli parçacıkları ve karanlık maddeyi oluşturabilecek egzotik parçacıkları tespit etme potansiyelimiz var."

Bu tür zor hedefleri tespit etmede hassasiyet hayati önem taşıyor.

Spiropulu'nun da dediği gibi, "1980'lerde, mekansal koordinatlara sahip olmanın yeterli olduğunu düşünüyorduk, ancak şimdi... zamanı da takip etmemiz gerekiyor."

SMSPD'ler araştırmacıların parçacıkları dört boyutta izlemesine yardımcı olarak, modern çarpıştırıcı ortamlarının ezici karmaşıklığında gezinmede bir avantaj sağlıyor.

Bu kuantum dedektörleri, önerilen Geleceğin Dairesel Çarpıştırıcısı veya bir müon çarpıştırıcısı da dahil olmak üzere gelecekteki çarpıştırıcıların temelini oluşturabilir.

Araştırmaya öncülük eden Fermilab bilim insanı Cristián Peña, teknolojiyi zamanında bir ilerleme olarak görüyor.

"SMSPD'ler gibi son teknoloji dedektör Ar-Ge'si üzerinde çalışmaktan çok heyecan duyuyoruz çünkü bunlar sahadaki temel projelerde hayati bir rol oynayabilir" diyor.

Kaynak: IE

[™ Admin]

Grafen elektrolüminesansı, beklenmedik bir keşif!

Yüksek kaliteli grafen kullanımı sayesinde, ilk kez metal benzeri bir malzemede elektrolüminesans gözlemlendi.

Yarı iletken bazlı ışık yayan diyotlar (LED'ler), güç tüketimini beş kat azaltarak tüketici aydınlatmasında devrim yarattı. Bunlar, metal bir filamentten gelen termal radyasyon yoluyla ışık üreten akkor ampullerin yerini yavaş yavaş aldı.

Bu iletken metaller ile LED'lerde kullanılan yarı iletkenler arasında, her ikisinin de özelliklerini sergilediği için "ara" olarak tanımlanabilecek iki boyutlu yarı metalik bir malzeme olan grafen yer alır. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, örneğin, yüksek voltaj altında, iyi belgelenmiş akkorluk (görünür ve yakın kızılötesi aralıkta) gösterir.

2018'de, elektrik akımı dalgalanmalarının ölçümleri, yüksek kaliteli grafendeki elektronların elektrolüminesans yoluyla ışık emisyonu için elverişli bir denge dışı duruma ulaşabileceğini öne sürdü. Ancak, bant aralığı olmayan bir malzeme için şaşırtıcı olan bu tahmin, deneysel doğrulama gerektiriyordu.

Nature dergisinde yayınlanan, Fransız bir işbirliğinin sonucu olan bir makalede, bir grup Fransız araştırmacı, belirli koşullar altında, grafenin, bir elektrolüminesans rejimine girerek doğal akkorluğunun ötesinde ışık yayabileceğini ilk kez gösteriyor. 6,5 µm dalga boyundaki bu emisyon (orta kızılötesi aralıkta), grafen kristali son derece saf ve kusursuz olduğunda ve altıgen bor nitrürden oluşan iki boyutlu bir malzeme matrisi tarafından dış fizikokimyasal hasardan korunduğunda mümkün oluyor.

Bu keşfe ikinci bir sürpriz eşlik etti: Bu grafen elektrolüminesans rejiminde, araştırmacılar, grafen/bor nitrür yığınında yakın alan elektromanyetik enerji transferinin verimliliğinde olağanüstü bir artış gözlemlediler.

Kızılötesi pirometri kullanarak (genellikle kızılötesi kamera ile bina ısı kaybını değerlendirmek için kullanılan bir teknik) araştırmacılar, grafen elektronlarının cihaza enjekte edilen elektrik gücünün çoğunu, kapsülleme malzemesinin belirli temel uyarımları (bor nitrürün hiperbolik fonon-polaritonları) yoluyla alt tabakaya aktardığını gösterdiler.

Şimdiye kadar, bu radyatif transfer mekanizması, yarı iletken tabanlı LED'lerde bilinmesine rağmen, çok düşük verimliliği nedeniyle anekdot olarak kabul edildi. Burada, baskın enerji transfer mekanizması haline geliyor (%75'e kadar).

Son olarak, konsorsiyum bu enerji transferinin grafen kapsülleyicinin kristal kalitesine kritik bir şekilde bağlı olduğunu gösterdi. Gerçekten de, bir polimer seramikleştirme yöntemi ile üretilen bor nitrürü kullanarak, sistemin elektriksel özelliklerini değiştirmeden yakın alan elektromanyetik transferini bastırmak mümkündür.

Araştırmacıların hedefi artık grafenin yarı metalik doğasını kullanarak keyfi dalga boylarında elektrolüminesans oluşturmaktır. Bu değişkenlik, emisyon dalga boyu bant aralığı değeriyle sınırlandırılmış yarı iletkenlerden grafeni açıkça ayıracaktır. Uzun vadede, bu tür kaynağın benzeri görülmemiş esnekliği optik, telekomünikasyon ve elektronikteki uygulamalar için yolu açabilir.

Kaynak: Techno Science

[™ Admin]

"Optimizasyon Mekanizması": Fizikçi Yerçekiminin Bir Simülasyonda Olabileceğimize Dair Bir Kanıt Olduğunu İddia Ediyor

İngiltere'deki Portsmouth Üniversitesi'nde Fizik alanında Doçent olan bir kişi, yerçekiminin hesaplamalı veya simüle edilmiş bir evrendeki bilgi azaltıcı süreçlerle açıklanabileceğine inanıyor.

Dr. Melvin Vopson, evrenin doğası hakkında oldukça "büyük ama doğru" önerilerde bulunarak son yıllarda manşetlere çıktı ve evrenin aslında bir simülasyon olduğu hipotezini destekleyen (geçici) kanıtlar bulduğunu iddia etti. Özellikle kaşları kaldıran bir makalede Vopson, COVID-19'dan sorumlu SARS-CoV-2 virüsünün evrimini incelerken böyle bir kanıt bulduğunu iddia etti.

Yeni bir makalede, yerçekiminin aynı zamanda hesaplamalı bir evrende yaşadığımızın bir işareti olabileceğine neden inandığını açıklıyor. Hepsi, evreni incelemenin saygın ve bazen inanılmaz derecede yararlı bir yolu olan bilgi teorisindeki entropi kavramından kaynaklanıyor. Basit eski entropiye benzemesine rağmen, bilgi entropisi farklıdır.

"Belirli bir sistemin fiziksel entropisi, makro durumla uyumlu tüm olası fiziksel mikro durumlarının bir ölçüsüdür," diye açıklamıştı Vopson önceki bir makalesinde. "Bu, sistem içindeki bilgi taşımayan mikro durumların bir özelliğidir.

Aynı sistemi ve aynı fiziksel sistem içinde N bilgi durumu yaratılabileceğini (örneğin, içine dijital bitler yazarak) varsayarsak, bir dizi N bilgi durumu yaratmanın etkisi, mevcut fiziksel mikro durumlara bindirilmiş N ek bilgi mikro durumu oluşturmaktır.

Bu ek mikro durumlar bilgi taşıyan durumlardır ve bunlarla ilişkili ek entropiye bilgi entropisi denir."

Vopson'a göre, entropi zamanla artma eğilimindeyken, bilgi entropisi azalma eğilimindedir ve bu kuralı "bilgi dinamiğinin ikinci yasası" olarak adlandırır. Bunun bir örneği, evrenin termal denge durumuna ulaştığı evrenin ısı ölümüdür. Bu noktada, entropi maksimum değerine ulaşmıştır, ancak bilgi entropisi ulaşmamıştır.

Bu ısı ölümünde (veya hemen öncesinde), evrenin herhangi bir alanındaki sıcaklık ve olası durumlar aralığı çok küçüktür, bu da daha az olayın mümkün olduğu ve daha az bilginin üst üste bindirilebileceği anlamına gelir, bu da bilgi entropisini düşürür.

"İnfodinamiğin ikinci yasası kozmolojik bir zorunluluk olduğundan ve her yerde aynı şekilde geçerli göründüğünden, bunun tüm evrenin simüle edilmiş bir yapı veya dev bir bilgisayar gibi göründüğünü gösterdiği sonucuna varılabilir," diye açıkladı Vopson The Conversation için yazdığı bir makalede.

"Bizimki gibi süper karmaşık bir evren, bir simülasyon olsaydı, simülasyonu çalıştırmak için hesaplama gücünü ve veri depolama gereksinimlerini azaltmak amacıyla yerleşik bir veri optimizasyonu ve sıkıştırması gerektirirdi. Dijital veriler, biyolojik sistemler, matematiksel simetriler ve tüm evren dahil olmak üzere etrafımızda gözlemlediğimiz şey tam olarak budur."

Vopson yeni makalesinde yerçekimine odaklanıyor. Biyolojik sistemler ve simetrilerde olduğu gibi, yer çekiminin evrenin bilgiyi en aza indirmesinin ve hesaplama gücünden tasarruf etmesinin bir yolu olabileceğini öne sürüyor.

"Bu çalışmadaki bulgularım, evrenin dev bir bilgisayar gibi çalışabileceği veya gerçekliğimizin simüle edilmiş bir yapı olabileceği düşüncesiyle örtüşüyor," diye açıkladı Vopson bir açıklamada. "Bilgisayarların yerden tasarruf etmeye ve daha verimli çalışmaya çalışması gibi, evren de aynısını yapıyor olabilir. Yer çekimini düşünmenin yeni bir yolu - sadece bir çekim olarak değil, evrenin düzenli kalmaya çalışırken meydana gelen bir şey olarak."

Vopson, çalışmasında yer çekiminin entropik kuvvetlerden kaynaklandığını ileri sürmektedir. Esasen, birkaç nesneyi yer çekimi yoluyla birbirine yakın bir şekilde hareket ettirmek, tüm sistemi tanımlamak için gereken hesaplama gücünü azaltır.

"Basitçe söylemek gerekirse, uzayda tek bir nesnenin konumunu ve momentumunu izlemek ve hesaplamak, çok sayıda nesneden çok daha fazla hesaplama açısından etkilidir. Bu nedenle, yer çekimi çekiminin, bilgiyi sıkıştırma rolü olan bir hesaplama sürecindeki başka bir iyileştirme mekanizması olduğu anlaşılıyor," demiştir Vopson.

"Newton'un yer çekimi yasasını bilgi-teorik düşüncelerden türeterek, bu çalışma, yer çekimi çekiminin evrendeki bilgi entropisini azaltmaya yönelik temel bir dürtü nedeniyle ortaya çıktığı görüşünü desteklemektedir," diye eklemiştir makalede.

"Evrenin gerçekten de hesaplamalı bir yapı olup olmadığı hala açık bir soru, ancak yerçekiminin entropik doğası, bilginin fiziksel gerçekliğin temel bir bileşeni olduğuna ve veri sıkıştırmanın evrendeki fiziksel süreçleri yönlendirdiğine dair ikna edici kanıtlar sağlıyor. Gelecekteki araştırmalar bu çerçeveyi iyileştirmeye, göreli ve kuantum yerçekimi bağlamlarında uygulanabilirliğini keşfetmeye ve olası deneysel doğrulamaları araştırmaya odaklanmalıdır."

Simülasyon teorisi bilgisayar çağında popüler hale gelmiş olsa da, bu çalışma ilgi çekici kanıtlar veya bilimsel araştırma yolları açısından pek bir şey sunmuyor gibi görünüyor. Ayrıca, tüm simülasyon argümanlarının aynı felsefi kusurlarından muzdariptir ve "gerçek" fizik yasalarını "temel" gerçekliğe iter. Fizikçiler yerçekimini anlamak için yüzyıllardır çok çalışıyorlar ve "çünkü simüle edilmişiz" sorusuna tatmin edici ve bilimsel olmayan bir cevap gibi görünüyor. Bu, bunun imkansız olmadığı anlamına gelmiyor, ancak bir simülasyonda sıkışmış olsaydık, içinden söylemek, hatta kaçmak bile imkansız olabilir.

Kaynak: IFLS