Dünya’nın en soğuk noktası NASA’nın 2013 yılında Doğu Antarktika Platosu’nda kaydettiği -93,3 °C derecedir. Dünya’nın en sıcak noktası ise yıllara göre değişiklik gösteriyor. Lut Çölü, Sahra Çölü ve kendiliğinden yürüyen taşları ile bilinen Ölüm Vadisi (56,7) en sıcak noktalar olarak kaydedildiler.

Uzaya çıktığımızda ise durum değişiyor ve uzay boşluğunda yıldızlar arası ortamda sıcaklık (soğukluk) -270,4’e düşüyor. Uzay çoğunlukla boşluktur ve uzayda 1 metreküplük bir hacimde yaklaşık 6 atom veya molekül bulunur. Uzay boşluğunun sıcaklığı gerçekte bu birkaç atomun soğukluğudur.

***

Mutlak sıfır soğukluk ise -273,15 °C derecedir. Bu sıcaklık aynı ışık hızı gibi bir limit olup erişilmesi şu anki bilimsel verilere göre mümkün değildir. Mutlak sıfır derecede atomlar arası etkileşim durur. Çünkü ısı atomlar arası etkileşim sebebiyle transfer edilir. Sıcak olan nesneler ısılarını kendilerinden daha az sıcak ve temas halinde oldukları nesnelere aktarma eğilimindedirler. Sıcaklık -273,15 °C’ye çok yaklaşıldığında ısı transfer edilemeyeceği için bu sıcaklığa erişmek mümkün değildir.

Gözetlenebilir evrende en soğuk yer ise Bumerang Bulutsusu. Evrenin şu ana kadar keşfedilen en soğuk yeri olarak bilinen 5 bin ışık yılı uzaklıktaki Bumerang Nebulası’nın sıcaklığı ise mutlak sıfır sıcaklık olan -273,15 °C’den sadece 1 derece yüksek, yani -272 derece.

***

Maddenin en çok bilinen katı, sıvı ve gaz halinden başka kategorilerine göre başka halleri de var. Mesela yüksek sıcaklıklarda plazma hali ve düşük sıcaklıklarda ise BEC hali. Maddenin BEC hali (Bose Einstein Condensate - Bose-Einstein Yoğunlaşması) mutlak sıcaklığa yakın durumlarda tuhaf, ilginç ve garip davranışlar gösterir. Yüksek sıcaklıklarda atomlar tanecik gibi davranıp bağımsız hareket ederlerken, düşük sıcaklıklarda bütün atomlar hep beraber ve dalga halinde aynı yöne hareket eder ve tek bir atommuşçasına davranır. Maddenin BEC haline ışık gönderilirse ışık çok yavaşlar ve böylelikle ışığın dalga/tanecik modeli aynı anda incelenebilir. Maddenin BEC hali kuantum özellikler gösterir. Ancak atomlara yerçekimi etki ettiğinden gözlenen parçacıklar deney kaplarının dibine çökerler. İşte tam bu noktada yerçekiminin hissedilmediği Uluslararası Uzay İstasyonu’da yapılması kararlaştırıldı ve NASA “soğuk atom laboratuvarı” ismini verdiği minik buzdolabını tasarladı ve eğer yine ertelenmezse mayıs ayında Uluslararası Uzay İstasyonu’na gönderiyor.

Soğuk Atom Laboratuvarı (The Cold Atom Laboratory - CAL) faaliyete geçtiğinde bilinen evrenin en soğuk noktası olacak. Öyle ki 100 pico-Kelvin’in altında ısıya sahip olacak. (1 Kelvin’in milyarda biri kadar olan sıcaklığa pikokelvin denir.)

***

Soğuk Atom Laboratuvarı’nın kontrolü ve deneyleri ise uzay istasyonundaki astronotlar tarafından değil yerden yani NASA JPL’de çalışan bilim adamları tarafından yapılacak ve astronotlar uyurken çalıştırılacak. Çünkü astronotların sağlıklı kalabilmek için her gün en az 2 saat egzersiz yapmaları gerekiyor. Bu durumda uzay istasyonunda titreşim yapıyorlar. Soğuk atom laboratuvarı ise çok hassas cihazlara ve ilginç lazer teknolojilerine sahip. Titreşimden etkileniyor. Bu sebeple astronotlar uykudayken çalışacak.

***

Soğuk Atom Laboratuvarı kısaca derecesinin alt limiti olmayan buzdolabı gibi düşünülebilir. Ancak burada laser soğutma, buharlaştırarak soğutma gibi özellikler kullanılacak.

Soğuk Atom Laboratuvarı bilim adamlarına manyetik alanların varlığında kuantum gazların özelliklerini inceleyecek ve kuantum etkilerin sadece atomaltı parçacıklarda değil makroskopik seviye de incelenmesine imkan sağlayacak.

Ayrıca Einstein’ın yerçekimi görüşlerini de test edecek. Potasyum ve rubidyum atomlarının 1 saniye düşmelerini inceleyecekler. Einstein’a göre yerçekimi kütlesine bakmadan her bir parçacığa aynı davranır. Eğer bu deneyin sonuçları farklı çıkarsa Einstein ötesi bir model geliştirmek gerekecek.

Stephen Hawking hakkında ilginç bilgiler

Geçen ay vefat eden ünlü fizikçi Stephen Hawking muhtemelen bizim kuşağımızın en tanınmış biliminsanıydı. Ancak Hawking’in motor nöron hastalığı ve karadelik teorilerinden daha fazla ilginçlikleri vardı. Mesela Hawking’in doğum günü Galileo’nin ölüm yıldönümüne, ölüm günü de Einstein’ın doğum gününe (4 Mart 1879) denk geliyor. 14 Mart aynı zamanda pi (π) günü olarak kutlanıyor.

Hawking sekiz yaşına kadar düzgün bir şekilde okuyamadı. Bir günde bir saat çalışma yapması zordu ve motor nöron hastalığına yakalanana kadar da böyle devam etti.

Stephen Hawking 43 yaşında zatürre oldu. Doktorları karısının onayıyla yaşam desteğini kesmeyi düşündüler ancak karısı razı olmadı. Hawking bu sayede 33 yıl daha yaşadı.

***

Hayatının ilerleyen dönemlerinde, Hawking sürekli olarak dünya dışı varoluş olasılığını ve dahası, uzaylılarla iletişimin tehlikelerini anlattı. Bu durumu Christopher Columbus’un Amerika’yı keşfetmesine benzeterek milyonlarca Kızılderili’nin memleketlerinden sürülmesi, öldürülmesi ve milyonlarca Afrikalı’nın evlerinden kaçırılıp, yarım metreyi geçmeyen gemi kovuklarında binlerce kişinin zincire bağlı olarak Amerika kıtasında köle olarak çalıştırılması gibi sonuçlarının olacağını söyledi.

Zaman yolculuğunun olmadığını ispat etmek için zaman yolcularına parti verdi. Evini balonlarla süsleyip, evinin enlem ve boylamını davetiyeye yazıp zaman yolcularının partisine gelmesini istedi. Kimsenin gelmediği partinin videosunu sonradan Youtube’de yayınladı.

Papa II. John Paul, Hawking’in Vatikan’daki basın toplantısına katılmasına karşı çıktı. Papa o zamanlar evrenin başlangıcının araştırılmasının doğru olmadığını düşünüyordu.

Stephen her zaman matematik ve fizik okumakla ilgilenmişti. Oxford Üniversitesi o dönemde matematik bölümüne öğrenci almıyordu, bu yüzden fiziği seçti. Babası ise onun doktor olmasını istiyordu. Ancak Hawking babasını dinlemeyip fizik okudu.