Bilim dünyası, 180 yıldır geçerli olan bir fizik varsayımının aslında eksik olduğunu ortaya koyan çarpıcı bir keşifle sarsıldı. Yeni araştırmaya göre ışık, maddeyle etkileşiminde yalnızca elektrik alanıyla değil, kendi manyetik alanıyla da güçlü bir rol oynuyor. Bu bulgu, ışık ve manyetizma arasındaki ilişkinin temelini yeniden yazabilir.
Faraday etkisinin bilinmeyen yüzü
Faraday etkisi, ışığın manyetik alan altındaki saydam bir maddeden geçerken polarizasyon yönünün değişmesi şeklinde tanımlanan bir olgu. 1845’te Michael Faraday tarafından keşfedilen bu etki, elektromanyetizma teorisinin yapı taşlarından biri oldu.
Yüzyıllardır, bu dönüşümün ışığın elektrik alanı üzerinden gerçekleştiği kabul ediliyordu ancak Kudüs İbrani Üniversitesi’nin yeni bulguları, ışığın manyetik bileşeninin de bu süreçte beklenenden çok daha büyük bir rol oynadığını gösteriyor.
Araştırmacılar, Terbiyum-Galyum-Garnet kristali üzerinde yaptıkları hesaplamalarda ışığın manyetik alanının Faraday etkisine:
- Görünür ışıkta yüzde 17,
- Kızılötesinde yüzde 70
oranında katkı yaptığını ortaya koydu.
Bu oranlar, ışığın manyetik tarafının “ihmal edilebilir” olduğunu savunan geleneksel görüşü tamamen geçersiz kılıyor.
Keşfin en dikkat çekici yanı, ışığın manyetik alanının maddedeki elektronlarla spin üzerinden iletişime geçmesi. Elektronun spini, elektrik yükünden bağımsız bir fiziksel özellik ve Capua’nın sözleriyle, “Eğer elektronun spini küçük bir top gibi dönüyorsa, onunla etkileşime giren manyetik alanın da dönmesi gerekir.”
Yani dairesel polarize olmuş bir ışık yalnızca aydınlatmakla kalmıyor, maddede manyetik bir tork yaratıyor.
Kuantum teknolojiler için büyük bir kapı
Bu yeni etkileşimin keşfi, özellikle spintronik ve kuantum bilgisayar teknolojileri için devrim niteliğinde bir yol açabilir. Elektron spinini doğrudan ışıkla kontrol edebilmek:
- Daha hızlı veri depolama yöntemleri,
- Spin tabanlı yeni nesil bellekler,
- Işık kontrollü kuantum bitleri
gibi alanlarda önemli ilerlemeler sağlayabilir.
180 yıldır kabul edilen bir modelin bugün değişebiliyor olması, bilimsel düşüncenin en önemli hatırlatmalarından biri:
Ne kadar köklü olursa olsun, hiçbir fizik yasası “tamamlanmış” değildir.
Bu çalışma, ışığın hâlâ keşfedilmemiş yönleri olduğunu gösteriyor.
Araştırma Scientific Reports dergisinde yayımlandı.
Editör