Einstein’ın bile gözünden kaçan 200 yıllık hata, fizik kitaplarını çöpe attıracak
Lise fizik derslerinde öğrendiğimiz, 200 yıldır mühendisliğin temeli olan 'Fourier Isı Yasası' artık tek doğru değil. Massachusetts Üniversitesi'nden araştırmacılar, ısının bazı malzemelerde klasik teorinin öngördüğünden çok daha hızlı hareket ettiğini kanıtladı.
Fizik dünyasında 200 yıldır tartışmasız kabul edilen bir kural vardı: Fourier Yasası.
Bu yasaya göre ısı, bir malzemenin sıcak tarafından soğuk tarafına doğru, belirli bir hızda ve atomların titreşimiyle (difüzyon) yayılır, ancak Massachusetts Üniversitesi'ndeki yeni araştırma, bu yasanın eksik olduğunu ortaya koydu. Bazı özel malzemelerde ısı, bilim insanlarının beklediğinden çok daha hızlı ve tuhaf bir yolla iletiliyor.
DENEY NASIL YAPILDI?
Fizikçi Kaikai Zheng ve ekibi, yarı saydam polimerleri (plastik benzeri maddeler) ve camları inceledi. Bu maddeleri bir vakum odasına koyup lazer darbeleriyle ısıttılar. Sonuç şaşırtıcıydı: Isı, klasik formüllerin izin verdiğinden çok daha hızlı yayıldı. Yani ortada "açıklanamayan bir hız" vardı.
GİZLİ YOLCU: "TERMAL RADYASYON"
Bu hızın sırrı, malzemenin şeffaflığında gizli. Isı sadece atomdan atoma geçerek ilerlemiyor, aynı zamanda "Işıma" (Radyasyon) yoluyla da yayılıyor. Süreç şöyle işliyor:
Işınlanma: Malzemenin içindeki küçük kusurlar, mini ısı kaynakları gibi davranıyor.
Hız: Isı enerjisi bu noktalar arasında ışık yoluyla transfer oluyor.
Sonuç: Klasik yavaş yayılma yerine, ısı adeta kestirme yoldan hedefe ulaşıyor.
"YASA YANLIŞ DEĞİL, EKSİK"
Baş araştırmacı Steve Granick, durumu şöyle özetliyor: "Fourier yasası yanlış demiyoruz. Sadece resmin tamamını göstermiyor." Klasik difüzyon hala geçerli, ancak saydam maddelerde "Radyasyon" faktörü işin içine girince kurallar değişiyor.
TEKNOLOJİYE NE FAYDASI VAR?
Bu keşif sadece teorik bir bilgi değil, günlük hayatımızı da etkileyecek:
Elektronik: Isınan telefon ve bilgisayarların daha hızlı soğutulması.
Malzeme Bilimi: Isıyı mükemmel yöneten yeni nesil plastikler ve camlar üretilmesi.
Enerji: Daha verimli ısı yalıtım sistemleri.