Bir dağın tepesinde, Şili'nin kemik kurusu Atacama çölünde Avrupa Güney Gözlemevi (ESO) şu anda dünyanın en büyük optik teleskopunu inşa ediyor.
Bir isim seçmek için zaman harcanmadı - buna Aşırı Büyük Teleskop veya ELT denecek.
Bunun yerine, devasa enerji, 2028'de görüntü toplamaya başlaması gereken ve evren anlayışımızı genişletmesi çok muhtemel olan "gökyüzünde dünyanın en büyük gözü"nü tasarlamaya ve inşa etmeye başladı.
Bunların hiçbiri şimdiye kadar yapılmış en gelişmiş aynalardan bazıları olmadan mümkün olmazdı.
Dr Elise Vernet, ESO'da uyarlanabilir bir optik uzmanıdır ve teleskopun ölçüm ekipmanına ışık toplayacak ve kanalize edecek beş dev aynanın geliştirilmesini denetliyor.
ELT'nin özel aynalarının her biri optik tasarımın bir başarısıdır.
Dr. Vernet, 14ft (4.25m) dışbükey M2 aynasını "bir sanat eseri" olarak tanımlamaktadır.
Ancak belki de M1 ve M4 aynaları en iyi şekilde gerekli entrika ve hassasiyet seviyesini ifade eder.
Birincil ayna M1, optik teleskop için yapılmış en büyük aynadır.
Dr. Vernet, “39 metre çapında, [798] altıgen ayna segmentlerinden oluşan, mükemmel bir monolitik ayna gibi davranacak şekilde hizalanmış” diyor.
M1, insan gözünden 100 milyon kat daha fazla ışık toplayacak ve bir insan saçından 10.000 kat daha ince bir hassasiyetle pozisyon ve şekli koruyabilmelidir.
M4, şimdiye kadar yapılmış en büyük deforme edilebilir aynadır ve atmosferik türbülans ve teleskopun kendisinin titreşimlerini düzeltmek için saniyede 1000 kez şeklini değiştirebilecektir.
Esnek yüzeyi, 2 mm'den (0.075in) daha az kalın olan cam-seramik bir malzemenin altı yaprağından oluşur.
Yapraklar Almanya'nın Mainz kentinde Schott tarafından yapıldı ve daha sonra Paris'in hemen dışındaki mühendislik firması Safran Reosc'a gönderildi ve cilalandı ve tam aynaya monte edildi.
Beş ayna da tamamlanmak üzere ve yakında kurulum için Şili'ye taşınacak.
Bu devasa aynalar kozmosun ışığını yakalamak için kullanılacak olsa da, ESO'nun Max Planck Kuantum Optik Enstitüsü'ndeki Garching'deki komşuları, hayal edilebilecek en küçük ölçeklerde çalışmak için bir kuantum aynası yarattı.
2020'de bir araştırma ekibi, 200 hizalanmış atomdan oluşan tek bir katmanın ışığı yansıtmak için toplu olarak davranmasını sağladı ve çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük bir ayna yarattı.
2023'te, atomların şeffaf veya yansıtıcı olup olmadığını kontrol etmek için kullanılabilecek bir "kuantum anahtarı" oluşturmak için dizinin ortasına mikroskobik olarak kontrol edilen tek bir atom yerleştirmeyi başardılar.
Enstitüde doktora sonrası araştırmacı olan Dr. Pascal Weckesser, “Teoristlerin öngördüğü ve bunu deneysel olarak gözlemlediğimiz şey, bu sıralı yapılarda, bir fotonu emdikten ve tekrar salındıktan sonra, aslında [öngörülebilir] bir yönde yayıldığı ve onu bir ayna yapan şeydir” diyor.
Atom yansıyan ışığın yönünü kontrol etme yeteneği, örneğin bilgi depolamak ve iletmek için hack geçirmez kuantum ağları gibi bir dizi kuantum teknolojisinde gelecekteki uygulamalara sahip olabilir.
Stuttgart yakınlarındaki Oberkochen'de daha kuzey-batıda, Zeiss tarafından başka bir aşırı özelliğe sahip aynalar yapılıyor.
Optik şirketi, aşırı ultraviyole litografi makineleri veya EUV'ler olarak adlandırılan bilgisayar çiplerini basan makinelerde önemli bir bileşen haline gelen ultra düz bir ayna geliştirmek için yıllarını harcadı.
Hollanda şirketi ASML, dünyanın önde gelen EUV'leri üreticisidir ve Zeiss aynaları bunların önemli bir bileşenidir.
Zeiss'in EUV aynaları, küçük bir ölçekte görüntü netliğini sağlayan çok küçük dalga boylarında ışığı yansıtabilir, böylece aynı silikon gofret alanına giderek daha fazla transistör basılabilir.
Aynaların ne kadar düz olduğunu açıklamak için, Zeiss'teki yarı iletken üretim optiği başkanı Dr. Frank Rohmund, topografik bir benzetme kullanıyor.
Bir ev aynasını alıp Almanya'nın büyüklüğüne kadar patlatsaydınız, en yüksek yükseklik noktası 5m olurdu.
Bir uzay aynasında [James Webb Uzay Teleskobu'nda olduğu gibi], 2 cm [0,75in] olurdu.
Bir EUV aynasında, 0,1 mm olurdu," diye açıklıyor.
Bu ultra pürüzsüz ayna yüzeyi, aynı zamanda Zeiss tarafından yapılan aynanın konumlandırmasını kontrol eden sistemlerle birleşince, Dünya yüzeyindeki bir EUV aynasından ışığı zıplatmaya ve Ay'da bir golf topu seçmeye eşdeğer bir doğruluk seviyesi verir.
Bu aynalar zaten aşırı gelebilirken, Zeiss'in daha da güçlü bilgisayar çipleri yapmaya yardımcı olmak için iyileştirme planları var.
"EUV'yi daha da geliştirme konusunda fikirlerimiz var.
2030 yılına kadar, hedef üzerinde bir trilyon transistör bulunan bir mikroçipe sahip olmaktır.
Bugün, belki de yüz milyardayız." Bu hedef, Zeiss'in en son teknolojisiyle daha da yaklaştı ve bu da aynı alandaki yaklaşık üç kat daha fazla yapının, mevcut çip yapma makinelerinden daha fazla basılmasını sağladı.
Yarı iletken endüstrisi, çözüme katkıda bulunan tüm oyuncular için bir davul sesi sağlayan güçlü bir yol haritasına sahiptir.
Bununla, bugün on yıl önce bile düşünülemez olan yapay zeka gibi şeylere izin veren mikroçip üretimi açısından ilerleme sağlayabiliyoruz," diyor Dr. Rohmund.
İnsanlığın on yıl içinde anlayacakları ve yapabilecekleri görülecektir, ancak aynalar şüphesiz bizi oraya götüren teknolojilerin merkezinde olacaktır.