Kuantum fiziği, teoride bilinen tarihi ile 100 yıllık bir bilgi bombardımanı sonucunda günümüzde gelinen son hali ile müthiş bir ilerleme ve zihin ışığında inanılmaz çalışmalara imza atılan bir fizik dalı olmuştur. Herkesin duymaya aşina olduğunu kuantum hakkındaki bilgiler ne kadar adlandırılabilmiş belli değildir. Tahminimdir ki; kuantum dünyasını anlama meselesi de kendisi kadar karmaşık ve birçok olasılık barındırıyordur bünyesinde. Herkes farklı bir anlam atfeder ve kendince birkaç örneklemle tanımlamaya çalışır. Neticede bu konu alabildiğine felsefe içeren bir derinlik yığınıdır. Biz konuyu öncelikle temelden alalım ve ilk işimiz etimolojik bir değerlendirme olsun.
Kuantum kelimesinin kökü, esasında Geç Antik Çağ (Antik dönemden erken Orta Çağ’a geçişi tanımlayan modern bir terimdir. Tarihsel akışta MS 2-7 yy. ‘a kadar uzanır. Özetle şöyle söylenebilir; Batı Roma’nın yıkıldığı tarihe kadar devam ettiği öne sürülür.) olarak belirtilen bir geçiş sürecinde kullanılan Geç Latince dilinde geçen quantitas sözcüğüne dayanmaktadır. Geç Latince yazılı bir dil olduğundan Halk Latince’si olarak kabul edilmez. Halk Latincesi’nden öğeler içerse de Klasik Latince’ye benzer. Bu benzerlik yazılarına göre değişir. Örneğin, bazı metinler sanatsal ve edebi iken diğerleri günlük konuşmaya benzer. Bu bilgilerden hareketle Klasik konuşulan Latince’de quantum olarak geçer. Fransızcası ise quantitedir. Kelimenin anlamı ise “Ne kadar?” sorunu arayan bir nicelik ifadesidir. Günümüzün kullanılan hali yeni Latince’de quanta olarak ifade edilen bu kelimeyi ilk kez 1900 yılında Max Plank kullanmıştır. Quantum, temel olarak bir etkileşime dahil olan herhangi bir fiziksel varlığın minimum miktarıdır. Teoride böyle basit bir tanımı olsa da kuantum fiziği içerik anlamında oldukça karmaşık bir haldedir. Başlangıçta Max Plank’in Isaac Newton’dan bu yana gelen fizik kanunlarının artık geçerli olmadığını sadece atomun parçalayarak bu noktaya gelebildiğini ama dünyanın daha küçük seviyelere getirilerek incelenmesi ve değerlendirilmesi yani quantadan söz eder. 1927 yılında Werder Heinsberg’in belirsizlik ilkesi şöyle der; Bir elektronun nerede yeniden ortaya çıkacağı öngörmek mümkün değildir, yalnızca şurada ya da burada aniden belirebileceğini olasılığı hesaplanabilir. Bu noktada bilinen tüm fizik kuralları geçersiz kalır. Fizikötesi (doğaötesi) demek bile mümkün buna, zira aklın almayacağı insan idrakinin bir sınır aşımı yaşamasına vesile olur.
Buradaki karşı karşıya gelen konular;
Isaac Newton tarafından ışığın yayılma şekli ışığın parçacık modeli yerine Thomas Young tarafından yapılan çift yarık deneyi ile ışığın aslında dalga modeli şeklinde yayıldığı tespit edilmiştir. Yalnız Young’ın deneyince bir iğne deliği ve ışık kaynağı olarak güneş ışınları kullanılmıştır. Yarık tek iken bilinen parçacık yayılımı gözleniyor. Lakin çift yarık olduğunda yarıklardan geçen parçacıkların aslında yarıktan geçtikten sonra birbirleriyle fotoelektrik etkisiyle (ışık bir maddeyi aydınlattığında elektronların ya da serbest taşıyıcıların ortaya çıkmasıdır. Bu bağlamda ortaya çıkan elektronlar, fotoelektronlar olarak adlandırılır.) etkileşime girerek kesişim küme çizgileri halinde bir su dalgası misali desenler ortaya çıkar. Bu esasla parçacık şeklinde yayılım göstermesiyle beraber, dalga formunda da gözlenebiliyor.
Asıl şaşırtan mesele ise bir mercek altında sahiden de mikroskobik bir inceleme ile tekrar gözlemlenebilir halde 1961 yılında Tübingen Üniversitesi’nden Clauss Jönsson tarafından yapılan deneyde süperpozisyon denilen bir olaya şahit olunmasıdır. Süperpozisyon, iki veya daha çok dalga hareketinin aynı noktaya aynı anda gelmesiyle birbirini yok edebilmesi veya kuvvetlendirmesi olayıdır. Bu olayın temeli üst üste binme olarak tanımlanır. Bu deney üzerine 2002 yılında, Physics World okuyucuları tarafından Jönsson’un çift yarık deneyi ’en güzel deney’ olarak seçildi ve Çift yarık deneyi (ve varyasyonları) kuantum mekaniğinin temel bilmecesini açıkça ortaya koyabildiği için klasik bir düşünce deneyi haline geldi. Richard Feynman, bu tek deney üzerinde dikkatlice düşünerek tüm kuantum mekaniğinin derlenebileceğini söylemiştir.
Kuantum Fiziği (Mekaniği)
Kuantum Fiziği (Mekaniği) Atomaltı parçacıklarının izleyen ve gözlemlemeye çalışan fizik alanıdır. Temel fizik bilgisi dışında başka bir dünyası olan kuantum evreni bildiğimizin ötesi olduğu için sınır tanımayan hayallerin galaksisi bile olabilir. Zira her yeni gözlemlenen ve çalışmalar sonucu ortaya çıkan tüm ihtimalli bilgiler bizlere yeni bir fikir arayışına düşürüyor. Bu bilim ilerledikçe akıl ve mantık sınırlarını epey zorluyor.
Bu post hakkında yorum