Kuantum Teorisi

J. P. McEvoy – Oscar Zarate - Kuantum Teorisi

 

Giriş cümlesi çok iddialı: “Kuantum teorisi, insanoğlunun bugüne kadar tasarlamış olduğu en başarılı fikirler dizisidir.”

Einstein, Schrodinger, Planck gibi fizikçilerden alıntılarla süslenmiş olan bu ilk sayfada kuantum teorisinin ne olduğuna dair hiçbir şey söylemeyen cümlelerden başka bir şey yok.

 

Klasik fizik; teorilerin matematikte olduğu gibi kesinlik ifade etmesi isteniyor. Gözlem yapılarak teoriler doğrulanıyor. Teori ve ardından deney yapmak suretiyle teoriyi doğrulamak, klasik fizikte değişmeyen bir yasa bu. Modern dönemde durum farklı; fizikçiler için deney ve gözlem artık yeterli değil.

 

1900’lerin başlarında Solvay isimli bir sanayici, fizikçileri bir araya getiren toplantılar düzenliyor. Fizik için bile sanayicilerin finans sağlaması dikkat çekici. Bu toplantılarda ağılıkla maddenin yapısı tartışılıyor. Maddenin yapısı ve oluşumuyla ilgili teoriler konuşuluyor.

Bilim çevreleri Newton’dan sonra evreni makine gibi kavranmaya çalıştı; evrendeki her şey, her hareket neden-sonuç ilişkisi içerisinde açıklanabilirdi. Mekanik evren tasarımının madde ve enerji ile ilgili varsayımlarının doğruluğuna inanıyorlardı.

Enerjiyle ilgili teorilerin doğruluğundan şüphe ettiler. Ve bundan sonra enerjiyle ilgili yeni tartışmalar/teoriler kuantum fiziğinin konusunu oluşturdu. Kuantum sözcüğü genelde “parçacık” olarak karşılanıyor. Parçacıktan kasıt, enerjinin en küçük, temel parçalarıdır; mesela ışığın parçacığı olarak foton kuantum fiziğinin konusudur.

 

Kuantum tarihi

Termodinamik sıcak ile soğuk kütleler arasındaki ısı hareketini ifade eder. Termodinamik ısıyı dalga/titreşim olarak inceledi. Buharlı makineler örneğinde ısının kuvvet olarak kullanılması onun enerji hakkındaki sorulara dahil olmasını sağladı. Böylece termodinamik kuantum teorilerine katkı yapmış oldu.

Termodinamiğe kafa yoran bilim adamları enerjinin bir yerden hareket edip başka yere gittiğini ve asla kaybolmadığını söylediler ve buna termodinamiğin birinci yasası dediler.

Termodinamik ısı ve enerji arasındaki ilişkiyi izah etmeye çalıştı. Isıya sebep olanın titreşen, hareket eden atomlar olduğuna karar verdiler. Klasik fizik yasalarıyla çalışılabilecek konular değil bunlar. Titreşen atomların hareketi ve hızları hakkında varsayımlar ortaya attılar; C. Maxwell bu konulara kafa yormuş. Bir molekülün hızı ve hareketinin yönüne dair hesaplamalar yapmış. Konuyla ilgili çalışmalar sonucunda her atomun farklı frekanslarda ısı/ışık yaydığını keşfettiler. Bu keşif sayesinde uzayda gözlemlenen herhangi bir cismin ışık tayfı çıkarılarak hangi atomları ihtiva ettiği öğrenilebildi.

 

Işık parçaları / frekans

Bilim çevreleri enerjiyi anlamak (daha ziyade kavramak) üzere ışığı öğrenmeye ışık parçaları hakkında daha fazla deney yapmaya devam ettiler.

 

Elementlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri,  elektronların çekirdek etrafında ne şekilde düzenlendiğiyle ilgili (Bohr).

Bohr periyodik tabloyu, elementlerin çekirdekleri etrafında dönen elektron sayılarına göre düzenledi.

 

(Boncuk oyunu…)

Maddeyi parçaya/parçacığa odaklanarak anlamaya/açıklamaya çalışanlar var ve bir de maddeyi yaydığı ışık/dalgalarını inceleyerek anlamaya/açıklamaya çalışanlar var.

 

Kitap, kuantum teorilerinin gelişimini anlatmaya devam ediyor ve sonunda şu alıntıya yer veriyor: “Kuantum teorisi açıklanamaz. Niels Bohr’dan Roger Penrose’a fizikçiler ve matematikçiler bu teorinin mantıklı olmadığını itiraf ettiler.” / s. 174

 

Hülasa, sayfalar boyunca saçmalığın tarihsel gelişimini okuduk…

…

Türkçeleştiren: Nedim Çatlı

7. Basım, 2014, NTV Yayınları