Posted by: bluesyemre | April 29, 2021

En basit anlatımla #KuantumFiziği

Kuantum fiziği bilimin hala tam olarak çözemediği bir konu. Peki ama nedir bu kuantum fiziği? Çift yarık deneyi ve diğer kuantum deneyleri neden bu kadar önemli? Schrödinger’in kedisi deneyinin açıklaması ne? Bu soruların ve kuantum fiziği nedir sorusunun cevabını kuantum fiziği belgeselinde bulabilirsiniz.

Kuantum Fiziğini tam olarak anladığınızı düşünüyorsanız, kuantum fiziğini anlamamışsınız demektir. Ünlü fizikçi Richard Feynman’ın bu sözü kuantum fiziğinin ne kadar tuhaf olduğunu anlatıyor. Ancak telaş yapmayın, çünkü basitçe anlatıldığında herkes kuantum fiziğinin ne olduğunu anlayabilir. O zaman başlayalım.

Günlük hayattaki olayları fizik kurallarıyla açıklayabiliriz. Bu kuralları kullanarak yüzlerce ton ağırlığındaki bir metal yığınının havada kuş gibi süzülmesini bile sağlıyoruz. Ancak evrendeki bazı şeyler gözle görebildiğimizden çok daha küçüktür. Vücudumuz da dahil her şey atom denilen küçük yapıtaşlarından oluşur. Atomları her şeyi oluşturan küçük Lego parçaları gibi düşünün. Mesela bir tükenmez kalemin ucuna biraz yakından bakarsanız onu oluşturan atomları görebilirsiniz. Atomun tam ortasında bir çekirdek bulunur ve bu çekirdeğin etrafında elektronlar vardır. Elektronlar hayal edemeyeceğimiz kadar küçük parçacıklardır. Ancak aslında elektronlara hiç yabancı değiliz, çünkü hayatımızı kolaylaştıran elektrik onların hareketi sayesinde oluşur.

Şu andan itibaren atomların seviyesinde olduğumuzu unutmayın. Ve şaşırmaya hazır olun, çünkü bu kadar küçük ölçekte günlük hayatta alışık olduğumuz fizik kuralları tamamen geçersiz hale gelir. Bu minik dünyanın kendine ait kuralları vardır, işte bu kurallara kuantum fiziği diye havalı bir isim verilmiş. Bu kurallar zihnimize çok tuhaf gelir. Eğer günlük hayatta da bu kurallara göre yaşasaydık duvarların içinden geçebilirdik ya da aynı anda birden fazla yerde olabilirdik.

Kuantum fiziğinin ne kadar garip olduğunu anlamamız için bir deney anlatmama izin verin. Fizikteki hatta tüm bilimlerdeki en ilginç ve kötü şöhretli deney. Çift yarık deneyi.

1803 yılına gidelim. O zamana kadar ışığın parçacıklar halinde yayıldığı biliniyordu. İngiliz bilim insanı Thomas Young ise ışığın dalgalar halinde yayıldığını düşünüyordu. Young bir levhaya ince bir yarık açtı. Bu yarıktan karşıdaki bir duvara doğru ışık tuttu ve duvarda ince bir ışık hüzmesi oluştu. Sonra levhaya ikinci bir yarık açtı ve tekrar ışık gönderdi. Doğal olarak duvarda bu sefer de iki ışık sütunu oluşmasını bekleriz dimi? Ancak öyle olmadı. Duvarda çok sayıda ışık sütunu oluşmuştu. Bu desenin iki dalganın çarpışması sonucu oluştuğu çok belliydi. Işık dalgası yarıklardan geçip iki dalga haline gelmişti. İki dalga birbiriyle çarpışınca da tıpkı su dalgalarında olduğu gibi bir girişim deseni meydana gelmişti. Deneyin sonuçları çok açıktı. Işık dalgalar halinde yayılıyordu. Yüzyıllardır parçacık şeklinde yayıldığı düşünülen ışığın aslında dalga olduğu ortaya çıkmıştı.

Şimdi iş çok daha ilginç hale gelmeye başlıyor. Aradan yıllar geçti ve teknoloji ilerledi. Bilim insanları çift yarık deneyini bir adım öteye taşımaya karar verdiler. Şimdi küçük toplar fırlatan bir silahımız olduğunu düşünün. Topları yine iki tane yarığın olduğu bir levhaya doğru fırlatalım. Bu durumda ne olmasını bekleriz? Tabii ki yarıklardan geçip duvara çarpan topların duvarda iki tane sütun halinde iz oluşturmasını bekleriz. Zaten öyle de olur, buraya kadar bir sorun yok. Şimdi topların boyutunu biraz küçültelim, hatta biraz değil çok küçültelim. Mesela bir elektron boyutuna getirelim onları. Hani atomun çekirdeğinin etrafında dönen ve elektriğin oluşturan şu minik parçacıklar. Şimdi elektronları fırlatalım. Sizce bu sefer ne olur? Tabii ki duvarda yine iki tane sütun oluşmasını bekleriz. Çünkü elektronların parçacık olduklarından eminiz sonuçta.

Bilim insanları bu deneyi yapıp ekrana baktıklarında tam anlamıyla şok oldular. Çünkü parçacık olduğundan emin oldukları elektronları iki yarıktan duvara ateşlediler ve yine dalga deseni oluştu. Bu çok mantıksızdı. Parçacık olduğunu bildiğimiz elektronlar da dalga özelliği göstermişlerdi. Daha da saçma olan bu desenin oluşabilmesi için bir elektronun iki yarıktan da aynı anda geçmesi gerekliydi. Bir parçacık nasıl aynı anda iki yerden geçebilirdi ki?

Bunun üzerine elektronların hangi yarıktan geçtiğini merak ettiler. Yarıklardan birinin yanına elektronları izlemek için bir algılayıcı yerleştirip deneyi tekrarladılar. Ekrana baktılar. Ekranda iki tane sütun oluşmuştu. Şaşkınlığı bırakın dehşete kapıldılar. Çünkü tamamen cansız ve gözle görülemeyecek kadar minik bir şey sanki izlendiğini anlamıştı. Onu gözlemleyen bir şey olduğu zaman yine parçacık şeklinde davrandı ve duvarda desen oluşturmadı…


Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Categories

%d bloggers like this: