Yeni Başlayanlar İçin Kuantum Fizik -2-

Dün konuya ufak bir giriş yaptık. Bugün biraz daha kuantum dünyasına girmeye ne dersiniz?

Kabaca hatırlayalım Newton'un babası olduğu klasik fizik büyük objelerin ışık altı hızlardaki etkileşimlerini incelerken kuantum fizik atom altı parçacıkların ışık ile yüksek hızlardaki etkileşimini inceler.

Klasik fiziğin babası Newton ise Kuantum fiziğin babası Alman Nobel Fizik Ödüllü (doğal olarak) Max Planck'tır. Tam 1900 yılında Planck dünyadaki, evrendeki herşeyin ama herşeyin çok ufak parçacıklardan meydana geldiğini ileri sürdü. Bunlara QUANTA adını verdi (1 Quantum çift Quanta) Her cisim kendi quantasına sahipken her bir quantayı yerinde tutan başka bir quanta daha vardı ki bu parantez içinde yazdığım durumu meydana getiriyordu yani iki quanta 1 quantum'u meydana getiriyor.

Fizik dalında çığır açtığını tahmin edebilirsiniz. Ancak Max Planck kuantum fiziğin babası olsa da bu yeni bilim dalının kralı tahmin edebileceğiniz gibi ünlü nobel ödüllü (tabiki) fizikçi Albert Einstein'dır.

Einstein başarılı ve tutarlı bir model ortaya koydu, modeli ışık ile elektronların etkileşimini tam olarak ortaya koyuyordu (1900'ler bilgisayar yok altında yatan matematik ben diyen adamın beynini akıtır kulaktan o derece)

1920'lere kadar Einstein bu konuda tek otorite iken başka birşey oldu 1920'lerde kuantumun prensleri ortaya çıkmaya başladı ve bu insanlar hala bugün anlamakta zorlandığımız, kimini ancak 2000'li yıllarda ispatlayabildiğimiz bir dizi kuramı ortaya koyarak kuantum fiziği denen bilim dalını güçledirdiler.

Bu kişiler;

Pauli Heisenberg (Heisenberg belirsizliği)

Schrödinger (ünlü schrödingerin kedisi dolaşıklık teorisi)

Max Born (matriks mekaniğini bularak quantum sıçramaları formüle edebildi, hala adına ödül verilen büyük bir biliminsanıydı)

Lord Ernest Rutherford, nükleer fiziğin babası bilim dünyası Faraday'dan sonra gelen en iyi deneysel biliminsanı olarak anarlar.

Niels Bohr hiç kimse bu adam kadar Einstein'ı deli etmemiştir. İlginçtir 1975 yılındaki bir deneyle ortaya çıktı ki einstein değil Bohr haklıydı. kedi köpek gibiymişler kendi zamanlarında. Atomla ilgili bohr modelini oluşturduğu yetmnezmiş gibi quantum bilgisayarların temelini atan ve quantum paracıkların dolanık hale geldiğinde uzaklık bağımsız etkileşimde olduklarını tanımlayan modeli buldu. Tabiki nobel ödülü aldı oğlu Aage Bohr'da armut dibine düşer misali 1975 yılında Nobel kazandı ve bu nobel tarihinde hala bir ilktir.

Bu muhteşem öncüler ile ilgili bilinmesi gereken çok öenmli bir dönemsel gerçek var. Hepsi Avrupalı (neredeyse hepsi Alman) ve hepsi Avupanın o karanlık yıllarında ortaya çıkmış fizikçilerdir.

Kuantum fiziğin ortaya çıkmasındaki bu bilim insanlarının yaşadığı en büyük problem kafalarını formatlamaları gerektiğiydi diyebilirim size. Düşünün bir kere tüm eğitiminiz deterministik fizik kuralları üzerine iken birden tamamen farklı bir dünyayla karşı karşıya kalıyorsunuz. Tüm bildiklerinizi kenara bırakmalı kafayı formatlayıp her olasılığa açık olabilmelisiniz. Kolay gibi gelse de eminim ben dahil neredeyse hiçbirimiz bunu yapamayız. Zorluğu gözünüzde canlandırmaya çalışın bir.

Sorun şuydu Herşey çok daha ufak gözle gözükmeyen parçacıklardan meydana geliyordu, materyal cisimlerin yapı taşları parçacıklardı ve bu parçacıkların dünyasındaki kuvvetler tamamen bilinmezdi.

Mesela Işık elbette parlak olmasının ve yansıyarak cisimleri görünür hale getirmesinin dışında aslında ciddi bir kuvvettir buna elektromanyetik kuvvet diyoruz. Bu kuvvet elektronları atomların çekirdekleri etrafında kalmasını sağlayan, atomları virarada kalmasını sağlayarak molekülleri oluşturan ve tabiki molekülleri birarada tutarak cismi oluşturan kuvvettir. Elektromanyetik kuvvet çevrenizdeki, evrendeki herşeyi birarada tutan kuvvettir. Sizi biranda parçacıklarınıza ayırmaktan alıkoyan kuvvet işte bu kuvvettir.

Şimdi rahatlayın ve okumaya devam edin

Parçacıklar veya doğal parçacıklar fermion diye bilinir bu parçacıklar hiçbir kuvvet içermezler. Kuvvet alanı içeren yüklü (elektromanyetik yük) parçacıklar ise Bozon olarak bilinir. (evet Higgs Bozonu gibi hani maddeyi yaratan bozon),

Kuarklar (quark) gluonlar (kuvvet içerdiğinden gluonlar Bozon ailesindendir) tarafından birarada tutulan fermionlardır. Kuarklar yine gluonlar sayesinde nükleon (atomun çekirdeği atom parçacığı) oluştururlar

Elektronlar fermion parçacıktır. Elektronların nükleon etrafında dönmelerini sağlayan bozon ise fotonlardır.

Tüm bunlar biraraya geldiğinde 1 atom oluştururlar, bu atomlar biraraya gelerek molekülleri, moleküller de herşeyi

Kısacası ve kabacası herşey uzak galaksilerden sokaktaki ot parçasına kadar herşey 3 fermion (üst ve alt kuark ve 1 electron) ve 9 bozondan (8 gluon 1 foton) oluşurlar. Zira her atom bu birleşimden oluşmaktadır.

Ancak sadece 3 fermion yok farklı fermionların da olduğu düşünülüyor (kayıp fermionlar) ama bu ilerki yazılarda işleyebileceğim bir konu. Bunundışında yukarıda yazdıklarım standart modeli meydana getirirler.

Konunun Özeti:

1. Herşey ama herşey quanta denen küçücük parçacıklardan oluşmuştur

2. Atomları oluşturan parçacıklar doğal parçacık olan fermion ve yüklü parçacık olan bozonlardan oluşur. Atomlar birarada molekülleri molekülerde birarada bilinen ve görülen evreni meydana getirirler.

3. Evreni meydana getiren bu parçacıklar standart model adı verilen büyük bir ailenin çocuklarıdırlar. Ama ailenin anne babasıda var tabi

Diğer Yazıda: Küçük şeylerin dünyasındaki büyük kurallar!

3. yazını bekliyorum konun çok kısa ve öz olmuş kısacası harika 3. yü isterim 3. yü isterim hızlı ol :D

QPH 101-Introduction to Quantum Physics

Hoca-ptahba

yok rica ederim hocalık değil ama bilginin güzel bir özelliği vardır paylaştıkça çoğalır.

@spatha hemen devam edemem zira 3. yazı Heisenberg belirsizliği üzerine olacak ki bu atom altı parçacıkların hareketindeki kaos ve kestirilmezliğini anlatıyor kısaca kuantum evrende geçerli mekaniğe bir bakış atmak gibi. Toparlaması biraz zor. yazıyı yazdığımda öncelikle beni tatmin etmesi gerek. Ama en yakın zamanda yazıcam 3. bölümü de